LNG贮罐预冷量计算

1 预冷工艺流程
接收站大型LNG储罐为全容罐，在所有工艺区和储罐 的管线以及储罐本身都使用氮气置换并干燥好后，开始对 储罐进行预冷工作。这里按照预冷介质不同对LNG预冷和 液氮预
接收站大型储罐LNG预冷方案一般利用第一艘来船上 LNG的冷量，这种方法在已投产LNG接收站储罐预冷时应 用广泛，主要分为以下步骤。第一步：BOG置换预冷。置 换预冷所用的BOG气体来自船上汽化器，经卸料臂进入卸 料管线后通过下进液管道进入储罐中。控制储罐上BOG 放空口阀门开度使储罐压力保持在10kPa左右，通过调节 BOG流量来控制卸料管道温降速度不超过10℃/h。当码头 卸料汇管温度降低至-140℃时，BOG预冷结束。第二步： LNG深冷。船上LNG由清仓泵经液相臂流入卸料管线，对 其进行预冷和填充。
2016年第11期
工业、生产
大型LNG储罐预冷方案对比研究
王同吉 徐静静 赵金睿 曹佳璐
青岛液化天然气有限责任公司 山东 青岛 266400 摘要：大型LNG储罐作为接收站和天然气液化厂LNG储存的核心设备，其投产前的预冷是一个不可或缺的重要环节。 针对接收站16万方LNG储罐，对LNG预冷和液氮预冷两种方案的工艺流程进行了详细介绍，提出了预冷所需介质流量、预 冷温降速度等的计算方法，并分别对两种方案进行了计算，得到了预冷介质流量保持不变时储罐预冷所需的时间以及预冷 所需介质总量，为大型LNG储罐预冷方案的选择提供了一定的理论依据。 关键词：LNG 储罐 预冷
1.2 液氮预冷
预冷时为避免储罐内局部过冷所造成的损害，缓慢
开启预冷喷淋管线上的控制阀，使液氮在到达罐底之前 气化。预冷中控制冷却速率为3～5℃/h，当罐底板温度达 到-150℃时，认为液氮预冷完毕。与LNG预冷相比，液氮 预冷有以下几点特别之处：（1）预冷仅仅针对大罐，而 不涉及卸料管线；（2）在液氮预冷完毕至首船接气前需 要对储罐进行保冷；（3）在首船接气时仅需要对卸料管 线进行预冷，之后使用BOG气体对系统中的氮气进行置 换。

1概述这份说明书包含对10000立方米LNG（－164℃）储罐的置换、干燥和冷却程序。

注：文中“产品”是指－164℃的LNG，“产品气”是指热的（环境温度下）LNG蒸气。

2置换和干燥标准氧气的置换和干燥（用氮气）必须符合以下标准：氮气的置换（用产品气）必须符合以下标准：注：B区域露点－20℃是一个理想指值。

如果在干燥置换之后，B区域的露点没有达到理想值但是超过了－10℃，可继续下一步操作。

3 初步核查a）确定所有专门的测试和检查工作都已经完成并能开始干燥和置换。

b ) 确定所有临时的永久的仪表和保护装置（如安全阀和真空阀）都已安装，并且已检查校准。

c) 确定大罐的隔离工作已经完成。

d) 从开始到结束都必须使大罐在监视之下，以保证其清洁和所有异物的自由排放，所有的装置和仪表都必须安装正确并确保能正常运行。

e）确保充氮设备已经备好，氮气将从管口N15、N4充入置换。

f ) 在放散管口设置向下的管子或者遮布，避免水进入。

g ) 所有容易引起窒息的危险地方（由于氮气和产品气泄漏）都应明显标识。

h) 大罐置换和干燥期间，压力必须控制在300－600mm水柱之间。

I ) 要安装一个临时的压力计来监视运行压力。

4 氮气质量要求氮气置换之前，大罐必须用干空气预先干燥。

罐内空气和残存的湿气用氮气置换。

用于氧气置换和干燥的氮气必须符合以下标准：5氮气置换和干燥5.1置换和干燥内罐区域A（步骤1）a）置换干燥期间监视罐压力。

b ) 置换内罐期间，确保底部置换阀N4、夹层置换阀N16、底部置换阀N23A/B已经关闭。

c ) 打开阀N15，引导氮气进入内罐。

d) 当内罐压力达到400mm水柱时，打开阀N17,将置换气放入大气。

注意：置换时确保氧气就位，以保证所有人不会因氮气窒息。

e）确保氮气流量在300－600Nm3/h之间。

以较低流量开始置换，4小时之后逐渐加大。

f ) 在阀N17处检测氧气含量和排放的氮气露点，当氧气含量和氮气露点接近要求值（以上第2部分已规定），就可以就行下一步（步骤2）。

LNG储罐预冷过程研究发布时间：2022-09-15T03:11:55.700Z 来源：《中国建设信息化》2022年第5月第9期作者：刘欢[导读] LNG储罐预冷是确保LNG接收站顺利投产试运行的关键工序，由于LNG升温易气化的特性，在储罐预冷过程中，可能会由于温变速率过快造成储罐结构热应力变化，甚至引起内罐壁板变形及损伤。

