[发明专利]一种大型液化天然气储罐的预冷方法

说明书

本发明公开了一种大型液化天然气储罐及其预冷方法。其中，大型液化天然气储罐包括以夹层结构布置成型的外罐和内罐，内罐和外罐之间具有处在底部的底部夹层、处在环周的环周夹层，底部夹层内布置有对内罐的支承结构，所述储罐上连接有预冷用的、各自带有阀门的多根管线，这些管线包括：通至内罐底部处的内罐进气管线；通至内罐顶部的顶部排气管线；通至内罐顶部的蒸发气体回收管线；通至内罐顶部并带有喷头的进液管线，喷头处在内罐的容腔上方；通至底部夹层处的夹层进气管线；通至底部夹层处的底部排气管线；通至环周夹层处的环周排气管线。本发明以简单结构和较低造成成本，有利于本发明的预冷工艺顺利、方便、可靠地实施。

技术领域

本发明涉及液化天然气储罐，具体是一种大型、特别是超大型的液化天然气储罐，以及该液化天然气储罐的预冷方法。

背景技术

大型或超大型液化天然气储罐的一般容积为5000～160000m³，其是液化天然气工厂或接收站的储存容器，造价达上千万、甚至几十亿元。

液化天然气是在零下一百多摄氏度的低温状态下才能保持其液态的，因而，在液化天然气注入大型储罐之前，需要对储罐进行预冷处理，预冷效果直接影响着储罐对液化天然气存储的保温效果和安全性，是一项至关重要的工作。

大型液化天然气储罐的传统预冷工艺是，在储罐内直接注入液氮，用液氮直接将储罐预冷至满足液化天然气存储的温度-即-162℃，并保持这一温度，直至液化天然气产品注入储罐内。此预冷工艺虽然能够降低液化天然气储罐的内部温度，但其存在如下的主要技术问题：

1. 液化天然气的温度为-162℃，与之对应的，储罐的最低耐温必须要低于液化天然气的问题，通常储罐的最低耐温设计温度为-185℃；但是，液氮的温度为-196℃，当储罐内的平均温度达到-130℃以后，仍然使用液氮对其进行预冷，易对储罐造成预冷后的温度过低，这会对储罐的材料应力造成影响；

2. 在液化天然气产品注入储罐之前，需要将储罐内的液氮排出，液氮的排出和液化天然气产品的注入需要一个转换过程，无法直接进行衔接注入，即储罐预冷完成的时间不能与液化天然气产品的注入时间有效衔接，这会使储罐的预冷形成空窗期，毫无疑问，这一预冷窗口期会对储罐的预冷温度产生直接影响，因为预冷空窗期会使储罐返温，若要确保预冷空窗期后的储罐平均温度适宜，只有对储罐进行过度预冷，这就会导致储罐的预冷温度维持难度大、不易控制。

综上所述，上述传统预冷工艺存在预冷温度不易控制、维持难度大、温差应力大等技术问题，从而易造成储罐预冷过度的风险，可靠性和安全性较低，有必要对传统预冷工艺进行改进，以解决上述技术问题。

发明内容：

本发明的技术目的之一在于：针对上述大型储罐的特殊性和现有预冷工艺的不足，提供一种有利于使新预冷工艺顺利、方便、可靠地实施的大型液化天然气储罐。

本发明的技术目的之二在于：针对上述大型储罐的特殊性和现有预冷工艺的不足，结合目的之一的大型液化天然气储罐，而提供一种预冷温度易控制、维持方便且容易、可靠性和安全性高的预冷方法。

本发明实现其技术目的之一所采用的技术方案是，一种大型液化天然气储罐，包括以夹层结构布置成型的外罐和内罐，所述内罐和外罐之间具有处在底部的底部夹层、处在环周的环周夹层，所述底部夹层内布置有对内罐的支承结构，所述储罐上连接有预冷用的、各自带有阀门的多根管线，这些管线包括：

-通至内罐底部处的内罐进气管线；

-通至内罐顶部的顶部排气管线；

-通至内罐顶部的蒸发气体回收管线；

-通至内罐顶部并带有喷头的进液管线，所述喷头处在内罐的容腔上方；

-通至底部夹层处的夹层进气管线；

-通至底部夹层处的底部排气管线；