LNG快易冷储罐的制作方法

文档序号:13503506阅读:1689来源:国知局

本实用新型属于天然气储存与供气技术领域,具体地说是一种LNG快易冷储罐。



背景技术:

LNG(液化天然气)燃料作为高效的清洁能源,是保护环境最理想的燃料,近年来国家一直致力于出台政策扶持和推广LNG燃料的广泛应用,同时减少煤炭使用量,实施“煤改气”计划,提倡以天然气代替煤。而现有的储存设备难以满足“煤改气”计划的使用要求,尤其是内容器与外容器的相对稳定度难以保证,因此亟需一种高品质、安全系数高、高度集成、操作简便、占地较小、节省空间并具有一定容积能够满足使用周期的天然气储存设备。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型设计了LNG快易冷储罐,该储罐品质好、高度集成,便于整体撬装且安全可靠,满足液化天然气储备要求。

本实用新型所采用的技术方案是:1、LNG快易冷储罐,包括外容器、内容器和设置于外容器外侧并穿过外容器与内容器相连的管路,关键在于,所述的内容器的外壁与外容器的内壁之间设置有支撑系统,该支撑系统包括轴向支撑和分别设置于内容器上、下两端的两组径向支撑,两组径向支撑之间的距离≥2/3内容器的长度,其中轴向支撑包括与内容器底部、外容器内部固连的底部支撑和与内容器的外壁、外容器的内壁组焊、周向均匀布置的吊带。

进一步的,所述的外容器内径为壁厚为6-10mm,所述的内容器的内径为壁厚为5-8mm。

优选的,外容器内径为壁厚为8mm,所述的内容器的内径为壁厚为6mm。

优选的,所述的外容器与内容器之间设置有绝热夹层,绝热夹层内填充有珠光砂且抽真空设置,其封结真空度≤8Pa。

优选的,所述的内容器封头上设置有分子筛吸附装置,内容器底部设置有防涡器,外容器顶部设置有外壳安全防爆装置。

优选的,所述的径向支撑、底部支撑的材质均为玻璃钢,每组径向支撑设置有4个阵列排布的径向支点。

优选的,所述的外容器的材质为低合金钢板,所述的内容器的材质为奥氏体不锈钢板。

优选的,该储罐还包括设置于绝热夹层内用于连接外容器、内容器的夹层管线,该夹层管线呈弯曲状布置。

优选的,所述的管路集中设置于外容器的一侧,管路包括分别设置有管路阀门的进液管路、出液管路、气相管路、液位计压力表管路、溢流管路和增压管路。

本实用新型的有益效果为:本储罐内容器与外容器之间径向采用玻璃钢支撑,轴向采用吊带及底部玻璃钢组合支撑结构,保证储罐内容器和外容器之间结构稳定,以底部为固定端,顶部为自由端,防止了内容器充装了液化天然气后因冷缩而拉断支撑的现象并防止撬装时内容器与外容器产生相对晃动造成损坏;连接内外容器的夹层管线均采用弯管结构,充分考虑了热胀冷缩余量,减少因温度变化而产生的应力集中、管线拉断现象,在外容器的顶部设置了一个外壳安全防爆装置,防止由于内容器出现液化天然气泄露而外容器没有安全泄放装置而造成LNG低温储罐爆炸,使用过程中安全可靠。内容器底部设计了防涡器,防止储罐内液体出液时产生涡旋使大量液体汽化的现象发生;集成度高,便于整体撬装,且容积较大,几何容积15m3,相当于9000标方的天然气,满足使用周期的天然气储存。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中,1代表外容器,2代表内容器,3代表绝热夹层,4代表分子筛吸附装置,5代表防涡器,6代表外壳安全防爆装置,7代表轴向支撑,7-1代表底部支撑,7-2代表吊带,8代表径向支撑,9代表夹层管线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对实用新型做进一步说明。

具体实施例如图1所示,该储罐,包括外容器1、内容器2和设置于外容器1外侧并穿过外容器1与内容器2相连的管路,外容器1的材质为低合金钢板,外容器1内径为壁厚为8mm,内容器2的材质为奥氏体不锈钢板,内容器2的内径为壁厚为6mm,几何容积达15m3,安全性能好,几何容积大,能够满足天然气的使用周期;内容器2的外壁与外容器1的内壁之间设置有支撑系统,该支撑系统包括轴向支撑7和分别设置于内容器2上、下两端的两组径向支撑8,两组径向支撑8之间的距离≥2/3内容器2的长度,其中轴向支撑7包括与内容器2底部、外容器1内部固连的底部支撑7-1和与内容器2的外壁、外容器1的内壁组焊、周向均匀布置的吊带7-2,保证内容器2与外容器1之间结构稳定,以底部为固定端,顶部为自由端,防止内容器2充装液化天然气后因冷缩而拉断支撑的现象发生,每组径向支撑8设置有4个径向支点,径向支点呈阵列排布,对内容器2产生均匀的径向的支撑力,防止内容器2发生倾斜,撬装时亦能防止内容器2相对外容器1产生晃动造成损坏造成危险,使内容器2与外容器1之间具有稳固的位置关系,安全系数得到大大提高,储罐的品质好,其中径向支撑8、底部支撑7-1的材质均为玻璃钢,可经受住较大的应变,进一步防止内容器2冷缩拉断支撑。

外容器1与内容器2之间设置有绝热夹层3,绝热夹层3内填充有珠光砂且抽真空设置,其封结真空度≤8Pa,保证了储罐具有良好的绝热性能,内容器2封头上设置有分子筛吸附装置4,有效维持绝热夹层3的真空度;内容器2底部设置有防涡器5,防止储罐内液体出液时产生涡旋使大量液体汽化现象的发生,外容器1顶部设置有外壳安全防爆装置6,防止由于内容器2出现液化天然气泄漏,而外容器1没有安全泄放装置而造成储罐爆炸。