因此，需要严格控制温度变化。

下面本文就LNG储罐预冷过程进行简要探讨。

刘欢中国石油工程建设有限公司华北分公司，河北省沧州市 062550摘要：LNG储罐预冷是确保LNG接收站顺利投产试运行的关键工序，由于LNG升温易气化的特性，在储罐预冷过程中，可能会由于温变速率过快造成储罐结构热应力变化，甚至引起内罐壁板变形及损伤。

因此，需要严格控制温度变化。

下面本文就LNG储罐预冷过程进行简要探讨。

关键词：LNG；储罐；预冷过程；1 LNG储罐预冷架构1.1 储罐参数化建模及网格生成采用ANSYS Workbench 框架下DM前处理模块，基于其历史特征树的参数化建模功能，实现大型LNG全容储罐参数化模型的快速生成。

根据后续预冷仿真分析需要，对储罐对应几何位置创建边界命名，用于后续的边界条件设置。

采用 Workbench Meshing模块对几何划分高质量的六面体核心网格，提供网格单元尺寸输入，并保证在LNG储罐内部六面体为主要填充网格，最后通过脚本驱动ANSYS Workbench，实现自动输出网格文件(*.msh)。

1.2预冷仿真分析模块采用ANSYS Workbench框架下Fluent计算模块，读入网格自动划分模块生成网格，将LNG预冷仿真分析中所用模型、湍流模型、设置流程、边界条件设置等，转换为Fluent可调用的Scheme脚本代码，然后将脚本封装成仿真分析模块，最后提供定制化界面输入仿真条件从而调用仿真分析模块，可实现自动加载设置到LNG储罐模型，然后提交给求解器进行数值求解。

浅谈LNG低温储罐预冷技术摘要：LNG低温储罐是整个LNG接收站中最重要的设备，具有投资额度大、施工周期长等特点。

在储罐投用前的预冷是最为关键的调试工作，储罐冷却危险性大，控制难度高。

以实际的大型LNG低温储罐为例，介绍了储罐机械完工后的主要调试工作，重点阐述了储罐预冷相关技术，包括冷却方法、冷却系统、喷嘴选型、冷却喷淋量计算、前提条件、预冷过程等内容。

关键词：LNG气化站；液氮；预冷引言经过近些年的发展，目前国内设计、施工单位逐渐掌握大型及特大型低温储罐的设计、建造技术及相关调试技术。

但就技术含量、施工难度而言，LNG储罐预冷调试相关工作仍是整个接收站的关键工作，在实际项目中往往作为单项工程，采用独立招标方式，由承包商单独管理。

针对储罐调试工作中储罐冷却危险高、操作难度大的特点，本文以海洋石油工程股份有限公司已完工的某LNG储罐项目为例，重点阐述了储罐冷却调试的相关技术。

1概述储罐调试工作，是全面检验储罐建造成果，调整管线仪表状态，为储罐正式投产做准备的工作。

整个调试工作大体分为2个阶段。

①预试车：即储罐系统（包括工艺系统、公用系统、供电系统、仪表和控制系统、通信系统和安全系统）安装测试，储罐的水压、气压（包括正压和负压）试验及氮气置换等工作。

此部分工作的共同点是不涉及碳氢化合物的使用。

②试车：对LNG储罐及相关低温管道进行冷却工作，使整个低温储罐及相关管道具备接受低温LNG的能力，进液并达到一定的液位后，进行低压泵的性能测试、液位仪表的调试、控制系统测试和储罐蒸发率的测试等调试工作。

2储罐结构本文所述储罐为双层金属结构，储罐容积为内罐10000m3，外罐直径为27000mm，高度为28915mm；内罐直径为25000mm，高度22000mm，外罐材质Q345R，内罐材质为S30408，外罐为拱顶，内罐为吊顶，内外罐夹层间填充珠光砂，底部夹层铺垫泡沫玻璃砖，内外罐顶部空间用矿物岩棉覆盖，整个储罐总重量为950000kg。