大型低温LNG储罐设计与建造技术的新进展
LNG低温储罐的设计及建造工艺应用研究
LNG低温储罐的设计及建造工艺应用研究摘要： LNG低温储罐在液化天然气储存中所发挥的价值较为突出，不仅可以满足液化天然气的储存要求，还有助于减少突发问题的发生，为液化天然气的使用提供重要的基础。
因此在实际工作中需要相关工作人员加强对LNG低温储罐设计和建造工艺的有效分析，和实际的使用要求进行相互的协调，全面地发挥低温储罐的优势，促进我国液化天然气行业的稳定发展。
关键词： LNG低温储罐；设计要点；建造工艺在进行LNG低温储罐设计和建造过程中，需要贯彻因地制宜的工作原则，解决在以往设计和建造中存在的各项问题，适当地借鉴国外发达国家相关的设计和建造经验，优化当前的建设模式，为后续的使用提供重要的基础，凸显现代化的设计和建造思维。
一、LNG低温储罐设计建造的要求以及工作重点（一）要求为了使LNG低温储罐设计和建造效果能够得到进一步的保障，相关工作人员需要按照实际情况明确主要的工作要求，只有这样才可以逐步地推动各个建造活动的科学实施，减少诸多因素对储罐后续使用所产生的影响。
首先第1个要求为耐低温性，液化天然气在常压的条件下，沸点大概为零下161℃，需要使储罐有较强的耐低温性和良好的蓄冷性能，避免对液化天然气的储存造成较为严重的影响[1]。
第2个工作要求为安全性较高，由于罐体储存的是低温液体，如果在后续运输环节出现一定的意外，会导致冷冻液量的挥发，并且气化量较多，在大气中会形成自动引爆的现象。
因此在实际设计过程中需要加强对安全设计的重视程度，减少突发问题的发生，比如可以采取双壁结构，适当地调整当前的密封设计参数。
这样一来如果在内部发生泄漏时，外层地储罐可以有效地起到一定的封堵效果，保证储存的安全系数。
在设计和制造过程中需要科学地筛选好对应的材料内壁，要满足耐低温的要求，外壁要具备较强的抗拉强度，有效地减少突发问题的发生，使设计建造水平能够得到进一步的保证。
第3个设计要求为保温措施要非常的严格，罐内外的温差很有可能会达到200℃。
大型LNG低温储罐建设施工浅析
大型LNG低温储罐建设施工浅析发布时间：2022-10-24T06:01:54.873Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：张泉[导读] 大型LNG低温储罐是液化天然气接收站最关键的装置之一。
经过多个LNG低温储罐建设项目实践，大型LNG储罐施工工艺已逐步完善。
本文简单探讨了全容式大型LNG低温储罐部分施工工艺，将为类似工程项目建设提供参考。
张泉海洋石油工程股份有限公司天津 300451摘要：大型LNG低温储罐是液化天然气接收站最关键的装置之一。
经过多个LNG低温储罐建设项目实践，大型LNG储罐施工工艺已逐步完善。
本文简单探讨了全容式大型LNG低温储罐部分施工工艺，将为类似工程项目建设提供参考。
关键词：全容式；LNG低温储罐；施工前言 LNG（Liquefied Natural Gas）即液化天然气，其主要成分是甲烷，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同质量气态天然气体积的1/600。
液态下的天然气性质极为稳定，其重量仅为同体积水的45%左右，可安全、方便地储存和运输，极大地提高天然气的储运效率和安全性。
为获得液化天然气（以下简称为LNG），需要通过净化、压缩、冷却等工艺处理，在-162℃的低温环境下将天然气由气态转化为液态，并储存在低温储罐中。
大型LNG低温储罐是LNG接收站最关键的装置之一，其建设施工涉及多个工种和施工环节。
为保证科学合理安排储罐建设施工，有必要深入研究这些施工工艺内容，积累经验，提高施工效率，为类似工程项目提供参考。
一、大型全容式LNG低温储罐施工工艺流程大型LNG低温储罐有多种结构形式，本文仅讨论目前应用最广泛、最常见的圆柱形常压低温全容式大型LNG储罐的施工工艺。
圆柱形全容式大型LNG低温储罐的结构分为内、外两层壳体结构。
外罐由预应力钢筋混凝土罐壁、承台和钢筋混凝土穹顶组成。
内罐采用耐低温、具有较好机械性能的9%Ni钢板焊接而成。
罐顶采用耐低温的型钢骨架和蒙皮板焊接预制成半球形固定顶拱顶结构。
大型LNG低温储罐安装技术浅析
大型 LNG低温储罐安装技术浅析摘要:在我国，天然气的使用量非常大,但是储运过程中还存在着一些问题。
例如在储存和运输方面存在的安全隐患。
本文以LNG储罐为例对其进行分析探讨并提出了相应对策与建议;首先阐述了LNG低温气化技术发展现状及国内外研究进展以及国内外相关领域专家学者对于该课题研究所持积极态度;然后通过介绍天然气温度特性及其在化工生产和工业上实际应用,详细说明液化工段中主要设备、操作方法等方面的内容。
关键词:大型LNG低温储罐一、低温储罐的安装技术及安装原理与系统低温储罐的安装施工是一项复杂而又细致工作量很大。
因此为了确保我国天然气储存和运输过程中的安全性以及保证人们生命财产不受威胁、保障人民生活安全及社会稳定和谐等方面具有重要意义的是进行低温储罐安装技术分析研究。
低温储罐的安装过程可以分为三个步骤:第一,在进行结构设计之前，我们要对整个系统有一个全面而清晰地认识和了解;第二是根据施工图纸来确定设备的位置以及相关参数;第三就是要将各种管道连接成整体。
低温储罐是一种特殊的化工产品，通常情况下我们把液态冷凝器、压力调节式液位计以及蒸汽发生装置这三个部分组成了液化气贮系统。
其中一个部分就是由两个或者几个部件构.成:第一个是一个可燃性的气体从容器直接进入到储罐当中;第二个组成部分为可以将燃气与液体混合后，通过在低温状态下进行冷却来达到储存目的。
