Producent zbiorników do przechowywania gazu ziemnego w stanie ciekłym w Chinach: zdolności, normy i punkty do sprawdzenia

Gaz ziemny skroplony jest przechowywany przy temperaturze około minus 162 stopni Celsjusza, a ta jedna liczba zmienia wszystko w przypadku tego typu pojemnika. Stal, która jest wytrzymała w temperaturze otoczenia, może stać się krucha w takiej temperaturze; woda znajduющая się w niewłaściwym miejscu zamienia się w lód, który rozsadza fundamenty; a ciepło wnikające z zewnątrz powoduje ciągłe wydzielanie się gazu, niezależnie od tego, czy instalacja jest uruchomiona, czy nie. Zbiornik na LNG jest więc raczej nie pojemnikiem do przechowywania, lecz elementem wyposażenia zapewniającym bezpieczeństwo procesowe, który zaledwie zawiera ciekły gaz.

Sourcing it from China is now common, and the evaluation should be no different in principle from anywhere else – but it does require checking that the manufacturer holds the right pressure equipment qualification and can evidence it. Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) manufactures pressure vessels and cryogenic tanks under a certified pressure equipment quality system, with design to ASME Section VIII or EN 13445 and to EN 14620 or NFPA 59A for refrigerated service.

1. Jakie są rodzaje zbiorników do przechowywania gazu ziemnego w stanie ciekłym?

Pierwszą decyzją jest wybór filozofii ochrony, która określa sposób reagowania na wiarygodną awarię oraz ile miejsca potrzebuje instalacja. W dużych instalacjach dominują trzy rozwiązania, zaś w małej skali występuje czwarte.

Pojedyncze zamykanie: Jeden zbiornik wewnętrzny zawiera ciekły gaz; zbiornik ochronny lub obszar zaporowy, dostosowany do pojemności zawartości, służy do zatrzymania ewentualnego wycieku. Parowanie pochodzące z wycieku nie jest zamykane.

Podwójne zamykanie: Zbiornik wewnętrzny oraz zewnętrzna ścianka, przeznaczone do zatrzymania cieczy w przypadku awarii wewnętrznej, ale niekoniecznie do ograniczenia par. Stosowane tam, gdzie powierzchnia gruntowa jest ograniczona.

Pełne zamykanie: An inner metallic tank inside a vapour-tight outer tank – usually prestressed concrete – designed to contain both liquid and vapour. This is the modern base-load terminal standard.

Pojemniki próżniowe wykonane w zakładzie: Fabrycznie zmontowany zbiornik wewnętrzny umieszczony w wydzielonym pierścieniu izolowanym perlitem lub wielowarstwową izolacją, dostarczany w całości. Stosowany w małych i średnich instalacjach.

Zbiorniki ciśnieniowe o małej skali: Przechowywanie przy podwyższonym ciśnieniu zamiast przy pełnym schłodzeniu, odpowiednie dla stacji satelitarnych i punktów tankowania pojazdów, gdzie instalacja chłodnicza nie jest opłacalna.

2. Czego wymaga usługa kriogeniczna od materiałów i konstrukcji?

Temperatura projektowa decyduje o doborze materiałów, a skurcz termiczny wpływa na szczegóły konstrukcyjne. Zarówno jedno, jak i drugie muszą być prawidłowe, a oba aspekty można zweryfikować na podstawie dokumentacji, a nie na podstawie zdjęcia.

Temperatura projektowa: Około minus 162 stopni Celsjusza przy ciśnieniu atmosferycznym, przy czym projektowany przypadek jest ustalony poniżej tego poziomu, aby uwzględnić rzeczywisty skład i ewentualny wpływ ciśnienia.

Materiały zbiornika wewnętrznego: Stal nikielowa o zawartości 9% niklu oraz stopy nierdzewne austenitowe, takie jak 304L czy 316L, zachowują wytrzymałość na zimno w temperaturach kriogenicznych. Zwykła stal węglowa nie posiada tej właściwości i stosowana jest wyłącznie do wykonania zewnętrznego płaszcza.

