薄膜型液化天然气储罐
薄膜型液化天然气储罐是一种新型的储罐,目前国内尚未开始应用。薄膜型储罐与常见的9%镍钢储罐在设计上的主要不同点在于将储罐结构、绝缘和气密性作用明确分离,使得每个部分得以优化,且可有效避免事故的发生。
中文名 薄膜型液化天然气储罐 外文名 Film type LNG storage tank 研究背景 LNG接收站逐渐增多 设计理念 将结构、绝缘和气密性作用分离 结 构 外罐、拱顶、吊顶、衬板、埋件等 优 点 工期短、环保、坚固等
目录
1 研究背景
2 国外发展及运行现状
3 结构
4 设计理念
5 与常见储罐对比
▪ 结构对比
▪ 建设工时对比
6 优点
研究背景
随着我国对天然气需求的不断增加,LNG接收站建设发展很快,在建和已投入运营的LNG接收站逐渐增多。LNG储罐是接收站的重要设备,用于储存从LNG船接卸的LNG,因此LNG储罐的建造是接收站建设的重要工程。 [1] 常见的LNG储罐一般由混凝土外罐、绝缘填充层(包括衬板、膨胀珍珠岩、弹性棉毡等)和9%镍钢内罐组成,而新型的薄膜型储罐除混凝土外罐相同外,绝缘填充层、罐底和内罐结构与以前的LNG储罐完全不同。到目前为止,国内尚未开始应用薄膜型储罐。
国外发展及运行现状
自1996年始就有研究机构对薄膜型和9%镍钢储罐进行了性能测试,作出了质量风险评价。到2006年,一些欧洲标准确认了薄膜型储罐和9%镍钢储罐具有相同的安全等级,薄膜型储罐逐渐成为了认证且批准的技术。
截至目前,全球已有近百座薄膜型储罐建成,罐容为8000m3到2万m3 。韩国天然气公司(KOGAS )的10座10万立方米薄膜型储罐自使用以来未出现任何问题;法国天然气苏伊士集团(GDF Suez)的2座1.2万立方米薄膜型储罐未进行任何维护仍处于正常运行状态;东京煤气公司的2座1.2万立方米薄膜型储罐未出现任何问题,目前也在正常运行。
结构
薄膜型储罐结构示意图如图1、2所示。
薄膜型储罐和常见全包容混凝土顶储罐的混凝土外罐没有太大区别,它是储存LNG和承担气体压力载荷的支撑结构,系由混凝土拱顶、混凝土罐壁和混凝土承台组成。外罐的内壁为56边形。
一级波状薄膜在气相和液相中均可伸缩,它并不是系统的结构部件,其结构见图3。薄膜呈正交波纹状,类似于自由伸缩的波纹管。二级薄膜为非波纹状,可储存二级液体,主要用于一级薄膜泄漏时的设防。
薄膜型储罐内罐罐底俯视图见图4,它由二角板区薄膜块和长方板区薄膜块拼装而成、一级波状薄膜是由这些薄膜块通过埋件焊接在绝缘层上,且相互搭接而成的。薄膜的顶端通过外围埋件锚固在罐壁的上端。
在拱顶下面是一层碳钢衬板,罐壁上端的抗压环和一级薄膜紧密焊接以确保罐内的气密性良好。
在混凝土罐壁和一级薄膜(内罐)之间是绝缘填充层,以支撑处于环境温度下的外罐结构。绝缘填充层承载了罐内LNG从薄膜传至外罐的载荷,它的厚度取决于日蒸发率。填充层由内向外层层紧固,始终处于氮气环境下,且对其进行监
测。绝缘填充层是一个独立的空间,氮气监测确保了罐内的气密完整性。绝缘吊顶和拱顶之间形成了一定的绝缘空间,使得温度处于可承受的范围内。绝缘吊顶是由玻璃纤维和玻璃纤维毛毡覆盖的铝板组成,是罐顶的主要屏障,其厚度也取决于日蒸发率。
所有管道和仪表从罐顶连接,所以一级薄膜不会被穿透,保证了其完整性。管道锚固在罐顶且只延伸至罐底部分。
在混凝土罐内罐壁和承台上表面有一层防潮层,防止混凝土及外界的液体或水蒸气渗透到绝缘填充层内,从而影响整个结构的使用寿命
整个薄膜储罐配备了监测系统,可永久控制储罐的运行。 [3]
设计理念
薄膜型储罐的设计理念是将结构、绝缘和气密性作用明确分离,使得每个部分得以优化,有效避免事故的发生。并且这样一种设计也使得焊接应力趋于零,薄膜材料不会出现裂纹扩一展,即使在循环加载的情况下也不会出现裂纹扩展。 [3]
与常见储罐对比
结构对比
薄膜技术的设计理念是将各个功能部分分隔开来,这也是和常见的9%镍钢技术不同之处。薄膜型储罐和9%镍钢全包容储罐的对比示意图如图。
(1)对于薄膜型储罐一般按照蒸发率为0.05 %计算,绝缘填充层的厚度小于0.4m;在相同的条件下,由于技术与安装的限制,常见的9%镍钢全包容储罐的绝缘层厚度一般为1m左右。
(2)对于9%镍钢全包容储罐,罐底采用的是泡沫玻璃砖以起到保冷作用,需敷设两层,其厚度达到0.6 m左右;而对于薄膜型储罐,其罐底和罐壁结构相同,其厚度仍然小于0.4m。
(3)对于9%镍钢全包容储罐,从铝吊顶到抗压环之间的距离一般为3m左右。而薄膜型储罐仅需1.5 m。
(4)薄膜型储罐的内罐(即波状薄膜)为1.2mm厚的不锈钢,而9%镍钢全包容储罐,在内罐下端转角处9%镍钢的厚度就达到了40mm,可见在内罐厚度上薄膜型储罐也更优。
(5)薄膜型储罐的绝缘填充层始终处于氮气环境中,而不是天然气或其他气体。 [3]
建设工时对比
以建设1.6万立方米LNG储罐为例,对薄膜型储罐和90Io镍钢全包容储罐的建设工时进行对比(不包括管理和质量控制如下表。
液化气罐
液化气罐指的是用来储存液化气的储罐,其内部有液化气时压力很大,稍有操作不当就有可能引起爆炸,属于特种设备。产品本身是钢材制成拥有一定的抗压能力。液化气钢瓶的最大承受压力为2.1兆帕。
中文名 液化气罐 外文名 Liquefied gas tank 定 义 用来储存液化气的储罐 材 质 钢材 最大承受压力 2.1兆帕 学 科 机械工程
目录
1 简介
2 液化气罐里的成分
3 液化气罐的使用寿命
4 液化气罐爆炸主要原因
5 液化气泄露的危害
6 对液化气中毒者的处理方法
7 使用、储藏方法
8 禁用省市
9 使用液化气罐注意事项
简介
液化气在20摄氏度压力为0.8兆帕,40摄氏度的压力可以达到1.59兆帕。若液化气体积不变,温度每升高1摄氏度压力就增加0.04兆帕,所以每只钢瓶只能灌85%,也就是14.5千克。在空罐时也不要用温水加热钢瓶,否则会引起物理爆炸。因此,液化气罐必须选用有相关生产制造资质的厂家来生产或使用合格产品 [1] 。
液化气罐里的成分
首先,什么是瓦斯?在化学上,瓦斯特指由生物化石生成的、以甲烷为主的无色、无味的混合气体。在生活中,瓦斯并非特指一种气体,而是几类气体的总称,可分为液化石油气与天然气、煤气三大类。
液化石油气和煤气均由人工制成,天然气俗称天然瓦斯,我们日常使用的瓦斯气体以液化石油气和天然气为主。需要注意的是,我们平时所称的“煤气罐”,里面的气体并非煤气,而是液化石油气。
液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷,是一种新型燃料。使用液化气有污染少,发热量高,便于运输,储存简单等优势,因此也早已进入百姓生活。但它有一个副作用,就是在使用时如果泄露,则会对人体有极大的危害。