因为液化天然气是一种易挥发且具有腐蚀性、爆炸等危险性的物质。
所以必须要对其做好防震措施。
同时还要注意防止出现泄漏情况和火灾事故以及其他安全隐患问题;对于一些容易发生爆炸或燃烧现象,比如高温或者低氧环境中都会有可能产生危险气体泄露的风险存在，因此在进行储罐安装时应该采取相应有效防护措施来避免意外事故发生。
或先采用高强度螺栓连接来实现钢管与法兰之间的密封工作。
二、低温储罐安装技术研究2.1LNG低温储罐安装技术现状及存在问题我国的低温储罐安装技术起步较晚,在20世纪80年代才开始发展,到目前为止还没有形成一套完整、系统化的理论体系。
大型LNG储罐设计及建造技术
设计技术
1、罐体结构设计
大型LNG储罐通常采用多层壁结构，由内向外依次为耐腐蚀层、绝热层、抗拉 层和外防护层。其中，耐腐蚀层用于保护储罐内壁不受腐蚀，绝热层用于减少 LNG的蒸发损失，抗拉层用于增强储罐的抗拉伸性能，外防护层则用于防止外 界因素对储罐的影响。
2、强度设计
大型LNG储罐的强度设计是确保其安全性能的关键因素。在设计过程中，需对 储罐进行全面的应力分析，包括储罐在充装、排放、根部受力和热胀冷缩等情 况下的应力变化。根据分析结果，对储罐的结构进行优化，以使其在各种工况 下都能满足强度要求。
4、抗压性能强：能够承受储罐内的高压，保证储罐的稳定性。
5、使用寿命长：要求绝热材料具有较长的使用寿命，能够保证储罐的长期使 用。
二、大型LNG储罐绝热材料的应 用范围
大型LNG储罐绝热材料主要应用于以下场景：
1、城市燃气储备：城市燃气储备基地需要大量的LNG储罐来存储燃气，为了保 证燃气的恒温和安全存储，需要使用高性能的绝热材料。
建造技术
பைடு நூலகம்
1、施工组织
大型LNG储罐的建造过程需要严谨的施工组织。在施工前，应制定详细的施工 方案，明确各阶段的任务和目标，确保施工顺利进行。同时，建立完善的质量 管理体系，确保每个环节的质量都符合要求。
2、施工工艺
大型LNG储罐的建造涉及到多种工艺，包括钢板焊接、耐腐蚀涂料涂装、绝热 材料填充等。在施工过程中，要严格遵守工艺规程，确保每个环节的施工质量 都达到要求。
四、大型LNG储罐绝热材料的探 讨与建议
针对上述实际应用案例中出现的问题，提出以下几点建议：
1、加强技术研发：继续研究和开发新型的绝热材料，提高其保温性能、耐低 温性能和环保性能，降低生产成本，提高使用寿命。
大型LNG低温储罐的建造技术
大型LNG低温储罐的建造技术摘要：目前随着社会经济领域对LNG需求的增多，行业内对大型LNG低温储罐建造提出了全新的质量要求。
在各种大型LMG低温储罐施工中，相关人员需遵循有关的技术标准，全面提高LNG低温储罐建造的规范性。
目前LNG低温储罐建造方面陆续出现了很多新工艺与新技术，施工人员在具体建造时需根据实际情况选择恰当的工艺与技术，保障LNG储罐质量。
基于此，本文以大型LNG低温储罐为研究对象，分析了其建造技术的有关要点，以期为同类型项目提供参考。
关键词：LNG低温储罐；建造技术；焊接；保冷当前经济社会稳步发展的过程中，各行各业对LNG的需求量急剧增长，为缓解供需矛盾，国家加大了在大型LNG低温储罐方面的投资，以满足LNG运输、存放等要求。
但大型LNG低温储罐的建造要求高，虽行业内陆续出台了一系列施工技术标准，但具体施工中受限于各种情况，LNG低温储罐的质量与安全问题还时有发生。
为降低LNG低温储罐的质量风险，相关人员在建造储罐时需立足实际需求，综合诸多情况选择恰当的建造与施工工艺，构建完善的建造技术体系。
1.低温储罐的建造施工要点1.1基础施工大型LNG低温储罐建造中，基础施工为关键步骤，这一环节的施工作业中，需根据现场情况来选择施工工艺。
正式确定基础施工方案之前，企业需安排专人进入现场展开一系列调研，在充分调研基础上选定最佳的施工工艺，如现场为软弱地基，施工人员需根据地基情况采取加固措施，避免储罐建成后发生不均匀沉降。
处理地基的大小、地质勘察范围等都与低温储罐的直径有关，根据实际施工经验，如低温储罐的直径为60m，需处理地基、地质勘察区域的直径分别应为80m、100m[1]。
许多LNG低温储罐的基础施工中均采用的是灌注桩基础，在规范施工下的灌注桩既能满足短期荷载的要求，也能达到长期荷载标准。
为增强基础整体性，低温储罐的钢筋混凝土底板厚度需符合标准，以某低温储罐项目为例，其钢筋混凝土底板厚度为1.6m，混凝土强度为25MPa。
LNG低温储罐的设计及建造技术要点分析
LNG低温储罐的设计及建造技术要点分析摘要：天然气低温常压（或低压）储存方式因其储存效率高、占地节约、储存规模易于大型化等优点在液化天然气（LNG）接收终端站、天然气液化厂和城市燃气调峰系统中得到了越来越广泛的应用。
本文就对LNG低温储罐的设计及建造技术要点进行分析和探讨。
关键词：LNG低温储罐;设计;建造技术要点1LNG低温储罐的发展现状由于LNG是在低温储罐内储存的，过去储罐的储存形式为单壁形式。
单壁储罐顶盖绝热采用块体，但缺乏防潮层，且易于受到风的影响。
因此，为了解决这一影响，采用了双壁双顶储罐。
这种储罐是在两壁间的绝热空间内充入干燥的纯气体，以防止绝热空间吸入潮湿空气。
而随着储罐容量的不断增大，干燥纯气体的供应费用随之增加。
由于液化气体所产生蒸汽很容易引起罐体内部出现超压。
故在LNG低温储罐建设中引进了悬挂式顶盖技术，以形成了双壁单顶储罐。
这种储罐采用悬挂的绝热吊顶形成一个独立的环形空间，使LNG蒸汽能够顺利进入空间，有利于防止潮湿空气的进入，减少内容器的压力。
