大型LNG单容罐保冷结构设计及绝热验算
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]。
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储罐结构及保冷性能研究
二、大型LNG储罐的保冷性能
保冷性能是大型LNG储罐的关键性能之一，直接影响到LNG的储存和运输过程 中的能耗、安全性和可靠性。储罐的保冷性能主要取决于以下几个方面：
1.保冷材料的选择：应选择具有优良低温性能、高保温性能、易于安装和维 护的材料，如聚氨酯、乙烯等。
2.保冷结构设计：应合理设计储罐的保冷结构，包括保冷层的厚度、材料选 择、防潮层设计等，以保证储罐的保温性能。此外，应合理设计储罐底部和内部 的支撑结构，以避免热桥效应和局部过热现象。
一、大型LNG储罐的结构
大型LNG储罐通常由圆柱形或球形主体、支撑结构、密封装置等组成。其中， 圆柱形主体是最常见的结构形式，具有较高的空间利用率和储存容量。球形主体 则具有更好的抗压性能，适用于更高压力的储存环境。
1.设计要点
大型LNG储罐的设计应重点考虑以下因素：
（1）材料选择：应考虑材料的低温性能、强度、耐腐蚀性等因素，以确保 储罐在各种环境下的安全运行。
3.温度控制：应设置相应的温度监测和控制装置，以保持储罐内的温度稳定， 防止温度波动对LNG产生不利影响。
4.气体泄漏控制：应采取有效措施，防止LNG的泄漏。一旦发生泄漏，应及 时处理，以减少对环境和安全的危害。
以某型号双层圆柱形LNG储罐为例，其外层保温材料采用聚氨酯，内层采用 高密度聚乙烯，总厚度达到500毫米以上。同时，储罐还配备了先进的温度监控 系统和气体泄漏检测系统，以确保储罐的保冷性能和安全性。
三、大型LNG储罐的应用前景
随着清洁能源的推广和全球能源结构的转变，大型LNG储罐的需求量将不断 增加。同时，随着技术的不断进步和应用成本的降低，大型LNG储罐的应用范围 也将不断扩大。未来发展方向包括：提高储存容量和安全性、降低成本、提高能 源利用效率等。此外，随着环保意识的提高，LNG作为一种清洁能源，其应用前 景将更加广阔。然而，在扩大应用范围的过程中，也需要注意解决一些潜在问题， 如LNG的生产、运输和使用过程中的安全和环保问题等。
大型LNG储罐保冷施工方案
大型LNG储罐保冷施工方案1.范围Scope该程序适用于LNG项目大型储罐保冷的施工。
This procedure details procedure for the insulation construction of large LNG tank.2.概况General整个罐的绝热施工主要包括罐底绝热热转角保护板与外罐衬板夹层绝热、环形空间绝热，铝吊顶绝热、接管的绝热四部分。
混凝土环干沙的铺设、泡沫玻璃铺设、珍珠岩混凝土块、毛毡以及玻璃棉的安装。
主要绝热材料包括：罐底部分：珍珠岩水泥块、泡沫玻璃块、玻璃棉、干沙等；环形空间绝热部分：珍珠岩粉末、弹性毡、玻璃纤维布等；铝吊顶绝热部分：玻璃布、玻璃棉等；接管绝热部分：玻璃棉、玻璃布、聚氰尿酸酯泡沫、聚氨酯泡沫、玻璃纤维毡。
Insulation construction covers the places of tank bottom, annular space, suspended deck, nozzle. Ring concrete dry sand, cellular glass，perlite concrete block, capping material, glass wool. Main insulation material, for tank bottom: perlite concrete block, cellular glass, glass wool, dry sand; for annular space: perlite powder, resilient blanket, fiberglass cloth; for suspended deck: glass cloth, glass wool; for nozzle: glass wool, glass cloth, PIR, PU foam, fiberglass blanket.3.编制依据Reference施工图纸。
20万立方米LNG储罐设计
20万立方米LNG储罐设计LNG（液化天然气）储罐是用于储存液态天然气的设施，通常是由钢制或混凝土制成。
它们被广泛应用于天然气供应链的各个环节，包括天然气开采、运输、储存和分销。
本篇文章将讨论一个20万立方米LNG储罐的设计。
首先，设计一个20万立方米LNG储罐需要考虑以下几个关键因素：1.储罐结构：LNG储罐可以采用钢制或混凝土结构。
钢制储罐通常采用钢板组成圆筒形储罐，具有较高的强度和耐腐蚀性。
混凝土储罐通常具有较低的成本和更长的使用寿命，但施工周期相对较长。
2.安全性：LNG是高压低温液体，需要采取多种措施来确保储罐的安全性。
例如，储罐应具有良好的绝热性能，以保持低温状态并减少液化气体的蒸发。
此外，储罐还应配备安全阀和泄漏探测系统，以应对潜在的危险情况。
3.储罐容量：20万立方米的LNG储罐可以满足相对大规模的天然气需求。
储罐的容量应根据供需情况和储存周期进行评估，并确保足够的储存量供应天然气。
4.环境影响：LNG储罐的设计应考虑其对周围环境的潜在影响。
例如，储罐应位于安全距离内，以减少爆炸风险。
此外，储罐的绝热材料和排放控制系统应设计为减少温室气体和其他污染物的排放。
5.维护和运营：LNG储罐的设计应兼顾维护和运营的需求。
例如，储罐应具备易于检查和维修的结构，并配备必要的设备，如泵和阀门等。
针对以上要求，一个20万立方米的LNG储罐设计可以遵循以下步骤：2.安全性分析：进行安全性分析，评估潜在的风险和威胁，并设计相应的安全措施。
例如，采用多层绝热材料和防雷设备来降低储罐的温度和爆炸风险。
3.结构设计：选择合适的储罐结构，并进行结构设计。
对于钢制储罐，需要进行材料选择、焊接和腐蚀保护等方面的设计。
对于混凝土储罐，需要进行形状设计、混凝土配比和防渗处理等方面的设计。