液化石油气和天然气均属无色无味气体,但因其易燃、易爆的特性,出于安全原因,供应家庭使用的瓦斯都会加入一种像烂鸡蛋“臭味”的化学药剂,如早期的乙硫醇或现今的四氢噻吩。在室外条件下,由于甲烷比空气轻,因此一旦泄露,甲烷很快便会散去,这在一定程度上有利于降低爆炸风险 [2] 。
液化气罐的使用寿命
市民使用的液化罐分两种,一种是钢瓶护罩与瓶体之间用螺丝连接的,简称“螺丝瓶”;另一种是钢瓶护罩与瓶体经电焊连接的,简称“焊接瓶”。根据国家明文规定,液化气罐安全使用期限只有15年,每4年要进行定期检验。由于“螺丝瓶”的瓶体上没有永久性标识,从1996年9月起,国家明确规定不得再生产“螺丝瓶”。即最后生产的一批“螺丝瓶”,也已经超过了15年,必须进行强制报废。
液化气罐正常使用寿命一般为15年。液化气罐出厂后的12年内,每4年要检测一次,超过15年必须报废,当然有的罐头由于种种原因不能继续使用的也不能再使用,千万别因为自己的疏忽而置家人的安全。
液化气罐爆炸主要原因编辑
一是罐体本身的质量问题,很多罐壁要薄很多,在运输时很容易碰破。
二是液化气罐很长时间不更换,在过使用期情况下很危险。
三是液化气气体不纯,里面有空气,所以充气最好选择正规点。
四是没有定期检查液化气的管线和阀门是否漏气,这也是导致液化气罐爆炸的原因之一,所以液化气的胶皮管要经常更换。
液化气泄露的危害
轻度中毒:患者可以出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、严重呕吐、全身乏力、心跳过速、短暂昏厥、血中碳氧血红蛋白含量达10%~20%。
中度中毒:除上述症状加重外,口唇、指甲、皮肤黏膜出现樱桃红色、多汗、血压先升高后降低,心率加速,心律失常、烦躁、一时感觉和运动分离(即尚有思维,但不能行动)。症状继续加重,可出现嗜睡、昏迷。血中碳血红蛋白在30%-40%。经及时抢救,可较快清醒,一般无并发症和后遗症。
重度中毒:患者迅速进入昏迷状态。初期四肢肌张力增加或有阵发性强直性痉挛:晚期肌张力显著降低,患者面色苍白或青紫,血压下降,瞳孔散大。最后因呼吸麻痹而死亡。经抢救存活者有严重合并症及后遗症。后遗症有偏瘫、痴呆等 [2] 。
对液化气中毒者的处理方法编辑
应关闭液化气阀门,尽·决让患者离开中毒环境,转移至户外开阔通风处,立即打开门窗,流通空气;在空气流流通后,才能使用电灯、电话、手机等物件;松解患者衣扣,保持呼吸道通畅,清除口鼻分泌物,保证患者有自主呼吸,充分给以氧气吸人;若呼吸心跳停止,应立即进行人工呼吸和心脏按压;在最短的时间内,检查病人呼吸、脉搏、血压情况;病情稳定后,尽快将病人护送到医院进一步检查治疗。争取尽早进行高压氧舱治疗,减少后遗症。即使是轻度、中度,也应进行高压氧舱治疗。
使用、储藏方法
1、液化气瓶不得储藏在住人的房间和公共场所,防止在高温和烈日下暴晒,所处环境不得超过35℃;
2、换装气前,仔细检查减压阀前端的密封圈是否完好端正,如丢失、破裂或歪斜,要配好密封圈再用,气罐和灶具之间要留出1-1.5米的距离,胶管不能穿过楼板或墙壁;
3、使用液化气瓶的场所空气要流通,严禁液化气钢瓶和电炉、蜂窝煤共同混合使用;
4、要经常检查液化气钢瓶的减压器阀门,防止泄漏,禁止靠近热源;
5、禁止在室内自流导瓶,导瓶容易产生静电,溢出的气体遇明火后要产生燃烧爆炸,禁止将液化气的残余物倒入地沟和厕所等;
6、在运输过程防止撞击以免引起爆炸,液化气瓶使用一段时间后要进行压力检测;
7、把肥皂水刷在气罐阀门接口、胶管和灶具开关上,如冒气泡就说明此处漏气,如发现泄漏,不得用明火检测;
8、老人病残和精神病人最好不要使用液化气,使用液化气钢瓶要遵循先点火后开气的原则;
9、液化气钢瓶发生燃烧爆炸后,应先灭火后关气,否则将会引起回火造成罐体或管道爆炸,也可用打湿的麻袋和棉被覆盖明火,或使用灭火器灭火 [3] 。
禁用省市
个别省份高层建筑及地下室禁用瓶装液化气。陕西省各级住房城乡建设部门会同安监、质检、公安消防、工商等部门组成联合检查组,全面开展拉网式燃气安全大检查。以公众聚集场所的燃气安全检查为重点,开展对燃气用户、燃气设施及燃气安全保护装置的检查。坚决禁止在高层建筑(十层以上住宅楼、24米以上公共建筑)及地下室使用瓶装液化石油气,特别是宾馆、饭店、商场等公众聚集场所 [2] 。
使用液化气罐注意事项
不要使用翻新罐。购买液化气罐时,一定要选择符合国家规定的合格产品,罐体要是焊接的液化气钢罐;使用液化气时,要有人在旁边,防止小孩在液化气罐旁边玩耍;不要自行调节减压阀:如果火小了,千万不要用开水给液化气罐加热,更不要把罐子放在太阳下长时间烤晒,搬运过程中不能横放和剧烈摇晃;液化气泄漏时,一定要正确关闭液化气罐角阀。不要把气罐弄倒,否则会发生意外。如果屋子里能闻到液化气的味道,说明有液化气泄漏的现象发生,赶快把肥皂水涂沫在各连接处,如果有气泡冒出,应该立即扭紧气罐上的阀门,干万不要点燃明火进行查漏。一旦灶具或者连接管漏气,要迅速关闭阀门,打开门窗加强通风,严禁一切火种进入室内。千万不能贪便宜买“翻新罐”,一些不法分子利益熏心,在社会上收集废旧石油液化气罐,然后去锈抛光加工,再装上液化气冒充好罐出售。这些翻新罐的罐体在除锈时被打磨薄了,耐压能力大大低于标准罐。
不要加热放倒罐。液化气钢瓶应远离热源、直立放置、避免日晒,在使用中不要用力摇晃和倾倒、摔砸。一些家庭在液化气将用完时,会将气罐倒置、平躺或加热,认为这样会使燃气充分燃烧。这是非常危险的,液体直接流入减压阀,出来后吸热变成气体,突然体积增加200多倍,遇火源可能发生爆炸或爆燃事故。此外,液化气钢瓶应该放在容易搬动、通风干燥、不易腐蚀的地方,禁止放置在密封橱柜内。严禁靠近明火或温度较高的地方,严禁用火烧烤或用开水浇。
室内有异昧不要开灯。如果在室内闻到一股“臭味”,说明液化气有泄漏现象,这时候要立即关闭阀门,迅速打开门窗,加强通风,千万不能开闭电灯、电器,也不能使用打火机等明火,不要在泄漏场所接打电话。做到经常检查。大家在每次换罐时,要注意检查液化气罐的橡胶密封圈,及时更换老化的密封圈,防止漏气。
连接炉具和液化气罐胶皮管的接头处应经常用浓肥皂水涂抹,检查有无漏气观象,如出现肥皂泡,说明有漏气,应及时到液化气站检修。液化气罐使用后、睡觉前、出门前,一定要仔细检查,确保阀门关闭,时刻紧绷安全弦,才能有备无患。
做到关闭总阀。使用液化气罐时,应先开启瓶上的角阀,后开启灶前阀。关闭时,应先关闭角阀,后关闭灶前阀,万万不能只关闭一个阀门。使用液化气时不能离人,使用完毕后应及时关闭阀门;不能私自拆卸,改装灌装设备。
做到定期更换胶管。连接气瓶与灶具之间的胶管长度不要超过2米或短于0.5米,胶管两端必须用制式夹卡紧,胶管老化或破损要及时更换,至少18个月更换一次燃气软管
液化气槽车
