立式圆筒形LNG低温储罐的设计

立式圆筒形LNG低温储罐，其顶盖为固定顶结构，罐内储存为LNG饱和液体，LNG在101.325kPa压力下，其饱和温度约为-161.5℃，为深冷液体。

1、设计规范。我国的设计标准：GB/T26978.1~5-2011《现场组装立式圆筒平底钢制液化气储罐的设计与建造》SY/T0608-2006《大型焊接低压有者罐的设计与建造》GB/T20368-2006《液化气(LNG)生产、储存和装运》GB50183-2004《石油气工程设计规范》。

2、储罐主体结构。结构形式：平底拱盖、立式双层壁；设备组成：外罐、内罐、绝热层、梯子平台及基础平台等组成。绝热形式：珠光砂粉末(氮气保护)；内罐主要由罐体、顶盖和底板组成，各部件材料均采用S30408不锈钢，罐顶设有DN600的顶人孔，顶人孔主要用于在施工和设备检修时进入内罐，内罐底部基础均匀预埋锚带，通过锚带可将整个内罐紧固于底部基础之上，同时还可防止内罐在升举力和低温冷缩作用下底部产生变形。

外罐主要由罐体、顶盖和底板组成，各部件材料采用Q345R钢板(底板用16MnDR)。罐体及顶盖分别设有DN900的人孔，以便设备的检修和维护。外罐底板铺设在基础平台上，并通过地脚螺栓将外罐紧固于基础平台上。

外罐和内罐氏板之间铺设泡末玻璃砖作为底部绝热层，总厚度约为1100mm，内罐及液体的重量通过绝热层传递到基础平台之上。

容积1000~5000m³的低温储罐外罐经过计算通常取钢板厚度为8mm为经济，材质：Q345R或16MnDR。

内罐则根据计算公式采用不等壁厚，因为S30408价格比较高，采用等壁厚，会增加很大成本，所以采用分段计算厚度。根据GB/T26978-2011《现场组装立式圆筒平底钢制液化气储罐的设计与建造》规定，内罐低温材质可选用改进的9%镍钢(S30408)，符合标准GB24511，或者选用奥氏体不锈钢，符合标准EN10028-7，GB24511规定S30408在≤20℃时许用应力137MPa，EN10028-7规定有些奥氏体不锈钢在≤20℃时许用应力大于137MPa，选择内罐不锈钢时要仔细考虑许用应力，许用应力大，可以节省材料，又要考虑刚性问题，罐的稳定性，许用压力值选用155MPa左右比较合适，这样既可以满足要求，又可以降低低温储罐成本。

罐顶设计，罐顶厚度(不计腐蚀余量)小厚度不小于smm，根据计算，通常选厚度为6mm为经济。顶板之间采用搭接焊接。

罐底设计：分边缘板与中幅板，边缘板小厚度(不计腐蚀余量)不小于8mm，边缘板之间的径向接缝应刘接焊接，中幅板小厚度(不计腐蚀余量)不小于5mm，中幅板之间采用搭接焊接，中幅板与边缘板也采用搭接焊接。边缘板按标准规定只能采用对接焊接，而中幅板既可以对接也可采用搭接，采用搭接结构比较经济合理，尤其对于内罐底板的中幅板，第 一，在LNG低温作用下产生冷缩作用力，搭接焊缝受力比对接焊缝要好，，对接焊缝要进行100%射线探伤，不但浪费人力，物力，而创氏板采用双面焊接，焊完一面之后，要焊另一面，对于非常大直径的底板翻转很困难，造成安装时间长，成本加大，所以底板中的中幅板采用搭接焊接。

3、储罐的保护。压力和真空保护：内罐配有两只呼吸阀，一用一备，外罐配有一只呼吸阀，一只泄放阀，呼吸阀作用为在压力超出规定值时呼气，在压力低到规定值时吸气。泄放阀作用压力超出规定值时扫汽，这样就保护内外罐压力。设剖义控设置：内罐气相压力，内罐压力，温度显 示，都使用远传信号。设有防雷及接地。保护系统：燃气泄露连锁警报，火焰探测连锁警报。消防设施；用喷淋水冷却，用干粉装置灭火。

储罐基础采用桩式结构，底端通风口要大于等于800mm，这样可以防止漏液时，把基础冻坏，对基础起到保护作用。