4.绝热设计：设计合理的绝热系统，以保持LNG的低温状态。
这可以通过选择合适的绝热材料、设计合理的层次和厚度以及采用外保温措施等方式实现。
5000m3立式圆筒形LNG平底圆筒储罐绝热计算和温度场数值模拟
5000m3立式圆筒形LNG平底圆筒储罐绝热计算和温度场数值模拟LNG储罐外界热量的进入会导致LNG蒸发，出现翻滚现象，给储罐正常工作的造成安全隐患，因此需要对温度场分布及绝热性能进行研究。
由于LNG储罐内外温差大，绝热层结构复杂，所以本文通过对储罐底部、罐壁和罐顶各部分的传热学计算得出总漏热量，和温度场的分析对比，阐述了LNG储罐的绝热性能。
标签：LNG；储罐；绝热系统；温度场1 绝热计算和温度场数值模拟1.1 低温储罐绝热设计液化天然气是净化和液化处理形成的液态天然气，主要成分为甲烷。
通常被储存在LNG低温储罐中。
该种储罐为微正压低温状态，外部有绝热保温材料覆盖，以减少外界环境与之热量传递造成LNG气化。
对于低温储罐，热量会通过传导，对流，辐射等方式传入储罐，从而部分LNG的气化产生BOG气体。
对于5000m3LNG低温储罐，国际上通用的要求以满罐为基准的每天罐内LNG气化率为≤0.10。
1.2 罐顶和罐壁自然漏热量计算目前绝大部分LNG储罐内外罐之间填充的是珍珠岩。
在对LNG储罐进行检修时，许将内罐物料排空，此时，内罐罐壁由于温度上升而发生线性膨胀，导致环形空间内的珍珠岩膨胀，对内罐罐壁施加一定的均匀外压；同时，外罐在外界环境温度的变化时也会发生线性收缩-膨胀，通过膨胀珍珠岩的传递进而對内罐罐壁也会产生一定的外压作用。
因此，为了消弱由于温度变化而使内罐承受的外压，需在内罐罐壁外侧覆盖一层具有较好回弹性的弹性毡。
1.3 底部自然漏热量计算低温储罐底部主要通过传导的方式进行热传递，绝热材料使用泡沫玻璃砖，它的耐压强足够承受液体与内罐的重量。
除了泡沫玻璃砖以外，在泡沫玻璃砖的之间要铺设油毡，最上层和最下层泡沫玻璃砖要铺设一层干沙找平层，在内罐壁下是一层珍珠岩混凝土的支撑圈，用以支撑整个内罐罐壁的重量。
该LNG储罐的保冷性能满足要求。
2 LNG储罐绝热部分数值模拟热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度（热通量）等。
大型LNG储罐预冷模型及预冷参数计算
立预冷数学模 型。计算结果表明 ： （ １ ） 冷却速率在 一３ Ｋ ／ ｈ～一５ Ｋ ／ ｈ内 ， 预 冷介 质用量与 现场数据误差最 大为 ５ ％，
关键词 ： 大型 Ｌ Ｎ Ｇ储罐 ； 预冷模型 ； 预冷参数 ； 冷却 速率
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ６ ７ １ １ ／ ｊ ． １ ０ ０ １ — ７ １ ０ ０ ． ２ ０ １ ５ ． １ １ ． ０ ０ ４
Ｐｒ ｅ— － ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎｇ ｍｏ ｄｅ ｌ ａ ｎｄ ｐｒ ｅ— － ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｃ ａ ｌ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ— — ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ＬＮＧ ｔ ａ ｎｋ
预冷时间的范围为 ３ ９ ｈ一 ６ ４ ｈ ， 得 出最佳冷却速率 一 ４ ． ９ Ｋ ／ ｈ ； （ ２ ） 最佳冷却速率 一 ４ ． ９ Ｋ ／ ｈ下 ， 罐 内气体 、 ９ ％Ｎ ｉ 钢、 铝 吊顶、 隔热层 、 漏热分别约 占预冷介质用量的 １ ７ ％、 ２ ９ ％、 ２ ％、 ４ ６ ％和 ６ ％； （ ３ ） 在允许温 降范围 内（一 ３ Ｋ ／ ｈ～一５ Ｋ ／ ｈ ） 提高冷却速率 ， 可以减少储罐漏热消耗 的预冷介质 Ｌ Ｎ Ｇ用量 。
Ｃ ａ ｏ Ｘ ｕ ｅ ｗ ｅ ｎ， Ｘｕ Ｙａ ｎ ｈ ｕ ａ ， Ｐ ｅ ｎ ｇ Ｗｅ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ５ ８ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
LNG双金属单容罐计算书
1.概述2.2.1XX工程公司API620-2013 附录R 附录Q气化率计算书此计算书包括30000m3LNG储罐传热量及气化率计算.浅色数值为输入值,深色数值为计算值.保冷设计及计算参数计算参数ti=-162℃V=31000m 3ρ=480kg/m 3w=610kJ/kg ta=38.4℃(白天)38.4℃v=0m/s (白天)5m/s2.23.储存温度储罐容积介质密度内罐吊顶玻璃棉800保冷设计结构名称绝热材料名称汽化热环境温度风速基础形式汽化率混凝土承台(要求)低于0.07 % / 天绝热材料厚度导热系数罐底(中心)泡沫玻璃砖6000罐底(中心)干沙找平层50罐壁弹性毯50罐壁膨胀珍珠岩9500罐底(承压圈)泡沫玻璃砖3500罐底(承压圈)混凝土承压圈3502罐底(中心)混凝土找平层502罐底(中心)混凝土基础承台10002罐底(拐角处)混凝土基础承台10002传热区域储罐结构简图介质名称LNG液化天然气罐底(拐角处)膨胀珍珠岩7500罐底(拐角处)混凝土找平层502罐底(承压圈)混凝土找平层502罐底(承压圈)混凝土基础承台10002h=26000mm d1=43500mm h1=7900mm d2=42170mm r=33919mmd3=40670mm3.1S1( m 2 )1683.64m 23.2S2( m 2 )3553.14m 23.3S3( m 2 )1299.09m 23.4S4( m 2 )97.5936m 23.5S5( m 2 )89.4891m 24.4.0400454.1(1)白天太阳天顶角 θ=°(角度)储罐筒体传热面积S2=π×d1×h=储罐底板(中心)传热面积S3=π×(d 3)2/4=储罐底板(承压圈)传热面积S4=π×[(d2)2-(d3)2]/4=储罐底板(拐角)传热面积S5=π×[(d1)2-(d2)2]/4=储罐拱顶传热面积S1=2×π×r×h1=传热量计算传热量计算中考虑太阳辐射的因素. 