液化气槽车(liquefied gas tanker)又称为LPG运输车,LGP transporting tanker amd semi-trailer。是用来运输丙烷、丙烯、二甲醚、液氨、甲胺、乙醛等液化气体的专用汽车。 液化气槽车是压力容器的一种,按国家技术监督局颁布的《压力容器安全技术监察规程》、《液化气体汽车罐车安全监察规程》和GB150《钢制压力容器》,采用轻量化设计、制造的专用运输车。具有结构合理、安全可靠、操作方便、易于维修等特点。
中文名 液化气槽车 外文名 liquefied gas tanker 别 名 LPG运输车 类 型 运输车
目录
1 分类
2 其它
3 安全操作规程
分类
液化气槽车从使用、制造和监检分为以下几类:
(1)按装载物料不同,可分为:丙烷运输车、丙烯运输车、二甲醚运输车、液氨运输车、甲胺运输车、乙醛运输车等。
(2)按工艺过程作用和装载容积不同,可分为:液化气运输车、液化气体运输半挂车、液化气体储罐。其中液化气体储罐可设计成:地下储罐和地上储罐两种。
其它
液化气槽车是压力容器的一种,按国家技术监督局颁布的《压力容器安全技术监察规程》、《液化气体汽车罐车安全监察规程》和GB150《钢制压力容器》,采用轻量化设计、制造的专用运输车。具有结构合理、安全可靠、操作方便、易于维修等特点。
液化气槽车表面防腐涂层均采用喷砂除锈处理、喷涂、吹扫等先进工艺。
液化气槽车属于一车一气体式,即专业的罐体装运单一的物料,严禁混合装运。
严格采取科学的先进施工工艺,确保在低温状态下最低的收缩率、最高的尺寸稳定性。
严格的质量检测:A、B类焊缝100%射线探伤,II级合格
C、D类焊缝100%磁粉探伤,I级合格
可以根据客户的需要设计改装适用于液氨、液态二氧化硫、丙烯、丙烷、液化石油气、二甲醚、正丁烷、异丁烷、丁烯、异丁烯、丁二烯、环氧乙烷等大部分气体的运输车。
安全操作规程
1.使用的槽车应是国家指定的生产厂制造,并办理运行许可证。车上要备有消防器材。
2.槽车行驶时应有押车人员,并禁止其它人员搭乘。司机和押车人员在车上禁止吸烟。槽车不许拖带挂车。行驶时应悬挂“危险”标志。
3.装卸时司机不得发动车辆。
4.车内温度达到40度,应采取遮阳或罐外水冷降温等安全猎施。
5.槽车途中若需要停车时,应在通风良好、10米内没有明火和建筑物、防止曝晒的地方。司机和押运人员不得同时远离车辆。不得在机关、厂矿、仓库和人员稠密地方停车。
6.槽车发生液化气大量泄漏时,应紧急止漏,并不得起动车辆。同时立即与有关单位、部门联系,切断一切火源,及时采取防火、灭火措施。
液化天然气储罐
液化天然气储罐是储存液化天然气的专业产品,特种设备,三类压力容器,06Ni9DR材料,经过探伤,水压气压试验,技术监督局现场检验,出具压力容器检验证书,外部除锈喷漆等工艺制造完成。液化气储罐对受压元件材质、外观尺寸和焊缝质量、运行质量、安装质量、内部装置及安全附件有着严格质量鉴定。
对罐体材料的常规理化检验如:力学性能和化学成分。
对其焊接接头、焊缝、罐体封头、各受压元件相互的几何位置等严格地通过X光无损检测和磁粉探伤检查。对产品的密封性、耐压性、及凡是能够影响到产品安全运行的各项技术指标的检测试验。
中文名 液化天然气储罐 类 别 产品 常见结构 立式LNG储罐、卧式LNG储罐 常压储罐 常压LNG储罐和特大型LNG常压储罐
目录
1 常见结构
2 注意事项
常见结构
LNG储罐常用结构有:立式LNG储罐、卧式LNG储罐、立式子母罐和常压储罐。
立式LNG储罐:
容积有50立方、100立方、150立方、200立方;
.卧式LNG储罐:
容积有60立方、100立方;
立式子母罐:
子母罐是指多个子罐并联组成的内罐,以满足大容量储存需求,多个子罐并列组装在一个大型外罐之中。子罐数量为3~7个,一般不超过12个。单子子罐容积不宜过大,其容积通常在100~150立方间,最大达250立方。常见有1000立方、1750立方、2000立方;
常压储罐:
有大中型常压LNG储罐和特大型LNG常压储罐。
注意事项
1、气瓶要放在通风良好的地方,与火源、热源的间距不应小于1.5m。气瓶严禁用火烤、开水烫或在阳光下暴晒。要经常检查气瓶阀门和管路接头等处的气密性,要保持不漏气。可用肥皂水检查漏气情况,严禁用明火试漏。
2、点火时,应先点燃引火物,然后开气,不应颠倒这个顺序。在使用过程中应有人看守,不要离开,防止水沸溢浇灭火,造成液化气流窜引起爆炸。气瓶使用后,必须关紧阀门,防止漏气。
3、气瓶内的液化气不能用尽,应留有一定的余压力。余压力一般应大于49.03kPa(即0.5kg/cm2,表压),防止空气进人气瓶中。液化石油气用完后,瓶内所剩的残液也是一种易燃物,不得自行倾倒,防止因残液的流淌和蒸发而引起火灾。
4、液化石油气气瓶是一种受压容器,要很好地加以维护保养和定期检验。在搬运和使用过程中要防止气瓶坠落或撞击,不准用铁器敲击开启瓶阀,要防止日光直射和长期淋雨。气瓶一般2年检查一次。
5、石油液化气的爆炸范围虽然不太宽,但因其下限小,所以,一旦泄漏时容易引火爆炸。又因LPG比空气重,所以在空气中泄漏时流向下方,好积存在低洼处,成为气体爆炸的隐患。因此,气体容易泄漏的地方。只靠窗户换气不够,还要注意下部的通风。
6、当发现室内有液化气泄漏时,应及时打开门窗通风,使其向没有明火的方向扩散,附近严禁动火,待排除故障,其特有的气味消失后才能使用。漏在地面上的废液,应用砂土覆盖后清除至安全地方。气瓶着火时,应立即关闭阀门,搬至室外空旷的地方,用干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂或用湿麻袋捂盖等方法灭火。
7、要教育儿童不准随便玩弄气瓶,使用者要了解使用气瓶的安全知识。
低温储罐
低温储罐是用于存放液态氧、氮、氩、二氧化碳等介质的立式或卧式双层真空绝热储槽。内胆选用材料为奥氏体不锈钢;外容器材料根据用户地区不同,按国家规定选用为Q235-B、Q245R或345R,内、外容器夹层充填绝热材料珠光砂或铝箔、保温棉并抽真空。
中文名 低温储罐 外文名 cryogenic storage tank 实 质 立式或卧式双层真空绝热储槽 结 构 内胆、隔热层、外罐 填充材料 珠光砂或铝箔、保温棉 相关设备 常压储罐、常温储罐等
目录
1 结构
▪ 内罐
▪ 隔热层
▪ 外罐
2 基础形式
结构
液态天然气必须储存在低温储罐中,低温储罐通常是由内罐和外罐构成,中间填充隔热材料。
内罐
内罐又称“薄膜罐”,是由薄低温钢板制成的具有液密性、可挠性的内容器。它必须把液压头传递给隔热层。用作薄膜的材料必须具有在低温条件下不脆化的特性,并具有足够的韧性与良好的加工性能。通常采用镍钢、不锈钢或铝合金。 [1]
隔热层
隔热层在将液压头传递给外罐体的同时,还起着减少气化量、缩小罐体内外壁温差、减轻由此产生的温差应力的作用,另外它还有固定“薄膜”的功能。因此要求隔热层热导率小,而且具有足够的强度。能满足这些条件的材料有硬质泡沫氨基甲酸乙酯、泡沫玻璃、珍珠岩以及硬质泡沫酚醛树脂等。为了提高隔热材料的隔热性能和经济性,可采用由粉末状、纤维状、板状等隔热材料混合使用的隔热法。
