文/董建平 廣東珠海金灣液化天然氣有限公司,化工設(shè)計(jì)通訊
隨著當(dāng)今世界能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻,清潔能源的應(yīng)用也越來越受到人們的重視。在當(dāng)今世界的清潔能源中,天然氣已經(jīng)躋身于第一位。因?yàn)樘烊粴鈱儆谝环N無毒、無味、無色、無腐蝕性的能源,所以憑借著這些優(yōu)勢,天然氣在世界各地都備受歡迎。液化天然氣罐的發(fā)展是天然氣應(yīng)用和發(fā)展的關(guān)鍵,因此,在研究天然氣的應(yīng)用和發(fā)展中,更應(yīng)該注重對(duì)大型液化天然氣罐的發(fā)展研究。
1 液化天然氣罐的容量
如果按照容量大小對(duì)液化天然氣罐進(jìn)行劃分,可以將其分為四種形式,其一是小型液化天然氣罐,其二是中型液化天然氣罐,其三是大型液化天然氣罐,其四是特大型液化天然氣罐,具體分類標(biāo)準(zhǔn)見表1。
2 大型天然氣罐要求
2.1 足夠高的安全要求
因?yàn)榇笮鸵夯烊粴夤拗袃?chǔ)存的是低溫天然氣液體,且儲(chǔ)量特別大,最高儲(chǔ)量可達(dá)到27萬m3,所以,一旦天然氣罐發(fā)生意外,大量的冷藏液體就會(huì)揮發(fā)到大氣環(huán)境中,形成的氣團(tuán)可自動(dòng)引爆,十分危險(xiǎn)。所以在具體的建設(shè)中,應(yīng)嚴(yán)格按照 EN14620和 API 等規(guī)范中的要求,將大型天然氣罐結(jié)構(gòu)建設(shè)為雙層,并將封攔理念加以合理應(yīng)用,以此來保障其安全性。
2.2 超低溫要求
因?yàn)橐夯烊粴庖诘蜏貤l件下才能保持液體狀態(tài),所以在大型液化天然氣罐的建設(shè)過程中,也應(yīng)該充分考慮其耐低溫需求,通過耐低溫材料的合理應(yīng)用來減小罐壁厚度,提升安全性能。
2.3 對(duì)材料的特殊要求
大型液化天然氣罐內(nèi)部的罐壁材料應(yīng)具備足夠的耐低溫性能,所以在建設(shè)過程中,通常會(huì)選擇9Ni鋼材質(zhì),外側(cè)罐壁通常需要采用低溫鋼筋式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè),且應(yīng)該將抗拉強(qiáng)度控制在20kPa 以上。
2.4 嚴(yán)格的保溫要求
在大型液化天然氣罐的內(nèi)外,最高溫差應(yīng)該控制在200℃左右,若要保障罐體的保冷性能,就應(yīng)該將性能足夠高的保冷材料填充到內(nèi)罐與外罐之間。同時(shí),在罐底部位的保冷材料選擇時(shí),還需要注意保證其承壓能力。
2.5 抗震性能要求
為保障大型液化天然氣罐在特定地震荷載條件下不出現(xiàn)倒塌和開裂等問題,在具體設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中,一定要注意做好地質(zhì)勘查,避免天然氣罐處在地震帶。另外,在具體施工過程中,也應(yīng)該對(duì)天然氣罐做好相應(yīng)的抗震實(shí)驗(yàn),以此來保障其抗震效果。
3 大型液化天然氣罐在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 大型液化天然氣罐在國外的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著液化天然氣行業(yè)的不斷發(fā)展,當(dāng)今世界很多國家都已經(jīng)開始了大型液化天然氣罐的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用,而大型液化天然氣罐的發(fā)展也越來越受到世界各國的重視。比如,在卡塔爾、澳大利亞、美國、印度尼西亞、文萊、阿爾及利亞等的液化天然氣輸出國,以及英國、日本、法國等的液化天然氣輸入國,都進(jìn)行了大型液化天然氣罐的大量建設(shè)。就當(dāng)今的液化天然氣用量來看,亞洲的液化天然氣用量占世界首位,其用量可以達(dá)到全世界總用量的78%,而在亞洲,液化天然氣用量最大的國家是日本,其液化天然氣用量可以達(dá)到亞洲總用量的62%。
在世界各國的大型液化天然氣罐設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中,通常會(huì)綜合考慮大型液化天然氣罐的液化能力、冬季的燃?xì)庹{(diào)峰儲(chǔ)備、長距離運(yùn)輸過程中所需要的總體容量等,以來實(shí)現(xiàn)對(duì)大型液化天然氣罐具體工作壓力的合理選擇。而天然氣罐的具體形式則會(huì)受到其投資費(fèi)用、容量大小、建設(shè)條件以及安全因素等各方面原因的影響。就目前的情況來看,在大型液化天然氣罐的發(fā)展中,其工作壓力和容量見表2。
由此可見,在當(dāng)今世界的很多國家都已經(jīng)具備建設(shè)大型和超大型液化天然氣罐的能力。且根據(jù)相關(guān)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),在世界各國,已經(jīng)有數(shù)百臺(tái)大型液化天然氣罐在基本的高峰負(fù)荷儲(chǔ)存、終端儲(chǔ)存、液化天然氣運(yùn)輸、基本負(fù)荷儲(chǔ)存等方面發(fā)揮著各種功能,且在實(shí)用性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面也都具備十分顯著的優(yōu)勢。
