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我国最大液化天然气储罐气顶升作业完成!目前还会面临哪些难题?

的能源。液化天然气的用量也是越来越大,对于液化天然气的储存也成了一个重要的问题。近日,国内最大的液化天然气储存罐的主体结构正式完成。那么,在这项复杂工程建设的背后有着怎么样的故事?目前液化天然气的发展又有着怎么样的难题?

我国液化天然气的发展现状

液化天然气的主要成分是甲烷,是地球上最安全环保的清洁能源。但是从气态天然气到运送至千家万户使用,这个过程并不简单。第一步先是对气田里面的气态天然气进行净化处理,然后将天然气压缩冷却,直到温度到达了它的凝点-161.5℃后,天然气成功液化。之后将液化天然气装在-161.5℃、0.1MPa左右的低温储存罐里,再通过专用的液化天然气船或车进行运输,等到使用之前再重新气化,然后装进瓶子里送到千家万户。

液化天然气的“存在感”很低,它没有颜色也没有气味,没有毒性也没有腐蚀性,仿佛一种很寻常的气体。但是液化天然气在燃烧之下释放的热量巨大,而且燃烧之后对空气的污染又十分小,是一种很先进的新型环保能源。不仅如此,液化天然气还不会很占地方,其体积约为同量气态天然气体积的1/625,液化天然气的质量仅为同体积水的45%左右。

中国的天然气发展也是极为迅速,早在2011年,我国的天然气产量就突破了1000亿立方米,全国新修建的天然气长输管道也超过了5000公里。据统计,全国的天然气管道总长度达到了5万公里,足够绕地球一圈有余了。

现如今,我国消耗量最多的一次性能源分别是石油、天然气和煤炭。但是由于全球的石油危机,使得石油的使用成本增加,而且石油的使用会对自然环境造成严重的污染。所以天然气这种清洁能源的使用量就开始逐渐增加,2021年我国天然气的总消耗量3726亿立方米在世界上排行第二。

随着我国液化天然气的使用量增加,虽然我国的液化天然气产量巨大,但是仍然需要大量进口来满足人们的日常生活需求。2021年,我国的液化天然气进口量达到了8140吨,一举超过了日本成为世界第一大液化天然气进口国,而且这个数字还会在未来逐年增加。

天然气是一种环保的清洁能源,但是天然气的储存和运输都是一个很大的问题。一般运输的液化天然气都会装在一个真空隔热的小罐子里,容积比较小,不利于大规模储存运输。而且一般选用液化天然气气罐车,运输的效率低下,速度缓慢。当然,随着科技的发展,目前也有通过铁路运输大容量储存罐,这样一来效率也有所提升。

运输问题是解决了,但是储量问题仍然有待提高,为了方便人们的日常生活,各个城市都急需一种大容量的容器来储存液化天然气,以保证有稳定的液化天然气供应。随着科技的发展,这一问题的解决也在近日有了新的突破。

全国最大液化天然气容器问世

5月17日,我国的液化天然气储备问题取得了重大突破,位于山东青岛的27万立方米大型液化天然气储气罐的气压升顶作业顺利完工,储罐的基本结构基本完成。这个巨大的“罐子”建筑完成之后,将会成为全国最大的液化天然气储罐。

这个大罐子是我国自主研发的新型建造技术,巨大的液化天然气容量也伴随着庞大的身躯。据统计,这个大罐子足有55米高,相当于20多层楼的高度,而且占地面积堪比一个足球场,直径达到了100.6米。这个国内容积最大的液化天然气储罐也是国内建设速度最快的储罐,预计最快在明年就能够全面建成投入使用了。

在这个工程项目建造的过程中,使用的气压升顶作业俗称气顶升作业,是利用封闭空间和外界压力差的原理,将储罐的穹顶结构从底部缓慢提升到储罐顶部预定位置,是液化天然气储罐建设过程中的关键工序之一。

作为国内最大的液态天然气储罐,在这次升顶作业中使用的储罐穹顶,重量十分惊人,达到了1500吨。相比之前国内最大储罐的穹顶,重了25%,而且跨度还长了6米。这样一个庞然大物,对于升顶技术的要求也是十分之高。对此,中国石化项目团队首次创新提出使用“穹顶稳定性分析新技术”,在顶升过程中,采用红外线自测仪与人工监测相结合的方式,精准控制穹顶30条钢缆均衡受力,确保平稳上升。最终,该项施工全程使用了107分钟,顺利完成了升顶作业项目。

虽然升顶作业的技术难度已经十分高,但是在此之前的储罐主体建造,难度有拔高了一个级别。由于27万立方米储罐是我国首次建造,所以比起过往的储罐建造工序会更加复杂,精密程度也会更高。施工团队通过借鉴之前16和22万立方米储罐的建造经验,对于储罐表面的平整度标准以及建造材料的选用方面有了一个初步的了解,大幅降低了在大规模使用混泥土的情况下,墙体裂缝的出现频次,解决了建造过程中的一大难题。

由于这次项目的建造工期比较短,所以让施工团队面临了一个工作效率的问题。所以他们在这个项目建设的过程中,首次实施“单层电加热底板法施工”“低温混凝土内加热外保温施工”“9%Ni钢壁板自动焊工艺”,以上一系列的技术突破提高了工程的施工效率,使得项目在确保高质量的基础上超前完成了施工建造。

预计在这个液化天然气储罐全面投入使用之后,将会带来巨大的使用价值。预计这个超大容器的同步装卸能力将会达到1100-1400万吨,当地每年的天然气供给量也会提升到165亿立方米,对于当地的液化天然气调配和供应都有了极大的提升,对于我国的天然气储供销体系的建设起到了重要的作用。青岛超大容积的储罐领跑了全国天然气储罐的容量和供给量水平,成为我国又一个进入千万吨级的液化天然气储罐。在这个工程项目中出现的新型技术,是我国建筑领域的重大技术突破,同时也在世界范围内处于领先水平。

液化天然气目前还需面临的难题

青岛超大容量液化天然气储罐的建造完成,使我国在天然气储备方面的技术登上了一个新的高度。日后在全国范围内复制该项目的建造,将会大大减少在液化天然气储备中产生的难题。

储备是有了,但是里面的资源又从何而来?天然气的生产依旧是一个老大难的问题,我国目前虽然通过西气东输工程和国外进口的方式,暂时解决了天然气供应的问题。但是随着人们生活水平的提高,未来对天然气的使用量也会水涨船高。我国目前还无法实现自给自足,需要从国外进口大量的天然气,一旦国际形势发生变化,就会面临巨大的能源危机。所以对于国内天然气的开采以及气田的开发,还有很大的提升空间。

其次就是技术方面的问题,虽然在“基建狂魔”面前,储罐的建造还没有对我们带来很大的挑战。但是由于没有工业化应用经验、 没有大型天然气液化技术、 没有大型天然气液化工厂,这一系列的问题,这些都会给我国天然气的发展带来极大的阻碍。在技术研发和创新方面,还需要投入更多的精力发展。争取早日自主研发出一些新型的液化天然气实用技术,为我国的天然气发展提供足够的技术支持。

虽然目前的天然气发展还存在着许多的难题,不过科技的进步始终还是需要一个过程,相信巨型储罐的成功建造,会为我国在液化天然气方面的技术发展带来一个积极的促进作用。 返回搜狐,查看更多

参考文献:
(1)中国新闻网:《中国国内最大容积LNG储罐气压升顶成功》
(2)央视网:《国内最大容积液化天然气储罐气顶升作业成功完成》

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