液化天然气注入罐内后,内罐壁就会冷缩;反之液化天然气完全被排出后,罐内温度将逐步上升,内罐壁随之伸张。填充在内外罐中间的粉末状隔热材料,由于内罐壁的反复胀缩变得严实。因此在靠近内罐处必须敷设一层伸缩性强的隔热层,此隔热层的厚度与内罐壁的胀缩相适应,并在内罐壁胀缩时起缓冲作用,保证储罐安全运行。
外罐
(又称罐体)
外罐就是能承受各种负荷的外壳,它必须具有足够的强度。根据所用材料不同可以分为以下几种:冻土壁、钢制壁、钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。
①冻土壁。冻土壁和隔热盖形成气密性封闭空间作为外罐,又称为坑储穴。在建造时,用冷却管使内罐周围土壤冻结而成。坑储穴投产后,低温液体会使周围继续保持冷冻状态,而且这一冻土层还会逐年扩张,因此蒸发损失也会逐年减少。建造坑储穴的先决条件是要有一个较高的地下水位,此外,坑储穴的底应该是最不容易渗透的岩石或黏土层。
②钢制壁(包括合金及铝)。它只适用于建造地上低温储罐液化天然气的地上低温储罐与一般常温储罐不同,必须考虑罐底下的地面因土壤冻结膨胀而鼓起,使储罐有损坏的危险。所以必须采取措施,防止地面土壤冻结,一般可以将地上储罐分为落地式和高架式两种。落地式底部用珍珠岩混凝土隔热,在预埋的管道中通入热风或热水,或在基础内部预设电加热器,以防土壤冻结。高架式是用立柱支撑罐体底盘,使其与地面分开,保持储罐与地面之间空气畅通,防止液化天然气吸收地面大量热量,以避免土壤冻结。
③钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。这两种外壁是地下罐外壳的主要材料,具有如下优点:
a.钢筋混凝土和预应力混凝土是很好的低温材料,即使薄膜受损,低温储液与预应力混凝土壁接触也不会损坏外壁;
b.耐久性好,不受地下水腐蚀,不变脆;
c.它有很好的液密性,并且具有较好的抗震性能。
基础形式
低温储罐本身的设计定义并无统一的标准。相对英国在这方面的技术标准比较系统全面。其标准《平底立式圆筒形低温储罐应用》根据不同的工艺要求和介质储存方式,将低温罐定义为单容器罐、双容器罐和全容器罐等三种罐体形式。单容器罐一般是有一个钢制内罐加上保温外壳组成,而双容器罐和全容器罐则是由一个钢制内罐和一个钢制或采用混凝土(一般为预应力混凝土)制成的外罐组成,保温设在内外罐壁之间,目前较多采用的是双容罐形式。
在进行低温罐设计时,由于罐内低温介质的传导作用,使得地基土极易产生冻涨并使土体隆起,进而造成基础破坏,因此为消除这一不利因素,除了在罐底板与基础底板表面之间设置保温措施外,还必须对罐基础采取防冻措施,通常的做法有两种,一是在基础底板内采用电或其他加热系统,即做成带有循环加热系统的筏板式基础,另一种是采用将基础底板架空,通过架空形成的空气层将基础底板与地基土分隔开。前者因加热系统成本较高,一般不常采用。在国内引进建造的大多数低温罐中,普遍采用了架空筏板式基础形式。架空层的净高,一般除根据工艺管道和设备布置要求确定外,尚需根据罐内储存介质温度的高低进行一定的温度传导计算后来确定。架空筏板式基础又可分为单筏板(承台)和双筏板(承台)架空两种形式,在地质条件较好的情况下,一般可采用双筏板基础形式;但由于低温储罐对基础沉降的要求相对较高,在大多数情况下,特别时地质条件较差的软土地基上,则多采用单筏板(承台)桩基,有时也有采用双筏板(承台)桩基。
车用液化天然气储罐
车用液化天然气储罐是指汽车上储存液化天然气的高真空绝热容器。设计有双层(真空)结构。内胆用来储存低温液态的LNG,在其外壁缠有多层绝热材料,具有超强的隔热性能,同时夹套(两层容器之间的空间)被抽成高真空,共同形成良好的绝热系统。外壳和支撑系统的设计能够承受运输车辆在行驶时所产生的相关外力。
中文名 车用液化天然气储罐 外文名 Vehicle LNG storage tank 背 景 LNG工业大发展 安全性 低温、易燃 冲装方式 常规、回气、热瓶冲装 优 点 环保和节能
目录
1 背景
2 概况
3 结构及工作原理
4 供气系统流程
5 安全性
6 安全防护
7 冲装
8 维护保养
9 应急处理方案
10 应用
背景
随着近年来液化天然气(LNG)工业的大发展,作为清洁的石化能源,LNG因其运输方便、使用灵活、不受管网制约等特点,终端应用领域越来越广阔,LNG在交通运输行业的应用具有安全、环保、整车续驶里程长、环保效益与经济效益明显等优势;在全世界呼吁绿色环保、节能减排的大背景下,以LNG作为汽车用燃料的期盼越来越高。国家积极推广实施节能减排和以气代油政策,有效推动了天然气作为交通运输替代燃料的使用和发展。在此背景下,汽车用LNG储罐具有广阔的发展和使用空间。
概况
与石油相比,汽车使用天然气可以减少NO排放约25%,NO90%,减少NO排放40%减少SO2和烟尘颗粒物排放达100%,不含铅、苯等致癌物质。相对石油来说,使用天然气作为汽车燃料,在减少碳排放方面具有极高的性价比。同时,天然气汽车比普通汽柴油汽车降低噪音30%~50%,大大提高了城市生活和环境质量。
随着油价高企和人力成本的上升,交通运输企业运营成本不断增加,特别是城际客运行业,成本高企和天路发展的冲击已经让客运公司运营如履薄冰,使用天然气(主要是LNG)作为替代燃料已经成为企业节能降本的利器。
汽车天然气充装形态分为LNG汽车和压缩天然气(CNG)汽车2种。
1)CNG
①储存压力高(20MPa),有一定危险性;
②车用钢瓶自重大,一次携带燃料少,续驶里程短(150km左右);
③CNG加气站占地多,且有噪音污染,城市布站困难;
④一定规模的CNG加气站不能脱离天然气管网建设,难以网络化布点。
2)LNG
①储存压力低,容器相对轻巧,储存量大,储运安全方便;
②能量密度高,加注时间快,续驶里程长(600~800km);
③LNG加气站占地面积小,施工简单,投资少,动力设备能耗低,运行成本低;
④LNG有专用槽车运输,建站不受天然气管网制约,便于场站布局;
⑤对于城市燃气运营,一定程度上替代CNG可**管道用户供气。
由于LNG储存压力低,LNG车用储罐所需壁厚薄,盛装LNG后的储罐整体重量较轻,LNG气化比大,续驶能力强,目前轻重量型客车、大型货车已基本淘汰CNG形式的改装,而改用LNG形式,出于安全考虑,目前小型轿车还未采用LNG改装形式。
结构及工作原理
LNG车用瓶结构分为储罐内容器、储罐外容器、储罐接口阀门、LNG液位传感器和绝热被。LNG车用瓶瓶体结构示意图见图。
储罐是一种储存LNG的高真空绝热容器,主体结构含内胆和外胆,中间为真空和绝热保温型式。目前内胆设定的最高工作压力为1.59MPa,计算压力按2倍最高工作压力取值。在内胆外壁缠绕由玻璃纤维纸和光洁的铝箔组成的多层绝热材料,多层材料在高真空条件下具有热导率低、隔热性能高、重量轻的特点。夹层中配有氧化钯、分子筛等以延长真空使用寿命。外壳设计主要用于与内胆形成夹层空间,用于**内胆的到达最好的绝热效果,效果越好,LNG在储罐内储存的时间就越长。