太阳辐射强度 I =(W/㎡) 对于储罐罐顶,考虑到拱顶的形状,可以计算出平均太阳辐射强度,然后得到以及热入侵量.对储罐筒体,传热面积分为两个部分(太阳直射表面部分及阴影部分).对于太阳直射表面部分,热入侵量的计算方法与罐顶相同,同时考虑储罐筒体的外型因素.对阴影部分则不需要考虑太阳辐射.储罐拱顶其中:(m 2)(W/㎡)(m 2)(W/㎡)(W/㎡)(W/㎡)计算参S1I θεs d1ts ta 1683.64400450.943.558.0538.4v ε1ε2λi1i100.80.90.040.8计算结S1'Kr q βαq1q21486.170.88271224.701 3.5269310.8826213.84310.8081q-q110.8583(2)夜晚传热量计算:S1:储罐拱顶的传热面积q=I×ε×Kr×cosθKr=S1'/S1S1':罐顶截面面积S1'=π×D12/4q1:由拱顶外侧到周围环境的热流密q1=α×(ts-ta)Q=q2×S1q2=q-q1=q3q:平均太阳辐射热量q2:由拱顶外侧到绝热层的热流密度q2=5.67×10-8×[(273.15+ts)4-(273.15+tl)4]/[(1/ε1)+(1/εq3:由绝热层传入内罐的热流密度q3=(tl-ti)/R β=5.0+3.4×v 0＜v≤5m/sβ=6.14×v 0.78v＞5m/s α=1.16279×β+5.67×10-8×εs×[(273.15+ts)4-(273.15+ta)4]/(ts-β=1.307×(ts-ta)1/3v=0m/s ε2:绝热材料黑度(-)计算表格i: 绝热层厚度(m)ta:外界环境温度(℃)ts:储罐拱顶外表面温度(℃)tl:绝热层表面温度(℃)ti:介质温度(℃)λi:材料导热系数 (W/m·℃)R=i/λi采用试算法,表面温度ts,tl为试算值,当满足q-q1=q2=q3时,认为结果正确,若不值计算.v:风速(m/s)εs:拱顶外表面黑度(-)ε1:拱顶内表面黑度(-)其中:计算表计算参S1I θεs d1ts ta1683.64400450.943.538.138.4v ε1ε2λi1i150.80.90.040.8计算结S1'Kr q βαq1q21486.170.8827102231.7451-9.52359.459164.2(1)白天＿阳光直射部分其中:(m 2)(W/㎡)(m 2)(W/㎡)α=1.16279×β+5.67×10-8×εs×[(273.15+ts)4-(273.15+ta)4]/(ts-S2':筒体垂直投影面积S2'=d1×hq1=α×(ts-ta)储罐筒体传热量计算:S2:储罐拱顶的传热面积εs:储罐筒体外侧表面黑度(-)εs=0.9q1:由筒体外侧到周围环境的热流密Q=q2×S2/2q2=q-q1q:平均太阳辐射热量q=I×εs×Kr×sinθKr=2×S2'/S2Q=q2×S1q2的计算方法与(1)相同,计算中假设q=0.采用试算法,表面温度ts,tl为试算值,当满足-q1=q2=q3时,认为结果正确,若不(W/㎡)(2)其中:(3)其中:β=5.0+3.4×v 0＜v≤5m/s β=6.14×v 0.78v＞5m/s β=1.127×(ts-ta)1/3v=0m/s ta:外界环境温度(k)ts:储罐筒体外表面温度(℃)ti:介质温度(℃)v:风速(m/s)R=∑ i/λii: 绝热层厚度(m)q2:由拱顶外侧到绝热层的热流密度q2=(ts-ti)/R λi:材料导热系数 (W/m·℃)白天＿阴影部分传热量计算:q2的计算方法与(1)相同,计算中假设q=0.夜晚传热量计算:Q=q2×S2q2的计算方法与(1)相同,计算中假设q=0.Q=q2×S2/24.3(1)其中:(m 2)(W/㎡)(W/㎡)计算表(白天)计算参S3εs ts ta ti λi1i11299.090.936.338.4-1620.0450.6v λi2i2λi3i3λi4i40 2.32610.50.052.3260.05计算结βαq1R q20.60672 6.8159614.313513.884814.2819β=5.0+3.4×v 0＜v≤5m/sβ=6.14×v0.78v＞5m/s q2:由罐底外侧到罐内的热流密度Q=q2×S3q2=q1q1:由混凝土平台到周围环境的热流R=∑i/λiti:介质温度(℃)v:风速(m/s)εs:混凝土平台表面系统黑度(-)ts:罐底混凝土平台外表面温度(℃)q2=(ts-ti)/R λi:材料导热系数 (W/m·℃)i: 绝热层厚度(m)ta:外界环境温度(℃)传热量计算:S3:储罐罐底(中心)的传热面积q1=α×(ta-ts)α=1.16279×β+5.67×10-8×εs×[(273.15+ta)4-(273.15+ts)4]/(ta-ts)β=0.504×(ta-ts)1/4v=0m/s 采用试算法,表面温度ts为试算值,当满足q-q1=q2时,认为结果正确,若不相等储罐罐底罐底(中心)计算表(晚上)计算参S3εs ts ta ti λi1i11299.090.937.9538.4-1620.0450.6v λi2i2λi3i3λi4i45 2.32610.50.05 2.3260.05计算结βαq1R q22231.740614.283313.884814.4007(2)计算方法与(1)相同计算表(白天)计算参S4εs ts ta ti λi1i197.59360.934.9538.4-1620.0460.35v λi2i2λi3i3λi4i40 2.3260.35 2.32612.3260.05计算结βαq1R q20.68689 6.8695423.69998.2105923.9873计算表(晚上)计算参S4εs ts ta ti λi1i197.59360.937.6438.4-1620.0460.35v λi2i2λi3i4λi4i45 2.3260.35 