另外，双壁单顶储罐还可以采用外壁来防止潮湿空气的进入，减少罐顶自重负担。
2大型LNG低温储罐的结构形式根据液体和蒸汽收集情况的不同，大型LNG储罐可分为三种结构形式，即单容罐、双容罐和全容罐。
单容罐由双壁单顶的罐体组成，储放液态的LNG。
此罐体的内容器采用圆柱形钢制壳体。
在单容罐正常使用时，其蒸汽只能存放于内外壁之间的空间。
为了保证储罐的使用安全，应该砌堤墙将单容罐包围起来。
单容罐虽然投资较低，但其安全性能不高，很少适用于接收站储罐设计;双容罐由双壁单顶主容器和外围次容器两个部分组成。
其主容器类似于单容罐结构，在罐体内部存放LNG液体，在正常使用时，应该将蒸汽放于主容器内外壁之间的空间。
次容器采用耐低温的钢制，其顶部能够收集液体泄漏物。
另外，为了防止落入雨水、尘土进入罐体内部，需要在主容器和次容器之间再加盖一个防雨罩;全容罐主要由主容器和次容器两个部分组成。
大型低温LNG储罐设计与建造技术的新进展
大型低温LNG储罐设计与建造技术的新进展发表时间：2016-01-14T10:03:45.557Z 来源：《基层建设》2015年14期供稿作者：孟晋乐[导读] 中国空分设备有限公司浙江杭州国家对于清洁能源发展的高度重视，促进了天然气产业的发展。
目前，在全国相当一部分地区使用天然气作为生产与生活上的主要燃料。
孟晋乐中国空分设备有限公司浙江杭州 310051 摘要：天然气低温常压以及低温低压具有占地少、储存效率高以及储存规模大的优势得到了广泛应用。
同时，随着城市规模的扩大，天然气对于城市以及乡镇的LNG接收终端站以及天然气液化厂的储罐设计与建造提出了更高的要求。
根据大型低温液化气体储罐建造情况，针对天然气储罐材料、结构、施工以及设计进行分析与探讨，最后进行简单的总结与思考。
关键词：液化天然气；低温LNG储罐；设计；分析；思考引言国家对于清洁能源发展的高度重视，促进了天然气产业的发展。
目前，在全国相当一部分地区使用天然气作为生产与生活上的主要燃料。
天然气低温常压（或低压）的优势，使其在利用上带来了极大的便捷性。
因此，针对大型低压LNG储罐设计与建造技术的研究工作，对于天然气的使用与运输安全具有重要的现实意义。
1 关于大型低温LNG储罐的概要目前，LNG低温储罐主要分为两种，分布为地下罐以及地面罐。
地下罐常用的是圆柱形薄膜罐，其宜建立在地震多发地区，在我国西部地区应用较为广泛。
同时，圆柱形薄膜罐还具有优越抗震性能以及对抗风暴性能。
对于地下罐的建设前期的准备工作尤为重要，原因在于地下罐需要进行大量的地面勘测与地下勘测，对于地下罐所在区域的水文与地质环境有着较为严苛的要求[1]。
另外，对于地基的挖掘往往工程量比较大，在一定程度上讲，增加了安全上的风险。
因此，目前国内还是普遍使用地面罐。
地面罐的形式是非常多样的，目前主要有球罐单容式、双容式、全容式以及薄壁罐等诸多类型。
当下，出于安全、性能以及造价上的综合考虑，我国大型低温LNG储罐主要采用全容罐结构形式。
大型LNG低温储罐施工及焊接技术高和平
大型LNG低温储罐施工及焊接技术高和平发布时间：2021-08-18T08:33:28.778Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：高和平[导读] 随着我国经济的高速发展，对液化天然气的使用量不断增加，各种液化天然气工程越来越多。
天津大港油田集团工程建设有限责任公司天津 300000摘要：随着我国经济的高速发展，对液化天然气的使用量不断增加，各种液化天然气工程越来越多。
LNG低温储罐在存储和使用液化天然气的过程中发挥着非常重要的作用，对其各方面性能有着非常高的要求，需要认真做好LNG储罐的施工及焊接工作。
为此，笔者将要在本文中对大型LNG低温储罐施工及焊接技术进行探讨，希望对促进我国天然气事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：LNG低温储罐；施工；焊接技术1前言大型LNG低温储罐凭借其规模效益和便于集约化管理的特点，在国家能源建设中发挥着非常重要的作用。
由于LNG储罐的特殊性，其对施工有着非常高的要求，一旦存在施工不合理的问题，就会导致储罐生产质量问题，严重时会直接都会储罐在使用过程中出现事故，有必要对储罐施工认真进行探讨。
2施工2.1罐体架设。
罐体架设是储罐施工的重要环节，其先于罐体安装开展。
在低温LNG储罐内壁施工的过程中，经常会采用内、外挂三脚架、辅助跳板、组合护栏的架设方式，并在两层罐壁之间设置钢斜梯通道。
在外罐顶部施工的过程中，经常会采用楼梯间架设通道的方式，从上到下每隔一定距离将通道与外罐壁间采用临时支撑的方式【1】。
2.2罐体安装。
大型LNG低温储罐外壁通常会采用预应力混凝土结构，钢筋会保有一定的弧度，施工难度相对较大，在实际施工过程中需要按照以下步骤进行：一、做好外罐衬板预埋件与螺柱之间的焊接工作，在外壁施工期间完成预制成型件的安装。
二、在完成预埋件与螺柱的焊接之后，可以直接采用倒装施工法进行施工，首先进行外罐组装和焊接，然后气吹顶升到罐体二围板高度，给开展罐底部施工流出足够的空间。
化工厂大型LNG低温储罐土建施工技术
18
提浆机 / 磨光机
/
台4
化工设计通讯
Chemical Engineering Design Communications
工业生产
Industrial Production
第47卷第7期
2021年7月
续表
序号 设备名称 规格 / 型号 单位 数量 序号 设备名称 规格 / 型号 单位 数量
