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【摘 要】现阶段的全容式LNG储罐往往面临着进行选型技术时缺少理论依据的情况，这主要是由于相关人员往往缺乏良好的数据基础。本文就以相关设计人员能够对LNG储罐拥有更为详细、深入的认知基础为目标，进行了对全容式LNG罐顶结构的深入探究，并阐述了对全容式LNG储罐罐顶如LTD、压力变送器等仪表及各类安全阀门的研究内容，以期能为相关设计人员提供参考借鉴之用。
【关键词】LNG储罐;隔离阀;选型技术
液化天然气英文Liquefied Natural Gas，缩写即为LNG。由于LNG主要由甲烷组成，故虽然其无味无毒，但却有着易于扩散、可燃等特点，一旦发生泄漏往往会产生安全隐患。而LNG储罐罐顶的隔离阀则是对储罐安全性能的一道保障，为了保障LNG储罐的正常使用、预防相关隐患问题，本文就对LNG储罐罐顶结构与相关技术进行了研究，以保障LNG储罐的安全性能满足社会对其的要求。
1全容式 LNG储罐罐顶结构探究
全容式LNG储罐除了没有围堰、挡液墙外，其与单容式LNG储罐的不同点还有着所加外罐所用材料的不同，单容罐的外罐通常采用碳钢材料，而为了追求更高质量与更优良的性质，全容罐通常采用不锈钢或钢筋混凝土作为外罐的制作原料。
1.1全容式LNG储罐罐顶的控制系统
全容式LNG储罐罐顶中诸如低温阀门、储罐压力安全閥门、真空安全阀门等往往是对储罐安全性的重要保障。当天然气储罐由于各类因素导致储罐内部气体压力过大时，只有通过其安全阀门将相关的蒸发气体进行排放、释放储罐内部的压力，才能避免储罐出现损伤。相关控制阀门的系统图举例如图：
如图所示，该图为单流阀中的一种，经过该阀门能够使LNG气体仅从一个方向流动而无法反方向流动。其工作原理是压缩空气从P口进入，在克服相关阻力后开启该阀门的单向阀口，然后压缩空气会从P口流至A口，并在P口中全部压缩口气均流至A口时，阀门阀口关闭。
1.2全容式LNG储罐罐顶的选型技术研究
为了确保LNG储罐的正常使用，以及对其使用中的相关问题进行预防，现阶段相关规定对储罐结构提出了更高要求。而在部分低温阀门的设计中，为防止过低的温度冻住阀杆填料而对储罐阀门造成不良影响，故在储罐中通常要对阀门阀杆长度进行一定的加长。并在加长时根据阀门直径、类型的不同，对阀门阀杆的加长程度进行不断调整[1]。同时，在部分低温阀门的使用中，为确保高效、稳定、安全的操作过程，通常需要设有阀门滴盘，通过增加储罐顶部阀门的换热面积以控制其操作中的温度，预防温度过低使阀杆填料被冻住的问题。而随着在结构设计中对滴盘研究程度的不断深入，现阶段滴盘大小及位置都能根据实际情况进行一定调整，从而确保滴盘的设计具有较高的实用性，但也因此，在滴盘设计中往往没有较为严格、规范的设计标准。而且在储罐的结构设计中，通常还要在护管设计环节进行对护管的加固处理，并在内外罐设计环节中对其进行保冷处理。此外为便于仪表安装工作还应在操作平台的设计中适当增加操作平台的高度，用全面、切实、有效的结构设计保障LNG储罐的正常应用。
2 隔离阀维修过程的探究
在对罐顶仪表隔离阀进行维修时，由于操作中常会导致其内部气体出现流动，故要想其内部的气体温度不会由于活动而增高，就应采取一定处理措施。
在维修时先要通过预先安装在阀门上的电机设备将护管内部LNG的表面浮子进行回收并存放于外罐内，不仅能一定程度上调控浮子温度，还能避免浮子受环境影响而出现相关问题。而在将浮子存放于外罐后，通常还要经由传热并通过充足的冷却时间使浮子温度逐渐与外罐温度接近，这个时间一般在4h以上，并且相关规定中通常要求浮子温度在-15℃左右[2]。这时还需通过电机将浮子进行再次回收并使相关浮子高于阀门，一般这个过程需要将浮子停留约1h，直到经传热后，浮子温度与环境温度相近时才可将阀门关闭。之后才可将阀门上的相关仪表进行拆除，从而取出相关浮子以开展维修工作。此外在维修后除了将浮子放回还要将相关配件安装回原位，避免出现遗漏问题。
