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液化天然气的特性以及液化天然气储罐的红外热波检测

202007-2900:49:51

  [一]、LNG的特性

  液化天然气(LNG)被认为是世界上较清洁的一种能源,目前被广泛的应用于各种领域,液化天然气的较为基本的构成成分为甲烷。LNG作用原理就是将天然气进行压缩与冷却成为液体的形式,LNG体积约为同量气态天然气体积的1/625,密度在430~470kg/m³左右。具有较大的气液比。液化天然气较适宜在-135至-161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐中进行储存。“绿水青山,就是金山银山”,伴随着随着国民经济高速发展,国家对清洁能源的需求和对环保的要求日益加强,而液化天然气工厂的不断建设与发展,为我国在清洁能源资源储备与使用方面提供了较好的保障。

  甲烷作为LNG较为主要的构成成分,而乙烷、丙烷等物质作为其次要的组成成分。由于生产工艺与原组件方面存在着不同,所以说,不同的LNG工厂所生产出来的天然气也具有不同的构成成分。对于甲烷的相关规定中较为标准的是欧洲标准EN1160中所规定的,需要LNG中的甲烷含量超过四分之三,氮含量应该少于5%;实际生产过程中成品LNG的甲烷含量要高于97%。

  1、燃烧特性

  LNG与天然气的燃烧特性基本相同,但是液化天然气的燃烧速度比较慢,一般在每秒钟0。3m,通常情况下,LNG与蒸汽发生爆炸的因素不包括燃烧。LNG气化后爆炸为5%-15%,火焰也会飘散到一些有氧气的地方。天然气中由于一些在云团游离的不具备高速燃烧的条件,所以说燃烧爆炸的可能性较小,压力小于5千帕的时候就不会引起爆炸,但是由于周边的空间存在较多的限制性因素,使得云团内部的压力比较高,LNG蒸汽遇到空气混合物就会上升至爆炸的,继而发生爆炸,严重的会造成为严重的后果。

  2、低温性能

  LNG的存储条件是低温常压,与此同时,还需要将饱和蒸气压控制在大气温正常压力的情况下。通常情况下,在常压状态中的LNG,一般沸点都是在零下162摄氏度,并且LNG储存、运输以及使用的条件都要满足低温的状态。在LNG系统所特有的低温状态之下,需要注意输送管道的低温断裂与收缩,同时还要注重泄露与扩散事件的发生。

  3、滚腾特性

  当一个存储罐之中存有较多的不同组分的超低温液体的时候,会产生蒸发与吸热的现象,并且在此作用之下会有不同密度的液体产生,通常情况下,液体会出现层化现象,也就是分为上下两层。当两层的液体密度与平衡点为接近的时候,极有可能形成上下对流的状况,并且会产生较多的气体,这就是所谓的滚腾现象。其中的危害在于能够使罐内的压力不断地增长,造成设备的损坏,与此同时极有可能会带来爆炸后果。

  [二]、LNG储罐的红外热波检测

  红外热波成像技术就是把口标物体表面辐射或反射的红外波段图像转换成可见光波段人眼可观察图象(灰度图或彩色图)的技术。红外热波无损检测技术是通过接收材料内部或表面因为缺陷或材料结构不均匀而产生的红外发射形成红外图像表征材料内部缺陷或结构变化的技术。红外无损检测按其对工件的加热状况和信息处理方式可以分为主动式检测和被动式检测两类,前者是利用外部热源作为激励源对工件加热,利用红外热像仪获得不同时刻工件表面的温度分布,以检测材料的内部是否存在缺陷;后者则是利用工件自身的温度分布来检测工件内部的缺陷,多用于运行中的LNG储罐进行检测。

  红外热波无损检测常用于储罐衬套检测和焊接过程检测。当高温储罐内部保温层出现脱落或裂纹时,就会导致储罐壳体处于超温状态而产生热损伤,哪怕是早期的疲劳损伤,也会出现热斑迹图象,红外热波无损检测正是利用这些疲劳热斑迹的来确定压力容器的脆弱部位的,这样就可以确定后续的检验检测。此检测技术是一门新兴的检测方法,由于它具有能实时检测、检测迅速、远距离非接触无损检测等优点,特别适合是在高速运动、高温、高电压等场合下进行检测;其局限性是检测者由于经验不同对检测结果得出的结论不同;此技术容易受到一些因素的影响如杂散波、界面反射波的干扰等,容易造成对储罐缺陷的误检、漏检。


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