2.3261 2.3260.05计算结βαq1R q22231.731424.11598.2105924.3149采用试算法,表面温度ts为试算值,当满足q1=q2时,认为结果正确,若不相等,则罐底(承压圈)采用试算法,表面温度ts为试算值,当满足q1=q2时,认为结果正确,若不相等,则(3)计算表(白天)计算参S5εs ts ta ti λi1i189.48910.936.7338.4-1620.0440.75v λi2i2λi3i30 2.3260.05 2.3261计算结βαq1R q20.57294 6.7893711.338217.496911.358计算表(晚上)计算参S5εs ts ta ti λi1i189.48910.938.0438.4-1620.0440.75v λi2i2λi3i35 2.3260.05 2.3261计算结βαq1R q22231.743311.427617.496911.43295.中心承压圈(W/㎡)10.80819.4479614.281923.9873(W/㎡)8.72426(W/㎡)9.459168.7614714.400724.3149(W/㎡)10.13368.977914.341324.1511m 21683.643553.141299.0997.5936W 17061.431899.718630.62357W kg/h %day热流密度-白天(阳关照射部70968.50778罐底(拐角)计算方法与(1)采用试算法,表面温度ts为试算值,当满足q1=q2时,认为结果正确,若不相等,则计算结果单位罐顶筒体罐底B.O.R0.06980509B.O.G 418.8305377热流密度-白天(阴影部分)热流密度-晚上热流密度-平均各部分传热面积各部分传热量总传热量入值,深色数值为计算值.(晚上)(晚上)热系数 W/(m·℃)0.040.040.0440.0450.52.3262.3260.0462.3262.3262.3260.0442.3262.326后得到表面平均温度部分及阴影部分).对于太阳体的外型因素.对阴影部分则tl ti56.25-162q3R10.912520确,若不相等,则重新取tl ti36.2-162q3R9.9120 ,若不相等,则重新取不相等,则重新取值计]/(ta-ts)等,则重新取值计算.等,则重新取值计算.等,则重新取值计算.拐角11.35811.432911.395589.48911019.77。
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。
大型LNG低温储罐保冷标准与性能计算
大型LNG低温储罐保冷标准与性能计算吴文海;岳鹏;马文庆【摘要】利用ANSYS软件对LNG低温储罐的罐底、罐壁及罐顸进行温度场的模拟,并将模拟结果和标准值进行对比验证.对罐底、罐壁及罐顶绝热部分进行数值模拟计算,最终得到保冷设计在保冷性能方面可以满足工程需要.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2015(031)012【总页数】3页(P31-33)【关键词】漏热量;低温储罐;热传导【作者】吴文海;岳鹏;马文庆【作者单位】西安石油大学机械工程学院陕西西安710065;陕西延长石油化建股份有限公司陕西西安712100;西安石油大学机械工程学院陕西西安710065;西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065【正文语种】中文全容式LNG低温储罐的储存介质需要-165℃来存储，储罐的保冷性能是LNG低温储罐的一项重要指标［1］。
12万m3全容式LNG低温储罐为低温微正压状态，为了确保储罐中的冷量，金属内罐与混凝土外罐之间有保冷材料填充，主要分为顶部、罐壁、底部3大部分，保冷材料将减少罐内的LNG与外界环境之间的热量传递，避免造成LNG的气化和翻滚［2］。
全容式LNG低温储罐的低温特性要求储罐必须具有完善的保冷绝热性能，以防止外界热量的漏入［3］。
针对大型的LNG低温储罐，热量交换的方式有:传导、对流、辐射等。
热量的交换会导致低温储罐中部分液化天然气发生气化，产生蒸发气体(Boiloff Gas，简称BOG)。
在国际上通用的标准BS EN-14620-2-2006《设计和现场建造立式、圆筒形、平底、钢制、操作温度介于0℃～-165℃的冷却液化气储罐第二部分:金属构件》是将满罐作为基准，根据储罐的容量来规定气化率，液化天然气(LNG)气化率见表1。
全容式LNG低温储罐主要由金属内罐、内外罐之间的保冷、以及预应力钢筋混凝土外罐材料以及其他工艺仪表及管线组成［4］。
保冷材料的填充根据区域分布分为3部分，罐顶、罐壁、罐底。
20万m^3大型LNG储罐罐底保冷设计浅析
14 〉〉2019年第5期 上海煤气20万m 3大型LNG 储罐罐底保冷设计浅析上海液化天然气有限责任公司 金 罕 王 春中海石油气电集团有限责任公司 扬 帆摘要：储罐大型化发展成为国内LNG 行业技术发展的趋势，大型LNG 储罐保冷设计为LNG 行业核心技术之一。
保冷的主要作用在于保持蒸发低于特定的限度和保护储罐的非低温部件/材料(主要是储罐外部)，使其处于所要求的环境温度下，限制储罐底部的基础/土壤冷却避免因冻胀而损坏，防止和尽可能减少储罐外部表面的水蒸气冷凝和结冰。
相对于罐壁、罐顶的保冷，罐底保冷更为复杂，设计考虑工况也更多，本文以上海某20万m 3大型LNG 储罐结构为例，对储罐罐底保冷设计进行了若干探讨。
关键词：LNG 储罐 20万m 3储罐 罐底 保冷设计随着“煤改气”的进一步推进，国内对清洁能源的需求迅猛增长，2018年初开始，国家发改委先后出台了加快天然气储备基础设施建设、管网互联互通等政策，十三五期间，LNG 接收站新建、扩建项目建设步入空前的快车道。
为应对新形势，储罐大型化成为国内LNG 行业技术发展的趋势。
目前国内已投产及在建的最大LNG 储罐罐容为20万m 3，本文以上海某20万m 3大型LNG 储罐建设为例，对该储罐罐底保冷设计进行相应的分析和探讨。