3隔离阀制造原料的探究
通常来说，阀门材料需要拥有更优良的物理性能（温度、压力等），以确保阀门使用时拥有更高的稳定性能。故针对LNG储罐常用原材料：不锈钢与碳钢，本文便各选择了两类原材料中的常见类型，对其部分性质进行检测，检测获得的相关信息如表1：
在一般施工中，阀门制作原料都以碳钢为主，而凭着碳钢较为良好的相关性能也能满足各类制度、规范的要求。但若要预防诸如LNG蒸发气经由阀门的泄漏、操作工艺不规范等问题造成过大损害，则阀门的制造原料也可采用物理性能更好的不锈钢材料，并可使用相关的耐低温材料进行阀座内的密封工艺。虽然阀门造价会略高，但不锈钢材料更好的物理性质与一定的化学性质往往能降低相关问题所造成不良影响的程度，往往能够确保在使用LNG储罐时拥有一定的安全性，并且不锈钢材料制作的储罐阀门往往也具备更优越的性能，即便不适用加长阀盖与滴盘等配件，其也能满足相关制度中的性能要求，故从某方面来讲也能在一定程度上弥补其造价较高的缺点[3]。
结语
综上所述，现阶段对全容式LNG储罐罐顶仪表隔离阀的相关要求较高、制度也较为健全，相关人员在进行设计、操作时就可以以此为基础，通过满足相关要求的设计与规范化的操作，实现高质量、规范性的技术应用过程，并经由对LNG储罐的深入了解，从而实现对相关选型技术的优化，达到保障LNG储罐长效使用的目的，逐渐促进天然气行业的发展。
参考文献：
[1] 方江敏，张林辉，柯甜甜.LNG储罐漏热与影响因素分析[J].化工机械，2018，45（6）：738-742.
[2] 王继光，杨春慧，毛伟.LNG储罐仪表监测系统和调试问题分析探讨[J].自动化仪表，2017，38（5）：95-98.
[3] 丁昌，目林鹏，桂许龙，....，全容式LNG储罐应力分析及底部优化设计[J].低温与超导，2018（8）：12-16.
（作者单位：中海石油气电集团有限责任公司山东龙口LNG项目筹备组）
【关键词】LNG储罐;隔离阀;选型技术
液化天然气英文Liquefied Natural Gas，缩写即为LNG。由于LNG主要由甲烷组成，故虽然其无味无毒，但却有着易于扩散、可燃等特点，一旦发生泄漏往往会产生安全隐患。而LNG储罐罐顶的隔离阀则是对储罐安全性能的一道保障，为了保障LNG储罐的正常使用、预防相关隐患问题，本文就对LNG储罐罐顶结构与相关技术进行了研究，以保障LNG储罐的安全性能满足社会对其的要求。
1全容式 LNG储罐罐顶结构探究
全容式LNG储罐除了没有围堰、挡液墙外，其与单容式LNG储罐的不同点还有着所加外罐所用材料的不同，单容罐的外罐通常采用碳钢材料，而为了追求更高质量与更优良的性质，全容罐通常采用不锈钢或钢筋混凝土作为外罐的制作原料。
1.1全容式LNG储罐罐顶的控制系统
全容式LNG储罐罐顶中诸如低温阀门、储罐压力安全閥门、真空安全阀门等往往是对储罐安全性的重要保障。当天然气储罐由于各类因素导致储罐内部气体压力过大时，只有通过其安全阀门将相关的蒸发气体进行排放、释放储罐内部的压力，才能避免储罐出现损伤。相关控制阀门的系统图举例如图：
如图所示，该图为单流阀中的一种，经过该阀门能够使LNG气体仅从一个方向流动而无法反方向流动。其工作原理是压缩空气从P口进入，在克服相关阻力后开启该阀门的单向阀口，然后压缩空气会从P口流至A口，并在P口中全部压缩口气均流至A口时，阀门阀口关闭。
1.2全容式LNG储罐罐顶的选型技术研究
