新型液化天然气储罐用低镍钢开发研究
杜宪锟 桂雄 张栋伟
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

杜宪锟 桂雄 张栋伟,. 新型液化天然气储罐用低镍钢开发研究[J]. 电气学报,20222. DOI:10.12721/ccn.2022.157014.
摘要: 随着国内对清洁能源天然气的需求大幅增加,LNG储罐的建造数量达到近200个,超温钢板的需求量达到40万t以上。降低LNG储罐建造成本,开发低镍钢板已成为9Ni钢的一个重要发展方向。在超低温环境下,低镍钢材料必须满足强度高、超低温韧性优异、焊接性能良好、抗裂纹扩展能力强等指标。其中,低温韧性是最核心指标,影响该指标的因素主要有钢质纯净度、微合金化、铸态组织、控制轧制、两相区热处理等方面。
关键词: 新型液化天然气储罐;低镍钢;开发研究
DOI:10.12721/ccn.2022.157014
基金资助:

液化天然气,即液化天然气,由经过净化处理的天然气(重油、硫化物、二氧化碳、水等)构成。)并在恒压下冷却至-162 c。液化工艺更为清洁、纯净、无色、无水、无毒和无腐蚀性,被认为是最清洁和最广泛使用的化石燃料。作为一种清洁和无害环境的高质量能源,LNG几乎不含硫、灰尘和其他有害物质,燃烧后废气中的HC混合物排放量减少72%,co排放量减少90%,SOx和Pb排放量减少到0,从而提高了以LNG为燃料的重型卡车已经使用了很长时间,但没有在叉车上使用。

1 LNG储气罐

LNG储集层是一种液化天然气(液化天然气)储集层,用于储存和储存液化天然气(液化天然气),可多次装入低温绝热压力容器。气藏是一种低温绝热压力容器,设计用于内胆道和外壳的双层结构。内贮器用于储存液化天然气(液化天然气),并在其外墙上用几层保温材料围起来,从而提供良好的隔热性能,而套筒(两个贮器层之间的间隙)则被抽入较高的真空中,形成良好的隔热性能低温吸附装置和室温吸附装置安装在瓶塞上,以保证瓶塞空间的相对稳定性,无论瓶子是否低温使用或室温不活动;吸附剂用于吸收金属材料排放的氢、水蒸气、氮、氧和二氧化碳,这可能延长气瓶的真空寿命。瓶子的内封皮和外封皮由轴向组合支撑,外封皮和支撑系统旨在承受运输车辆在行驶过程中产生的相关外力。关于安全防护,内胆设计有两级安全阀,在超压情况下起到保护作用,首先打开主安全阀,当压力超过主安全阀的压力时,二级安全阀工作,两级防护防止过度压力的保护措施是一种年度真空塞,当内部膀胱渗漏时,它会自动从抑郁症中脱落。储气罐装有防过载装置,可避免在充电时过载;装载管路装有单向阀门,以确保LNG只能在瓶内单向流动;液体出口管路有一个过流阀,当外部管路破裂或大量泄漏时,该阀限制液体流入瓶内。

2布置依据的标准

天然气液化工厂目前使用的标准是天然气液化工厂的标准。与此同时,乙烯和丙烷作为天然气液化工厂天然气生产中的原料,是受到优先管制的危险化学品, 根据国家安全监察长关于改进危险化学品建设项目安全设计和设计管理的第76号通知(公共安全总局第3 ( 2013 ) 76号)。 最低限度应符合诸如《石油化工企业设计和消防标准》(gb5016-2008)(以下简称《石油化工标准》)和《石油和天然气设施设计和消防标准》(GB50183-2004)等标准的要求,但须符合以下安全规定其中,GB50183-2004石油和天然气工程设计和防火标准中只有一章对液化天然气站场地有相关要求。工程设计主要用于检查储层区、集水池和蒸汽云扩散场的热辐射距离, 因此,冷剂储存区的设备主要是根据天然气厂的标准和石油化工公司的设计和消防标准(gb50160-应当指出,2018年版石油化学标准将液化石油气的定义修改如下:液体 2008年版液化石油气(不包括液化天然气)已被淘汰,从而结束了关于石油化学标准对液化石油气厂适用性的讨论。

