2025年液化天然气的储存与运输技术现状分析.docx

研究报告

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2025年液化天然气的储存与运输技术现状分析

一、液化天然气储存技术

1.低温储存技术

低温储存技术是液化天然气（LNG）储存过程中的关键技术之一，它涉及到对LNG在极低温度下（通常为-162°C）的安全和高效储存。首先，低温储存技术依赖于高性能的绝热材料，如聚氨酯泡沫、玻璃棉、聚苯乙烯等，这些材料能够有效减少LNG的蒸发损失。其次，储存罐的设计必须考虑到材料的相变特性，即从液态转变为气态，以及从气态重新凝结回液态的过程。这种设计确保了LNG在储存过程中的稳定性和安全性。最后，低温储存系统的控制系统对于维持罐内温度至关重要，它通过精确的温度控制来避免LNG的蒸发，并确保整个系统的运行效率。

在低温储存技术中，储存罐的制造工艺至关重要。现代LNG储存罐采用真空绝热技术，通过在罐内壁和外表之间形成真空层来减少热量的传导。这种技术不仅提高了绝热效率，还降低了材料的使用量，从而减轻了储存罐的重量。储存罐的外壳通常由不锈钢或合金钢制成，能够承受极端温度变化和内部压力。此外，储存罐的设计还必须符合国际安全标准，如国际海事组织（IMO）的规定，确保在极端条件下也能保持安全稳定。

为了确保LNG在低温储存过程中的长期稳定，还需要考虑罐内液位的监测和调节。液位控制系统可以实时监测罐内液位，并通过调整进出液管来维持液位的恒定。这种控制策略不仅可以防止液位过高或过低，还可以减少LNG的蒸发损失。同时，先进的液位监测系统还能够预测潜在的问题，如泄漏或容器变形，从而及时采取措施避免事故发生。此外，LNG储存罐还配备了多种安全设备，如紧急切断阀、压力释放装置等，以应对可能出现的异常情况。

2.常压储存技术

常压储存技术是液化天然气（LNG）储存的另一种重要方式，它通过在常温下储存LNG，避免了低温储存技术所需的复杂绝热系统和高温风险。首先，常压储存通常采用大型容器，如金属储罐或混凝土储罐，这些容器能够容纳大量的LNG。金属储罐通常由不锈钢或碳钢制成，具有较好的耐腐蚀性和强度。其次，常压储存系统需要精确的液位监测和控制系统，以确保LNG的储存安全。液位计可以实时监测储罐内的LNG液位，而控制系统则能够自动调节进出液管，维持液位的稳定。

在常压储存技术中，储罐的绝热性能至关重要。储罐的外壁通常涂覆一层或多层绝热材料，如聚氨酯泡沫、玻璃棉或聚苯乙烯等，以减少热量的传递。这些绝热材料能够有效地保持储罐内LNG的温度，防止其蒸发。此外，储罐的设计还需要考虑到热膨胀的影响，以防止在温度变化时储罐产生结构性损坏。为了进一步减少热量损失，常压储罐常常配备有隔热门和通风系统，以控制储罐内的空气流通和温度。

常压储存技术的安全性管理同样不可忽视。储罐必须定期进行维护和检查，包括检查储罐的完整性、绝热层的状况以及安全装置的工作状态。此外，安全监控系统应能够及时发现并响应任何潜在的风险，如泄漏、压力异常或温度变化。安全培训也是常压储存技术中不可或缺的一环，所有操作人员都需要接受专业的安全培训，以确保他们能够正确处理紧急情况。通过这些措施，常压储存技术能够提供一种安全、可靠且成本效益高的LNG储存解决方案。

3.储存容器材料与设计

(1)储存容器材料的选择对于液化天然气的储存与运输至关重要，因为这些材料需要具备耐低温、耐高压、耐腐蚀以及良好的机械性能。在低温储存容器的设计中，常用的材料包括不锈钢、合金钢、低温绝热材料和复合材料。不锈钢因其优异的耐腐蚀性和机械强度，被广泛应用于LNG储存罐的制造中。特别是316L和321不锈钢，因其良好的低温性能，被特别推荐用于LNG储存。合金钢如9%镍钢和6%钼钢，则因其更高的强度和耐腐蚀性，适用于承受更高压力的储存容器。低温绝热材料如聚氨酯泡沫和玻璃棉，则用于减少热量的传递，保持LNG的液态。

(2)储存容器的设计不仅要考虑材料的性能，还要考虑到容器的结构稳定性、安全性和经济性。LNG储存罐通常采用双壁结构，其中内壁直接接触LNG，而外壁则用于保护内壁和绝热材料。这种设计可以有效地隔离LNG与外界环境，减少热量传递。在结构设计上，储存罐的底部通常设计为球罐形状，这样可以更好地分散压力，提高结构的稳定性。同时，为了应对LNG在储存过程中可能发生的相变，储存罐的设计还需要考虑到材料的膨胀和收缩，以及如何通过合理的结构设计来吸收这些变化带来的应力。

(3)储存容器的设计还需考虑到操作和维护的便利性。例如，储存罐应配备有足够的检查孔和阀门，以便于日常的检查和维护工作。此外，为了确保储存罐在极端条件下的安全性能，设计时还需考虑地震、火灾等自然灾害的影响。储存罐的结构设计需要经过详细的计算和分析，以确保在各种工况下都能保持稳定。同时，为了提高储存罐的耐久性，设计过程中还需考虑材料的焊接工艺、热处理工艺