天津大港油田集团工程建设有限责任公司 天津 300000
摘要：随着我国经济的高速发展，对液化天然气的使用量不断增加，各种天然气工程越来越多。LNG低温储罐是存储液化天然气的重要设备，对其使用有着非常高的要求。通过进行LNG低温储罐干燥与置换，可以有效降低储罐的露点和氧气含量。为此，笔者将要在本文中对大型LNG低温储罐干燥技术进行探讨，希望对促进我国液化天然气事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：LNG低温储罐；干燥技术；液化天然气
1前言
在储罐首次储存LNG之前，需要对其进行干燥和置换处理，从而有效降低储罐的露点和氧气含量，避免LNG进入罐内与空气混合发生爆炸。在这个过程中对干燥处理有着相对较高的要求，只有合理对相关技术进行应用，才能有效保证干燥效果。
2干燥
干燥空间分为主密闭、次密闭。底部保冷空间主要为次密闭空间，其主要由玻璃砖等保冷材料所组成。次密闭空间以外的储罐空间为主密闭空间，是盛装LNG的内罐空间，还可以容纳BOG的拱顶气相空间以及装膨胀珍珠岩的环形空间【1】。
空气干燥。为了有效降低储罐的露点，就需要首先使用干燥空气进行除湿，有效降低罐体内部各个区域的露点。在实际干燥作业之前，需要在拱顶人孔和所有管嘴处安装顶盖，避免过多的湿气进入到储罐中，然后安装干燥空气和氮气供给管路，启动空气供给设备，对放空区域的露点进行监测。在所有区域的露点都降低到一定值之后，就可以使用氮气进行置换处理。
3结果分析
根据低温LNG储罐实际使用要求规定，储罐内部的干燥应该至少为-20摄氏度，并需要在环形空间内部填充珍珠岩处理，对于底部保冷空间的露点，并没有做太多的规定。在对储罐进行置换指挥，储罐内部氧气的体积分数应该小于9%，对底部保冷空间的氧气含量并没有做特殊的要求。
干燥气体在内罐和拱顶的气相空间流通过程中的阻力很小，可以得到比较好的干燥效果，氧气含量和露点都小于目标值。拱顶气相空间的置换会贯穿于整个干燥过程中，大部分的死角都会在足够长的时间内被干燥气体渗透，保证该区域的露点在设计范围要求之内。在环形空间自上到下开展置换的过程中，充实的珍珠岩会膨胀填充整个空间，水汽几乎不能渗入其中，能够得到比较好的干燥置换效果。由于底部保冷空间以及内罐罐底干砂层的置换结果不能达到要求，其主要影响因素为：一、液珠。底部保冷层和底部干砂层的施工时间相对比较长，边缘位置的保冷层在混凝土浇筑阶段就已经开始施工。这些区域长期暴露在湿润空间当中，并且在拱顶预制的过程中就可能存在雨水渗漏的问题，湿度相对比较大，甚至在部分区域存在小液珠。由于保冷层的致密性，其液珠不容易被周围环境所汽化，在保冷材料附着的问题比较严重。从干燥的结果可以看出，该区域的水是以水蒸气的形式存在的，露点和氧气都需要达到标准值。一旦出现氧气含量达标而露点不达标的现象，表示该区域的水大部分是以液珠的形式存在的。如果采用大气压力稀释置换的方式，对氮气的供给速度有着比较严格的要求，让氮气和空气间形成一个相对比较稳定的界面，避免氮气与空气大量混合情况的出现。为了气化吸附在保冷材料上的液珠，要么提升供气速度，要么延长置换时间，但这些都会在一定程度上增加成本【2】。
温度和流动阻力。由于保冷层的传热系数相对比较小，温度变化对底部保冷层的影响相对比较小。因此，在实际开展置换作业之前，需要在其中通入大量的干燥空气，让大部分液珠气化并能够随空气置换出保冷层。由于在保冷层中玻璃砖、毛毡和干砂之间的间隙较小，氮气在流动过程中受到的阻力相对比较大，导致置换作业开展难度相对比较高。因此，对于底部保冷层和罐底干砂层，一旦出现了置换时间不足的问题，就会导致后期反弹情况的发生，实测值长时间不合格。
通孔。如果在保冷层存在过大的间隙或者通孔，干燥气体就会优先通过这些通孔流通，一般不会选择间隙小、阻力较大的区域进行流通，否则就容易导致短路情况的发生，各种死角也相对比较多。在这个过程中，应该保持有足够的置换时间，否则氮气很难渗透到整个保冷层，同样容易出现反弹现象。
时间。实测结果是否可以代表真实情况，很大程度上是取决于置换时间。置换时间越长，干燥气体越容易达到任何位置，让空气和干燥气体可以更加均匀进行混合。在工程进行的过程中，置换时间与工程成本非常紧密的关系，不能在这个过程中太过关注质量而忽略成本。
4安全事项
在使用干燥空气和氮气进行干燥和置换的过程中，比较容易发生窒息和噪声危害。如果在这个过程中吸入的氮气量过大，就容易让人失去意识甚至死亡。因此，在干燥气体置换的过程中，应该对干燥气体出入口认真做好隔离处理，在氮气放空口安装3米高的烟囱，工作人员可以直接佩戴呼吸器进行作业。此外，在开展置换作业的过程中，往往会产生非常大的高速气流，在高速通过放空口时，容易放出较大的噪音，对人身体伤害比较严重，需要佩戴耳塞进行防护【3】。
从以上分析可知，后期储罐边缘位置的保冷层实际检查结果也可以被证实，导致干燥效果不佳的主要原因是保冷材料附着大量的业主。大气压力稀释置换法对内罐、拱顶、LNG泵池以及环形空间的氮气置换效果较好，但对底部保冷层的效果却不是非常理想。为了有效解决这个问题，可以采用以下的一些措施：一、在氮气置换工作开始之前，水压试验后并没有排水的时候，需要保证底部保冷层输入压力略高的干燥热空气，并维持一段时间，从而大大降低保冷层的露点。二、将底部的干砂层改为混凝土结构，不仅更加方便对罐底板进行施工，还可以进一步保证底板施工的平整度。三、认真做好施工过程控制，将间隙大小控制在合理的区间范围，避免出现通孔过大的问题。
结语
随着时代的不断发展，大型LNG低温储罐在各种场合的应用不断增加，所发挥的作用也越来越大。为了保证LNG低温储罐的使用效果，就需要在储罐干燥技术的研究中投入足够的力量，能够根据大型LNG低温储罐的设计情况，合理对相关干燥技术进行使用。
参考文献：
[1]唐志英.大型常压LNG贮罐的国产化探讨[J]. 深冷技术. 2007（04）：22-23.
[2]黄帆.我国液化天然气现状及发展前景分析[J]. 天然气技术. 2007（01）：37-38。
[3]李建军.LNG储罐的建造技术[J]. 焊接技术. 2006（04）：55-57.