1、PAGE 6 -廠網安全 你我有責 R0601-關于桐鄉(xiāng)港華公司高密度PE80管材使用情況的報告廠網安全 你我有責LNG站儲罐選型及工藝優(yōu)化可行性研究摘要：本文探討了LNG儲罐最經濟的選型，研究了LNG氣化站工藝布局優(yōu)化的可行性，希望在不低于國家及其它相關規(guī)范要求的前提下，達到最優(yōu)的資源配置和最佳的經濟效益。關鍵詞：LNG站；儲罐選型；工藝優(yōu)化；中圖分類號：TU996 文獻標識碼： 文章編號：The research choosing the LNG storage and the possibility of the technics optimizeLI King-kuen 1，WANG

2、Chuan-hui2 （1.Hong Kong & china gas limited，Hong Kong；2.Hong Kong & china gas investment limited Shenzhen 518026,China ）Abstract:Taking about which size of the LNG storage to be choosed ,and reseaching the possibility of the technics optimize, in order to lead to the optimization of the resource and

3、 the best benefit on the premise of not be under the GB and other relative standards.Key words：LNG station storage choose technics optimize液化天然氣（LNG）是天然氣儲存和運輸的一種有效方法，近年來，隨著中原油田、新疆廣匯天然氣液化工廠的建成投產以及廣東、福建進口LNG項目的實施，LNG衛(wèi)星站的建設步伐迅速加快，應用也越來越廣泛，目前我國建成的LNG氣化站已經超過40個，作為該地區(qū)的過渡或主要氣源，也有的作為緊急、備用氣源。在此形勢下，我們特地與此行業(yè)中具

4、有代表性的設計院及儲罐生產商進行合作交流，對設計及選型提出了一系列的優(yōu)化措施，希望在滿足安全的前提下，進一步降低投資成本，同時增加系統操作的靈活性。1 儲罐容積選擇由于近年來鋼材價格不斷上漲，而儲罐容積與鋼材使用量成正比關系，所以，儲罐容積的選擇顯得尤為重要。由于子母罐不能遷移以及分期安裝比較困難，故本文不予考慮；另外，由于容積50 m的單罐太小，不適合作為主要氣源或緊急氣源儲氣，因此本文用作分析的LNG儲罐單罐容積有100 m、150 m及200 m，除了考慮儲罐本身的價格外，同時還綜合了因不同單罐容積而計算有別的消防水池的建設成本。此外，由于站內、站外的防火間距影響了土地面積、單罐容積，從

5、而導致儲罐數量及低溫閥門不同容積儲罐應用比較在應用上，不同容積的儲罐其適用范圍以及應用等方面不盡相同，對比情況見表1。表1 不用容積儲罐應用比較Tab.1 Application comparison of different volume storage tank單罐容積（m）適用范圍( 總容量m）普遍性交通運輸工廠生產現場生產100200普遍1503001800普遍2004002000較少陸運有困難注：以上適用范圍，只供參考。若儲罐總容積大于2000m，已超出范圍，需專項申請。 由上表可知，容積為200 靜態(tài)投資比較 我們假設在總容量分別為1200m和600m的情況下，對單罐容量為100

6、m、150 m表2 三種不同容積儲罐的靜態(tài)投資比較（總容量為1200mTab.2 Static investment comparison of three different volume storage tank(total cubage 1200m方案方案1（單罐100m方案2（單罐15方案3（單罐200儲罐數量(個)1286單罐及安裝(萬)105155215儲罐投資(萬)1,2601,2401,290低溫閥門投資(萬)360280210儲罐及閥門投資(萬)1,6201,5201,500消防水池容量(m)120015001800消防水池投資(萬)110140170合 計(萬)1,7301

7、,6601,670表3 三種不同容積儲罐的靜態(tài)投資比較（總容量為600mTab.3 Static investment comparison of three different volume storage tank(total cubage 600m方案方案1（單罐100m方案2（單罐15方案3（單罐200m儲罐數量(個)643單罐及安裝(萬)105155215儲罐投資(萬)630620645低溫閥門投資(萬)180140105儲罐及閥門投資(萬)810760750消防水池容量(m)120015001800消防水池投資(萬)110140170合 計(萬)920900920注：按2006.1

8、0.25鋼材價格水平計算,張家港市化工機械有限公司提供儲罐參考價，并未考慮管道成本。 由表2、表3可以看出，在總容積為1200m時，方案2及方案3靜態(tài)投資接近且相對方案1靜態(tài)投資要少；在總容積為600m時，方案2靜態(tài)投資最少。綜合來看，方案2即選擇 動態(tài)投資比較除了儲罐本身以及低溫閥門等相關附件隨容積不同而直接投資不同外，我們還要考慮到，在總容積一定的前提下，選擇不同單罐容積的建設方案，其消防水池的建設成本也是有區(qū)別的，而且單罐容積的選擇改變了儲罐數量，從而間接影響低溫閥門的數量及其投資成本；此外，不同容積單罐對站內、站外的防火間距的不同要求也稍微影響了土地面積，從而導致投資成本的改變。動態(tài)投

9、資影響因素及結果見表4。表4三種不同容積儲罐的動態(tài)投資比較Tab.4 Dynamic investment comparison of three different volume storage tank影響項目影響原因影響結果動態(tài)投資比較1消防水池消防水池容量除考慮總儲罐容積外，還要計算單罐的表面積；單罐容量愈大，消防水池的土建投資愈大；方案3方案2方案12站內、站外的防火間距按最新版GB50028-2006要求，站內、站外的防火間距只考慮總容積；單罐容積的選擇只輕微影響土地面積及成本；方案3方案2方案13低溫閥門單罐容積100 m或以上的LNG儲罐應設置的安全閥、切斷閥及儀表等設備都單罐