储罐内胆与外壳采用了轴向组合支撑(一端固定、一端滑移),可以保证储罐在运行中不会因为颠冲而使内胆与外壳之间发生相对位移和结构变形,以及内胆因充装了液化天然气后冷缩而拉断支撑及管线的现象。
储罐所有的外部管路、管路附件都设置在储罐的一端,并用环保环或保护罩进行防护。管路系统的设置能够满足液化天然气的充装和供给。
内胆设置了两级安全阀(管路系统中,LNG车用瓶管路系统图如图)会在内胆超压时起到保护的作用。在超压情况下主安全阀(Svp,开启压力为1.9MPa)首先打开,其作用泄放由于绝热层和支撑正常的漏热损失导致的压力上升、或真空遭破坏以及在失火条件下的加速漏热导致的压力上升。副安全阀(Svs,开启压力为2.41MPa)的压力设定比主安全阀高,在主安全阀失效或发生堵塞时,副安全阀启动。
在夹层超压条件下,外壳的保护是通过一个环形的真空塞来实现的。正常情况下,真空塞被大气压压紧在真空塞座内,使大气与夹层空间隔绝,保证夹层的真空度。由于低温液体或蒸汽受热后体积变化比较大,即使少量的低温液体或蒸汽泄漏进入夹层,也会导致夹层压力迅速升高。当夹层压力超过0.17MPa(表压)左右,真空塞将会打开泄压。
管路系统中设置了经济阀(Er),在使用过程中(长时间停驶除外)经济阀能够优先使用储罐内胆顶部由于自然蒸发被汽化而形成的天然气蒸汽,从而降低储罐内部压力,使得只要在使用储罐的压力就不会升至安全阀的开启压力,因而不用放空,减少经济损失。同时还设置了过流阀(Ef),当外部管路发生破裂,管路流量大于设定值时,过流阀自动关闭,当关闭过流阀前的液体使用阀后,过流阀自动回位。通过过流阀自动关闭,从而可以有效避免危险的发生。
管路系统中还设置了自增压系统。自增压系统包括:增压截止阀(PV)、增压调压阀(PBr)、增压盘管(Pr)及相应的管路。根据汽车需要用气量来设定增压调压阀的开启压力,当储罐内压力低于这一设定值时,增压调压阀自动开启,瓶内液化天然气进入带翅片的增压盘管内,与空气热交换变为气体,通过增压回气口返回瓶内,实现储罐自增压的目的,当压力达到或高于自增压调节阀设定压力时,增压调压阀自动关闭,自增压暂停。该系统使用方便,只需出厂时预先设置好增压调压阀开启压力,保持增压截止阀为开启状态即可,装车后无需人为刻意的操作。 [1]
供气系统流程
液化天然气汽车改装结构主要由LNG车用瓶、水浴式汽化器、组合式调压阀、发动机系统组成。
水浴式汽化器主要利用发动机循环冷却水通过热传递,把液化天然气加热汽化,使天然气达到满足发动机使用温度、流量要求。组合式调压阀主要作用是将汽化后的天然气进行减压,使之满足发动机的使用压力要求,达到降压稳压的作用。缓冲罐的作用除具备缓冲功能外还可以储存一定量的气体备用。当汽车功率较大,启动时需要较多的天然气时,可以在管路降压调节阀后配备一只缓冲罐。如果受到汽车安装空间的限制,汽车功率不大且供气管路的长度(其作用相当于缓冲罐)满足需要时,可以不配备缓冲罐。
该流程中还需配备安全阀,安全阀的开启压力需小于该系统配件中的最小工作压力。
电磁阀的作用是当发动机点火开关关闭或处于次要位置、以及发动机熄火点火开关仍处于开启状态时,阀门处于关闭状态能够阻止天然气流向发动机,防止天然气泄漏。
LNG (液化天然气(liquefied natural gas))
LNG是即液化天然气(liquefied natural gas)的缩写。主要成分是甲烷。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/625,LNG的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t(1MMBtu=2.52×10^8cal)。
中文名 液化天然气 外文名 liquefied natural gas 简 称 LNG 主要成分甲烷 特 点 具有热值大、性能高、环保能源 类 型 是一种清洁、高效的能源
目录
1 定义
2 中国LNG利用
3 基础知识
4 特点
▪ 清洁能源
▪ 安全性能高
5 应用领域
▪ 汽车
▪ 液化气运输船
6 我国现状
▪ 供应项目
▪ 燃气电厂
定义
LNG是液化天然气(Liquefied Natural Gas)的简称。
形成:先将气田生产的天然气净化处理,再经超低温(-162℃)常压液化就形成液化天然气。
LNG气液之间常压状态下的临界温度是-162℃”
LNG制造中最常用的标准是美国石油学会(API)的620。
中国LNG利用
LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要由甲烷构成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间,而且具有热值大、性能高等特点。
LNG是一种清洁、高效的能源。由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、**能源安全,而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展,因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃,LNG已成为稀缺清洁资源,正在成为世界油气工业新的热点。为保证能源供应多元化和改善能源消费结构,一些能源消费大国越来越重视LNG的引进,日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务,LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。
中国天然气利用极为不平衡,天然气在中国能源中的比重很小。从中国的天然气发展形势来看,天然气资源有限,天然气产量远远小于需求,供需缺口越来越大。尽管还没有形成规模,但是LNG的特点决定LNG发展非常迅速。可以预见,在未来10-20年的时间内,LNG将成为中国天然气市场的主力军。2007年中国进口291万吨LNG,2007年进口量是2006年进口量的3倍多。2008年1-11月中国液化天然气进口总量为3,141,475吨,比2007年同期增长18.14%。
在中国经济持续快速发展的同时,为**经济的能源动力却极度紧缺。中国的能源结构以煤炭为主,石油、天然气只占到很小的比例,远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长,引进LNG将对优化中国的能源结构,有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题,实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。