Zwężanie termiczne: Metale podlegają wymiernemu skurczowi między temperaturą otoczenia a temperaturą kriogeniczną. Podpory, mocowania i instalacje rurociągowo‑techniczne muszą być przystosowane do tych ruchów, a nie im opierać się.

System izolacji: Wypełnienie perlitowe z purgą azotową lub evakuowany pierścień izolacyjny zapewniają tak niski dopływ ciepła, że wskaźnik odparowywania pozostaje w granicach projektowych.

Ochrona fundamentów: Grunt pod zbiornikiem kriogenicznym nie może zamarzać; inaczej powstanie lód, który unosi fundament. Standardowymi rozwiązaniami są ogrzewane fundamenty lub wentylowane postumenty.

3. Jakie systemy bezpieczeństwa i eksploatacji są wymagane?

Zbiornik stanowi jeden z elementów całego systemu. Zarówno zarządzanie odparowanym gazem, zabezpieczenie przed nadmiernym i niedostatecznym ciśnieniem, zapobieganie przewracaniu się, jak również przepisy dotyczące odstępów i zbiorników zatrzymujących są niezbędne, by instalacja została zaakceptowana przez odpowiednie organy i ubezpieczyciela.

Obsługa gazu wydzielonego podczas wrzenia: Heat ingress produces gas continuously – commonly in the region of 0.05 to 0.15 percent of inventory per day for large full-containment tanks. It is routed to a compressor, a recondenser, a user, or a flare.

Zapobieganie przewracaniu: Możliwe jest tworzenie się warstw o różnej gęstości, które mogą nagle wymieszać się, co prowadzi do znacznie szybszego niż normalnie wydzielania par. Profilowanie gęstości i temperatury, kontrolowana cyrkulacja oraz prawidłowe napełnianie od góry lub od dołu umożliwiają zapobieganie temu zjawisku.

Ochrona przed nadciśnieniem i podciśnieniem: Zawory bezpieczeństwa ciśnieniowe z odprowadzeniem lub drogą do palnika chronią przed nadmiernym ciśnieniem; zabezpieczenie przed podciśnieniem zapobiega zawaleniu się podczas szybkiego odbioru lub chłodzenia.

Instrumentacja i zatrzymanie pracy: Poziom, temperatura i profil gęstości, wykrywanie gazu, wykrywanie pożaru oraz system awaryjnego wyłączenia z zaworami zdalnie sterowanymi na liniach ciekłych.

Odległości i zbiorniki zabezpieczające: Przepisy takie jak NFPA 59A określają odstępy między obiektami oraz wymagania dotyczące zbiorników zatrzymujących, w tym strefy wykluczenia termicznego, które ograniczają układ działki równie silnie, jak sam zbiornik.

Typ zamykania |
Układ |
Gdzie jest stosowany |

Pojedyncze zamykanie |
Wewnętrzna zbiornikowa komora z dikego ochronnego dostosowanego do pojemności magazynowej |
Starsze terminale i mniejsze instalacje redukcji szczytów zapotrzebowania |

Podwójne zamykanie |
Wewnętrzny zbiornik wraz z zewnętrznym murem, który zatrzymuje ciecz, ale nie parę |
Lokalizacje, w których dostępna powierzchnia gruntowa jest ograniczona |

Pełne zamykanie |
Wewnętrzny zbiornik metalowy umieszczony w hermetycznie zamkniętym zewnętrznej zbiorniku betonowym |
Nowoczesne terminale podstawowego obciążenia z dużymi zapasami |

Pojemnik próżniowy wykonany w zakładzie |
Zbiornik fabryczny umieszczony w wyduszonym, izolowanym przestrzeni międzywarstwowej |
Małe i średnie instalacje dostarczane w całości |