9
地泵
混凝土土建施工作业完成之后，需要对施工成品进行养 护，具体方法为 ：①在混凝土浇筑终凝之前，严禁混凝土成品 上方站人、堆积物品或者进行其他施工作业；②浇筑完成之后， 施工两层土工布、一层塑料薄膜覆盖成品，蓄水保温养护，控 制混凝土内外温差在 25℃以内 ；③在承台边缘位置砌筑 10cm 高的砂浆围堰，便于养护区域水分充足，更好地控制混凝土 的内外温差，从而降低裂缝产生概率。此外，裂缝是储罐土 建施工中较为常见的质量问题，这是由于低温储罐的墙体类 似于薄板结构，在混凝土凝结的过程中会产生较大的收缩变 形，加之墙体内钢筋作用力，从而产生裂缝，引起混凝土收缩。 另外在混凝土凝结的过程中，由于温度变化，会产生较大的 内外温差，也会促使混凝土产生裂缝。为了预防裂缝的产生， 建议工作人员从施工技术实施过程入手，加强对混凝土内部 钢筋的布置管控，且在混凝土材料中适当添加微膨胀剂，降 低混凝土收缩率，从而避免裂缝产生 [5]。 3 结语
LNG低温储罐的设计及建造技术
LNG 低温储罐的设计及建造技术摘要：LNG是目前被广泛应用的一种清洁能源。
LNG低温储罐是液化天然气存储的主要方式，广泛应用于LNG接收（含码头卸船）、储存、汽化和外输等作业站场，用以保障人们生活与工作的基本需求。
本文主要对LNG低温储罐的设计和罐体建造进行全面分析，并且再技术应用方面进行了探讨。
关键词：LNG；低温储罐设计；罐体建造引言：液化天然气，即LNG，其主要由甲烷组成，可能含有少量的乙烷、丙烷、丁烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分的一种在液态状况下的低温无色流体。
LNG低温储罐具有消耗空间小、安全性能优良的显著优势，并且为了更好地满足日益增长的存储要求，生产LNG低温储罐的企业也在不断对储罐进行技术与设备方面的优化。
因此，从LNG低温储罐的结构、设计、材料、抗震等方面入手，分析LNG低温储罐的优化设计及建造方案，是本文重点讨论的内容。
1.LNG低温储罐的结构特点LNG低温储罐一般采用地上式储罐，包含三种结构类型，分别为单容罐、双容罐、全容罐。
LNG低温储罐形式的区分主要依据这些储罐的外罐是否可以储存从内罐泄露出的液态天然气和气态天然气来区分的。
LNG低温储罐分为主容器（钢质）、穹顶空间、次容器（钢质或混凝土），且每个空间的空能都不一样，当然所能保障的储存物质的性能也有所不同。
一般情况下，LNG低温储罐具有优越的储存性能，但需要大量资金投入才能顺利制造生产。
因此，不断改进储罐结构，增大储罐的储存量，以达到提高安全性和降低成本的目的，这也是LNG低温储罐未来发展的方向。
2.LNG低温储罐的设计要求2.1储罐材料耐低温性LNG属于通过低温方式液化后的天然气，通常以液态形式存储于特殊容器中，再经过预处理后才能投入生产使用，所以一般在设置储罐温度时，需要达到适合存储的温度状态，一般选用的是常压储存，罐内温度位维持在-161℃，罐内外温差~200℃，内罐一般选用耐低温性能好的9%镍钢。
另外，为了确保天然气为常压液化形式存储，按照标准EN--14620，选取合适的罐壁厚，并对每层罐壁的厚度进行精确核算。
LNG低温储罐的设计及建造技术初探
除 薄膜 罐之 外 ，在建 造 完成投 入使 用之 前 都要进 行 水压 测 试 ，薄 膜罐会 采用氨 气测 试 ，通过 重复试 验排除 泄漏 的危险 。 在 对外 罐进 行 测试 的时候 ，为了 防止在 测 试过 程 中水渗 入 到底 部 的绝 缘层 可 以事先 准备 好隔 水 设备 。特 别要注 意对 双容 罐 的测 试 ，要 特 别关注 对 内罐和 夹层 注水 时控 制调 节好 水位 ，以免在 内罐 和 环形 空
要 ：Ｌ Ｎ（ ； 低 温储罐作为液化天然气储存 、运输过程 中的重要方 式手段 ，其设计 的合理程度 和质量的高低 直接 决定 了液化天然气储运 工作的
完成效 果、液化天然气储 运同管道运输形式相比具有体积 小、便捷 、安全、占用空间小 、投入 少等优 势。因此 ，此项技术在 国内外得到广泛应用 。本 文
对低温 Ｌ ＮＧ储罐 的设计及建造技 术的发展 态势进行分析 ，顺应发展趋势 ，促进我国 Ｌ Ｎ Ｇ低温储罐向产业化发展 。
关键 词 ：Ｌ ＮＧ低 温储 罐 设计建造 技 术初 探
Ｌ Ｎ Ｇ储罐 的 没计原理 复杂 ，建造 要求 也比较 高 ，一般需要 通过 最 小ｌ 自 ｉ 积原 决定低 温储罐 的结构 构成 。 目前世 界上建造 大型 ＬＮＧ低温 储 罐最 多的国家 是 日本和 美国 ，截止到 ２ ０ ０ ８ 年 ， 日本 已经拥有超 过二 十 座 大 Ｌ ＮＧ终端 接收站 。我 园建造大型 液化天 然气低 温储罐 要追 溯 到 世纪九 十年代 ，掌握 Ｌ ＮＧ储 罐的设 计和建造 核心技 术 ，既可 以
问 内形 成水位 差 ，差生 压强 ，对 罐壁 造 成损坏 。 同样 ，出于对 安全 方 面 的考 虑 ，水 压测 试是 在完 成所 有焊 接 工作之 后 的环 节 ，在 做 完水 压 试验 之后不 可 以在 开展焊 接工作 。 对 水质 的选 择 ，在 水压 测 试 中 ，注 意 选 取测 验 所需 的水 的 质 量 。
单容式大型LNG低温储罐设计
造GM Manufacture2009年 第6期 69通用机械【摘 要】着重介绍了单容型LNG低温储罐的设计标准【关键词】单容 LNG 储罐 设计一、前言LNG储罐用于储存低温液化天然气，早在1937年，二、LNG储罐设计标准及设计理论对于大型低温LNG储罐的设计，目前我国还没有制订14620标准作为设计和建造此类储单容式大型 低温储罐设计GM Manufacture2009年 第6期通用机械罐的技术规范。