10、容積的選擇改變了儲罐數量，從而間接影響低溫閥門投資成本；方案3方案2方案1注：方案1為單罐100m；方案2為單罐150由表4可以知道，方案2在消防水池以及低溫閥門的投資節(jié)約上，具有較大的優(yōu)勢。綜合以上不同單罐容積的應用及靜態(tài)、動態(tài)投資比較，單罐容積200m雖具有一定的經濟效益，但礙于陸運有困難，所以較少選用；單罐容積100m儲罐在國內雖較為普遍，但經濟效益較低；容積150m單罐無論在陸路運輸、經濟效益及普遍性，都具有優(yōu)勢，最具經濟效益，在國內也得到廣泛使用，且其生產技術已2 LNG站工藝優(yōu)化方案 除了在儲罐選擇上進行分析比較以提高LNG站的經濟性之外，我們還對LNG站的工藝進行優(yōu)化，以進一步降

11、低成本。2.1 縮小低溫管道管徑由于低溫管道價格昂貴，其采購成本及建設費用與管道直徑成比例增長，因此合理選用管徑，減少低溫管道使用量是減少投資的有效方法。以城市燃氣供應為主的儲備站，用氣量在25000NM3/天時，每天需要供應一車氣(43英尺槽車)。目前儲備站所設卸液管道通常都為DN65，卸一車氣的實際時間約為3小時。卸車主要取決于兩罐壓差，按照3m/s速度卸車，DN50管道卸一車LNG的理論時間為：40/(0.052*3.14/4)/(3*3600)=1.89小時 因此對于用氣量在25000Nm3/天的LNG站，卸車管道可以將管徑縮小到DN50，與槽車管徑一致，并設置一個卸車臺，同時在卸車臺

12、設置一臺卸車增壓器，這樣完全可以滿足卸車操作要求。管道直徑下降后，其他低溫閥門、止回閥、卸車金屬軟管及管件的通徑都可以下降一個等級，以節(jié)約投資。此外，目前所用低溫管托尺寸普遍較大，一般在200mm左右，由于價格貴，長度可減小一半，也22 取消U型膨脹彎原則上液化天然氣管道應當進行熱量應力分析，應能充分吸收熱量的膨脹與收縮，在管道設計上應盡可能使用柔性設計和環(huán)行管道，在需要的地方增加補償器。目前有部分LNG站在設計時為了吸收冷縮量，在卸車管道設置了U型膨脹彎。 按照設計要求，卸車臺到儲罐距離僅為L=15米，不銹鋼管道的線膨脹系數=1610-6m/，按溫差T=216L=L*T*=51.84mm此膨

13、脹量完全可以通過儲罐前的90度彎頭和卸車臺的自由端得到吸收和釋放，因此可以取消U型膨脹節(jié)。經過幾個LNG站實踐證明，取消U型膨脹彎完全可行，同時在設計時應盡量減少閥門，避免產生封閉管道，致使液體積聚后隨溫度升高而膨脹造成壓力超高。2。3 卸車臺及儲罐工藝優(yōu)化配置 優(yōu)化方案方案1從卸車臺進液管設分流支管到卸車增壓器。采取此方案則可由原來每套3個接駁點改為2個,這樣便可以減少相關的低溫軟管、閥門、安全閥及手動放散閥等投資。盡管出口處回流的流量較小，但對卸車速度不會有明顯影響；若適當調高槽車儲罐壓力，則可提高流速以抵消分流帶來的影響。方案2卸車增壓氣化器采用共享方式設計。4個卸車臺可以采取共享的設計

14、方式，只設置2臺卸車增壓氣化器(1開1備)，既可滿足卸車需要，又可以降低投資成本。當一臺車將近卸完時,可利用新來的一臺車為其增壓，從而加快卸車速度，當LNG站多于3個卸車臺時，采用此方案有明顯的節(jié)省。方案3儲罐的自增壓氣化器采用共享方式設計。對于儲罐組可只設置2臺氣化器(1開1備，只需滿足氣化能力要求），在增壓器設置旁路以便于搭配。此方案不但減少了設備數量，節(jié)省投資，而且還提高了操作的靈活性。方案4BOG減壓器(1開1備)適當增加止回閥。此方案與BOG氣化器相似，可采用共享方式設計，不需要每個儲罐都配置一臺減壓器，從而減少投資，但是應注意到，采用此方案時應相應的增大減壓閥的流量規(guī)格。方案5儲罐的進液管路及增壓器的進液管路由1臺切斷閥共同控制。這樣，儲罐的緊急切斷閥便可由原來的3個改為2個，從而降低了成本。 成本節(jié)省分析 若采用以上方案，成本節(jié)省額見表5 表5 成本節(jié)省分析Tab.5 analyse of cost saved儲罐(個)卸車臺 (臺)調整方案后的節(jié)省額(萬元)節(jié)省總計(萬元)方案1（2萬/臺）方案2(4萬/臺)方案3(4萬/臺)方案4(3萬/臺)方案5(5萬/臺)424086203862401612306212488403060146以上5個方案已經與設備廠家及設計院研究探討，并得到認同。由表5可以看到，以上5個方案都能節(jié)省成