为什么说液化天然气（LNG）是最为安全的化石燃料？附LNG储存特点、分类及结构

本网编辑 2022-08-23

我们能经常看到哪里又新建了LNG储罐，LNG到底是什么？流程工业今天带大家了解一下。

液化天然气作为地球上最干净的化石能源，正成为全球增长最迅猛的能源行业之一。预计中国2030年前将达到碳排放峰值，并努力争取2060年前实现碳中和的目标释放了低碳转型信号，按“十四五”规划目标，LNG(液化天然气)将被作为清洁低碳的化石能源和未来向非化石能源发展的过渡产品，在“十四五”期间乃至未来很长时间将处于重要的发展机遇期。

LNG是英文LiquefiedNatural Gas的简称，即液化天然气。它是天然气（甲烷CH4）在经净化及超低温状态下（-162℃、一个大气压）冷却液化的产物。液化后的天然气其体积大大减少，约为0℃、1个大气压时天然气体积的1/600，也就是说1立方米LNG气化后可得600立方米天然气。无色无味，主要成份是甲烷，很少有其它杂质，是一种非常清洁的能源。

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-161.25℃，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。

一直以来，我国资源禀赋是“富煤缺油少气”。天然气在我国能源中的比重很小，从我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。

LNG作为一种高效的生态型优质能源和燃料、向可再生能源转型的主要过渡燃料，使用比较广泛。一方面，因环保的要求，近几年各地“煤改气”“油改气”规模很大，LNG需求迅速增加;另一方面，因风电、光伏等可再生能源存在间歇性、波动性特点，LNG成为配套能源以备不时之需。

LNG储罐

LNG储存特点及分类

1.耐低温性

LNG为低温深冷介质，储存设备及相关设备设施要具备可靠的耐低温深冷性能。特别是储存设备应至少满足耐低温-162℃以下，在第一次投用前要用-196℃的液氮对储罐进行预冷应达到-196℃。常压下液化天然气的沸点为-160℃。

LNG选择低温常压储存方式，将天然气的温度降到沸点以下，使储液罐的操作压力稍高于常压，与高压常温储存方式相比，可以大大降低罐壁厚度，提高安全性能。因比，LNG要求储液罐体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能

2.安全要求高

由于罐内储存的是低温液体，储罐一旦出现意外，冷藏的液体会大量挥发，气化量大约是原来冷藏状态下的600倍，在大气中形成会自动引爆的气团。因此，API、BS等规范都要求储罐采用双层壁结构，运用封拦理念，在第一层罐体泄漏时，第二层罐体可对泄漏液体与蒸发气实现完全封拦，确保储存安全。

并且因储罐中内罐既要承受介质的工作压力，又要承受LNG的低温，所以要求内罐材料必须具有良好的低温综合机械性能，尤其要具有良好的低温韧性，因此内罐材料采用OCr18Ni9（不锈热轧带钢），相当于ASME（美国机械工程师协会）标准。

3.保温措施严格及抗震性能好

a.保温措施：

储罐焊缝必须进行100%磁粉检测（MT）及100%真空气密检测（VBT）。要严格选择保冷材料施工中应遵循规定的程序。为防止混凝土出现裂纹，均采用后张拉预应力施工，对罐壁垂直度控制十分严格。混凝土外罐顶应具备较高的抗压、抗拉能力，能抵御一般坠落物的击打；由于罐底混凝土较厚，浇注时要控制水化温度，防止因温度应力产生的开裂。

b.抗震性能：

一般建筑物的抗震要求是在规定地震荷载下裂而不倒。为确保储罐在意外荷载作用下的安全，储罐必须具有良好的抗震性能。对LNG储罐则要求在规定地震荷载下不倒也不裂。因次，选择的建造场地一般要避开地震断裂带，在施工前要对储罐做抗震试验，分析动态条件下储罐的结构性能，确保在给定地震烈度下罐体不损坏。

4.施工要求严格

储罐焊缝必须进行100%磁粉检测（MT)及100%真空气密检测（VBT）。要严格选择保冷材料，施工中应遵循规定的程序。为防止混凝土出现裂纹，均采用后张拉预应力施工，对罐壁垂直度控制十分严格。混凝土外罐顶应具备较高的抗压、抗拉能力，能抵御一般坠落物的击打；由于罐底混凝土较厚，浇注时要控制水化温度，防止因温度应力产生的开裂。

LNG储罐的结构

储罐一般由内罐、外罐两部分套装组成，在两层底板间、内壁间、顶板间都设有玻璃纤维、发泡玻璃砖、保冷砂、珍珠岩粉聚氨酯发泡料等保温材料来填充保温层。

按储罐的设置方式：地上储罐和地下储罐

按储罐结构形式：单包灌双包容罐、全包容罐及膜式罐

按储存压力进行分类：常压储罐、高压储罐

按储存容量分类：小型（5～50m3）、中型（50～100m3）、较大型（100～1000m3）、大型 00～40000m3）、特大型（40000～200000m3）

按储罐形状分类：球形储罐、圆柱形储罐

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