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摘要：液化天然气（LNG）低温储罐需要在使用前进行清洁，包括吹扫和干燥程序。我国当前对液化天然气低温储罐清洁工作的研究还不是很多，在一定程度上影响了我国液化天然气的运输、储存工作。基于此，本文首先简要概述了液化天然气低温储罐吹扫、干燥技术，再对吹扫、干燥工作方案进行分析，然后根据实际情况提出可能在吹扫、干燥工作中出现的问题，并总结其解决方法，期以对我国LNG储运行业提出一些拙见。
关键词：液化天然气 低温储罐 吹扫干燥 方法应用
引言：作为一种清洁绿色能源，天然气在我国能源消耗结构中占据越来越大的比重。尽管如此，天然气的使用量仍旧不达国家规划的指标。据悉，2020年天然气用量占我国总能源消耗的比例不到20%。为进一步提高天然气这种清洁能源的使用量，国家颁布多项着重于促进天然气相关产业发展的计划，将其设为能源消耗主体，推动行业科技的迭代更新。在天然气行业中，日常生产、生活都离不开低温储藏、运输技术。天然气经高压、低温压缩成液态后，体积相当小，存储在低温储罐里，由专业的半挂车进行运输，运输成本非常低。而本文主要解决的是，双壁储罐的吹扫和干燥。
一、液化天然气低温储罐吹扫、干燥的目的
LNG储罐在出厂或久置后，罐中充满了空气。在液化天然气进入储罐后，会与空气中的氧气充分混合，形成十分危险的易燃易爆混合物，此时，哪怕是静电产生的一个小火花都会引爆天然气储罐，后果十分严重。因此，LNG储罐在使用之前必须用不可燃气体对储罐内的气体进行置换处理，常用的置换气体有氮气、氦气。
其次，LNG储罐在出厂后需要进行液压测试，测试完成后，内部会留有大量的水、水蒸气。而液化天然气的储存环境需要极低的低温，若水、水蒸气在负162°C的储罐中冻结成冰，会将底部的钢板升高，从而导致壁体结构中的珍珠岩结块，严重影响其保温效果，甚至发生壁体破裂，天然气泄露的危险情况。此外，水、水蒸气也会在相管道中冻结，损害储罐，影响低压泵的运行。因此，LNG储罐在使用之前需要进行吹扫、干燥这两道工序。
二、液化天然气低温储罐吹扫、干燥技术概述
1、置换、干燥技术
在进行吹扫之前，要先进行液压测试。如果液压测试和吹扫工序之间间隔很短，储罐里就会留存大量的水和水蒸气。如果在这时候仅用气体置换吹扫的办法进行清洁，便会消耗大量清洁气体。如果用空气干燥、氮气吹扫的组合方案，则可以增加干燥效率，减少清洁成本。
在进行组合吹扫时，要注意以下的原则：1）控制吹扫的流量：单位时间内流入储罐的干燥空气越多，则达到露点温度所花费的时间越短。同时，在控制流量大小时必须考虑采用的空压机的性能，以及吹扫成本。2）控制吹扫的温度：加热的主要目的是提高吹扫效率，并且高温干燥空气可以最大程度地保持吹扫的效果。3）除油效果：要使用无油空压机，以使燃料不会污染储油罐的内部。此外，还可以在空压机出口处安装除油过滤器，进一步确保吹扫气体的纯度。
2、吹扫技术
在进行吹扫工作时，注意以下几点原则可以提升作业。1）若使用负60°C的氮气进行清洁，在操作开始前应检查并同时打开进气阀，以使氮气在进入储罐时可以持续升压。2）储罐压力较高时，要关闭进气阀，使氮气和空气完全混合；等压力保持恒定后，打开排气阀释放置换气体。3）要特别注意初始吹扫速率，在进行两次释放后，可以提升后续吹扫流量。4）在出气口设置气体体积检测装置，实时确定氮气露点和氧气体积是否在合理范围内。
三、液化天然气低温储罐吹扫干燥方案
1、并联吹扫、干燥
并联的方式是指在第一个储罐吹扫后一个星期吹扫下一个储罐，因此需要两组液氮吹洗装置以及临时气化装置。并联的方式干燥效率高、安全、易于使用，但耗时长，约需5周，也需要大量的人力物力。
2、串联吹扫、干燥
串联的方式指连接两个储罐，氮气吹扫完前一个储罐后被释放到下一个储罐中进行吹扫，最后释放到大气中。
串联的方式会式氮气压力大大减小，从而使得吹洗效果不好。同时，连接储罐时对阀门的定位也非常复杂。
3、依次吹扫
依次吹扫指按顺序先后吹洗若干个储罐。需要一组液氮吹洗装置以及气化装置。
4、热氮吹扫、干燥
热氮吹扫和干燥方式即从将液氮使用临时气化器气化，在进入加热装置进行升温，最后注入储罐。这种方案花费时间更少，也更易于操作。
5、干空气干燥，氮气吹扫
干空气干燥，氮气吹扫指在氮气吹扫操作之前，使用高温空气进行干燥。这种方案消耗较少的氮气，但是从空气吹扫过程向氮气吹扫过程过渡非常复杂，并且需要花费大量的时间。并且，空压机产生的干燥空气在加热后，露点很难达到LNG储罐氮气吹扫所需要的温度标准，使得混合清洁效果并不好。
四、实际应用液化天然气低温储罐吹扫干燥时可能会出现的问题
通常情况下，在LNG低温储罐吹扫洗和干燥过程中，壁体和内罐的吹扫比较容易，而壁底的吹扫时常会出现问题。吹扫储罐底部的问题主要表现为氮气露点略有降低。可能是因为壁体底部有较多水、水蒸气，并且露点无法在短时间内有效控制；也有可能是壁体有缝隙，底部有着一定程度的泄露，在这种情况下，应对储罐进行压力测试，仔细检查壁体底部的裂缝、水汽渗漏情况，检查是否渗入到底板中。在清除所有底部漏水的可能后再进行下一步检查。如果在梅雨季节进行清洁过程，此时的空气湿度很高，会大大增加壁体底部积水的可能性。或者，使空气受潮，进入大量水汽，使得出气阀门口露点下降不明显。
基于此，可以提高通入氮气时的温度。在不影响注入氮气的流量的同时，加装升温装置，以此提高储罐底部的温度。温度应提高到80C左右。随着温度的升高，水分子活动性增强，水、水蒸气的流动性会更高，加热的空气可以迅速带走水分子，以此改善置换吹扫的干燥效果。通常，随着注入氮气温度的提升，也要保证罐体压力变化、温度变化稳定在合适水平，保证罐体的安全。
此外，还可以增大注入空气的流量。提升氮气吹扫流量，加快底部氮气的流速的同时，保持储罐压力不变、氮气温度不变以及进气口流量不变。当氮气流速增加时，露点会逐步降低，最大值和最小值的间隔会越来越小。也就是说，增加氮气注入流量，具有干燥、吹扫质量、效率的作用。另外还需要注意的是，氮气注入流量并不能无限制地增大，储罐中的气压必须要维持在罐体极限之下，确保储罐本身的安全。
五、结束语
LNG低温储罐的吹扫和干燥是天然气行业能正常运行最基本的保证。液化天然气低温储罐的吹扫、干燥工作是关系到企业后期生产和运营的安全性和可靠性。要从根本上提高清洁的质量、效率，杜绝“亡羊补牢”式的防范，在事故发生之前就有效降低其概率，确保天然气储存、运输行业的经济效益。
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