经验还是有限的。
三、LNG储罐结构形式绍。
图1 双层金属LNG单容罐18.内罐基础承压圈 19.外罐底板 20.玻璃砖 21.内罐底板22.内罐壁板 23.内罐加强圈四、LNG储罐几何尺寸通常，采购方会根据建厂条件对储罐的直径和图2 内罐几何尺寸优化V =πr 2h ；A =2πrh +2πr 2面积最小：dA/dr=4πr -2V /r 2=0；r =（V /2π）1/3，h =V /πr 2=2r V ——内罐容积，单位为m 3；A ——内罐表面积，单位为m 2； r ——内罐半径，单位为m； H ——内罐高度，单位为m。
在确定内罐容积前，应考虑以下因素：正常操作外罐的几何尺寸要保证：有足够的空间容纳保冷五、内罐设计内罐设计应用的标准为API STANDARD 620造GM Manufacture2009年 第6期 71通用机械七、阀门及仪表为防止储罐发生超压事故，保证内罐的压力泄为防止储罐发生负压事故，储罐应设置保护系由于LNG储罐的低温特点，在罐壁、罐底、内罐为防止内罐过量充液，储罐应安装至少两个高精八、结束语近几年，随着天然气工业的高速发展，大型低温六、外罐设计外罐设计标准为API STANDARD 620或EN PART 的常温罐类似。
统的基础或架空的混凝土承台。
LNG低温储罐的设计及建造技术要点分析
22 科技2018年.第8期LNG低温储罐的设计及建造技术要点分析◊海洋石油工程股份有限公司蔡文刚臧颖媛高欣宇天然气消费量近年来显著增加，天然气消费量也成为了全球能源消费结构占比中的重要组成部分。
因此，政府部门也对低温储存设备的设计和建造工作给予了高度重视。
相比于传统的管道运输与天然气压缩，LN G低温储罐所消耗的空间小、安全性能显著，在成本上也可以实现大幅的节约。
本文主要的研究方向为储罐总体结构的设计，并对设 计结果的强度与稳定性进行了研究。
研究内容包括壁厚度、罐底板厚度与底部边缘板的设计。
从其设计技术来看，无论是从经济性还是从安全性都体现了明显的可行性，必然成为未来大型LNG储罐设计技术的发展趋势。
1LNG低温储罐的材料要求LN@天然气经过低温液化后，储存在常压绝热容器 里的液体，使用的时候经过气化，将天然气的温度降到沸点 以下，天然气经过液化，是原体积的1/600。
LNG低温储罐 的设计温度为-165在设计时需要考虑到使用氮气进行冷凝可能产生的温度变化，所以在实际的设计过程中会将温 度控制在-165t；至-196t。
从具体的材料要求来看，首先 要具备足够的耐低温能力。
因为它通过将天然气进行液化，然后采用常压储存，在壁厚度上实现了降低，安全性能得以 保障，因此在耐低温能力上具有一定的要求，一般选择9N i钢。
外部材料则选择钢筋混凝土，抗拉强度要保持在20 kPa以上[1]。
另外，由于LNG低温储罐罐内为低温液体，如 果出现损坏，这些液体在大气中爆炸的可能性较高。
而罐内外的温差接近200亡，所以LN G te温储罐需要有良好的保温 性能和足够的承压能力。
为了防止过度损坏，在施工开始前 还应该进行飾与抗震碰，合麵择舡材料，按照严格 的施工程序保障储罐的垂直度。
9%镍钢强度优势，低温性 能显著的特征，让其成为了越的材料。
2罐体强度2.1水压试验LN G te温储罐作为一种压力容器，需要在正式使用前 先进行水压试验。
LNG低温储罐的设计及建造技术
第３３卷第５期袁中立１，闫伦江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）０５－００１９－０４ＬＮＧ低温储罐的设计及建造技术!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!"０引言液化天然气接收终端是ＬＮＧ重要的工程设施，它承担着接收—储存—蒸发—输送天然气的功能。
一般由专用码头、ＬＮＧ卸船装置、输送管道、储罐、气化装备等组成，其设计、建造复杂，技术要求严格，一个液化天然气接收终端一般造价在几十亿人民币。
以中国海洋石油总公司建设的福建莆田２６０万ｔＬＮＧ储罐为例，在总投资６２亿元中，２座１６万ｍ３的低温储罐占整个接收站投资的１／３。
为了解掌握这项技术，本文简要介绍ＬＮＧ低温储罐的设计与建造技术，提出我国开展ＬＮＧ低温储罐的设计与建造的几点建议。
１ＬＮＧ低温储罐的特殊要求（１）耐低温。
常压下液化天然气的沸点为－１６０℃。
ＬＮＧ选择低温常压储存方式，将天然气的温度降到沸点以下，使储液罐的操作压力稍高于常压，与高压常温储存方式相比，可以大大降低罐壁厚度，提高安全性能。
因此，ＬＮＧ要求储液罐体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。
（２）安全要求高。
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，在大气中形成会自动引爆的气团。
LNG低温储罐的设计及建造技术初探
LNG低温储罐的设计及建造技术初探摘要：LNG低温储罐作为液化天然气储存、运输过程中的重要方式手段，其设计的合理程度和质量的高低直接决定了液化天然气储运工作的完成效果。
液化天然气储运同管道运输形式相比具有体积小、便捷、安全、占用空间小、投入少等优势。
因此，此项技术在国内外得到广泛应用。
本文对低温LNG储罐的设计及建造技术的发展态势进行分析，顺应发展趋势，促进我国LNG低温储罐向产业化发展。