定期核查和分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),給予檢測結(jié)果的溯源性保障。同時(shí),要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的形狀是否符合正常標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行觀察。此外,要加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的融合,加強(qiáng)質(zhì)量控制限和控制圖的構(gòu)建,科學(xué)化分析樣品檢測結(jié)果,確保評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確無誤。
2.2 外部質(zhì)量控制
在外部質(zhì)量控制過程中,應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)和測量審核等進(jìn)行分析,在質(zhì)量控制的幫助下,將系統(tǒng)中的隱蔽誤差挖掘出來,對(duì)誤差成因進(jìn)行分析,從而采取有效的改進(jìn)措施。
2.2.1 能力驗(yàn)證計(jì)劃
對(duì)于能力驗(yàn)證計(jì)劃來說,可以有效評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室管理情況,確保評(píng)價(jià)的公正性和客觀性,在實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能力評(píng)價(jià)方面,其評(píng)價(jià)結(jié)果非常重要,也是獲取相關(guān)機(jī)構(gòu)支持的重要渠道之一。實(shí)驗(yàn)室中,應(yīng)提高對(duì)業(yè)內(nèi)知名的驗(yàn)證活動(dòng)的參與積極性,確保與CNAS能力驗(yàn)證的相關(guān)要求相符,不斷提高實(shí)驗(yàn)室的影響力和感染力,爭取在業(yè)內(nèi)享受較高的待遇。需要注意的是,在實(shí)驗(yàn)室參與能力驗(yàn)證計(jì)劃時(shí),應(yīng)對(duì)自身工作量進(jìn)行分析,確保驗(yàn)證頻次規(guī)劃的科學(xué)性和合理性。
2.2.2 實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)
要想將外部質(zhì)量控制落實(shí),實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)也具有一定的應(yīng)用價(jià)值,旨在給予標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)賦值一定的保障。通過對(duì)比分析不同實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果,可以將橫向?qū)Ρ冉Y(jié)果展示出來,對(duì)當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的檢測水平予以充分了解,從而致力于檢測質(zhì)量控制目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。
2.2.3 測量審核
在能力驗(yàn)證計(jì)劃中,測量審核具有較高的特殊性,這在外部質(zhì)量控制的作用明顯,測量審核的地位是不容忽視的。在測量審核工作中,參與者應(yīng)積極測試被測物品,并及時(shí)反饋結(jié)果,確保實(shí)驗(yàn)室了解情況,而實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)反饋內(nèi)容進(jìn)行分析,了解與參考值之間的差距,為判斷檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性提供一定的依據(jù)。通常來說,在兩次能力驗(yàn)證計(jì)劃之間,測量審核扮演著重要角色,而且如果實(shí)驗(yàn)室比對(duì)計(jì)劃的適宜性不足,一對(duì)一能力驗(yàn)證活動(dòng)得到了大量應(yīng)用,可以為政府機(jī)構(gòu)和客戶對(duì)實(shí)驗(yàn)室能力的評(píng)價(jià)提供幫助。
3 結(jié)束語
綜上所述,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測工作中,質(zhì)量控制的應(yīng)用非常重要,可以大大促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量控制的影響因素較多,所以在實(shí)驗(yàn)方面,應(yīng)對(duì)質(zhì)量控制予以高度重視,正確認(rèn)識(shí)質(zhì)量控制,并對(duì)質(zhì)量控制的影響因素進(jìn)行分析,如檢測材料、檢測環(huán)境以及檢測人員等,將化學(xué)實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果質(zhì)量控制工作落實(shí)下去。然后在內(nèi)部和外部質(zhì)量控制過程中,應(yīng)注重空白分析、重復(fù)檢測、加標(biāo)試驗(yàn)、控制樣品分析、能力驗(yàn)證計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)、測量審核等,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作準(zhǔn)確無誤地實(shí)施到位,進(jìn)一步保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使其更具可行性和公正性。