液態(tài)天然氣必須儲(chǔ)存在低溫儲(chǔ)罐中,低溫儲(chǔ)罐通常是由內(nèi)罐和外罐構(gòu)成,中間填充隔熱材料。
內(nèi)罐
內(nèi)罐又稱(chēng)“薄膜罐”,是由薄低溫鋼板制成的具有液密性、可撓性的內(nèi)容器。它必須把液壓頭傳遞給隔熱層。用作薄膜的材料必須具有在低溫條件下不脆化的特性,并具有足夠的韌性與良好的加工性能。通常采用鎳鋼、不銹鋼或鋁合金。 [1]
隔熱層
隔熱層在將液壓頭傳遞給外罐體的同時(shí),還起著減少氣化量、縮小罐體內(nèi)外壁溫差、減輕由此產(chǎn)生的溫差應(yīng)力的作用,另外它還有固定“薄膜”的功能。因此要求隔熱層熱導(dǎo)率小,而且具有足夠的強(qiáng)度。能滿(mǎn)足這些條件的材料有硬質(zhì)泡沫氨基甲酸乙酯、泡沫玻璃、珍珠巖以及硬質(zhì)泡沫酚醛樹(shù)脂等。為了提高隔熱材料的隔熱性能和經(jīng)濟(jì)性,可采用由粉末狀、纖維狀、板狀等隔熱材料混合使用的隔熱法。
液化天然氣注入罐內(nèi)后,內(nèi)罐壁就會(huì)冷縮;反之液化天然氣*被排出后,罐內(nèi)溫度將逐步上升,內(nèi)罐壁隨之伸張。填充在內(nèi)外罐中間的粉末狀隔熱材料,由于內(nèi)罐壁的反復(fù)脹縮變得嚴(yán)實(shí)。因此在靠近內(nèi)罐處必須敷設(shè)一層伸縮性強(qiáng)的隔熱層,此隔熱層的厚度與內(nèi)罐壁的脹縮相適應(yīng),并在內(nèi)罐壁脹縮時(shí)起緩沖作用,保證儲(chǔ)罐安全運(yùn)行。 [1]
外罐
(又稱(chēng)罐體)
外罐就是能承受各種負(fù)荷的外殼,它必須具有足夠的強(qiáng)度。根據(jù)所用材料不同可以分為以下幾種:凍土壁、鋼制壁、鋼筋混凝土壁及預(yù)應(yīng)力混凝土壁。
①凍土壁。凍土壁和隔熱蓋形成氣密性封閉空間作為外罐,又稱(chēng)為坑儲(chǔ)穴。在建造時(shí),用冷卻管使內(nèi)罐周?chē)寥纼鼋Y(jié)而成??觾?chǔ)穴投產(chǎn)后,低溫液體會(huì)使周?chē)^續(xù)保持冷凍狀態(tài),而且這一凍土層還會(huì)逐年擴(kuò)張,因此蒸發(fā)損失也會(huì)逐年減少。建造坑儲(chǔ)穴的先決條件是要有一個(gè)較高的地下水位,此外,坑儲(chǔ)穴的底應(yīng)該是zui不容易滲透的巖石或黏土層。
②鋼制壁(包括合金及鋁)。它只適用于建造地上低溫儲(chǔ)罐液化天然氣的地上低溫儲(chǔ)罐與一般常溫儲(chǔ)罐不同,必須考慮罐底下的地面因土壤凍結(jié)膨脹而鼓起,使儲(chǔ)罐有損壞的危險(xiǎn)。所以必須采取措施,防止地面土壤凍結(jié),一般可以將地上儲(chǔ)罐分為落地式和高架式兩種。落地式底部用珍珠巖混凝土隔熱,在預(yù)埋的管道中通入熱風(fēng)或熱水,或在基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)設(shè)電加熱器,以防土壤凍結(jié)。高架式是用立柱支撐罐體底盤(pán),使其與地面分開(kāi),保持儲(chǔ)罐與地面之間空氣暢通,防止液化天然氣吸收地面大量熱量,以避免土壤凍結(jié)。
③鋼筋混凝土壁及預(yù)應(yīng)力混凝土壁。這兩種外壁是地下罐外殼的主要材料,具有如下優(yōu)點(diǎn):
a.鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土是很好的低溫材料,即使薄膜受損,低溫儲(chǔ)液與預(yù)應(yīng)力混凝土壁接觸也不會(huì)損壞外壁;
b.耐久性好,不受地下水腐蝕,不變脆;