文档介绍：2008 年 1 月石油规划设计第19卷第1期 41

中小型LNG储罐的高真空多层绝热结构及影响因素

朱昌伟* 马国光林燕红张燃
西南石油大学研究生院中国石油大学研究生院中国石油西南油气田分公司输气处

朱昌伟等. 中小型 LNG 储罐的高真空多层绝热结构及影响因素. 石油规划设计,2008,19(1):41~43

摘要本文简述了 LNG 储罐常用的绝热结构和高真空多层绝热模型,重点分析了真空夹层热流
传递的 3 种形式:辐射传热、残余气体导热和固体导热。通过分析影响 LNG 储罐绝热效果的 4 个主
要因素:真空度、压缩负荷、总层数和层密度、边界温度,提出了减少高真空多层 LNG 储罐漏热量
的措施。
关键词 LNG 储罐高真空多层绝热影响因素绝热效果

上)绝热空间内安置多层具有高反射能力的辐射屏与
1 LNG 储罐常用的绝热结构具有低热导率的间隔物来降低辐射热的一种绝热型
式。由图1 所示的多层绝热模型可以看出,在W1 、W2
立式 LNG 储罐的基本结构一般是外管路及操作
两壁之间安置 n 个辐射屏,当达到热平衡,且无内热
系统置于罐的下部,内筒体用来盛装 LNG,与其相连
源和内部热量损耗时,各辐射屏间的辐射热量相等,
的各种管道通过夹层空间延伸到外管路系统,外筒体
靠近冷壁W1 最近的辐射屏和W1 之间的辐射热量 Q1 ,
既与内筒体构成密闭的真空夹层绝热空间,同时又对
也就等于通过 n 个辐射屏后,W1 、W2 两壁之间的辐
内筒体起保护和支承作用。
射热量 Q ,即" ==== QQQQ 。
LNG 储罐常用的绝热结构:少量储存(比如 LNG n+121
汽车燃料箱),选用高真空多层绝热;LNG 运输槽车
用高真空多层绝热或真空粉末(纤维)绝热;中等容 W1 1 2 ⋯ n W2
器储存(5~150m3)用真空粉末(纤维)绝热或普通
堆积聚热;大容量的储存(含地下储槽),选用普通堆
Q Q2 Q3 Qn Qn+1
积聚热或冻土绝热。 1
虽然高真空多层绝热性能优越、重量轻,与真空
粉末绝热相比,预冷损失小、稳定性好,但由于这种
绝热结构单位容积的成本高,且难于对复杂形状的容
器绝热,真空度要求高,抽空工艺复杂,存在平行方
向的导热问题[2],目前只有中小型 LNG 储罐使用这种
T1 T2 T3 ⋯ T n+1 T n+2
绝热结构。
图 1 多层绝热模型示意
[1,2]
2 高真空多层绝热结构模型根据斯蒂芬-波耳兹曼(Stefan-Boltzman)定律,
-2 并假定各屏的反射率相同,则 Q 为:
高真空多层绝热是在高真空(真空度达 10 Pa 以 1

* 朱昌伟,男,1981 年生。西南石油大学油气储运工程在读硕士研究生,研究方向:调峰型 LNG 工厂的设备选型及工艺优化。通信地址:四川省成都
市新都区西南石油大学研究生院硕士 05 级 2 班,610500
42 朱昌伟等:中小型 LNG 储罐的高真空多层绝热结构及影响因素 2008 年 1 月
ε 4 4 Tc ——冷壁温度,K;ϕ1−2 ——辐射传热的角系数。
Q1 = c0 A (