第 35 卷第 8 期 20 15 年 8 月 煤 气 与 热 力 G A S & H E A T V 01．35 N o．8 Au g．20 15 ·液化天然气 · 液化天然气全容罐干燥置换氮气用量计算 贾保印 ， 宋媛玲 ， 李 婵 ， 郑雪枫 ， 洪益娟 ( 中国寰球工程公 司 ，北京 100012) 摘要： LNG 全容罐投入运行前需进行氮气干燥置换 ，以保证 气相 空间的水露点及氧体积 分数达到规定指标要求。利用微积分对氮气干燥置换过程进行计 算，建立氧体积分数及水露点随 干燥置换时间变化的模型，计算 出干燥置换时间及 相应氮气用量。将模型应用 于 16 × 10 11’ 的 LNG 储罐氮气用量计算，实际氮气用量比理论计算值多17％，实际干燥置换时间比理论计算值多4 d 。 关键词 ： 全容罐 ； 干燥； 置换 ； 液化天然气储罐 ； 氮气用量 ； 干燥置换时间 中图分类号 ：TE 821 文献标志码 ：A 文章编号 ：1000 —4416( 2015) 08 —0B05 —06 作者简介 ：贾保印( 1983 一- l l > 男 ，l山东 城人，工程 师，硕士，从事天然气液化技术的设计工作。

。 1概述 国内已建成投产或在建的 LNG 接收站储 罐大 部分采用全容罐 ( 简称 FCCR ) ，它是 由9％镍钢制内 罐 、9％镍钢制热角保护 、铝合金 吊顶、16MnDR 钢衬 板 ( 外罐内壁 ) 和预应力混凝 土外罐组成。内罐用 来储存 LNG ，内罐和外罐之间盛装绝 热材料 ，可减 少热量传人 J ，外罐用来密封蒸发气气体 ，并承受 一定的热辐射。全容罐有效 容积主要有 16 × 10 、 20 × 10 in。等 。 收 稿 日期 ：2014 —12 —05； 修回 Et期 ：2015 —05 —02 GB／T 50183- 20044石油天然气工程设计防火 规范》规定 ，全容罐 内储存 的液化天然气或其蒸发 气按火灾危 险性划 分为 甲 A 类。常 压 ( 表压 为 0 kPa) 下介质温度约为 一160 ℃l3』。若建造完毕投运 前干燥不彻底 ，罐内含有游离水或水露点过高 ，水滴 及水蒸气将吸收冷能而结冰，进而导致工艺管道和 阀门堵塞 ，甚至造成罐 内泵等重要设备损坏 ，影响接 收站正常运行 ；若氧气置换不彻底 ，罐 内氧体积分数 过高易与罐内可燃介质形成爆炸性混合物 ，存在安 全隐患。

因此 ，全容罐在投入运行前进行氮气 干燥 置换是十分必要的，目的是保证气相空间的氧体积 分数及水露点降低至安全水平。 目前 国内对全容罐干燥置换过程的氧体积分数 和水露点理论计算文献较 少 。本 文以有效容积 为 16 × 10 m 的全容罐 为例 ，结合其内部结构和干 燥置换程序 ，对该过程氧体积分数和水露点随吹扫 时间的变化进行计算研究 ，进而建立吹扫时间和氮 气用量的理论计算方法。 2 全容罐干燥置换 2．1 全容罐干燥置换空间 全容罐干燥置换区域可根据储罐结构及干燥置 换程序的不同分为 A 、B 、C 三个主要部分 ，见图 1。 ·B O5 ·