中国对LNG产业的发展越来越重视,中国正在规划和实施的沿海LNG项目有:广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、辽宁、宁夏、河北唐山等,这些项目将最终构成一个沿海LNG接收站与输送管网。
按照中国的LNG使用计划,2010年国内生产能力将达到900亿立方米,而2020年为2400亿立方米。而在进口天然气方面,**预计到2020年,中国要进口350亿立方米,相当于2500万吨/年,是广东省接收站的总量的7倍。
储罐
储罐是指用于储存各种液体原料、半成品或成品的设备。又称“储槽”。由于储存介质种类繁多以及储存条件的多祥化,相应有不同类型的储罐。按材料分为金属和非金属储罐,金属储罐应用较广,非金属储罐主要用于储存有耐腐蚀要求及压力较低的介质。按结构形状分为圆筒形、球形和非圆形截面(例如长圆形、矩形)的储罐,圆筒形储罐由于制造较容易,应用最为广泛。 [1]
中文名 储罐 百科名片 用以存放酸、醇、气体 加工工艺 聚乙烯储罐的加工工艺 特 点 无毒性、抗老化
目录
1 百科名片
2 加工工艺
3 聚乙烯储罐
▪ 特点
▪ 可存放的物质
4 无菌储罐
5 规格
百科名片
其种类型很多,大体上有:钢制储罐,不锈钢储罐,滚塑储罐,玻璃钢储罐,陶瓷罐、橡胶储罐、焊接塑料储罐等。就储罐的性价比来讲,现在以滚塑储罐最为优越,滚塑储罐又可以分钢衬塑储罐,全塑储罐两大系,分别包括立式,卧式,运输,搅拌等多个品种。
加工工艺
(1)聚乙烯储罐的加工工艺:
PE全塑储罐
PE全塑储罐
聚乙烯(PE) 卧式储罐以纯聚乙烯(线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE)为原料,采用滚塑工艺整体成型。
(2)钢衬塑储罐的加工工艺:
钢衬塑立式储罐亦称龟甲衬里储罐(龟甲衬里—钢、网、塑三合一)是钢塑复合系列产品的精华。它采用特殊滚塑成型工艺。它是将钢网(龟甲)焊接于钢体表面,以纯聚乙烯(线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE)为原料,采用滚塑工艺将钢板、钢网(龟甲)与聚乙烯有机结合成一体。聚乙烯牢固沾钢体表面。产品具有无焊接缝、不渗漏、无毒性、抗老化、抗冲击、耐腐蚀、寿命长、符合卫生标准等优点。它弥补了全塑滚塑储罐刚性强度差,不耐压,耐温差的缺点。产品内衬面平整、光滑、坚固,与传统的钢衬塑料板储槽、钢衬橡胶储罐、钢衬玻璃钢储槽相比,具有更良好的耐腐蚀、不渗漏、不剥离、耐磨损、可耐一定压力、可耐较高温度、寿命更长等优点,其价格低于同规格的传统储罐,是储存腐蚀液体的理想容器。因而是一种极为优异的耐腐蚀储罐。
聚乙烯储罐
特点
聚乙烯的外文简称为PE。最高应用温度为低密度聚乙烯60℃,高密度聚乙烯70℃。最低应用温度为-70℃。具有无焊接缝、不渗漏、无毒性、抗老化、抗冲击、耐腐蚀、寿命长、符合卫生标准等优点。它弥补了全塑滚塑储罐刚性强度差,不耐压,耐温差的缺点。产品内衬面平整、光滑、坚固,与传统的钢衬塑料板储槽、钢衬橡胶储罐、钢衬玻璃钢储槽相比,具有更良好的耐腐蚀、不渗漏、不剥离、耐磨损、可耐一定压力、可耐较高温度、寿命更长等优点,其价格低于同规格的传统储罐,是储存腐蚀液体的理想容器。因而是一种极为优异的耐腐蚀罐,是其它储罐制造工艺所达不到的。
可存放的物质
(1)碱及氢氧化物:(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化氨、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化铁、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵、硝酸铵、磷酸铵、过硫酸铵、氯化铵、硅酸钠、次氯酸钾、碳酸铝、硝酸铝、硫酸铝、醋酸钾、甲酸钾、钾、硫酸铜、硝酸铜、明矾、碳酸钙。。。等等)
(2)元素、气体、及其它无机化合物(硫、硫胶体、磷、汞、过氧化氢、氨、煤元、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氯化氢、溴化氢、硫化氢、磷化氢、氟化硼、氧化钙、氧化锌)
(3)醇、醛、酮、醚、酯、烃及石油产品(甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、稀丙醇、丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正乙醇、叔乙醇、甲醛、乙醛、丁醛、沥青。。。等等)
(4)其他元素化合物、工业液体及制品、食品及植物油、大气、水、土壤(肥皂、洗涤剂、硫石灰、漂白液、墨水、胶乳、淀粉、明胶、动物油、松香、尼古丁、醋、酵母、酒、海水、盐水、高纯水、酸性矿水、污水、土壤。。。等等)
(5)含卤素有机化合物、胺、酚、其他有机化合物(氯丙醇、氯胺、六氯苯、氟利昂、二甲替甲酰胺、间苯二酚、对苯二酚、苯酚钠、吗林、烟碱。。。等等)
(6)无机酸: (硫酸稀、硝酸稀、盐酸、磷酸、氢氟酸、氢溴酸、次氯酸、硅酸、亚硝酸、亚硫酸、碳酸、氟硅酸、氟硼酸。。。等等)
(7)有机酸: (甲酸、醋酸、丙酸、丁烯酸、月桂酸、脂肪酸、乳酸、乙醇酸、过醋酸、草酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、苹果酸、酒石酸、苯二酸、苯醋酸。。。等等)
无菌储罐
1、用途:无菌储罐设备适用于制药、饮食、化工等要求无菌的液料储罐。
2、设备结构:该设备由圆柱形不锈钢1Cr18Ni9Ti制作。上下由锥形封头焊接而成的封闭容器,上锥形里向装有ф40通径洗罐器外部装有安全阀,压力表通蒸汽接管,及进液料口在圆柱体外部装有液位计,掌握液位高低,并有温度表;罐体底部装有出料口,整体外部还可设有扶梯以便上下操作。
本设备清洗、消毒方便,操作简单,保证安全,结构合理,并全部不锈钢材料制成,美观卫生,确是理想的无菌储罐。
二、无菌储罐操作注意事项
1、本设备是适用于液料在无菌的容器中储存,所以在生产使用之前,应用洗涤剂进行清洗,其清洗要注意各种因素来选定,具有压力通过洗缸器进行清洗,并且用清水也通过该洗皿器重新洗净,分别在底部出料口放完清洗液关闭好各阀门。打开蒸汽阀,进行杀菌清菌。
2、蒸汽压力不得超过147Kpa
3、在消毒时要注意各管道阀门有否泄漏,有漏气的要及时处理,以免在储料时造成空气中的细菌侵入。
4、使用完毕后,应及时清洗干净。
规格
钢衬塑立式储罐钢塑复合立式储罐 龟甲衬里储罐 规格为1立方到180立方左右。其中聚乙烯全塑储罐有立式(平底,锥底)、卧式;运输罐有汽车运输罐车、车厢运输罐;搅拌罐有平盖平底、平盖锥底、反应罐式,钢衬塑储罐,钢塑复合储罐有立式(平底,锥底)、卧式等糸列产品,各类罐还可根据所需自行定制。一般全塑罐适用大小为1立方到100立方左右。