为了确保LNG储罐的正常使用，以及对其使用中的相关问题进行预防，现阶段相关规定对储罐结构提出了更高要求。而在部分低温阀门的设计中，为防止过低的温度冻住阀杆填料而对储罐阀门造成不良影响，故在储罐中通常要对阀门阀杆长度进行一定的加长。并在加长时根据阀门直径、类型的不同，对阀门阀杆的加长程度进行不断调整[1]。同时，在部分低温阀门的使用中，为确保高效、稳定、安全的操作过程，通常需要设有阀门滴盘，通过增加储罐顶部阀门的换热面积以控制其操作中的温度，预防温度过低使阀杆填料被冻住的问题。而随着在结构设计中对滴盘研究程度的不断深入，现阶段滴盘大小及位置都能根据实际情况进行一定调整，从而确保滴盘的设计具有较高的实用性，但也因此，在滴盘设计中往往没有较为严格、规范的设计标准。而且在储罐的结构设计中，通常还要在护管设计环节进行对护管的加固处理，并在内外罐设计环节中对其进行保冷处理。此外为便于仪表安装工作还应在操作平台的设计中适当增加操作平台的高度，用全面、切实、有效的结构设计保障LNG储罐的正常应用。
2 隔离阀维修过程的探究
在对罐顶仪表隔离阀进行维修时，由于操作中常会导致其内部气体出现流动，故要想其内部的气体温度不会由于活动而增高，就应采取一定处理措施。
在维修时先要通过预先安装在阀门上的电机设备将护管内部LNG的表面浮子进行回收并存放于外罐内，不仅能一定程度上调控浮子温度，还能避免浮子受环境影响而出现相关问题。而在将浮子存放于外罐后，通常还要经由传热并通过充足的冷却时间使浮子温度逐渐与外罐温度接近，这个时间一般在4h以上，并且相关规定中通常要求浮子温度在-15℃左右[2]。这时还需通过电机将浮子进行再次回收并使相关浮子高于阀门，一般这个过程需要将浮子停留约1h，直到经传热后，浮子温度与环境温度相近时才可将阀门关闭。之后才可将阀门上的相关仪表进行拆除，从而取出相关浮子以开展维修工作。此外在维修后除了将浮子放回还要将相关配件安装回原位，避免出现遗漏问题。
3隔离阀制造原料的探究
通常来说，阀门材料需要拥有更优良的物理性能（温度、压力等），以确保阀门使用时拥有更高的稳定性能。故针对LNG储罐常用原材料：不锈钢与碳钢，本文便各选择了两类原材料中的常见类型，对其部分性质进行检测，检测获得的相关信息如表1：
在一般施工中，阀门制作原料都以碳钢为主，而凭着碳钢较为良好的相关性能也能满足各类制度、规范的要求。但若要预防诸如LNG蒸发气经由阀门的泄漏、操作工艺不规范等问题造成过大损害，则阀门的制造原料也可采用物理性能更好的不锈钢材料，并可使用相关的耐低温材料进行阀座内的密封工艺。虽然阀门造价会略高，但不锈钢材料更好的物理性质与一定的化学性质往往能降低相关问题所造成不良影响的程度，往往能够确保在使用LNG储罐时拥有一定的安全性，并且不锈钢材料制作的储罐阀门往往也具备更优越的性能，即便不适用加长阀盖与滴盘等配件，其也能满足相关制度中的性能要求，故从某方面来讲也能在一定程度上弥补其造价较高的缺点[3]。
结语
综上所述，现阶段对全容式LNG储罐罐顶仪表隔离阀的相关要求较高、制度也较为健全，相关人员在进行设计、操作时就可以以此为基础，通过满足相关要求的设计与规范化的操作，实现高质量、规范性的技术应用过程，并经由对LNG储罐的深入了解，从而实现对相关选型技术的优化，达到保障LNG储罐长效使用的目的，逐渐促进天然气行业的发展。
参考文献：
[1] 方江敏，张林辉，柯甜甜.LNG储罐漏热与影响因素分析[J].化工机械，2018，45（6）：738-742.
[2] 王继光，杨春慧，毛伟.LNG储罐仪表监测系统和调试问题分析探讨[J].自动化仪表，2017，38（5）：95-98.
[3] 丁昌，目林鹏，桂许龙，....，全容式LNG储罐应力分析及底部优化设计[J].低温与超导，2018（8）：12-16.
（作者单位：中海石油气电集团有限责任公司山东龙口LNG项目筹备组）