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1、液化天然氣儲罐研究概論1.1課題背景1.1.1天然氣隨著批界經(jīng)濟的快速發(fā)展，石油危機的沖擊以及煤、石油的使用所給環(huán)境帶來的污染日益嚴重，能源結(jié)構(gòu)逐步發(fā)生變化，天然氣的消費急劇增長。天然氣是當(dāng)今世界能源消耗中的重要組成部分。它與煤炭、石油并稱為世界能源的三大支柱。天然氣作為一種新興燃料，其主要成分是甲烷，由于燃燒后對空氣的污染非常小，而且燃燒熱值大，被公認是地球上最干凈的能源?，F(xiàn)在,無論是工業(yè)還是民用，都對天然氣產(chǎn)生了越來越大的依賴性。最近二十年天然氣工業(yè)發(fā)展較快，在一次能源結(jié)構(gòu)中已占約24%o天然氣的儲存和運輸是天然氣工業(yè)中的重要環(huán)節(jié)。圖1?1全球天然氣分布Fig?l-1The
2、distributionofGlobalnaturalgas我國具有豐富的天然氣資源。為了改變能源結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境狀態(tài)、發(fā)展西部經(jīng)濟，中國政府十分重視天然氣的開發(fā)和利用。在牛態(tài)環(huán)境污染日益嚴重的形勢面前，為了優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，改善大氣環(huán)境，實現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，人們選擇了天然氣這種清潔、高效的牛態(tài)型優(yōu)質(zhì)能源和燃料。1.1.2LNG工業(yè)(1)液化天然氣LNG液化天然氣(LNG)是天然氣的液態(tài)形式，將天然氣經(jīng)過凈化處理(脫水、脫重性、脫酸性氣體)后，采用節(jié)流、膨脹或制冷工藝，由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，液態(tài)體積約為氣態(tài)吋的1/600o在某些情況下，選擇液化天然氣比選擇氣態(tài)天然氣具有更
3、多的優(yōu)點。LNG的應(yīng)用實際上就是天然氣的應(yīng)用，但由于其特性,LNG又比天然氣有著更廣泛的用途。表1?1相同發(fā)熱量下各種化工燃料燃燒時的碳排放量一覽表Tab.1-1ThesummarychartofCarbonemissionswhendifferentchemicalfuelsburnInthesameheatproductivityNGLNG汽油煤油柴油原油重油煙煤無煙煤0.610.710.800.820.840.840.881.091.14(2兒NG工業(yè)鏈利用低溫技術(shù)將天然氣液化，有利于天然氣的儲存、運輸和應(yīng)用，這是一項在國外廣泛應(yīng)用的先進技術(shù)。L7G工業(yè)包括天然氣的液化、
4、儲存、運輸、接收終端、再汽化裝置等的一系列過程。由于LNG其占有的市場份額越來越大，LNG工業(yè)相關(guān)技術(shù)發(fā)展己經(jīng)十分成熟.己形成穩(wěn)定可靠的L7G工業(yè)鏈。圖1-1LNG工業(yè)鏈Fig.1-1IndustrialchainofLNG(3)LNG主要市場應(yīng)用領(lǐng)域(a)工業(yè)上用于發(fā)電，陶瓷、玻璃等行業(yè)(a)中小城鎮(zhèn)生活用LNG(b)LNG作為調(diào)峰的備用氣源(c)車用LNG燃料近年來，中國的液化天然氣(LNG)已起步，在液化天然氣鏈的每一環(huán)節(jié)上都有所發(fā)展；尤其是近幾年內(nèi)，L"G的供氣設(shè)施建設(shè)投資少、見效快、方式靈活等特點給工業(yè)、生產(chǎn)和人們的生活等方面帶來很多方便，LNG的應(yīng)用越來越廣泛，在某
5、些環(huán)節(jié)上有較大的進展?，F(xiàn)階段，我國大力進行的LNG接收終端建設(shè)，必將帶動LNG生產(chǎn)及儲運等相關(guān)技術(shù)的進步，我國LNG工業(yè)將迎來快速發(fā)展的階段。1.2液化天然氣儲罐簡介1.2.1液化天然氣儲存方式(1)地下液化天然氣儲氣庫法國、瑞典、比利時進行過巖穴儲存液化天然氣的試驗，德國進行過儲存液化天然氣的試驗，這類儲氣庫在技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟性還有待證實。目前，已在阿爾及利亞的阿爾澤(Arew)、美國新澤西州的卡爾斯塔特和馬薩諸塞州的霍普金頓、英國的坎維島先后建設(shè)了4座凍土層地下洞穴儲氣庫。這種儲氣庫的最大缺陷是洞壁上易形成裂縫，并會隨著液化天然氣的滲入而擴大，甚至泄漏，蒸發(fā)損耗率高。(
6、2)地下液化天然氣儲罐地下液化天然氣儲罐需人工建造承載壁，它的內(nèi)壁及隔熱層與地上儲罐基木相同，地下液化天然氣儲罐具有占地面積小、不影響環(huán)境、安全性高、抗震性能強、耐久性和密封性好等優(yōu)點。日木是世界上地下液化天然氣儲罐建造技術(shù)比較先進的國家(3)地上液化天然氣金屬儲罐地上液化天然氣金屬儲罐有兩層金屬壁，分為落地式和高架式兩種，是使用歷史最長且流行最廣的儲存方式。1.2.2液化天然氣(LNG)低溫儲罐儲存液體或氣體的鋼制密封容器即為鋼制儲罐，儲罐是石油、化工、糧油、食品、消防、交通、冶金、國防等行業(yè)必不可少的、重要的基礎(chǔ)設(shè)施，我們的經(jīng)濟生活中總是離不開大大小小的鋼制儲罐，儲罐在國民
7、經(jīng)濟發(fā)展中所起的重要作用是無可替代的。鋼制儲罐是儲存各種液體(或氣體)原料及成品的專用設(shè)備，對許多企業(yè)來講沒有儲罐就無法正常生產(chǎn)，特別是國家戰(zhàn)略物資儲備均離不開各種容量和類型的儲罐。低溫技術(shù)誕牛于十七世紀，到了二十世紀，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，低溫技術(shù)在空間科學(xué)、原子能工業(yè)、電子科學(xué)、半導(dǎo)體、計算機、光學(xué)、食品、醫(yī)藥、冶金、化工、農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)等國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中，都得到了廣泛迅猛的發(fā)展。低溫技術(shù)在所有這些領(lǐng)域中的應(yīng)用都離不開低溫儲運，而低溫液體儲罐儲運是最常用的低溫儲運技
