【金点子】一种大容积LNG 储罐珍珠岩优化补填充工艺
【金点子】一种大容积LNG 储罐珍珠岩优化补填充工艺
tianranqigongye
创刊于1981年,是由中国石油西南油气田公司、川庆钻探工程有限公司联合主办的学术期刊。关注地质勘探、开发工程、钻井工程、集输加工、安全环保、经济管理等多个领域。Ei检索、CSCD核心、中文核心、中国科技核心、入选中国科技期刊卓越行动计划。
1. 目的
LNG 储罐投运后,罐壁膨胀珍珠岩受内罐预冷收缩、运行 期内罐高—低液位循环、罐内泵振动等因素的影响,开始发生自 然沉降,当珍珠岩沉降至吊顶铝板侧下方后,外罐罐壁上部区域 将出现漏冷现象,外罐上部表面还会出现湿痕或青苔,长此以往 将影响储罐保冷性能和健康状态,给储罐运营带来安全隐患。相 比常规16×10 4 m 3 LNG 储罐,20×10 4 m 3 及以上大容积储罐内罐 直径更大,预冷工况下内罐径向收缩量也更大,在运行期间出现 珍珠岩沉降的风险也随之增加。因此,有必要对大容积LNG 储 罐珍珠岩补填充量、填补工艺进行优化,以降低大容积LNG 储 罐运行期内珍珠岩的补填充次数,提升储罐全生命周期的整体保 冷效果,降低储罐运行期安全风险。
2. 方法
国内LNG 接收站(含储罐)项目的整体开车调试时间一般 为3 ~ 6 个月。调试时,应先对码头卸料管线和储罐进行预冷, 这个过程一般在2 ~ 4 周内完成,与LNG 接收站完成开车调试 的时间间隔为2 ~ 3 个月。随后,接收站实现整体投运。因此, 可在储罐冷却刚完成后、储罐及接收站投运前开展储罐珍珠岩在 线补填充。该优化补填充工艺施工周期约为1 个月,不会影响 LNG 接收站的整体投运时间。优化珍珠岩补填充的具体过程为: 大容积LNG 储罐完成冷却后,在刚刚建立储罐液 位且液位维持 在0.5 ~ 2.0 m 时,随即开展储罐罐壁膨胀珍珠岩保冷层的在线 补填充。补填充过程中,要求储罐内压力保持稳定,压力变化 小于1.0 kPa·G/h,LNG 储罐运行压力维持在12 ~ 24 kPa·G。 可通过控制BOG( 蒸发气体) 低温压缩机外输流量来控制LNG 储 罐操作压力,以避免储罐操作压力过大引起储罐环形空间珍珠岩 粉尘漂浮,最终影响补填充实施效果。待膨胀珍珠岩补填充完成 后,LNG 储罐再继续进液,直至储罐高液位并稳定后,再开展后 续储罐性能测试与接收站联合调试等工作。
3.作用和效果
以国内某22×10 4 m 3 大容积LNG 储罐的尺寸为例,按标准 GB/T 26978—2021《现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐 的设计与建造》要求,开展珍珠岩库存预留量计算,结果显示储 罐建设期填充库存量中约60% 用于储罐首次冷却期间沉降。若采 用笔者提出的储罐珍珠岩优化补填充新工艺,可有效增加珍珠岩 库存量(增加量约为传统工艺首次预冷后沉降量的2.5 倍),确保 储罐运行期间珍珠岩高度满足安全运行要求。实施本工艺后,可 有效减少大容积 LNG 储罐在25 年运行寿命内的珍珠岩补填次数约2 ~ 3 次,有效提升储罐运行期保冷整体效果,减少运行期间 补填充珍珠岩对储罐 生产运行效率的影响。在实现 上述珍珠岩库 存量的情况下,对比传统储罐设计方案实施效果,以22×10 4 m 3 储罐为例,实施该优化补填充工艺的储罐外罐高度低1 ~ 2 m, 建设成本少2 000 万人民币。
目前该工艺已申报国家发明专利《一种大容积LNG 储罐 投运前珍珠岩补填充方法(202111610329.6)》(已受理)、国家 实用新型专利《一种大容积LNG 储罐投运前珍珠岩补填充系统 (202123311687.5)》(已授权),分别见图1、图2。
作者简介 : 扬帆、张超,中海石油气电集团有限责任公司
第一作者 E-mail :
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特约栏目主编: 代娟
编辑 董莎
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