罐车 。
罐车是车体呈罐形的运输车辆,用来装运各种液体、液化气体和粉末状货物等,这些货物包括汽油、原油、各种粘油、植物油、液氨、酒精、水、各种酸碱类液体、水泥氧化铅粉等。
罐车在运输中占有很重要的地位,约占货车总数的18%。
中文名 罐车 外文名 Tank car 定 义 是车体呈罐形的运输车辆 作 用 装运各种液体、液化气体等 分 类 铁路运输罐车和公路运输罐车 结 构 整体承载结构
目录
1 分类
2 罐车结构
▪ 罐体
▪ 罐车底架
▪ 无底架罐车
3 罐车运输规定
分类
罐车按运输方式可以分为铁路运输罐车和公路运输罐车两大类。
罐车
罐车
其中铁路运输罐车按用途可分轻油类罐车、粘油类罐车、酸碱类罐车、液化气体类罐车和粉状货物罐车;
按结构特点可分为有空气包和无空气包罐车,有底架和无底架罐车,上卸式和下卸式罐车等。
公路运输罐车按用途可以分为油罐车、汽罐车、液罐车、粉罐车、水泥搅拌罐车、加油罐车等。
1.铁路罐车
铁路罐车的类别和制造标准如下:
在轻油类罐车中,中国在20世纪50年代初期只能生产载重25t,有效容积仅为30.5m3的G3型轻油罐车。1953年设计制造了载重50t、有效容积51m3的G50型全焊结构轻油罐车。1967年设计制造了有效容积
罐车
罐车
60m3、载重52t的G60型轻油罐车,以及1965年开始制造的有效容积77m3、载重63t的G19型无底架轻油罐车。
在粘油类罐车中,有1951年生产的载重30t,总容积为37m3的G4型粘油罐车;1959年批量生产的G12型粘油罐车,载重50t,总容积52.5m3;1966年批量生产的G17型粘油罐车,载重52t,总容积62.1m3等。
在酸碱类罐车中,有1954年开始生产,1958年改进设计的G10型浓硫酸罐车,载重50t,总容积28.5m3;1967年设计制造的G11型酸碱罐车,载重65t,总容积38.3m3。
其他类型罐车还有1969年开始制造的GL型沥青罐车,载重50t,总容积51.76m3;1976年设计试制的GQ型液化气体罐车,载重50t,总容积110m3,罐体呈鱼腹形。中国的罐车主要车型有G16型无底架轻油罐车,容积52.5m3;G60A无底架轻油罐车,容积62.09m3;G70新型轻油罐车,容积70m3;T85新型液轻罐车,容积70m3;GH40型液化石油气罐车,容积96m3;GF玻璃钢罐车,专供装运盐酸,容积50m3;GLB沥青(保温型)罐车,载重58t等。
2.公路罐车
公路罐车按装载类型可以分为粉罐汽车和液罐汽车。
粉罐汽车主要用于装运散装粉料,如装运散装水泥、面粉、粉煤灰、混凝土掺用粉剂、滑石粉等粉状物品。
罐车
罐车
公路罐车结构
公路罐车结构
粉罐车的设计要求:1.要有良好的密封性
2.要有一定的卸料速度、足够的输送距离及高度
3.卸料要干净,剩余率不超过总装载量的千分之四。 粉罐汽车卸料时,所卸粉料的质量与卸料时间之比值称为平均卸料速度。卸料结束后,罐内剩余树粒质量与粉罐汽车额定装载质量之比值称为剩余率;
卸料速度和剩余率反映了粉罐汽车作业效率和经济性。粉罐汽车一般用于短途运输.卸料作业时间和燃油消耗占其运行时间和燃油总消耗的比例较大.因此,在设计时应尽量提高卸料速度,减少剩余率;卸料速度和剩余率是评价粉罐汽车设计水平的重要指标。
液罐汽车是装运液态物品的专用罐式车辆。它主要用于装运油类。如:体化工物品、饮料、水等液体物
油罐车
油罐车
品。油罐汽车分为运油汽车和加油汽车,运油汽车是指装有容罐、消电装置.通气阀、灭火机和输油胶管等,用于装运汽油、柴油和煤油等油料的专用汽车;加油汽车除具有运油汽车的基本装置外,还设置有泵油系统.控制系统等;用于将油库中的油料吸入本车油罐及对用油和储油设备加注油料的专用汽车。
罐车结构
罐车车型虽然很多,但均为整体承载结构。大部分罐车的车体都是由罐体和底架两大部件所组成。因此下面仅介绍罐车的罐体和底架。
罐体
罐车的罐体为一卧式筒体结构,其筒体部分由上板、底板和端板焊接而成。上板由厚9mm的钢板卷制成
公路罐车
公路罐车
型,底板由于受力较大,故采用厚11mm的钢板,底板约占全筒体周长的1/4左右,端板厚为11mm的钢板热压成带有过渡圆弧部分的球形凸面板。一般罐车端板球面半径约3500mm,过渡半径为100mm,当罐体筒板采用普通低合金钢时,钢板厚度相应地采用8mm和10mm. 罐体直径随着容积的增加而加大。容积为30立方米的罐体内径为2100毫米;容积为50立方米的罐体内径为2600毫米;容积为60立方米的罐体内径为2800毫米。。随着容积的加大,罐体内径将随之增大。罐体直径的加大有利于节约材料,但同时却提高了车辆重心的高度,对运行平稳性带来不利因素。 旧型罐体的上部设有空气包装置,其形式有两种:一种是圆柱形的,容积为1.5立方米左右;另一种是椭圆形的,容积约为2.4立方米。空气包的主要作用原设想是当气温变化时作为液体膨胀的附加容器,且可减少液体对罐体的冲击作用。
但由于空气包的存在,使制造工艺较复杂,也不便于罐体的清刷工作。另外,实践证明液体未装满时,对罐体端板的冲击影响并不那么显著,因此生产的罐车取消了空气包。为了保证罐体的总容积不变,因此加长了罐体长度,以弥补空气包这一部分容积。此时,罐体内有标尺来限定载油量,留出供液体膨胀的空容积,避免液体膨胀时外溢。 取消了空气包的罐车顶部,仍需开入孔座,只是直径较小,高度最初为150毫米,后改为300毫米。
罐车底架
由于罐体本身具有很大的刚度,因此罐内液体的重量主要由罐体来承担,然后通过托架及枕梁传至转向
罐车
罐车
架,故罐车底架主要承受水平的纵向牵引冲击力。中梁一般由两根槽钢制成,其中央部分盖有厚8毫米的上盖板,盖板上焊有罐体下鞍板,盖板中央开有聚油窝孔或排油阀孔,两端还有排水管孔(有加温套时),中梁靠近心盘部分焊有加强用的下盖板。枕梁一般均采用箱形断面,其上装有罐体托架,它由蹼形板和垫木组成,蹼形板铆或焊在枕梁的钢板模压并焊制成槽形。端梁与枕梁上,以便罐体通过垫木支撑在上面。端梁由厚6毫米的钢板模压并焊制成槽型。端梁与枕梁间设有侧梁,主要用来增强端部刚度和传递部分纵向力至枕梁,此外,底架上还装有栏杆、通过台走板、扶手、脚蹬等。
无底架罐车
由于罐车的罐体是一整体筒形结构,具有较大的强度和刚度,罐体不但能承受所装液体的重量,而且也可车
罐车
能承担作用在罐车上的纵向力,可不设底架。 无底架罐车在两枕梁之间没有中梁、侧梁和横梁,罐体与牵引梁及枕梁焊成一体,取消了罐体与底架的连接装置,也毋须卡带,由此可减轻罐车自重,并可充分发挥罐体金属材料的承载作用。无底架罐车的罐体与有底架罐车的罐体的不同点在其两端的支承部分。无底架罐车牵引梁及枕梁与罐体采用焊接连结,借此来传递纵向作用力。