关键词：LNG低温储罐设计建造技术初探LNG储罐的设计原理复杂，建造要求也比较高，一般需要通过最小面积原理决定低温储罐的结构构成。
目前世界上建造大型LNG低温储罐最多的国家是日本和美国，截止到2008年，日本已经拥有超过二十五座大型LNG终端接收站。
我国建造大型液化天然气低温储罐要追溯到上世纪九十年代，掌握LNG储罐的设计和建造核心技术，既可以节省大量的资源能源，又可以在这项技术上摆脱对日美两国的技术依赖[1]。
一、我国LNG低温储罐的发展现状目前LNG在亚洲的应用量已经超过了60%，随着我国的经济不断腾飞，对天然气的需求也越来越大，依赖性越来越强。
中国液化天然气的进口数量逐年增多，资源紧缺，依赖进口，一定能程度上制约了经济的发展，特别是长三角、珠三角等地。
当前建造的LNG低温储存罐主要可以分为地面储存、地下储存两种，根据对建造的场所以及不同的社会因素和自然因素，两种建造方式优势也各不相同。
地面罐储存采用的比较多，因为地面罐实在地表进行施工，工期短，自然工程项目的投资也会较之地下罐要少一些。
在自然条件允许的情况下，单容罐是最经济便捷安全的选择，双容罐与单容罐的结构相似，工作原理也比较相似。
差别在于双罐的安全距离会比单罐小一些。
地下罐，顾名思义，就是建造过程需要在地下进行。
大量的地下作业会增加施工的难度和资金，同时安全系数也会略有下降。
地下设计常选用圆柱型薄膜罐。
其抗震效果明显，适合在地壳活跃地带，人口稠密地区建造。
LNG低温储罐的设计及建造技术
２２
石油工程建设
２００７ 年 １０ 月
聚氨酯泡沫、ＰＥ 布、 混凝土、油毡、发泡玻璃、 到 ５ ９８２ 万 ｍ３。
油毡、发泡玻璃、ＰＥ 布、混凝土。
随 着 中 国 对 能 源 的 需 求 ， ＬＮＧ 建 设 也 在 实 施
４ 检验
当中。其中由中国海洋石油总公司建造的广东大鹏
（ １） 耐低温。常压下液化天然气的沸点为 － １６０ ℃。ＬＮＧ 选择低温常压储存方式， 将天然气 的温度降到沸点以下， 使储液罐的操作压力稍高于 常压， 与高压常温储存方式相比， 可以大大降低罐 壁厚 度 ， 提 高 安 全 性 能 。 因 此 ， ＬＮＧ 要 求 储 液 罐 体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。
（ ２） 基础施工。为使基础具备良好的整体性， 钢筋混凝土底板要有足够厚度。如某低温储罐基础 在桩上设计的钢筋混凝土底板厚度为 １．６ ｍ， 混凝 土强度为 ２５ ＭＰａ。为防止大体积 混 凝 土 因 水 化 反 应的热应力产生裂缝， 施工中采用分层连续浇注和 由外向内顺序浇注的方法。 ３．２ 罐壁预应力施工
（ ２） 安全要求高。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 形成会自动引爆的气团。因此， ＡＰＩ、ＢＳ 等规范都 要求储罐采用双层壁结构， 运用封拦理念， 在第一 层罐体泄漏时， 第二层罐体可对泄漏液体与蒸发气 实现完全封拦， 确保储存安全。
（ ３） 罐底保冷。罐底保冷比较复杂， 除了钢板 下喷涂聚氨酯泡沫外， 还要设计防水结构。图 ２ 是 某 罐 罐 底 的 保 冷 结 构 ， 包 括 ６５ ｍｍ 厚 的 垫 层 ， ６０ ｍｍ 厚 的 密 实 混 凝 土 ， ２ ｍｍ 厚 的 防 水 油 毡 ， ２ 层各 １００ ｍｍ 厚的发泡玻璃， 最后用 ７０ ｍｍ 厚混凝 土覆盖， 以保护外罐混凝土不受过低温度的影响。
大型LNG低温储罐施工技术
大型LNG低温储罐施工技术摘要: 近几年我国液化天然气行业突飞猛进，而作为液化天然气储存装置LNG 低温储罐显得尤为重要。
下文就大型LNG低温储罐施工进行了简述。
关键词: 低温储罐；质量控制；施工随着我国能源需求国际化进程的加快，作为一种清洁能源的天然气，具有优质、环保、安全、经济四大优势，正迅速地被开发利用，许多地区纷纷开始建设LNG接收站项目。
作为LNG接收站的重要组成部分，LNG储罐的建造技术逐渐成为工程界关注的热点。
一、LNG储罐施工质量控制1. 事前控制（1)做好组织准备工作；总承包项目部门应构建一个相对独立的质量机构，质量经理主要负责领导与管理工作，配备专业的土建质量管理人员、机械设备质量管理人员、电仪质量管理人员，主要对自己工作范围内的工作质量予以保证。
（2)做好物资准备；LNG项目实施过程中会涉及到很多周期长的进口材料设备，并且有着十分严格的制作检验，只要一有质量问题的出现，修理起来难度大。
同时要求LNG储罐施工过程中所涉及到的罐顶顶升，水压试验等一系列的工序必须实现持续的水电供应。
另外，该储罐还会涉及到特殊性材料焊接、低温砼浇筑等诸多的专业化施工，所以，应结合具体的工作任务和工作量构建相匹配且数量足够的机械设备，不断强化现场调度，提升机械实际使用效率，确保施工质量与施工安全。
（3)做好现场准备；在开展现场平面布置工作时，必须按照设计中明确的外罐大小临时通道的方向，设定具体的施工单位的材料加工场地以及塔吊与上罐施工通道的位置。
在构建材料贮存基地及材料的标识等时，必须根据规范要求进行，对场地的低温钢筋、普通钢筋、碳钢、不锈钢进行详细的分类。
(4)加强人员准备；聘任资质高的工程管理人员及素质好的施工技术人员，共建一个项目管理队伍，对工程予以全面有效的管理。
并且，还要聘任专业水平高的施工班组，购买先进的施工机械与检测设备，保质保量完成任务。
2.事中控制(1）承台；LNG储罐承台采用的是砼施工，一旦控制不当将会导致温度裂缝的发生，为了避免砼内部出现较大的应力，针对整体筏板，作分块跳仓浇筑，充分利用免拆金属网模板对施工缝进行有效处理。