1 储罐结构该LNG 储罐为全容罐结构，内罐为顶部敞开结构，材料为X7Ni9钢，内罐直径为84 m ，常温下高度为40.82 m 。
内罐顶部吊顶材质为铝合金板，与罐顶拱顶梁通过不锈钢拉杆连接，见图1。
图1 某20万m 3大型LNG 储全容罐结构示意混凝土外罐由钢筋混凝土承台、后张拉式混凝土罐壁、钢筋混凝土罐顶组成，罐底承台与罐壁、罐壁与罐顶均采用刚性连接。
外罐壁内径86 m ，承台中心区域厚度0.8 m ，边缘厚度1.3 m 。
2 储罐保冷设计由于LNG 的低温特性及LNG 储罐保冷材料性能的局限性，外界环境不可避免的会向储罐内漏热，从而引起罐内LNG 内能增加，温度上升，其中的轻组分逐渐挥发出来，成为蒸发气。
大型LNG储罐关键技术
大型LNG储罐关键技术2011-8-26殷劲松马小红陈叔平摘要：论述了大型LNG储罐的建造标准、罐体材料、罐体设计、焊接、绝热、施工。
指出9Ni钢强度、韧性需改进，可尝试细化晶粒、提高纯净度、添加合金元素等方法。
9Ni钢焊接不当易造成电弧磁偏吹、焊接裂纹及焊接接头低温韧性差，可通过选用合适的焊材、减小弧坑、控制焊接线能量来改善。
针对储罐的特殊结构及绝热要求，应进行详细的结构设计及计算，选用合适的绝热材料及施工方案。
为尽快提升我国大型LNG储罐建造水平，制定相关标准十分必要。
关键词：大型储罐；LNG储罐；9Ni铜焊接；低温设备；绝热设备Key Technologies of Large LNG Storage TanksYIN Jinsong，MA Xiaohong，CHEN ShupingAbstract：The manufacturing standard，material，design，welding，insulation， con struction of large LNG storage tanks are described.The strength and toughness of 9Ni steel may be improved by refining the grain，increasing the purity and addi ng alloy elements.The improper welding of 9Ni steel may cause arc magnetic blo w，welding cracks and poor low-temperature toughness of welding joint，which c an be solved by selecting proper welding material，minimizing the arc crater and controlling the welding heat input.For the special structure and insulation of large LNG storage tanks，it is necessary to make a detailed structure design and calcu lation，select appropriate insulation materials and construction scheme.To enhance the construction level as early as possible，it is urgent to make a domestic stand ard of large LNG storage tanks.Key words：large storage tank；LNG storage tank；9Ni steel welding；cryogenic e quipment；adiabatic equipment1 概述随着LNG行业的发展和需求量的增加，LNG低温储罐也在不断地向着大型化发展。
大型LNG储罐底部泡沫玻璃绝热层保冷性能
Ⅱ类泡 沫玻 璃不 同温 度 的导 热 系 数值 。使 用 温 度 对 泡沫玻 璃 的导 热 系 数 影 响 较 大 ， 献 ［ ２ 借 鉴美 国 文 １］ 标准 Ａ Ｔ Ｃ５ ． ０ ， Ｓ Ｍ ５ ２２ ３ 推荐用 式 （ ） ０ １ 表示 ：
ｔ ｃ ｅ ． Ｆｏ ｎ ｉ ｓａ ｃ ｈｉｋ ｒ ｒａ ｎ ｔ ｎ ｅ．ｉ ｔ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ａｉｎ ｔ ｉｋ ｓ ｓ ｒ ｄ ｃ ｄ ｂ ３． ｆ ｈ ｏｄ ｉ ｓ ｌｔｏ ｈ ｃ ｎｅ ｓ ｉ ｅ ｕ ｅ ｙ ５ ３％ ．ｔ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓｒ ｄｕ ｅ ｎ ｙ ｈ ｏｄ ｌｓ ｅ ｃ ｓｏ ｌ ７． ％ ｏ ｈ ａ ｉ ｍ ｅ ｉｎ ｃ ｌ ｏ ｓ，ｗｈｉｈ ｉ ｎ ｙ ３． ２％ ｌｒ ｅ ｈ ｎ ｔ ｃｕ ｌｖ ｌ ． Ｍ ｅ ｎｗｈ ｌ ９９ ｆｔ ｅ ｍ ｘ ｍｕ ｄ ｓｇ ｏ ｄ ｌｓ ｃ ｓ ｏ ｌ ８ ａｇ ｒ ｔ ａ ｈｅ ａ ｔ ａ ａｕｅ ａ ｉｅ， ｔ ａｌ ｖ ｐ ｒ ｔ ｎ ｒｔ ｓ０． ５％ ．ｗｈｉｈ ｉ ｎ ｙ ０． ２％ ｌ ｒ ｅ ｈ ｎ ｔ ｅ ａ ｔ ａ ａ ｕ ． Ｆｏ ｈｅ ｌｒ ｅ ＬＮＧ ｈｅ ｄ ｉ ｅ ａ ｏ ａｉ ａｅ ｉ ０ ｙ ｏ ｃ ｓ ｏ ｌ ０ ａ ｇ ｒｔ ａ ｈ ｃｕ ｌｖ ｌ ｅ ｒｔ ａｇ
Ａ ＝ Ａ５＋０ ０ ０１： ｔ ５ ２ ． ０ ８ （ 一２ ）＋３２ ０ ｔ ５ ３ ．６Ｘ１ 一（ 一２ ）
（ ） １
０ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ ０ ０ Ｏ ０ Ｏ
木等
。近 年来 ， 由于泡 沫 玻 璃 的发 展 及 其优 良的
大型LNG低温储罐保冷结构设计差异性分析研究
关键词 ： Ｂ Ｏ Ｇ蒸发率
一
低温储罐
保 冷结构 保冷材料
液化天然气 ＮＧ ）