该储罐还包括设置于绝热夹层3内用于连接外容器1、内容器2的夹层管线9,该夹层管线9呈弯曲状布置,保证了热胀冷缩余量,减少了因温度变化而产生的应力集中、管线拉断的现象。

管路集中设置于外容器1的一侧,便于撬装,占地位置小,管口高度阀门设置在储罐下端,便于管理和操作,管路包括分别设置有管路阀门的进液管路、出液管路、气相管路、液位计压力表管路、溢流管路和增压管路,集成度高。

操作步骤为:

1、净化步骤

储罐工作前,应测定压力容器中气体的纯度。如果容器内含的气体纯度是不可接受的,那么需净化产品以减少杂质,采用下面的步骤:

1)把液体净化产品源接到储罐的充装连接口上,为了防止大气杂质返回到储罐,在净化过程期间储罐内气体的压力必须保持正压;

2)关闭除了液面计阀、增压器入口阀和增压器出口以外所有阀门;

3)打开排气阀,关闭放空阀;

4)轻轻打开底部进液阀,使液体慢慢流入储罐底部。流速必须平缓以使液体在底部充装管路及增压管路中汽化,因此在内容器中增压,瞬间打开顶部进液阀以淹没管路部分然后关闭阀门;

5)当储罐压力表指示达到最大要求净化压力时关闭液体供给源,关闭增压器入口阀;

6)液体从储罐中全部泄出后,关闭液面计阀。为了防止损坏液面计,应该恰好在关闭液面计阀之前打开平衡阀;

7)把液面计两边的接头都拧松。把液面计阀完全打开,观察合成气流中的湿气情况。管路排气约两分钟,如果没有明显潮气,则关闭液面计阀开关。如果潮气是明显的,则继续排出直到气流中无湿气;

8)为了检查如第7步骤中的湿气,打开供液阀和汽化器入口阀;

9)打开放空阀和测满阀;

10)重复净化步骤2到9,直到可接受的产品纯度;

11)再接上液面计,打开液面计阀,关闭平衡阀;

12)完成储罐的净化后,查明除了液面计阀外所有阀门应处于关闭状态。

2、充装暧储罐

储罐第一次充装或已经是空的并已升温的储罐返回来充装的,按下述步骤进行:

1)关闭除了液面计阀外的所有的阀门;

2)对照储罐上的名称检查供给源产品的名称,必须确保送进储罐的产品是正确的;

3)把供给源充装软管连接到储罐充装接头上,并确保连接处不漏;

(储罐在出厂前用氮气增压,充装LNG,那么需把氮气从储罐中置换出来,用LNG气体吹除直到分析指示满意的纯度,采用上面净化程序节中提出的要点作为指南。)

4)打开放空阀和测满阀,排出储罐压力到约0.034MPa,关闭储罐放空阀,但监测阀仍打开着;

5)安全打开顶部进液阀以尽可能迅速地充装储罐;

6)监视储罐压力表上的压力。如果储罐压力上升到储罐安全阀设定值的90%范围,则立即关闭储罐顶部进液阀并停止充装。打开储罐放空阀并排放储罐压力至少到直到储罐压力比安全阀设定值低0.35MPa以上。关闭储罐放空阀。打开储罐顶部进液阀并恢复充装;

7)监视储罐液位计,当指针达到规定值时,同时液体从测满阀溢出,关闭供给源阀,停止充装。关闭监测阀;

8)当在充装软管中的残余液体汽化时,关闭储罐顶部进液阀;

(在充装过程中,这些部件被冷却到极低的温度,为了避免受伤,不要赤手接触软管或连接处。)

9)打开在储罐充装连接处的残液排放阀以降低软管压力;

10)在压力被释放后,拆开充装软管,关闭残液排放阀。

3、充装冷储罐

按下面步骤充装内有液体产品的储罐或充装最近空出来而仍是冷的储罐。

应首先确保进液阀是关闭的。

1)把供给源充装软管接到储罐连接口上,并确保连接处不漏;

2)打开供给源液体输送阀;

3)完全打开储罐底部进液阀,开始充装储罐。打开储罐顶部进液阀一圈,按需要调节两个进液阀以保持正常的进罐工作压力。

通过底部充液阀充装升高压力,这是由于在气相空间的气体被压缩;相反,通过顶部充液阀充装减低压力,这是由于在顶部空间的气体被冷却和再液化。

4)在储罐液面计指示为满刻度的3/4时(或更早些),打开测满阀;

5)监视储罐液位计,当指针达到规定值时,同时液体从储罐测满阀溢出,关闭供给源输送阀门停止灌充。关闭储罐进液阀和测满阀;

6)在充装软管中的残余液体汽化时,关闭储罐顶部进液阀;

7)打开在储罐充装连接处的残液排放阀以降低软管压力。关闭残液排放阀。

在压力被释放后,拆除充装软管。

4、正常工作

在正常工作期间,储罐压力强迫液体通过出液管路,经汽化器入口阀到外部汽化器。为了补偿由于液体排放后储罐压力的降低,增压器调压阀让一定量的液体经增压管路汽化,气体返回储罐顶部,为连续的液体排放提供驱动力。为作好储罐排放正常的准备,应打开下列阀门:

增压器出口阀、增压器入口阀、液面计阀、汽化器入口阀;

压力表和安全阀前控制阀;

所有其它阀门应该关闭。

5、排液操作

排液操作前:

接好安全地线;顶部充装阀、排液阀、底部充液阀、放空阀处于关闭状态;

排液时溢流阀、仪表气相阀处于开启状态。

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