Hersteller von LNG-Lagertanks in China: Fähigkeiten, Vorschriften und was zu überprüfen ist

Flüssigerdgas wird bei etwa minus 162 Grad Celsius gelagert, und diese einzelne Zahl verändert alles an dem Behälter. Stahl, der bei Umgebungstemperatur zäh ist, kann bei dieser Temperatur spröde sein, Wasser an der falschen Stelle verwandelt sich in Eis, das Fundamente auseinanderhebelt, und von außen eindringende Wärme erzeugt kontinuierlich Gas, unabhängig davon, ob die Anlage läuft oder nicht. Ein LNG-Tank ist daher weniger ein Lagerbehälter als vielmehr ein Sicherheitseinrichtung, die zufällig Flüssigkeit enthält.

Die Beschaffung aus China ist heute üblich, und die Bewertung sollte grundsätzlich nicht anders sein als überall sonst – sie erfordert jedoch die Überprüfung, ob der Hersteller über die richtige Qualifikation für Druckgeräte verfügt und dies nachweisen kann. Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) stellt Druckbehälter und Kryotanks unter einem zertifizierten Qualitätssystem für Druckgeräte her, mit Auslegung nach ASME Section VIII oder EN 13445 und nach EN 14620 oder NFPA 59A für Kühlbetrieb.

1. Welche Arten von LNG-Lagertanks gibt es?

Die erste Entscheidung ist die Eindämmungsphilosophie, die festlegt, wie ein glaubwürdiger Ausfall behandelt wird und wie viel Land die Anlage benötigt. Drei Anordnungen dominieren große Anlagen, eine vierte für den Kleinmaßstab.

• Einzelne Eindämmung: Ein innerer Tank hält die Flüssigkeit; ein Deich oder Auffangbereich, der für die Aufnahme des Inventars dimensioniert ist, bewältigt eine Freisetzung. Dampf aus einer Freisetzung wird nicht zurückgehalten.
• Doppelte Eindämmung: Ein innerer Tank plus eine Außenwand, die so konzipiert ist, dass sie die Flüssigkeit bei einem inneren Ausfall aufnimmt, aber nicht unbedingt den Dampf zurückhält. Wird verwendet, wenn der Platz begrenzt ist.
• Volle Eindämmung: Ein innerer Metalltank in einem dampfdichten äußeren Tank – normalerweise Spannbeton – der so konzipiert ist, dass er sowohl Flüssigkeit als auch Dampf zurückhält. Dies ist der moderne Standard für Basislastterminals.
• Werkseitig gefertigte Vakuumbehälter: Werkseitig gefertigter innerer Behälter in einem evakuierten Ringraum mit Perlit- oder Mehrschichtisolierung, komplett geliefert. Wird für kleine und mittelgroße Anlagen verwendet.
• Druckbeaufschlagte Kleinlagerspeicher: Lagerung bei erhöhtem Druck anstelle von voller Kühlung, geeignet für Satellitenstationen und Betankungsfahrzeuge, bei denen eine Kühlanlage unwirtschaftlich ist.

2. Was verlangt der Kryobetrieb von Materialien und Design?

Die Auslegungstemperatur bestimmt die Materialauswahl, und die thermische Kontraktion bestimmt die Details. Beides muss stimmen und beides ist in der Dokumentation überprüfbar und nicht auf einem Foto.

• Auslegungstemperatur: Etwa minus 162 Grad Celsius bei atmosphärischem Druck, wobei der Auslegungsfall darunter angesetzt wird, um die tatsächliche Zusammensetzung und jegliche Druckwirkung abzudecken.
• Materialien des inneren Tanks: Neunprozentiger Nickelstahl und austenitische Edelstahlsorten wie 304L oder 316L behalten die Zähigkeit bei kryogenen Temperaturen. Gewöhnlicher Kohlenstoffstahl tut dies nicht und wird nur für die äußere Verkleidung verwendet.
• Thermische Kontraktion: Metalle ziehen sich zwischen Umgebungs- und kryogenen Temperaturen messbar zusammen. Stützen, Verankerungen und Rohrleitungen müssen die Bewegung aufnehmen und nicht dagegen ankämpfen.
• Isolationssystem: Perlitfüllung mit Stickstoffspülung oder ein evakuierter Ringraum hält den Wärmeeintrag niedrig genug, um die Verdampfungsrate innerhalb des Auslegungsgrads zu halten.
• Fundamentschutz: Der Boden unter einem Kryotank darf nicht gefrieren, da sonst Eisbildung das Fundament anhebt. Beheizte Fundamente oder ein belüfteter Sockel sind die Standardlösungen.

3. Welche Sicherheits- und Betriebssysteme sind erforderlich?

Der Tank ist eine Komponente in einem System. Verdampfungsmanagement, Über- und Unterdruckschutz, Verhinderung von Rollover und die Abstands- und Eindämmungsbestimmungen machen die Anlage für die Behörde und den Versicherer akzeptabel.

