驗證LNG低溫儲罐的絕熱性能

摘 要：LNG低溫儲罐的保冷性能直接影響到BOG壓縮機的能耗，本文通過探討LNG低溫儲罐的絕熱性能，詳細分析影響LNG低溫儲罐自然漏熱的各種因素，來驗證LNG低溫儲罐的絕熱性能。

隨著中國經濟的快速增長，國家對能源結構的調整和對環境保護的要求日益提高，天然氣作為清潔的能源燃料得到了快速的發展。液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱LNG)是經凈化和液化處理形成的液態天然氣，主要成分為甲烷，常壓下LNG的體積約為標準狀況下氣態體積的1/600，溫度在-162.5℃左右，LNG生產廠通常將產品儲存在LNG低溫儲罐中。儲罐常為微正壓低溫狀態，罐壁部有絕熱保溫材料覆蓋，以減少外界環境與之熱量傳遞造成LNG氣化，因此在設計和建造時必須考慮絕熱保冷性能。

LNG低溫儲罐的絕熱保冷性能會直接影響能耗。對于低溫儲罐，熱量會通過傳導、對流、輻射等方式傳入儲罐內部，從而導致部分的LNG氣化成氣體(Boil of Gas，簡稱：BOG)。對于大型LNG低溫儲罐，上通常要求以滿罐為基準的每天罐內LNG氣化率(見表1)

以地上型的全包容混凝土頂9%鎳鋼LNG儲罐為例，進行LNG低溫儲罐的絕熱性能驗證。

低溫絕熱罐絕熱設計

外界熱量漏入LNG低溫儲罐主要有三個途徑：儲罐頂部、側面和底部。

(1)低溫出罐底部主要是通過傳導的方式進行熱傳遞。我廠LNG低溫儲罐底部采用剛性泡沫玻璃作為絕熱材料，其耐壓強度足夠承受液體和罐壁的重量;內罐壁下是一層珍珠巖混凝土支撐圈，用以支撐整個內罐壁的重量;此外，底部還使用瀝青抹面層、防潮鋁箔等材料。整個儲罐置于混凝土基礎之上，為了防止混凝土在低溫下發生形變，在基礎內設電伴熱系統，使基礎的溫度不低于3℃。所以驗證計算時同樣考慮了這些材料對底部傳熱的影響。

(2)儲罐頂部采用混凝土頂，內建的絕熱材料主要是玻璃纖維氈。對于頂部的傳熱，驗證計算時考慮了太陽輻射的影響。

(3)儲罐側面的絕熱材料主要采用膨脹的珍珠巖粉末，并且在內罐壁外側安裝纖維氈，用來防止珍珠巖與內罐壁直接產生摩擦而損壞內罐壁。此外，由于側面長期暴露在環境中，所以驗證計算時同樣考慮到了太陽輻射的影響。