石油工程建设研究探讨l大型LNG储罐干燥置换的研究与计274232)和中央高校基本科研业务费专项资金(13C06074A)资助100027doi：10．396跏．issn．1001—2206．2015．01．003摘要：大型LNG储罐的压力测试都采用水压进行，试压结束后必须对储罐进行干燥置换。工程中大多采用氮气持续吹扫进行干燥置换，导致氮气消耗大、工期长、作业成本高，另外干燥置换理论计算方法不完善也给LNG罐干燥置换介质的计算造成障碍，无法准确预估介质使用量。为节省液氮用量以及准确预估干燥置换氮气使用量，文章采用热干空气吹扫干燥与氮气干燥置换相结合的方法，用压涨式吹扫干燥工艺对储罐实施干燥置换作业，同时根据氧含量及露点要求给出干燥置换介质用量的计算方法，与站场储罐干燥置换施工情况进行对比分析表明：按照露点要求得到的干燥置换计算方法能很好地计算液氮用量及作业工期，可为储罐干燥置换的理论计算及施工作业提供参考。关键词CaoXuewenl，PengWenshanl，RenDaweil，WangPin91，ZhangNanl，XuXiaotin91，ChangYOnglei21．CoEngineer．ng，ChinaUniVersityPetroleum，Qingdao266580，China2．CNOOCResearchInstitute，Beijing00027，ChinaAbstract：waterpressuretestalwaystakenpressuretestIargeLNGstoragetank．ThedryingrepIacementprocessmusttakenafterwaterpressuretestcompIeted．MOsttankscontinuOusIypurgednitrogen，resuItinIargecOnsunlptionnitrOgen，longtestduratiOnhighOperat．ngcOsts．BesideTlperfectheoreticaIaIcuIiOnmethOdcausesobstacIet0repIacementmedium，andIeadsnaccurIyestinltethmedlum．In0rdert0saVeIiquifiednitrogenaccuratelyestimaterepIacementvOIumenitrogengas，thehOtdryairpurgemethOdnitrogenpurgemethodpressureincreasingmethOdperformdryingrepIacementprocessLINGtank．MeanwhiIe，thecaJcuIatjOnmethodamOunt0frepIacementmediumgiVenaccOrdingt0OxygencOntentdewpOintrequirements，practicaIcaseLNGtankconstructionsite．ItcaIculatiOnmethOdbaseddewpOintrequirementprOpOsedpapercanusedcaIcuItethIiquidnitrOgenOperatiOntimeaccurateIy．SoprovidereferencetankdryingrepIacementcaIcuIatiOconstructioKeVwOrdsLNGstoragetank；dryingreplacement；calcuIationmethod；processoptimization万方数据研究探讨石油工程建最随着国家能源结构调整以及对环境保护要求的泡沫玻璃砖保冷层、9％Ni钢二次底板等组成。

提高，液化天然气(LNG)作为一种无色、无味、无干燥置换工艺毒、无腐蚀Jl生的清洁能源在国内的应用越来越广泛”司。储罐是LNG接收站的核心设备，也是LNG的主要储2．1干燥置换分区及标准存设备删。LNG储罐类型众多，从安全性和经济性角度，国内外接收站大多选用全容式LNG储罐悯，我在大型LNG储罐投用后，储罐内、外罐之间国大型LNG接收站中的LNG储罐均为全容式储罐。环形空间将允许填充内罐LNG蒸发的BOG气大型LNG储罐在水压试验结束后，内部可能存因此在储罐干燥和置换过程中不仅需要对内罐进行干在大量游离水或水蒸气。低温LNG进入储罐后，有燥和氮气置换，还需要对储罐内、外罐之间的环形空水的部分会瞬间凝结成冰，二次底板将被向上顶起，间进行干燥置换。根据储罐不同区域干燥顺序的不造成内罐结构受损；另外内外罐之间填充的膨胀珍珠同，将储罐干燥和氮气置换分为A、B、C、D四个岩也会结块，严重影响储罐保冷效果；储罐附属管道区域(如图2所示)，由于四个区域功能不同，所氏压泵也可能结冰，对储罐运行造成影响，因此水干燥置换的要求也有所不同。压试验后必须进行干燥置换处理才能投产。本文介绍了压涨式干燥置换的一般步骤及控制要点，提出了干燥置换介质用量及干燥置换时间的计算方法，并与同类工程进行对比验证，可为大型LNG储罐的干燥置换作业及参数计算提供参考。

