LNG储罐的结构形式及特殊要求

1.LNG储罐的结构形式

LNG通常储存在一162℃，压力为0.1Mpa左右的低温储罐内。LNG储罐的结构形式分类如下：

(1)LNG储罐按容量分类

小型储罐：容量为5~50m3，常用于民用的LNG汽车加注点及民用燃气液化站。

中型储罐：容量为50-100m3，多用于工业燃气液化站。

大型储罐：容量为100-1000m3，适用于小型LNG生产装置。

型储槽：容量为40000-200000m3，用于LNG接收站。1995年储槽容量突破200000m3，并且向大的储槽容量发展。

(2)LNG储罐按形状分类

球形罐：一般多用于中，小容量的储罐(但某些大型企业也采用球形罐)。

大型储槽：容量为10000-40000m3，用于基本负荷型和调峰型液化装置。

(3)LNG储罐按其放置的部位分类

可分为地上型和地下型(a.半地下型b.全地下型c.地下坑型)两大类。

(4)LNG储罐按其建造材料分类

双金属型：内罐及外壳均采用金属材料建造。内罐选用耐低温的不锈钢或铝合金，外壳选用压力容器用钢。

薄膜型：该类储罐的内筒由厚0.8-1.2mm的36Ni钢制造。预应力混凝土型：该类储罐的内筒采用耐低温的金属材料建造，外壳采用预应力混凝土建造方案。本课题主要的就是预应力混凝土型。

(5)大型LNG低温储罐按结构分类

可分为单容罐、双容罐、全容罐三种类型。

大型LNG低温储罐罐体呈内、外两层罐体结构。外罐罐壁为预应力混凝土结构，混凝土强度应≥25MPa。外罐顶和罐壁要能承受气体意外泄漏产生的内压力，因此钢筋混凝土要具备足够的抗拉强度。对于大型储罐，为使预应力混凝土罐壁均衡受力，可采用等强不等厚或等厚不等强的设计方法。外罐罐壁上有金属拱顶，拱顶上部分层浇注混凝土。储罐外罐壁内侧有一层板(碳钢材质，通过预埋件贴在外罐壁内侧并进行密封焊接)。内罐罐底由三层钢板及保冷层组成，较下层底板为碳钢板，中、上两层底板为9%Ni钢材质，每两层底板间铺设泡沫玻璃砖保冷层。大型LNG低温储罐内罐壁是低温储罐的主要构件，主要由耐低温、具有较好机械性能的钢板焊接而成，一般选用A5372级、A516Gr.60，Gr18Ni9，ASME的304等特种钢材。顶部有铝合金吊顶，铝合金吊顶通过吊杆与外罐拱顶骨架连接。铝合金顶部有保冷层，内、外两层罐壁间填充珍珠岩保冷材料。罐壁无管口，所有管线都由罐顶开孔与罐内连通降。

2.LNG低温储罐的要求

(1)耐低温

常压下LNG的沸点为-162℃。LNG选择低温常压储存方式，将气的温度降到沸点以下，使储罐的压力稍高于常压，与高压常温储存方式相比，可以降低罐壁厚度，提高储罐的性能。因此，LNG要求储罐罐体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。

(2)要求高

由于罐内储存的是低温液体，储罐一旦出现意外，冷藏的液体会大量挥发，气化量大约是原来冷藏状态下的300倍，在大气中易形成会自动引爆的气团。因此，API和BS等规范都要求储罐采用双层罐壁结构，运用封拦理念，在第 一层罐体泄漏时，层罐体可对泄露液体与蒸发气体实现封拦，储存。

(3)材料

内罐壁要求耐低温，一般选用A537CL2，A516Gr.60等材料，外罐壁为预应力钢筋混凝土，一般设计抗拉强度≥20KPa。

(4)保温措施严格

由于罐内、外温差较高可达200℃，要使罐内温度保持在-162℃，罐体就要具有良好的保冷性能，在内罐和外罐之间填充的保冷材料，罐低保冷材料还要有足够的承压性能。

(5)能好

一般建筑物的要求是在规定的地震载荷下裂而不倒。为储罐在意外载荷作用下的，储罐具有良好的能。对LNG储罐则要求在规定的地震载荷下不裂也不倒。因此选择的建造场地一般要避开地震断裂带，在施工前要对储罐做实验，分析在动态条件下储罐的结构性能，在给定地震烈度下罐体不损坏。

(6)施工要求严格

储罐焊缝进行100%磁粉检测(MT)以及100%真空气密检测(VBT)。要严格选择保冷材料，施工中应遵循规定的程序。为防止混凝土出现裂纹，均采用后张拉预应力施工，对罐壁垂直度控制严格。混凝土罐顶应具备较高的抗压、抗拉能力，能抵御一般坠落物的击打。由于罐底混凝土较厚，浇注时要控制水化温度，防止因温度应力产生的开裂。