LNG储罐压力控制策略优化

LNG储罐的内部压力控制是最重要的防护措施之一,必须控制在允许的压力范围之内。罐内压力过高或过低(出现负压),对储罐都是潜在的危险。影响储罐压力的因素很多,诸如热量进入引起液体的蒸发、充注期间液体的快速闪蒸、大气压下降或错误操作,都可能引起罐内压力上升。另外,如果以非常快的速度从储罐向外排液或抽气,有可能使罐内形成负压。

LNG储罐内压力的形成主要是液态天然气受热引起蒸发所致,过多的蒸发气体(BOG)会使储罐内的压力上升。必须有可靠的压力控制装置和保护装置来保障储罐的安全。使罐内的压力在允许范围之内。在正常操作时,压力控制装置将储罐内过多的蒸发气体输送到供气管网、再液化系统或燃料供应系统。但在蒸发气体骤增或外部无法消耗这些蒸发气体的意外情况下,压力安全保护装置应能自动开启,将蒸发气体送到火炬燃烧或放空。因此,LNG储罐的安全保护装置必须具备足够的排放能力。

此外,有些储罐还应安装有真空安全装置。真空安全装置能感受储罐内的压力和当地的大气压,能够判断罐内是否出现真空。如果出现真空,安全装置应能及时地向储罐内部补充LNG蒸气。

安全保护装置(安全阀)不仅用于LNG储罐的防护,在LNG系统中,LNG管路、LNG泵、气化器等所有有可能产生超压的地方,都应该安装足够的安全阀。安全阀的排放能力应满足设计条件下的排放要求。(www.xing528.com)

安全排放装置所需的排放能力按下式计算:

式中,q_V为相对于空气的流量(m³/h)(在15.5℃、101.35kPa条件下);Φ为总热流量(kW);r为存储液体的气化潜热(kJ/kg);T为气体在安全阀进口处的热力学温度(K);M_r为气体的相对分子质量。

为了维修或其他目的,在安全阀和储罐之间安装有截止阀,将LNG储罐和压力安全阀、真空安全阀等隔开。但截止阀必须处在全开位置,并有锁定装置和铅封。只有在安全阀需要检修时,截止阀才能关闭,而且必须由有资质的专管人员操作。