3新型液化天然气储罐用钢化学成分优化设计

3.1两相区热处理工艺研究

两相区淬火处理是在第一次淬火后回火前进行的双相区处理,目的是使组织分布更加弥散、均匀。有学者研究认为,亚温淬火能够有效细化晶粒,在回火后能有效提高低温韧性逆转变奥氏体的体积分数,并可提高抗回火脆性。文献[6]发现,在回火处理之前加入一次两相区淬火的亚温淬火工艺可显著改善9Ni钢的低温韧性。低镍钢热处理试验结果表明:二次淬火温度升高,强度随之增加,同时伸长率随之降低,硬度与强度变化规律一致;二次淬火后试样的伸长率以及-196℃下冲击功随淬火温度的升高而降低;二次淬火使得一次淬火后的残余奥氏体转变为二次淬火马氏体,增加了在随后的回火过程中产生的逆转奥氏体的含量,从而使得低温冲击韧性有所提升。

3.2 LNG储罐底部参数优化

(1)如果冷层未在储集层底部得到保护,即θ=0,则储集层底部的热泄漏为允许的最大热泄漏量的367.8%;(1)如果冷层未在储集层底部得到保护,则储集层底部的热泄漏量为允许的最大热泄漏量的367.8%;(2)如果冷层未在储集层底部得到保护,即θ= 0,则储集层底部的热泄漏量为允许的最大热泄漏量的367.8%;当μ= 100mm时,罐壳底部的热泄漏占最大允许热泄漏量的45%,这意味着添加防寒层可以有效防止罐壳内的热泄漏。2)罐壳冷却层厚度为设计值μ= 520mm时,罐壳热流占最大允许热流的9.6%,罐壳热流占罐壳总热流的41%,这意味着冷却效果(3)当防寒层厚度继续增加时,ο= 1200mm,箱底热量泄漏占最大允许热量泄漏量的4.2%,箱底热量泄漏占罐壳热量泄漏总量的23%,防寒层增加700mm,数量增加 这意味着该区域防寒层厚度的增加有一定的影响。

3.3制冷剂储存区的材料性质和设备类型

目前,大多数液化天然气国家工厂使用MDEA溶液等净化工艺去除酸性气体、分子筛脱水、将汞装入含硫活性炭、液化混合制冷剂、低温分离重油和日的辅助制冷剂通常包括乙烯、丙烷和异丙苯。与此同时,由于天然气中存在某些聚集点,在低温条件下净化和处置重油的过程中也可能产生部分副产品----重油。因此,冷却剂储存区通常由乙烯罐、丙烷罐、异丁烷罐、重油罐等组成。乙烯、丙烷和重油是液化碳氢化合物和易燃液体的异构体,如《天然气处理设施标准》第三节和《石油化学标准》第三节所规定。

3.4供气系统

当液化天然气从油箱中出来时,必须在低温液体状态下进行冷冻,然后发动机才能使用。供气系统由压缩机、缓冲罐和调压阀组成。气体激励器采用发动机循环冷却水换热方法加热气化LNG,满足发动机的使用要求。缓冲罐是一种气体液化气缓冲罐,用于满足车辆快速起动或低温的需要。调压阀是液化气体的第一个调压阀,用于保证后向管路的压力和提高管路的安全性

4处理措施

(1)喷射器旋转方向安装,将酸性气管线横向接入变更为垂直竖向接入喷射器,减少碱液倒窜的可能性。(2)将罐顶酸性气两侧的管线抬高安装高度,保证酸性气至喷射器管道形成坡度,避免管线内部积液现象。(3)更换阀门检修喷射器,消除内漏隐患。(4)罐顶酸性气管线材质升级,从源头上防控管线腐蚀问题,材质升级最少为316L,保证工艺管线的使用寿命。(5)规范班组操作,避免操作因引起碱液倒窜至酸气管线内,减少人为因素。

结束语

液化天然气作为燃料已经在公共汽车、重型卡车等车辆上得到广泛应用,但在叉车上的应用目前依然很少,随着排放法规在非道路机械领域的日益严格,高排放动力叉车价格成本逐步上升,而液化天然气叉车具有低排放、续航能力强、燃料经济、使用安全舒适等特点,随着LNG加气站、输气管网等基础设施不断完善,该动力系统在叉车上具有很好的应用前景。

参考文献

[1]方江敏,刘俊浩,马小明,罗永乐.液化天然气储罐充注分层现象的数值模拟分析[J].机械制造,2019,57(12):82-84+105.

[2]于平川.LNG储罐大型化及国产化发展趋势分析[J].化工管理,2019(31):149-150.

[3]仇芝勇.高含硫天然气净化厂节能减排措施探索与应用[J].硫酸工业,2019(10):22-27.

[4]梁威,钟曦,陈团海.大型LNG储罐减隔震技术现状及发展趋势[J].石化技术,2019,26(10):14+16.

[5]周宁,陈力,吕孝飞,李雪,黄维秋,赵会军,刘晅亚,陈兵.大型LNG储罐连续泄漏扩散过程影响因素的分析[J].化工进展,2019,38(10):4423-4436.