LNG儲罐的結構形式及特殊要求

1.LNG儲罐的結構形式

LNG通常儲存在一162℃，壓力為0.1Mpa左右的低溫儲罐內。LNG儲罐的結構形式分類如下：

(1)LNG儲罐按容量分類

小型儲罐：容量為5~50m3，常用于民用的LNG汽車加注點及民用燃氣液化站。

中型儲罐：容量為50-100m3，多用于工業燃氣液化站。

大型儲罐：容量為100-1000m3，適用于小型LNG生產裝置。

型儲槽：容量為40000-200000m3，用于LNG接收站。1995年儲槽容量突破200000m3，并且向大的儲槽容量發展。

(2)LNG儲罐按形狀分類

球形罐：一般多用于中，小容量的儲罐(但某些大型企業也采用球形罐)。

大型儲槽：容量為10000-40000m3，用于基本負荷型和調峰型液化裝置。

(3)LNG儲罐按其放置的部位分類

可分為地上型和地下型(a.半地下型b.全地下型c.地下坑型)兩大類。

(4)LNG儲罐按其建造材料分類

雙金屬型：內罐及外殼均采用金屬材料建造。內罐選用耐低溫的不銹鋼或鋁合金，外殼選用壓力容器用鋼。

薄膜型：該類儲罐的內筒由厚0.8-1.2mm的36Ni鋼制造。預應力混凝土型：該類儲罐的內筒采用耐低溫的金屬材料建造，外殼采用預應力混凝土建造方案。本課題主要的就是預應力混凝土型。

(5)大型LNG低溫儲罐按結構分類

可分為單容罐、雙容罐、全容罐三種類型。

大型LNG低溫儲罐罐體呈內、外兩層罐體結構。外罐罐壁為預應力混凝土結構，混凝土強度應≥25MPa。外罐頂和罐壁要能承受氣體意外泄漏產生的內壓力，因此鋼筋混凝土要具備足夠的抗拉強度。對于大型儲罐，為使預應力混凝土罐壁均衡受力，可采用等強不等厚或等厚不等強的設計方法。外罐罐壁上有金屬拱頂，拱頂上部分層澆注混凝土。儲罐外罐壁內側有一層板(碳鋼材質，通過預埋件貼在外罐壁內側并進行密封焊接)。內罐罐底由三層鋼板及保冷層組成，較下層底板為碳鋼板，中、上兩層底板為9%Ni鋼材質，每兩層底板間鋪設泡沫玻璃磚保冷層。大型LNG低溫儲罐內罐壁是低溫儲罐的主要構件，主要由耐低溫、具有較好機械性能的鋼板焊接而成，一般選用A5372級、A516Gr.60，Gr18Ni9，ASME的304等特種鋼材。頂部有鋁合金吊頂，鋁合金吊頂通過吊桿與外罐拱頂骨架連接。鋁合金頂部有保冷層，內、外兩層罐壁間填充珍珠巖保冷材料。罐壁無管口，所有管線都由罐頂開孔與罐內連通降。

2.LNG低溫儲罐的要求

(1)耐低溫

常壓下LNG的沸點為-162℃。LNG選擇低溫常壓儲存方式，將氣的溫度降到沸點以下，使儲罐的壓力稍高于常壓，與高壓常溫儲存方式相比，可以降低罐壁厚度，提高儲罐的性能。因此，LNG要求儲罐罐體具有良好的耐低溫性能和優異的保冷性能。

(2)要求高

由于罐內儲存的是低溫液體，儲罐一旦出現意外，冷藏的液體會大量揮發，氣化量大約是原來冷藏狀態下的300倍，在大氣中易形成會自動引爆的氣團。因此，API和BS等規范都要求儲罐采用雙層罐壁結構，運用封攔理念，在第 一層罐體泄漏時，層罐體可對泄露液體與蒸發氣體實現封攔，儲存。

(3)材料

內罐壁要求耐低溫，一般選用A537CL2，A516Gr.60等材料，外罐壁為預應力鋼筋混凝土，一般設計抗拉強度≥20KPa。

(4)保溫措施嚴格

由于罐內、外溫差較高可達200℃，要使罐內溫度保持在-162℃，罐體就要具有良好的保冷性能，在內罐和外罐之間填充的保冷材料，罐低保冷材料還要有足夠的承壓性能。

(5)能好

一般建筑物的要求是在規定的地震載荷下裂而不倒。為儲罐在意外載荷作用下的，儲罐具有良好的能。對LNG儲罐則要求在規定的地震載荷下不裂也不倒。因此選擇的建造場地一般要避開地震斷裂帶，在施工前要對儲罐做實驗，分析在動態條件下儲罐的結構性能，在給定地震烈度下罐體不損壞。

(6)施工要求嚴格

儲罐焊縫進行100%磁粉檢測(MT)以及100%真空氣密檢測(VBT)。要嚴格選擇保冷材料，施工中應遵循規定的程序。為防止混凝土出現裂紋，均采用后張拉預應力施工，對罐壁垂直度控制嚴格?；炷凉揄攽邆漭^高的抗壓、抗拉能力，能抵御一般墜落物的擊打。由于罐底混凝土較厚，澆注時要控制水化溫度，防止因溫度應力產生的開裂。