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大型低温LNG储罐设计与建造技术的新进展2011-4-14王冰陈学东王国平摘要：天然气低温常压(或低压)储存方式因其具有储存效率高、占地少、储存规模易于大型化等优点在液化天然气(LNG)接收终端站、天然气液化厂和城市燃气调峰系统中得到了越来越广泛的应用。
为此，对国内外大型低温LNG储罐建造状况进行了调研，分析了大型低温LNG储罐建造技术的发展趋势，同时介绍了我国在大型低温LNG储罐材料研发、绝热分析、结构设计和施工工艺等方面的技术进展。
结论指出：国产06Ni9钢研制及其配套应用技术研究已取得突破，并在大型LNG项目建设中投入使用，是我国大型低温LNG储罐国产化工作迈出的标志性一步。
关键词：LNG大型储罐；设计；建造；进展；国产化天然气低温常压(或低压)储存方式因其储存效率高、占地节约、储存规模易于大型化等优点在液化天然气(LNG)接收终端站、天然气液化厂和城市燃气调峰系统中得到了越来越广泛的应用。
1 国内外概况LNG技术发展史可以追溯到20世纪初期。
1914年，美国公布首项LNG专利，并建成小型天然气液化工厂。
1939年，Hope天然气公司在西弗吉利亚建立了一个处理量为1000m3/d的天然气液化工厂，用以研究LNG远地运输技术。
1940年，俄亥俄天然气公司在克利夫兰建立了处理量为1.1 3×105m3/d天然气工厂，制成3台直径为17.37m的LNG球形储罐。
1954年出现了第一台用于液氧的不锈钢双壁绝热平底低温储槽。
1958年美国芝加哥桥梁钢铁公司在路易安那建造了第一座工业规模的LNG储罐，容积为5550m3。
从20世纪50～80年代，双壁绝热平底LNG储罐容积不断扩大：60年代为(1～3)×104m3，70年代为(5～10)×104m3，80年代已超过20×104m3[1～2]。
日本是世界上建造大型LNG储罐最多的国家。
据2008年的统计数据，日本拥有27座大型LNG接收终端站，LNG进口量占全球的40%，居世界首位[3]。
每个LNG接收终端站都建有数量不等的LNG储罐，其中双壁绝热平底LNG地面储罐最大容积已达20×104m3[4]。
另据报道，日本正计划在横滨LNG厂建造25×104m3双壁绝热平底LNG地面储罐。
我国最早建造大型液化气体储罐始于20世纪90年代中期，广东深圳2台8×104m3液化石油气(LPG)低温储罐和扬子石化1×104m3低温乙烯储罐即为其中的代表[5～6]。
20世纪90年代末，上海建造了我国第一台2×104m3低温LNG储罐[7]。
2002～2005年合肥通用机械研究院等单位承担原国家经贸委国家“十五”重大技术装备研制项目专题“2×104m3液化天然气储罐研制”等课题，着重对9%Ni钢焊接、无损检测和低温绝热材料及结构、LNG储存安全等进行了研究。
进入21世纪以来，中国海洋石油总公司(下称中海油)、中国石油天然气集团公司(下称中石油)、中国石油化工集团公司(下称中石化)三大集团分别在广东、福建、浙江、上海、辽宁、江苏、山东等沿海省份建立或筹划建立大型LNG接收终端站，其中广东、福建项目已建成投产，江苏、辽宁项目正在建设中，山东项目尚在前期规划中。
上述大型LNG接收终端站中大型低温LNG储罐建造情况见表1。
除上述LNG接收终端站外，在天然气液化领域，新疆广汇集团、中原油田、陕北气田等小型天然气液化厂建设也陆续展开，其中新疆广汇集团建造了1台3×104m3的低温LNG储罐；在城市燃气调峰领域，上海于2008年又建造了2台5×104m3的低温LNG储罐。
此外，20世纪初以来，国内已建造多台(1～2)×104m3的低温乙烯储罐。
目前上海绿碱化工股份有限公司正计划建造3×104m3的低温乙烯储罐。
2 LNG储罐设计建造规范与标准2.1 国外情况在大型低温LNG储罐设计与建造方面，美国、英国(欧盟)、日本等工业发达国家都分别制定了专门的规范或标准。
2.1.1美国《API STD 620大型焊接低压储罐设计与建造》；《NFPA 59A液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》；《API STD 650钢质焊接石油储罐》。
2.1.2英国《BS 7777-1 低温用平底、立式、圆柱形储罐-罐储的设计、制造、安装和操作的一般规定指南》；《BS 7777-2 低温设备用平底、立式、圆柱形储罐-储存最低温度达-165℃液化气体的单层、双层和全密封金属罐的设计和制造规范》；《BS 7777-3 低温用平底、立式、圆柱形储预应力钢筋混凝土罐基础的设计和制造及罐内衬和罐涂层的设计和安装推荐方法》；《BS 7777-4 低温用平底、立式、圆柱形储罐-储存液态氧、液态氮和液态氩的单层密封罐的设计和制造规范》。
2.1.3欧盟20世纪初欧盟等效采用BS 7777标准发布了欧盟的大型低温LNG储罐标准：《BS EN 1462 0-1操作温度在0℃到-165℃之间的现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气体储罐的设计与建造-总则》；《BS EN 14620-2操作温度在0℃到-165℃之间的现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气体储罐的设计与建造金属构件》；《BS EN 14620-3操作温度在0℃到-165℃之间的现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气体储罐的设计与建造-混凝土构件》；《BS EN 14620-4操作温度在0℃到～165℃之间的现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气体储罐的设计与建造-隔热构件》；《BS EN 14620-5操作温度在0℃到-165℃之间的现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气体储罐的设计与建造-试验、干燥、除扫和冷却》。
