液化天然气的储存与运输技术分析
曹崇彪
中国石油运输有限公司东北化工分公司
摘要：液化天然气得到了广泛应用，其应用价值也在不断提高。充分认识天然气的性质，改进现有的装置安全管理技术，为天然气厂未来安全有效运行提供保障。本文研究了天然气储运的现状，探讨了更有效的储运技术。
关键词：液化天然气；储存和运输；安全技术
近年来，天然气产业发展迅速，天然气供应量稳步增加。天然气产业链包括天然气预处理、液化、储存、运输、接收、再气化、销售等环节。发展液化天然气的目的是为了方便运输，降低天然气运输成本。因此，天然气储运在整个天然气产业链中占有重要地位。
1.天然气安全储存技术
1.1储罐材料
所用钢材必须具有良好的低温韧性和抗裂性；具有高强度，满足大型储罐建设的需要；同时，具有良好的焊接性能。目前，采用9%的镍钢、铝合金和珠光体不锈钢。
1.2 天然气储罐的加注
储罐的灌装管道设计应使罐底和顶部可填充，以防止天然气分层。第一次加注前，必须对罐进行惰化（用惰性气体置换空气，以满足气体含氧量的安全要求），避免天然气和空气混合物的形成。在填充天然气之前，惰性气体被天然气蒸汽所取代，这称为净化。
1.3最大填充能力
天然气储罐必须有一定的空间，作为加热膨胀介质，不得加注储罐。由于气体加热膨胀导致液位过高，液体的数量与介质特性和设备工作压力密切相关，可能导致溢流。空间尺寸根据安全阀设定压力和冲洗过程中天然气情况确定。储罐应配备液位测量和高液位报警。
1.4油箱压力控制
天然气储罐内压控制是最重要的保护措施之一，必须控制在允许的压力范围内。油箱压力过高或过低都有潜在的危险。影响因素包括：灌装过程中液体快速闪蒸、大气压力降低、热进入引起液体蒸发或误操作。因此，必须提供可靠的压力控制装置和保护装置，并要求有足够的排放能力。同时，应安装真空安全装置，感受罐压和局部大气压力，如罐内有真空，应加注天然气。
2.天然气运输的几种方法
2.1罐车运输
天然气罐车运输时，标准要求相对严格。在具体运输过程中，必须严格按照罐车运输的具体技术要求进行运输。要注意运输车辆及相关设备的有效选择。最好使用拖拉机或半挂车。利用这两种运输工具，可以大大提高运输车的驾驶效率和附着功能。天然气罐车运输过程中，罐车通常需要切断阀门，安装相关设备，以防紧急情况下及时关闭罐车阀门。在罐车运行过程中，要确保干粉灭火器足够有效，并及时扑灭牵引车火灾引起的可控泄漏火灾和初始火灾。由于移动罐内的物料会不断累积不平衡电荷，如果累积的静电不能及时消除，一旦发生泄漏，会有被自身静电点燃的风险，因此消除储罐静电也更为重要。
2.2管道运输
与天然气罐车运输相比，运输方式相对较不严格，但在早期管道运输中，管道敷设成本较高，管道维护成本较高，因此与罐车运输相比，其经济成本相对较高。但管道运输具有控制方便、稳定可靠、不易受其他因素影响等优点，适合长期运行。此外，天然气管道运输技术比较普遍，效率高，可靠性高。天然气管道的运输，应做好材料选择和工艺优化，有效实施管道敷设。选择管道时，最好选用镍钢。它不仅能满足管道运输的要求，而且能避免管道内涂层损坏的问题。
2.3 天然气运输车
天然气将在常压下将天然气冷冻至-162° C、它可以变成液体，即液化天然气。它是天然气在净化、超低温条件下的冷却液化产物。目前，油轮是天然气运输的主要方式。采用这种方式的运输过程相对稳定安全。结合后续实际试验，发现天然气罐车在运行过程中压力基本不变。运输过程中，安全阀不会释放，几乎没有损失。
3.天然气储运技术要点
3.1储气配气系统压力等级系统及调峰技术
由于天然气压力大，通过研究压力限值，以适应新形势，可以有效地提高天然气输配系统供气压力。这对缓解城市高压管网管理的各种技术问题，科学合理地利用城市天然气工程具有积极的作用。此外，当天然气项目规模大、供气范围大、气源压力大时，采用调峰储气方式，确保节能降耗，满足用户需求，也具有积极意义。采取经济合理的方式解决城市储气库调峰问题具有重要意义。因此，我们可以充分了解国外天然气储运供气系统调峰的现状，比较分析各种储气方式，研究提高供气压力安全性，分析适用条件和范围，积极改进原储气设施技术评价，调度管理高压管道瞬态模拟计算、施工标准高压管网标准和规范。
3.2确定燃气消耗指数和燃气消耗规模的预测技术
城市燃气工程建设规模的确定，主要取决于对城市各类燃气使用者特别是城市储气设施的燃气使用规律的确定和掌握，其建设规律尤为重要。结合用户的用气规律，分析研究了燃气消耗负荷曲线，是上游调整供气量、确定计算流量、设备选型和管网管径的主要依据。结合学习和掌握现代统计预测的方法，最终确定了具有较强可操作性和科学合理性的问卷。根据有效的调查方法，充分了解各行业的燃气消费特点。针对城市现有燃气供应多年的运行数据，以及全国有代表性的城市数据进行详细研究，认真整理数据，进行分析研究，最终得出不同地区、不同规模城市的燃气消费指数，最后将其应用于城市燃气工程建设中。
4、天然气储运安全策略
4.1城市天然气输配系统。
一般来说，天然气储存设施主要用于解决城市天然气输配系统的时间和日调峰。结合储气压力的不同，储气设施分为高压储气和低压储气。对于天然气系统，由于上游长输管道的供气压力较高，为了充分利用压力，通常采用高压储存方式，包括使用储罐和管道进行储气，即，利用城市周边一次管网进行调峰。
4.2高压管道储气。
由于长输管道具有相应的储气能力，可以有效补偿城市用气高峰。由于城市天然气输配系统用气量不够均匀，随着时间的变化，当用气量大于供气量时，管道压力会下降，不足的供气量会得到弥补。当供气量大于用气量时，管道压力逐渐升高，多余的天然气被储存起来。根据当地实际情况，调整管道起止点波动范围和管径，保证有一定的调蓄调峰能力。
4.3高压储气罐。
随着时间的变化，当用气量大于供气量时，可采用高压储气罐来弥补供气不足。当用气量较小时，高压储气罐可以储存多余的天然气，适当确定高压储气罐的进出口压力和几何容积，可以在一定程度上调节储气调峰能力。
结论：
当前世界经济形势发生了巨大变化。加快天然气液化装置的研究，寻找适合我国特点的技术应用及相关储运技术，加大技术投入已成为天然气开发应用的重要课题和关键问题，具有广阔的市场前景。
参考文献：
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