大型LNG储罐结构1．1大型LNG储罐组成大型LNG储罐主要由9％Ni钢内罐、预应力对于大型LNG储罐，国内尚无明确规定干燥和4620—5：2006用、EN473吲以及国内大型LNG罐干燥置换现场实践确定大型LNG储罐氮气干燥置换标准(见表1)，以保证储罐干燥置换后预冷作业大型LNG储罐结构示1．2罐壁保冷系统储罐内、外罐壁间环形空间由重量轻、绝热性好的保冷材料一膨胀珍珠岩填充。当温度降低时，储罐会收缩。因此，在内罐壁外侧安装玻璃棉制成的弹性玻璃纤维毡为珍珠岩提供弹性，可以防止或减小珍储罐内部属于密闭空间，若水压试验和干燥置换珠岩的沉降，避免二次填充嘲。作业间隔时间较短，其内部可能存在大量的游离水甚热角保护系统由高度为59％Ni钢壁板及至水膜，湿度较大，会增加干燥难度。为降低储罐空万方数据曹学文等：大型LNG储罐干燥置换的研究与计算间的露点，节省氮气用量，先采用热的干空气进行除N9口阀门进行放空，调节氮气流量和N9口阀门湿，当露点达到一定值(10)后，改为氮气干燥的开度，使压力维持在10kPa，开始和置换。此种方式不仅提高了干燥置换的速度，而且换。干燥置换初期，持续吹扫干燥方式效果较好，当减少了氮气的用量，节约了成本。

露点降至一1时，持续吹扫干燥方式效果不明显，为了使加热后的干空气露点及温度达到储罐氮气采用压涨式干燥置换方法对A区进行作开始吹扫标准，设计了干空气的制备优化流程，见图2．3．2压涨式干燥置换3。在干空气制备过程中有以下要求。 当N9 出口排出气体的露点低于一10时， 卸压，控制卸压速度0，8kP 帅，当罐内压 kPa时停止卸压。再由储罐的N1 对储罐进行升压作业，升压速度1kPa／h， 当储罐 压力升高至 10 kPa 时，关闭储罐所有放空口，储罐 h，开启A区放空阀门进行卸压，当罐内压力 热干空气注入管道 降至1 kPa 时停止卸压。 热压缩干空气制备优化流程示意如此反复进行多次，直至放空口处检测的露点低 (1)干空气温度。施工期间为提高干燥效率， 于一20目含氧割氐于4％，储罐A 区干燥置换完 需对干空气进行加热。针对干空气加热过程，进行了2．3．3 持续吹扫干燥维持露点 优化：利用空压机出口处的高温压缩空气的热量对干 区干燥置换完成后，采用持续吹扫干燥方燥器出口的压缩干空气进行换热，提高压缩干空气的 区进行干燥置换。对B区进行干燥 温度，一定程度上节约了对干空气加热的能量消耗，换时要严格将氮气流量控制在80～1 50 Nm3／h， 吲氏了施工成本。

干空气目标露点为一60～一70。证珍珠岩不致由管口吹出，氮气流量可根据罐 顶露点 (2)干空气的流量。干空气的流量越大，干燥 变化情况进行适度调整。对C 时间越短，一般干空气的流量约5000 Nm3／h 进行置换时，氮气流量应控制在小于100Nm (3)干空气除油。为了防止空压机处理后的空止内罐底部出现变形。C 区的干燥过程中需要格外注 0．4kPa，储罐底部可能损坏。另外要确保D 2．3氮气干燥置换 力不超出A、B或C区压力04 kPa，同时A、 的压力不得超过15 kP LNG储罐初步干燥的介质为干空气，当储罐露 区干燥置换具体操作流程参考文点降低到一定温度时，干燥置换采用的介质为氮气。 f9—12】，在储罐干燥置换过程中需注意观察储罐的