天然气的储存——储气罐储气.docx

天然气的储存储气罐储气城市燃气用气量不断变化，有月不均匀性、日不均匀性和时不均匀性，但气源的供应量不可能完全按用气量的变化而随时改变，特别是长距离输气管道，为求得最高的效率和最好的经济效益，总希望在某一最佳输量下工作。这样，供气与用气经常发生不平衡。为了保证按用户的要求不间断地供气，必须考虑生产与使用的平衡问题。解决用气和供气之间不平衡问题的途径有三：改变气源的生产能力和设置机动气源；利用缓冲用户和发挥调度的作用；利用各种储气设施。前两点由于受到气源生产负荷变化的可能性和变化幅度以及供气的安全可靠性和技术经济合理性要求的限制，不可能完全解决供需的不平衡问题。由于储气设施和储气方法的灵活性，利用各种储气设施是解决用气不均匀性的最有效方法之一。气体储存根据储存方式可分为地下储存、储气罐储存、液态或固态储存以及输气管道末段储存等。储气罐储气是地上储气库的主要设备。根据储气压力和结构，储气罐可分为以下几类。一、低压湿式罐一、低压湿式罐湿式罐是在水槽内放置钟罩和塔节，钟罩和塔节随着燃气的进出而升降，并利用水封隔断内外气体来储存燃气的容器。罐的容积随燃气量而变化。湿式罐按罐的节数分单节罐和多节罐。按钟罩的升降方式分为在水槽外壁上带有导轨立柱的直立罐和钟罩自身外壁上带有螺旋状轨道的螺旋罐。单节储气罐一般用于小容量(3000m3以下)储气，钟罩高度等于水槽高度，一般水槽高度为直径的30%50%。大容量储气时，为避免水槽高度过大，采用多节储气罐，每节的高度等于水槽的高度，而钟罩和塔节的全高约为直径的 60%100%。储气罐的燃气压力为 式中 p燃气压力，Pa；W上升钟罩及塔节的重量，包括水封内水的重量，N；F上升钟罩或塔节的水平截面积，m2。由于上升的塔节数目不同，重量 W 也就不同，因此燃气压力 p 也在变化。一般为 10004000Pa。低压湿式罐的有效容积用下式确定：式中 V低压湿式罐的有效容积，m。；D钟罩直径，m；D1，Dn分别为第一节，第 n 节塔节直径，m；H不包括圆顶部分的钟罩高度，m；H1，Hn分别为第一节，第 n 节塔节的有效高度，m。1.直立罐直立罐如图 6-1 所示，它是由水槽、钟罩、塔节、水封、导轨立柱、导轮、增加压力的加重装置及防止造成真空的装置等组成。水槽通常是由钢板或钢筋混凝土制成。钢筋混凝土水槽主要是在设置半地下式水槽时考虑防止腐蚀的情况下使用。与钢筋混凝土水槽相比较，钢制水槽施工比较容易，施工费用低，产生漏水及腐蚀等情况时容易修补，不会产生龟裂现象。其缺点是使用年限短，水槽设于地面上增加了罐体总高度，承受风荷载较大。通常由钢板制造的平底圆筒形水槽设置在环状或板状钢筋混凝土的基础上。为了减轻水对基础及土壤的压力，大容积储罐的钢筋混凝土水槽做成如图 6-2 所示的形式是比较合适的。水槽的附属设备有人孔、溢流管、进出气管、给水管、垫块、平台、梯子及在寒冷地区防冻用的蒸汽管道等。水槽侧板的下部一般设有一至两个人孔，以供储气罐停气检修时进入罐内清扫之用。人孔的直径通常为 500mm 左右。进出气管可以分为单管及双管两种。当供应组分经常变化的燃气时，为使输出的燃气组分均匀，必须设置双管，以利于燃气的混合。当燃气中含油分及焦油特别多时，近水面处需设排油装置，如图 6-3 所示，而靠近底部则需要有排焦油设施。钟罩顶板上的附属装置有人孔、放散管。放散管应设在钟罩中央最高位置，人孔应设在正对着进气管和出气管的上部位置，如图 6-4 所示。它不仅可以使罐不必放出全部燃气来清扫进气管，而且还可以防止储罐被压缩机抽空时钟罩顶部塌陷。多节储气罐的塔节之间均设有水封。储气罐所设置的导向装置称为导轨立柱。立柱既承受钟罩及塔身所受的风压，又作为导轮垂直升降的导轨。导轨立柱可以直接安装于水槽侧板上或者在水槽周围单独设置。另外，在导轨立柱上还设有与塔节数相应的人行平台，平台同时可作为导轨立柱的横向支撑梁。为了使钟罩及塔节升降灵活平稳，在每一个塔节的上部及下部都装有导轮。上部导轮沿着装在导轨立柱上的导轨滑行，下部导轮沿着装在水槽侧板内侧或各塔节侧板内侧的导轨滑行。大容量储气罐的上部导轮紧贴导轨的两侧表面以防止塔身摆动。2.螺旋罐螺旋罐在我国得到广泛应用，其构造尺寸、操作压力及金属消耗指标见表 6-1。表表 6-16-1 螺旋罐各项参螺旋罐各项参数数公称容积/m3有效容积/m3水槽直径/m节数(包括钟罩)高度/m耗钢量/t金属消耗指标/(kg/m3)压力/Pa钟罩及塔节水槽有配重无配重5000492722.000215.9308.00123.36824.52110120020000 22000 39.000323.1508.00371.10418.530002600210020001530100050000 54200 46.000439.6809.