Podciśnieniowe w małej skali |
Magazynowanie przy podwyższonym ciśnieniu zamiast pełnej chłodzenia |
Stacje satelitarne i punkty tankowania pojazdów |

Gwarancja inżynierska i wsparcie projektowe

Każda jednostka dostarczana przez Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) jest projektowana i produkowana zgodnie z certyfikowanym systemem zarządzania jakością urządzeń ciśnieniowych; projekt wykonany zgodnie z ASME Sekcja VIII Dział 1 lub EN 13445 oraz zgodnie z EN 14620 lub NFPA 59A dla obsługi kriogenicznej; materiały certyfikowane z pełną ścieżką śledzenia od pieca po płytę; procedury spawalnicze i kwalifikacje spawaczy dokumentowane przed rozpoczęciem produkcji; badania nieniszczące wykonanych spawów metodami radiograficznymi, ultradźwiękowymi lub penetracyjnymi w zakresie wymaganym przez normy i warunki eksploatacji. Zbiorniki kriogeniczne dostarczane są z certyfikatem materiałowym i ścieżką śledzenia od pieca po płytę, z wewnętrzną konstrukcją ze stali nierdzewnej austenitowej lub stopu zawierającego dziewięć procent niklu, z izolacją perlitową lub próżniową z podanym wskaźnikiem stopnia wrzenia, z ochroną fundamentów przed zamarzaniem gruntu, kontrolowanymi procedurami ostygnięcia, złączami odprowadzającymi parę, zabezpieczeniami przed ciśnieniem i podcisnieniem z określonym drogi odprowadzania dymu lub płomienia, z instrumentacją umożliwiającą pomiar poziomu, temperatury i gęstości, a także z pakietem dokumentacji przygotowanym do przeglądu przez strony trzecie i odpowiednie organy.

“At minus 162 degrees the vessel is not the hard part. The hard part is everything that has to keep working while the metal is that cold.”

Często zadawane pytania (FAQ)

W jakiej temperaturze przechowuje się LNG?

Około minus 162 stopni Celsjusza przy ciśnieniu atmosferycznym. Temperatura projektowa jest ustalona poniżej tej wartości, aby uwzględnić rzeczywisty skład gazu oraz ewentualny wpływ ciśnienia; to właśnie ona decyduje o wyborze materiału: stal zawierająca dziewięć procent niklu lub stopy nierdzewne austenitowe do zbiornika wewnętrznego, podczas gdy zwykła stal węglowa stosowana jest wyłącznie do zewnętrznej obudowy.

Jaki typ zabezpieczenia powinienem wybrać?

Full containment – an inner metallic tank inside a vapour-tight outer concrete tank that contains both liquid and vapour – is the modern standard for base-load terminals with large inventories. Double containment suits constrained sites, and shop-built vacuum vessels or pressurised storage suit small-scale and satellite installations. The authority having jurisdiction often decides.

Co dzieje się z gazem wydzielającym się podczas wrzenia?

Wprowadzenie ciepła powoduje ciągłe tworzenie się gazu, zwykle w zakresie od 0,05 do 0,15 procent zapasu dziennie w przypadku dużych zbiorników o pełnej izolacji. Gaz ten jest przekazywany do kompresora do odparowania, kondensowany ponownie, kierowany do odbiorcy, np. elektrowni lub przemysłowego odbiorcy, lub spalany w płomieniaku. Wielkość projektowa określa pojemność tego systemu.

Czy zbiornik do przechowywania LNG może zostać dostosowany do naszego projektu?

Tak. Typ izolacji, pojemność, ciśnienie i temperatura projektowe, materiał zbiornika wewnętrznego, system izolacyjny, zdolność do obsługi odparowania, instrumentacja, systemy bezpieczeństwa oraz procedura dokumentacyjna są wszystkie dopasowane do specyfikacji projektowej oraz wymogów organów nadzoru i inspektora zewnętrznych.