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槽車運輸是LNG陸上輸送的主要方式,研究LNG槽車儲罐的熱力特性可以指導槽車的安全經(jīng)濟的運行與儲罐的設計。本文對LNG槽車正常運行與帶液停車狀態(tài)下儲罐內(nèi)熱力過程進行了研究。 在分析儲罐日蒸發(fā)率、初始充滿率與儲罐使用壓力等因素對儲罐內(nèi)熱力過程影響的基礎上,建立了儲罐內(nèi)壓力與溫度過程的計算模型,并提出了儲罐滿液的特殊情況下儲罐內(nèi)的壓力計算模型。 以容積為30m3和40m3的槽車儲罐為例,計算得到槽車儲罐壓力、溫度隨時間的變化曲線、不同充滿率下儲存時間曲線及不同日蒸發(fā)率下儲存時間曲線等。我國尚未頒布專門的大型低溫LNG儲罐設計與建造規(guī)范,LNG行業(yè)標準體系也未完全建立起來,與國外存在顯著差距。
LNG運輸有著不同于天然氣管道運輸?shù)木薮髢?yōu)勢,特別是在跨洋運輸方面,主要采用LNG船運輸。船運LNG成本較低,僅為天然氣管道輸送的1/7左右。船運LNG不僅能有效規(guī)避由于氣源不足鋪設管道而引起的風險,而且天然氣通過液化前的凈化處理,含有的有害物質(zhì)更少,更有利于環(huán)保。長距離的LNG運輸可以采用船運和鐵路運輸,短途則可利用LNG槽車或罐箱運輸,以及內(nèi)河水運,其中槽車運輸逐漸成為公認的相當可靠、成本的LNG物流運作模式。本文對LNG槽車正常運行與帶液停車狀態(tài)下儲罐內(nèi)熱力過程進行了研究。
槽車運輸包括兩種:公路運輸和鐵路槽車運輸。研究表明,1000km或更短的距離為公路運輸?shù)姆秶?,超過1000km以上則選擇鐵路油罐車更為經(jīng)濟。目前,國內(nèi)相關技術(shù)已非常成熟,完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化。對于單輛槽車來說,液化天然氣水容積,已發(fā)展到52.8m3,工作壓力0.7MPa,充裝天然氣量3.3萬m3,槽車行駛速度平均為60km/h。經(jīng)跟車測量,運送中LNG槽車的儲罐內(nèi)壓力基本穩(wěn)定,緊急停車時壓力會上升0.02MPa左右,停車過程中安全閥無泄露,LNG無損失。在安全性方面,許多LNG槽車在設計時為了提高罐容,將徑向支撐結(jié)構(gòu)放置在罐壁外,這雖然增大了罐內(nèi)儲存容積,但減小了儲存容器的穩(wěn)定程度,存在一定程度的安全隱患。同時我國造船效率相比韓國、日本來說較低,增加了建造的時間成本,核心部件和技術(shù)國產(chǎn)化成為我國LNG造船業(yè)面臨的主要問題。
在LNG儲存方面,我國儲罐多是中小型壓力罐,大型LNG儲罐的設計、材料制造與研發(fā)等方面還無法徹底擺脫外國進口。LNG運輸方面,LNG槽車國產(chǎn)化已非常成熟;LNG船還需要加強技術(shù)攻關,與國外水平有一定差距;LNG管道輸送技術(shù)在管材、低溫管道施工、自動控制和檢測等方面的研究工作還需進一步深入。整個罐體改造過程符合國家標準,接受國家相關部門的全程監(jiān)督檢驗并出具證書。
新能源是解決環(huán)境污染的重要途徑,為了適應社會發(fā)展的需要,LNG正在成為新的全球能源熱點,LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越受到人們的重視。然而LNG產(chǎn)業(yè)對我國來說仍是一個新興的行業(yè),相關技術(shù)以及行業(yè)標準還有許多不足之處。雖然中國LNG項目的建設大都是在東南沿海,但仍存在調(diào)峰能力不足、小型液化工廠布局雜亂無序等問題,有待進一步解決。以容積為30m3和40m3的槽車儲罐為例,計算得到槽車儲罐壓力、溫度隨時間的變化曲線、不同充滿率下儲存時間曲線及不同日蒸發(fā)率下儲存時間曲線等。