• Verdampfungsgashandhabung: Wärmeeintrag erzeugt kontinuierlich Gas – üblicherweise im Bereich von 0,05 bis 0,15 Prozent des Inventars pro Tag für große voll eingedämmte Tanks. Es wird zu einem Kompressor, einem Kondensator, einem Verbraucher oder einer Fackel geleitet.
• Rollover-Verhinderung: Schichten unterschiedlicher Dichte können sich bilden und plötzlich vermischen, wodurch Dampf viel schneller als normal freigesetzt wird. Dichte- und Temperaturprofilierung, kontrollierte Zirkulation und korrektes Befüllen von oben oder unten verhindern dies.
• Druck- und Vakuumschutz: Sicherheitsventile mit einer Entlüftungs- oder Fackelroute schützen vor Überdruck; Vakuumschutz verhindert Kollaps bei schnellem Entzug oder Abkühlung.
• Instrumentierung und Abschaltung: Füllstand, Temperatur- und Dichteprofil, Gasdetektion, Branddetektion und ein Notabschaltsystem mit ferngesteuerten Ventilen an den Flüssigkeitsleitungen.
• Abstand und Eindämmung: Vorschriften wie NFPA 59A legen Trennabstände und Eindämmungsanforderungen fest, einschließlich thermischer Ausschlusszonen, die den Anlagenlayout ebenso einschränken wie der Tank selbst.

Technische Zusicherung und Projektunterstützung

Jeder von Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) gelieferte Behälter wird unter einem zertifizierten Qualitätssystem für Druckgeräte konstruiert und hergestellt, mit Auslegung nach ASME Section VIII Division 1 oder EN 13445 und nach EN 14620 oder NFPA 59A für kryogene Anwendungen, Materialzertifizierung mit vollständiger Rückverfolgbarkeit von der Schmelze bis zur Platte, Schweißverfahren und Schweißerqualifikationen, die vor Produktionsbeginn dokumentiert werden, und zerstörungsfreie Prüfung der fertigen Schweißnähte mittels Röntgen-, Ultraschall- oder Eindringverfahren in dem Umfang, wie es der Code und die Anwendung erfordern. Kryogene Behälter werden mit Materialzertifizierung und Rückverfolgbarkeit von der Schmelze bis zur Platte, neunprozentiger Nickel- oder austenitischer Edelstahl-Innenkonstruktion, Perlit- oder Vakuumisolierung mit angegebener Auslegungsverdampfungsrate, Fundamentschutz gegen Bodenfrost, kontrollierten Abkühlverfahren, Verdampfungsanschlüssen, Druck- und Vakuumschutz mit definierter Entlüftungs- oder Fackelroute, Instrumentierung für Füllstands-, Temperatur- und Dichteprofilierung sowie einem Dokumentationspaket zur Überprüfung durch Dritte und Behörden geliefert.

"Bei minus 162 Grad ist der Behälter nicht das Schwierige. Das Schwierige ist alles, was weiter funktionieren muss, während das Metall so kalt ist."

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Bei welcher Temperatur wird LNG gelagert?

Etwa minus 162 Grad Celsius bei atmosphärischem Druck. Die Auslegungstemperatur wird darunter angesetzt, um die tatsächliche Gaszusammensetzung und jegliche Druckwirkung abzudecken, und sie bestimmt das Material: neunprozentiger Nickelstahl oder austenitische Edelstahlsorten für den inneren Tank, wobei gewöhnlicher Kohlenstoffstahl nur für die äußere Verkleidung verwendet wird.

Welchen Eindämmungstyp soll ich wählen?

Volle Eindämmung – ein innerer Metalltank in einem dampfdichten äußeren Betontank, der sowohl Flüssigkeit als auch Dampf zurückhält – ist der moderne Standard für Basislastterminals mit großen Inventaren. Doppelte Eindämmung eignet sich für beengte Standorte, und werkseitig gefertigte Vakuumbehälter oder druckbeaufschlagte Speicher eignen sich für Klein- und Satellitenanlagen. Die zuständige Behörde entscheidet oft.

Was passiert mit dem Verdampfungsgas?

Wärmeeintrag erzeugt kontinuierlich Gas, typischerweise im Bereich von 0,05 bis 0,15 Prozent des Inventars pro Tag für große voll eingedämmte Tanks. Es wird zu einem Verdampfungskompressor geleitet, wieder verflüssigt, an einen Verbraucher wie ein Kraftwerk oder einen industriellen Abnehmer gesendet oder abgefackelt. Der Auslegungsgrad bestimmt die Kapazität dieses Systems.

Kann ein LNG-Lagertank für unser Projekt angepasst werden?

Ja. Eindämmungstyp, Kapazität, Auslegungsdruck und -temperatur, Material des inneren Tanks, Isolationssystem, Verdampfungsmanagementkapazität, Instrumentierung, Sicherheitssysteme und der Dokumentationsweg werden alle an die Projektspezifikation und die Anforderungen der Behörde und des unabhängigen Prüfers angepasst.