2.1.4日本日本燃气协会(JGA)制定了如下专门LNG储罐及设备设计与建造规范：《JGA指-107-02液化天然气(LNG)地下储罐指南》；《JGA指-108-02液化天然气(LNG)地上储罐指南》；《JGA指-102 -03液化天然气(LNG)接收站设备指南》；《JGA指-105-03液化天然气(LNG)小型接收站设备指南》。
2.2 国内情况我国至今尚未颁布专门的大型低温LNG储罐设计与建造规范。
近年来，全国天然气标准化技术委员会正积极组织力量研究和制订我国液化天然气行业标准体系，并着手按等效采用英国BS 7 777的方式制订我国的大型低温LNG储罐设计、建造规范(GB/T)，现已公布了征求意见稿。
此外，国内在LNG储存、运输与小型低温绝热液化气体储罐、现场储罐施工方面颁布了如下几个相关标准：《GB/T 20368液化天然气(LNG)生产、储存和装运(等效采用美国NFPA 59A)》；《SY/T 0608大型焊接低压储罐的设计与建设(等效采用美国API STD 620)》；《SY/T 6711液化天然气接收站安全技术规程》；《GB 18442低温绝热压力容器》；《JB/T 9072固定式真空粉末绝热低温液体贮槽》；《JB/T 5905真空多层绝热低温液体容器》；《SH/T 3537立体式圆筒形低温储罐施工技术规程》。
3 内罐用低温材料目前，低温LNG储罐主要采用双壁绝热立式圆筒平底结构，按其容积通常如表2所示划分类别。
注：大型低温LNG储罐一般是指容积在5000m3以上的储罐。
大型低温LNG储罐内罐用低温材料选用是其设计与建造的技术关键之一[1]。
现在低温LNG 储罐内罐材料最常用的是9%Ni钢和不锈钢，前者因其强度高、低温韧性好广泛应用于大型低温LNG 储罐，后者主要用于5000m3以下的中、小型低温LNG储罐。
长期以来，9%Ni钢及其焊接材料一直依赖进口，这也是困扰我国大型LNG工程建设的一个难题。
2005～2007年，太原钢铁集团公司承担科技部863项目“液化天然气储罐用超低温9%Ni钢开发及应用技术”研究工作，研制成功国产9%Ni钢06Ni9，随后合肥通用机械研究院等单位对06N i9钢的综合材料性能与焊接性能进行了广泛而深入的技术研究[8～11]。
结果表明，国产9%Ni钢06Ni9包括-196℃冲击功在内的综合性能指标超过了美国标准ASTM A553/A553M(工型)和欧盟标准EN 100 28的要求，与日本、欧洲按上述美欧标准生产的9%Ni钢水平相当或略高。
2007年该钢通过了全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织的专家评审，同意用于低温储罐和低温压力容器。
中石油在建的江苏南通、辽宁大连两个LNG项目中的16×104m3 LNG储罐，内罐低温材料已选用国产06Ni9钢，这是我国大型低温LNG储罐国产化的一个重要里程碑。
4 低温绝热材料及结构大型低温LNG储罐绝热保温结构分罐顶保温、侧壁保温和罐底保温3部分(图1)。
用于低温储罐的保温绝热材料应满足导热系数小、密度低、吸湿率与吸水率小、抗冻性强、耐火性好、有一定强度，且环保、耐用和便于施工等要求。
大型低温LNG储罐绝热材料大致分为气孔型、纤维型和气泡型3类(表3)[12]。
20世纪90年代末，中国绝热隔音材料协会组织专家综合研究了国内各类绝热材料性能及其施工要求，编制完成《绝热材料与绝热工程实用手册》[13]，21世纪初，上海交通大学等多家从事低温研究的单位编辑出版了《国产材料低温性能数据汇编》一书，将国内数十年从事低温物性研究工作的具体成果反映出来[14]。
国产低温绝热材料在大型低温LNG储罐建造中应用已取得成熟经验。
近年来，国内又成功开发多种新型高效的深冷绝热材料，进一步确立了大型低温LNG储罐低温绝热材料的国产化地位[12]。
罐顶现多采用外罐拱顶加内罐铝吊顶结构(图2)，其绝热结构与施工相对简单。
储罐侧壁保冷结构如图3所示。
20世纪80年代以前，大多为单一的松散珍珠岩，其缺点是设备降温后，内壁收缩使得罐侧壁的上部及顶的边缘区域缺少珍珠岩，所需二次填充量很大，填充时间也较长，致使内外罐间进入大量的空气，并使得许多水分在两罐之间的空气内冷凝下来，加剧了设备的腐蚀。
另外，珍珠岩受潮，导热系数将变大，使操作期间冷藏液的蒸发量增加，加大了制冷机的负荷，增加了操作成本。
20世纪80年代后期建设的双层低温罐多数都在内罐的外壁增加一层弹性保温毡，这层毡在松散珍珠岩侧压力的作用下被压缩，当内罐降温时，弹性毡回弹，以此来补偿罐的收缩量，大大减少了二次填充量，即避免了二次填充。
填充物——弹性毡是由玻璃棉制成的，其回弹量等于罐的收缩量，可以很容易计算出来。
对于罐底绝热保温结构设计，不但要保证储罐的冷损失率降至最小，而且保温材料还要具有足够的抗压强度来支撑储罐和介质重量。
根据罐底受力情况和最大限度降低冷损失率，建议将底部绝热保温结构分成周边圈梁和中心圆形隔热区两部分，参见图3[15]。