LNG低温储罐的设计及建造技术 1.pdf

第33卷第5期★★l__★石油工程建设l9
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袁中立，闰伦江2
(1．中国石油集团工程技术研究院，天津300451；2．中国石油集团工程设计有限责任公司，北京100085)

摘要：LNG低温储罐是液化石油天然气储运过程中的重要设施，其建造技术复杂，施工要求
严格，在我国工程实例较少。文章介绍了LNG低温储罐的技术特点、罐体结构以及设计过程中
应遵循的规范，阐述了LNG低温储罐在基础、罐壁、罐顶、保温层施工中的技术要求和检验中
应注意的事项，对LNG低温储罐的设计施工提出了建议。
关键词：LNG低温储罐；设计；建造
中图分类号：TE972文献标识码：A文章编号：1001—2206(2007)05—0019—04

0引言A537CL2、A516Gr．60等材料，外罐壁为预应力
液化天然气接收终端是LNG重要的工程设施，钢筋混凝土，一般设计抗拉强度≥20kPa。
它承担着接收一储存一蒸发一输送天然气的功能。(4)保温措施严格。由于罐内外温差最高可达

一般由专用码头、LNG卸船装置、输送管道、储200oC，要使罐内温度保持在一160oC，罐体就要具
罐、气化装备等组成，其设计、建造复杂，技术要有良好的保冷性能，在内罐和外罐之问填充高性能
求严格，一个液化天然气接收终端一般造价在几十的保冷材料。罐底保冷材料还要有足够的承压性
亿人民币。以中国海洋石油总公司建设的福建莆田能。
260万tLNG储罐为例，在总投资62亿元中，2(5)抗震性能好。一般建筑物的抗震要求是在
座l6万m的低温储罐占整个接收站投资的1／3。规定地震荷载下裂而不倒。为确保储罐在意外荷载
为了解掌握这项技术，本文简要介绍LNG低温储作用下的安全，储罐必须具有良好的抗震性能。对
罐的设计与建造技术，提出我国开展LNG低温储LNG储罐则要求在规定地震荷载下不倒也不裂。
罐的设计与建造的几点建议。因次，选择的建造场地一般要避开地震断裂带，在
1LNG低温储罐的特殊要求施工前要对储罐做抗震试验，分析动态条件下储罐
(1)耐低温。常压下液化天然气的沸点为的结构性能，确保在给定地震烈度下罐体不损坏。

一160oC。LNG选择低温常压储存方式，将天然气(6)施工要求严格。储罐焊缝必须进行100％
的温度降到沸点以下，使储液罐的操作压力稍高于磁粉检测(M]r)及100％真空气密检测(VBT)。要
常压，与高压常温储存方式相比，可以大大降低罐严格选择保冷材料，施工中应遵循规定的程序。为
壁厚度，提高安全性能。因此，LNG要求储液罐防止混凝土出现裂纹，均采用后张拉预应力施工，
体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。对罐壁垂直度控制十分严格。混凝土外罐顶应具备
(2)安全要求高。由于罐内储存的是低温液较高的抗压、抗拉能力，能抵御一般坠落物的击
体，储罐一旦出现意外，冷藏的液体会大量挥发，打；由于罐底混凝土较厚，浇注时要控制水化温
气化量大约是原来冷藏状态下的300倍，在大气中度，防止因温度应力产生的开裂。
形成会自动引爆的气团。因此，API、BS等规范都2LNG低温储罐的设计
要求储罐采用双层壁结构，运用封拦理念，在第一2．1设计规范
层罐体泄漏时，第二层罐体可对泄漏液体与蒸发气目前我国与之相关的设计规范有GB50028—
实现完全封拦，确保储存安全。1993《城镇燃气设计规范》；GB50183—2004《石
(3)材料特殊。内罐壁要求耐低温，一般选用油天然气工程设计防火规范》等，但尚无LNG专

石油工程建设2007年lO月

用设计规范。国外LNG的专用规范有：API620规(3)罐底保冷。罐底保冷比较复杂，除了钢板
范，美国NFPA一59A《液化天然气生产、储存和装下喷涂聚氨酯泡沫外，还要设计防水结构。图2
卸》，英国BS7777标准。上述规范对低温储罐的是某罐罐底的保冷结构，包括65mm厚的垫层，
设计做出了规定，对特定部位材质选用和焊接规定60mm厚的密实混凝土，2mm厚的防水油毡，2
了具体的要求。根据位置与作用定义出主要构件和层各100mm厚的发泡玻璃，最后用70mm厚混凝
次要构件。英国标准BS7777针对低温储罐做了更土覆盖，以保护外罐混凝土不受过低温度的影响。
详尽的叙述，提出了低温储罐的三种设计模式：单
层封拦设计、双重封拦设计和完全封拦设计。目前
工程上常采用双重封拦设计。双重封拦设计是指内
罐及外罐均具有承装冷液的功能，在正常情况下冷
液体储存在内罐，当内罐发生泄漏时，外罐能起到
拦截、储存冷液的作用，但不能抑制因泄漏而产生
的气体蒸发。
2．2低温储罐的主要构造
图1为LNG低温储罐的构造