前 言 随着 国 际 、国 内社会 上对 生态 和环 保 的要求 的 提高 ，天然 气 的应 用 将 越 来越 广 泛 。作 为 清 洁 能 源 的 液 化 天 然 气 （ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ｆ ｉ ｅ ｄ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇ ａ ｓ ，简 称 Ｌ ＮＧ ） ，由于 其具有 利于跨 海 、长距离储 存 和运输特 点 ，在 能 源结构 中利 用比例 逐步 提高 。Ｌ Ｎ Ｇ是经 过净化 和液 化处 理的液 态天 然 气 ，主 要成 分为 甲烷 ，常压 下 Ｌ Ｎ Ｇ体积约 为标准 状况下 气态体 积的 １ ／ ６ ２ ５ ，温 度 在 一 １ ６ ２ ℃左右 ，通 常被 储 存在 微正 压 Ｌ Ｎ Ｇ低 温储 罐 中 。 由于 Ｌ Ｎ Ｇ与储 罐 外界 环境 之 间温 差高 达 １ ４ ０ —２ ０ ０ ℃ ，在 设计 时 必须 考 虑储罐 绝热保 冷性 能 ，以减少外界 环境 与 Ｌ Ｎ Ｇ之 间热量 传递或 储罐 冷 量损 失 ， 降 低罐 内 Ｌ ＮＧ吸热 ，产 生 Ｂ Ｏ Ｇ气 体 （ Ｂ ｏ ｉ ｌ — ｏ ｆ Ｇ ａ ｓ ，简称 Ｂ Ｏ Ｇ ）， 避免 罐内压 力增加 ，罐 内外壁应 力增 加和 带来 超压 、爆炸 等安
冷
Ｈ 【 七舯０ ２ 层 千 ： 砂
２层
Ｈ Ｌ Ｂ ８ ０ ０ ｌ 层 素混疑土 玻璃棉
弹性毡
ＭＯ ｍｍ
Ｈ Ｌ Ｂ 匍 ０ ｌ 层 干砂
２层
Ｈ Ｌ Ｂ ８ ｏ ０ ２ 层 干砂
２层
全 风险 。
Ｌ Ｎ Ｇ低 温储 罐绝热 保冷 性能 优劣 直接 影响能 耗 ，在设 计上采 用 良 好 保冷 结构和 保冷 材料 ，并在施 工 中保 证保 冷施 工质 量 ，将有 效 降低 储 罐与 外界 环境之 间传 导 、对 流 、辐射 等热 量传 递 的影 响 ，长 期 稳定 的控 制 Ｂ Ｏ Ｇ蒸发 率 ，保 证储罐 保冷性 能 ，节约能耗 。
LNG工艺罐体保冷绝热结构及绝热层厚度验算
- 78 -技术交流石油和化工设备2020年第23卷LNG工艺罐体保冷绝热结构及绝热层厚度验算齐国庆，辛培刚，李祥民，许东，杨海军，戴亮，仲光华（海洋石油工程股份有限公司， 山东 青岛 266520）[摘 要] 液化天然气作为一种清洁高效能源，具有明显的社会效益和环境效益。
LNG项目涉及众多的工艺罐体处理设备，LNG项目保冷绝热技术是LNG处理模块中的关键技术之一。
本文阐述了LNG工艺罐体设备保冷绝热材料的选用原则和泡沫玻璃的技术特性，分析了罐体保冷的典型结构，重点对绝热结构稳固性和伸缩缝结构进行了说明。
根据项目实例采用冷损失计算法和表面厚度法对绝热层厚度进行了验算，论证了绝热厚度是否满足绝热要求，为干涉位置处理提供理论依据。
[关键词] 保冷绝热；低温工艺罐体；泡沫玻璃；结构设计；绝热层厚度作者简介：齐国庆（1987—），男，山东肥城人，本科，机械工程师。
主要从事船舶与海洋工程结构物设计与建造工作。
表1 泡沫玻璃参数表液化天然气（LNG ）是将从气田中开采出的可燃气体（主要成分为甲烷）经压缩，并在混合制冷剂的作用下，除去其中CO 2、硫化物、重烃、水等杂质后，最终得到-162℃液态形式的天然气。
液化体积约为相同质量的天然气体积的1/620，重量约为同体积水的45%左右。
作为一种可持续发展的清洁能源，国内企业开始承接越来越多的LNG 模块建造项目。
工艺处理模块中涉及众多工艺管线和罐体设备，采用一种安全高效的保冷绝热系统，从而保证整个工艺处理系统处于合理操作温度内，对于工艺处理和装置安全有着重要影响。
1 保冷绝热材料1.1 保冷绝热材料选用原则选用保冷绝热材料时，应从易燃度、吸气率、绝热材料对潮气的敏感性、温度梯度、低温性能等几方面予以考虑。
LNG 保冷材料的性能必须满足以下几个方面：（1）耐腐蚀、抗老化、化学性质长期稳定；（2）绝热性能良好，具有明确的导热系数图表；（3）超低温和常温交变时尺寸稳定性好；（4）超低温和常温条件下均能达到一定的机械强度；（5）具有一定的阻燃性能。
大型LNG储罐罐顶管嘴保冷设计
2020年04月大型LNG 储罐罐顶管嘴保冷设计明红芳（中海石油气电集团有限责任公司，北京100028）摘要：LNG 储罐罐顶管嘴是连接储罐与外部工艺管道、仪表阀门等的重要途径，其保冷性能对于储罐管嘴运行至关重要。
以我国南方某项目为例，探讨了大型LNG 储罐罐顶管嘴保冷设计方法。
关键词：LNG 储罐；罐顶管嘴；保冷计算；保冷材料1概述随着绿色低排放需求不断上升，液化天然气（LNG ）已成为我国能源发展战略中的重要支柱。
在LNG 接收站中，LNG 以超低温（-165℃）液态常压的形式储存于LNG 储罐中。
为减少LNG 气化量，储罐的保冷措施至关重要[1]。
LNG 储罐保冷主要包括吊顶保冷、罐壁保冷、罐底保冷、热角保护保冷以及管嘴保冷。
本文将对LNG 储罐罐顶管嘴保冷绝热设计进行探讨。
2管嘴结构介绍在LNG 储罐中，罐顶管嘴是连接储罐与外部工艺管道、仪表阀门等的重要途径。
由于LNG 储罐主要承受液体的静压力，储罐罐壁受力由下往上逐渐减小。
为避免发生储罐泄漏等事故，所有管嘴都布置在储罐罐顶。
对于应用于冷液体（LNG ）或冷蒸发气（BOG ）的储罐罐顶上的管嘴，为确保正常的工艺操作条件，避免对人员/管道的损伤，管嘴的保冷性能至关重要。
以进料管线为例，管嘴结构如下图所示，需要设置穹顶套筒保冷、吊顶套筒保冷以及管道保冷。
图1管嘴保冷结构图3套筒位置保冷计算由于低温LNG/BOG 在冷管内流动，温度较低，为减少冷量损失，在管嘴穿过储罐穹顶的位置设置保冷套筒，内部填充保冷材料。
为防止保冷层及套筒表面出现冷凝，必须要保证在环境温度下，保冷层与套筒表面的温度高于空气露点温度。
3.1保冷材料选取LNG 储罐的保冷材料应同时具备良好的抗吸水吸湿性、良好的抗水蒸气渗透性、较小的低温热膨胀系数以及良好的阻燃性[2]。
LNG 项目建设中，一般选取玻璃棉或者弹性毡作为穹顶隔热套筒位置保冷材料。
实际施工时，玻璃棉/弹性毡切割成适应管嘴管道与套筒厚度的圆环形状，将其压缩厚度至原有厚度的50%进行填充。
大型LNG储罐罐底保冷层结构优化研究
