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      LNG 儲罐“胖三”誕生“技”
      日期:2024-01-19 13:08:34 來源:中國石油報 作者: 字體:          
      日期:2024-01-19 13:08:34
      來源:中國石油報
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      11月2日,我國首座27萬立方米液化天然氣(LNG)儲罐在中國石化青島LNG接收站正式投用。截至目前,該儲罐已穩定外輸7000萬立方米天然氣,可滿足北方地區7.3萬戶家庭采暖用氣需求,為華北地區群眾溫暖過冬提供了更有力的保障。

      這臺儲罐為第三代矮胖罐型,被研發人員親切地稱為“胖三”?!芭秩钡耐哆\,標志著工程建設公司(SEI)不僅實現了超大型LNG儲罐建設的工程創新,而且取得了LNG領域關鍵核心技術的重大突破。

      手里有技術,保供有底氣。SEI牽頭組建多領域專家團隊,打破了國外對LNG核心技術及關鍵裝備的壟斷,開發了具有中國石化自主知識產權的LNG接收站成套技術,累計建造并投產大型LNG儲罐16臺、天然氣總儲存能力達18億立方米。

      超大型儲罐實現系列技術突破

      “這臺儲罐幾何容積30萬立方米、凈容積27萬立方米,是目前世界上容積最大的預應力混凝土全包容LNG儲罐。罐內平面上可停放一架國產C919大型客機,立體上可疊放3萬輛家庭轎車?!闭劦健芭秩?,SEI副總工程師、工廠系統室主任、大型LNG接收站成套技術負責人李鳳奇特別自豪。

      SEI攻關團隊在總結前兩代(16萬立方米、22萬立方米)LNG儲罐的基礎上,研究制定了不同高徑比的27萬立方米LNG儲罐方案,確定了具有卸船流量大、施工周期短、抗震能力強、施工安全性高及經濟性更優等特點的“胖三”,其外徑大于100米、高度超過55米。

      “直徑近100米的鋼穹頂需提升至45米的高度,上面還要澆筑混凝土層,荷載總重達1.24萬噸。27萬立方米儲罐建造沒有先例參照,相比16萬立方米儲罐,其地震力增大約一倍,從外罐到內罐都不是簡單放大?!盨EI結構專業技術總監陳瑞金說。

      為保障鋼穹頂的整體穩定,他們開展“超大型低溫儲罐帶蒙皮板鋼穹頂整體穩定分析技術”研究,成功研發具有自主知識產權的超大跨度鋼穹頂整體穩定分析技術,從根本上攻克了鋼穹頂穩定安全的技術難題。

      他們還建立全新的6扶壁柱多線束預應力體系和流固耦合隔震結構動力體系模型,解決了高烈度地震區大型儲罐抗震設計難題,形成了大型預應力混凝土全包容LNG儲罐國產化的核心技術,創造了目前27萬立方米罐容積最大、9%鎳鋼板最薄且用量最少的工程案例紀錄。

      BOG再冷凝效率達100%

      “LNG儲存溫度是零下160攝氏度,在接卸、儲存、運輸過程中,因吸收外部熱量,會產生大量蒸發氣(BOG)。BOG再冷凝技術是LNG接收站工程的一項關鍵核心技術。我們從零開始,逐步學習、創新?!盨EI首席專家、青島LNG接收站項目經理趙廣明介紹。

      SEI攻關團隊迎難而上,首創具有中國石化自主知識產權的高效BOG再冷凝技術——微孔氣液預混集成旋流強化式再冷凝工藝技術,一次再冷凝效率達100%,遠高于傳統的填料塔式BOG再冷凝器,同時可使LNG接收站最小外輸量降低30%,滿足接收站運行初期的低負荷運行彈性需求。僅在天津LNG接收站,每年就可回收利用BOG達8萬噸,具有良好經濟效益。

      他們還創新提出LNG冷能與乙烯裝置余熱的綜合利用理念,使能量利用最大化。目前,從天津LNG接收站至南港乙烯裝置的冷媒管道已基本建成,初步計算接收站每年可節省燃料氣6890噸,乙烯裝置替代冷量56兆瓦,節電1.1億千瓦時。

      關鍵的核心設備和材料全部國產化

      SEI攻關團隊在攻克BOG再冷凝工藝技術的過程中,研制了微孔式錯流氣液預混集成旋流強化的BOG再冷凝成套裝備,并在LNG接收站應用成功,從投產到平穩運行僅用5小時。

      目前,大型LNG儲罐的工程設計、施工技術已全部國產化,建造材料國產化率從2013年的60%提升到現在的95%以上。

      作為LNG儲罐的“銅墻鐵壁”,內壁板用材對耐低溫、硬度、密度、密封性等性能都有著極高要求。他們聯合鋼板制造商,成功研制出自有國產大厚度9%鎳鋼板及焊接接頭在超低溫條件下性能評價體系,保障國產LNG儲罐的本質安全。

      從替代性研究新材料實現關鍵核心裝備國產化,到不斷迭代提升技術,他們攻克了20余項核心設備的國產化應用難題,LNG儲罐及材料、挺桿起重機、LNG卸料臂、氣化器、罐內低壓泵、外輸高壓泵及BOG壓縮機等大部分關鍵設備均已實現國產化。

      “我們將持續優化完善薄膜罐設計建造、智能化裝車、冷熱能平衡利用等技術,推動LNG接收站成套技術迭代升級?!崩铠P奇說。

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