罐车运输规定
罐车运输危险货物,由于其总体运输量和单次运输量都很大,且单位装载量、体积与其他的危险货物运输包装相比都要大得多,因而发生泄漏、火灾、爆炸、中毒事故的概率也就要大。在罐车运输中,实际发生的上述事故也较多,正因为如此,《危规》对铁路罐车运输危险货物作出非常详细、明确而严格的规定。
危险货物罐车办理站
1.办理危险货物罐车运输的办理站必须是铁路局上报中国铁路总公司后,总公司运输局公布的《铁路危险货物运输办理站办理限制》(以下简称《办理限制》)中列载的办理站,凡规定中未列载的办理站不得办理危险货物罐车运输。
2.办理危险货物罐车运输的办理站只准办理列载的危险货物。
运输的规定
1.非国家铁路控股的合资铁路、地方铁路与国家铁路办理危险货物直通运输前,应与铁路局签订危险货物运输安全协议。
2.在专用线办理危险货物运输时,产权单位应与办理站(货运中心)签订专用线运输协议和危险货物运输安全协议。危险货物运输需要共用专用线时,应由产权单位、共用单位、办理站(货运中心)签订危险货物专用线共用协议。
3.危险货物自备罐车过轨运输应按照《自备铁路车辆经国家铁路过轨运输管理办法》实行协议制管理。
4.危险货物罐车的承运:
承运人在受理危险货物罐车的运输时,应认真作好如下工作:
(1)装运气体类危险货物的罐车应检查的内容:
①托运人或收货人的罐车产权单位名称应与《自备铁路车辆经国家铁路过轨运输证》的单位名称相统一;
②货物品名、托运人、收货人、发到站、专用线等应与《办理限制》中公布的相统一;
③货物品名应与罐体标记品名相统一;
④托运人应提供《铁路液化气体罐车充装记录》一式两份;
⑤罐车产权单位提供的移动式压力容器使用登记证;
⑥检查托运人提供的上述条件是否相符,提供的证件是否过期,车辆车况是否良好,罐体密封状况是否良好,标记文字是否清楚等,如发现有碍安全运输的,不予办理运输;
⑦气体危险货物装车单位必须具有轨道衡计量设备,装运气体危险货物罐车标记容积在80m³以上的须安装三台面轨道衡。
(2)对装运非气体类液体危险货物的罐车,比照上述装运气体危险货物罐车的前5项内容进行审核。
基础知识
1.天然气
天然气是产生于油气田的一种无色无臭的可燃气体。其主要组分是甲烷(CH4),大约占80~99%,其次还含有乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、以及二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、总硫和水分等。标准状态下,沸点-162℃,天然气密度一般为640-750g/m3,相对于空气的相对密度为0.55-0.62.
2. 天然气作为燃料的工作原理
CH4+2O2—–2H2O+CO2+38MJ/m3
3. 天然气的主要用途
天然气是重要的工业原料和燃料,其主要用途有以下诸方面。
1)电厂、热能、供暖、空调等工业企业的主要燃料;
2)餐饮业和民用的燃料;
3)化工工业的主要原料,可合成或提炼多种工业原料和半成品;
4)作为符合环保要求的机动车辆的洁净燃料,汽油、柴油的理想替代物,这是近年来国内外迅速发展起来的一项新技术,可用于汽车、轮船、火车甚至飞机上。
4. LNG基本参数
LNG主要成分是甲烷(90%以上)、乙烷、氮气(0.5-1%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
1)LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。
2)临界温度为-82.3℃。
3)沸点为-162℃,着火点为650℃。
4)液态密度为0.420~0.46T/m3,气态密度为0.68-0.75kg/m3。
5)气态热值38MJ/m3,液态热值50MJ/kg。
6)爆炸范围:上限为15%,下限为5%。
7)辛烷值ASTM: 130。
8)无色、无味、无毒且无腐蚀性。
9)体积约为同量气态天然气体积的1/625。
5. 简述 LNG的六大优点
1)LNG体积比同质量的天然气小624倍,所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。
2)LNG储存效率高,占地少。投资省,10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。
3)LNG作为优质的车用燃料,与汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃料费用低。环保性能好等优点。它可将汽油汽车尾气中HC减少72%,NOx减少39%, CO减少90%,SOx、Pb降为零。
4)LNG汽化潜热高,液化过程中的冷量可回收利用。
5)由于LNG汽化后密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏立即飞散开来,不致引起爆炸。
6)由于LNG组分较纯,燃烧完全,燃烧后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清洁燃料,有利于保护环境,减少城市污染。
6. LNG的主要用途
1)作为清洁燃料汽化后供城市居民使用,具有安全、方便、快捷、污染小的特点。
2)作代用汽车燃料使用。采用LNG作为汽车发动机燃料,发动机仅需作适当变动,运行不仅安全可靠,而且噪声低污染小,特别是在排放法规日益严格的今天,以LNG作为燃料的汽车,排气明显改善。据资料报道:与压缩天然气(CNG) 比较,在相同的行程和运行时间条件下,对于中型和中重型车辆而言,LNG汽车燃料成本要低20%,重量要轻2/3,同时,供燃系统装置的成本也至少低2/3。可以证明,将天然气液化并以液态储运是促使它在运输燃料中应用的最经济有效的方法。
3)作为冷源用于生产速冷食品,以及塑料,橡胶的低温粉碎等,也可用于海水淡化和电缆冷却等。
4)作为工业气体燃料,用于玻壳厂、工艺玻璃厂等行业。
7. LNG的运输方式
LNG的运输方式主要有轮船、火车和汽车槽车等方式。在500~800公里经济运输半径范围内,采用汽车槽车运输LNG是比较理想的方式。槽车罐体采用双壁真空粉末绝热,配有操作阀安全系统及输液软管等。国内低温液体槽车的制造技术比较成熟,槽车使用安全。LNG产品采用深冷液体储罐储存,液体储罐为双壁真空粉末绝热,LNG的日蒸发率可控制在0.46%之内,储存周期为4~7天。
8. LNG是汽车的清洁燃料
在所有的清洁燃料中,天然气以其应用技术成熟、安全可靠、经济可行而被世界许多国家和专家视为目前最适宜的汽车替代燃料。汽车使用天然气作为动力燃料,与汽油相比,其尾气排放中HC减少72%,NOx减少39%, CO减少90%,SOx、Pb降为零。噪音降低40%。因此,推广使用天然气燃料,对减少大气污染、改善环境将会起到积极的推动作用。