大型LNG储罐罐底保冷层结构优化研究方江敏;钱瑶虹;柯甜甜【摘要】针对大型LNG储罐罐底漏热量大及基础保冷性能差等问题,对储罐底部保冷结构进行了优化,并对不同储罐底部基础的温度场分布和漏热量进行了数值模拟和现场对比分析.结果表明:储罐冷损失与泡沫玻璃砖厚度呈双曲线函数关系,在内外壁温差为185 K时泡沫玻璃砖保冷层厚度设置为600 mm保冷效果显著,再增加厚度时保冷损失减小缓慢;储罐基础采用夯土基础时保冷性能优于柱桩基础,而夯土基础需在罐底设置加热系统,因此工程上大型LNG储罐需根据实际情况进行选择.%Aiming at the problems of large thermal leakage and poor heat-insulating property at the bottom of large-scale LNG storage tank,the optimization of the tank bottom structure was carried out accompanied with the numerical simulation and field comparison of the temperature distribution and the heat leakage at the bottom of different tanks.It is found that the cold energy loss fitted with the thickness of foam glass block in a hyperbola function.When the temperature difference between the inner and outer tank wall is 185 K,600 mm foam glass block exhibits significant heat-insulating effect.While the cold energy loss decreases slowly as the thickness of foam glass block further increases.The heat insulation of a LNG storage tank with rammed-soil foundation is better than that of the tank with piled foundation.But the latter need to set a heating system at the bottom of the tank,so the type of foundation of the large-scale LNG storage tank should be chosen based on the actual situation.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】6页(P50-55)【关键词】LNG储罐;冷损失;蒸发量;漏热量;结构优化【作者】方江敏;钱瑶虹;柯甜甜【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院广州 510641;华南理工大学机械与汽车工程学院广州 510641;华南理工大学机械与汽车工程学院广州 510641【正文语种】中文【中图分类】TB658从20世纪60年代开始，天然气开始主要以LNG的方式进行生产、贸易及运输，如今LNG已经成为天然气产业链中相当重要的因素[1-2]。
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４ 结 束 语
本 文对 Ｌ Ｇ储罐 的绝热保冷材料 及其保冷 结构 Ｎ
李兆 慈，徐烈 ，张洁，等 ．Ｌ Ｇ槽车贮槽绝热结构设计 【 ． Ｎ Ｊ 】
天然气工业 ，２ ０ ，２ （）８ ．７ ０ ４ ４２： ５８ ．
Ｉ ｓ ａ ｉ ｎ Ｃｈｅ ｋ ａ ｎｓ ａ ｉ ｎ Ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｓ ｇ ｏ ｒ ｅＬＮＧ ｎｋ ｗ ｉｈ ｎ ｕｌ ｔｏ ｃ ｎｄ Ｉ ｕｌ ｔｏ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｒＬａ ｇ Ｔａ ｔ Ｓｉ ｌ ｏ ａ ｎｍ ｅ ｔ ｎｇ ｅｃ ｎｔ ｉ ｎ
Ｅ—— 内罐 罐壁 高 度 （ 括 吊顶保 冷 层及 底 包
部承压环厚度 ） １ ，１。 １
３３ 储 罐 日蒸发率计算 ． 考虑接管及锚带漏热量 ，则储罐 总漏热 量：
Ｗ ＝ ． ×（ ＋ ＋ ＋ ） １ ９ ． Ｗ １５ ＝ ８ ７ ０ ９ ７ （） ５
｝
王 际强 ．３ ５ ｍ Ｌ Ｇ贮 罐 的设 计 和 制造 ［ ．深冷 技 术 ， ８０ Ｎ Ｊ ］
摘
要：对 大型 液化 天 然气储 罐 的绝 热保 冷 材料 及其 保 冷结 构进行 了详 细的研 究 ，提 出了用 于Ｌ Ｇ 罐 的 Ｎ 储
保冷 材料 所 应 具有 的性 能及 Ｌ Ｇ 罐保 冷 结构 特 点 ，并 以一 台１ ０ Ｌ 单容 罐 的保 冷设 计 为例 ，验 Ｎ 储 ００ ０ ｍ ＮＧ 证 其 自然漏 热量 和 日蒸发 率 ，为 大型Ｌ 储罐 保 冷设 计提供 了依据 。 ＮＧ 关键 词：Ｌ Ｇ 罐 ；保 冷材 料 ；保 冷结 构 ；漏热 ； 日蒸发 率 Ｎ 储
具有 的特性 ； ；
—
（ ）介绍 了大型 Ｌ Ｇ单容罐的保 冷结构设计 ； ２ Ｎ （ ）提 出了一种计算 大型 Ｌ ３ ＮＧ单 容罐 自然漏热 量和 Ｅ蒸发率 的工程方法 ，该方法简单易行 ，可应用 ｔ
弹性毡导热 系数 ，ｗ／（ ℃） ｍ・ ；
式中
ｍ ——储 罐 内 Ｌ ＮＧ总质量 ， 。
由式 （ ）可知 ，该保冷设计满 足设计 要求 。 ７
ｂｔ ｅ ＊ ｎ １ ５Ｃ ［］ ｅ ｎ０Ｃ ａ ｄ・６ ￣ Ｓ． ｗｅ
周永春 ， 刘浩 ． Ｎ Ｌ Ｇ低温储罐绝热性能的探究 ［ ． Ｊ 化工设计， 】
２ １ ，２ （） １—９ ０ ０ Ｏ２： ７１ ．
由于 Ｌ ＮＧ储 罐为常压 低温储 罐 ，用于绝 热的保
２１ ０ ２年 ６月
张新建 ，等 ． 大型Ｌ 单容 罐保 冷结构设计及绝热验算 ＮＧ
＝
１
Ｄ
＋
＿９３ ５７Ｗ ． ｏ
１ Ｄ
（ （ ） ４
设计进行 了详细 的研究 。 （ ）给出 了用于 Ｌ １ ＮＧ储罐 的绝热保 冷材料所应
Ｚ ＨＡＮＧ ｎｊ ｎ ， Ｘｉ－ ａ ’，ＣＨＥ ｉ ｕ ｎ ｉ － Ｎ Ｍｅ ｑ ａ ，Ｙ ． ＡＯ ｕ ．ｕ ｎ ， Ｚ ｏｑ ａ ’
（． ｆ ｉ ｅｅａ ｍ ｃ ｉｅ ｅｅｒｈ ｎｔｕｅＨｅ ｉ ３ ０ １Ｃ ｉ ； １Ｈｅ ｇ ｎｒｌ ａ ｈｎｒ ｓａｃ Ｉｓｉ ｔ ｆ ２ ０ ３， ｈｎ ｅ ｙＲ ｔ ， ｅ ａ ２ Ｎ ｔ ｎ ｌ ｅｈ ｉ ｌ ｅｅ ｒｈＣ ｎｅ ＇ ａｅ ｎ ｉｅｒ ｇｏ Ｐ ｅｓ ｒ ｅｓｌａ ｄ ｐ ｌ ｅ， ｆ ｉ ２ ０ ３ ， ｈ ａ ． ａｉ ａ ｃｎｃ ｓａｃ ｅ ｔ Ｏｌ ｆ ｔＥ ｇｎ ｅｉ ｒｓｕｅＶｓｅ ｎ Ｐｉ ｉ ｓＨｅｅ ３ ０ １ Ｃ ｉ ） ｏ Ｔ ａＲ ｒ ｌＳ ｙ ｎ ｆ ｓ ｅｎ ｎ
】 】 】
式中
ｍ —— 储罐每天蒸发量 ，ｋ ； ｇ
△ 厅—— Ｌ Ｇ气化潜热 。 Ｎ
冷设计 ［ ．油气储运 ，２ ０ （ ： １ ５ Ｊ ］ ０ ５７ １－ ． ） １ 王冰 ，陈学东 ，王 国平．大型低温 Ｌ Ｇ储 罐设 计与建造技 Ｎ 术的新 进展 ［ ．天然气工业 ，２ １（ ：０ —１ ． Ｊ 】 ０ ０５ １ ８１２ ）
２１ 保冷材料性能要 求 ．
储罐 的玻璃棉特性如表 １ 所示 。
２１ 玻璃 布 ．． ２
玻璃 布在 Ｌ ＮＧ储罐 中主要 起到对保 冷材料 （ 弹
收 稿 日期 ：２ １．２１ ０ ２０ ．７
作者简介 ：张新建 （９ ５ ） 男 ， １ ８一 ， 河南鹿 邑人 ， 助理工程师 ， 士。 硕 主要从事 石油化工设备设计 、技术服务工作 。
中图分类号 ：Ｔ ５ ．；Ｔ ９ Ｑ ０ ０２ Ｈ ４ 文献标 识码：Ａ 文章编号 ：１０ — ２ １２ １）３０ ３— ４ ０ ９ ３ ８ （０ ２０ — ０ ０ ０
液化 天 然气 （ ＮＧ）技 术 的发展 ，很好 地 解决 Ｌ 了天 然气 的储存 和 运输 问题 ［。Ｌ １ ＮＧ储存 方式 主要 ］ 有 两 种 ：一 种是 低 温压 力储 存 ，另一 种是 常压 低温 储 存 。常 压低温 储存压力 低 、安 全性高 、挥发较慢 ， 大大增加 了 Ｌ ＮＧ 的储存量 ，适合大容量储存 ［］ ２ 。目 － ３ 前 ，国内 自主研 发并成功 制造 的常压低温 Ｌ Ｇ储罐 Ｎ 的最大容积为 １ ０ ０ ０ｍ 。 ０ 本文根据 Ｌ ＮＧ大 容 量 储 罐 的超 低 温 特 点 ，对 Ｌ ＮＧ储罐 的绝 热保冷 材料及 其保 冷结构 设计 进行 了 研究， 并以一 台 １ ０ ＩＬ Ｇ储罐 的保冷设计 为例 ， ００ ０Ｔ Ｎ １
ＢＳ ＥＮ ４ ２ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｆｓ ｔ ｕｉ ， ｅ ｔ ａ ， １ ６ ０， ｓ ｇ ｎ ｎ ｆ ｃ ｕ ｅ ｏ ｉｅ ｂ ｌ ｖ ｒｉ ｌ ｔ ｃ
储罐 的 日蒸发率为 ：
７ ７＝ ×１ ０ ＝ ００ ６ ＜０ ０ ％ ０％ ．７ ％ ．８ （） ７
冷材料可采用导 热系数 在 １ Ｗ／ｍ ・ 以上 的泡 沫 、 ０ （ Ｋ） 粉 末及纤 维材料 。 目前 ，常用 于大型 常压 Ｌ ＮＧ单 容罐 的保冷绝热材料有玻璃棉 、 玻璃布 、 膨胀珍珠岩 、 弹性毡 、泡沫玻璃砖等 ，其通用要求 为应满 足导热系
数小 、密度低 、吸湿率及吸水率小 、抗冻性强等 。
ｃ ｉ ｉ ａ ，ｆａ ・ ｏｔｏｍｅｄ ｓ ｅ ｌｔ ｎｋ ｏｒｔ ｔ ａ ｆ ｙｌｎｄｒｃ ｌ ｌ ｔｂ ｔ ｔ ｅ ａ ｓ ｆ ｈｅ ｓｏｒ ｇｅ ｏ
ｒ ｒ ｇｅ ａ ｅ ｅｆ ｉ ｒ ｔ ｄ，ｌ ｑ ｅ ｉ ｄ ｇａ ｅ ｔ ｐｅ ａ ｉ ｅ ｉ ｕ ｆ ｅ ｓ ｓ ｗｉｈ ｏ ｒ ｔｎｇ ｔ ｍｐｅ ａ ｕｒ ｓ ｒ ｔ ｅ
膨胀珍珠 岩导热系数 ，ｗ／（ ℃ ） ｍ・ ；
Ｊ —— 内罐罐壁包裹 弹性毡后 的直径 ，１： ［ ） Ｔ Ｉ
— —
到Ｌ ＮＧ储罐工程 中； （） ４ 以克拉玛依一 台 １ ０ ＩＬ ０ ０Ｔ ＮＧ单容罐为例 ， ０ Ｉ
验证 了该保冷结构设计 的合理 Ｉ 生。
参 考 文 献
第４ ９卷第 ３ 期
２ １ 年 ６月 ０２
化
工
设
置
与
管
道
、， ． ＮＯ．３ ０１４９ Ｊ ｎ． ０１ ｕ ２ ２
Ｐ ＯＣ Ｓ ＱＵ Ｐ Ｎ Ｒ Ｅ ＳＥ ＩＭＥ Ｔ＆ ＰＰＮＧ ＩＩ
大型Ｌ ＮＧ单容 罐保冷结构设计及绝 热验 算
张 新 建 ，陈 美全 ，姚 佐权
（ ．合肥 通用机械研究院 ，合肥 １ ２ ０ ３ ；２ ３ ０ １ ．国家压力容器与管道安全工程技术研究 中心，合肥 ２ ０３ ） ３ ０ １
２ ０ （）３ —３ ０ ９４： ９４ ．
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则 Ｅ蒸发量 为： ｔ
ｍＢ ２ × ３ ６ ０× Ｗ／ ｈ ＝ １ ． ｋ ／ ＝ ４ ０ Ａ ３７ ７ ８ ｇ ｄ （） ６
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３ ４ ５ ６ 陈江凡 ，邹华生 ，龚敏 ．大 型液化气 低温储 罐结构及 其保
如图 １ 所示 。
２１ 玻璃 棉 ．． １
玻璃棉 在 Ｌ ＮＧ储罐 内主 要用于 吊顶 保冷 、接 管
保冷 及其他 保冷 材料施 工时 的 间隙部位 。用 于 Ｌ Ｇ Ｎ
２ Ｌ ＮＧ单 容 罐 保 冷 结 构 设 计
Ｌ ＮＧ低温 储 罐 的绝 热 保 冷性 能 直 接影 响 能耗 。 对于低温储罐 ，热量会 通过热传导 、对流、辐射等方 式传人储 罐， 进而导致部分 Ｌ ＮＧ气化 ， 产生 Ｂ Ｇ气体 。 Ｏ
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