薄膜型LNG储罐结构与施工研究
薄膜型LNG储罐结构与施工研究
薄膜型LNG储罐结构与施工研究摘要：近些年，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的低碳经济模式，在国内得到了大力推广。
液化天然气作为重要的清洁能源，在生产及生活中被广泛应用。
LNG接收站的建设与运营在我国还处在高速的发展期。
LNG储罐用于存储LNG介质，为接收站中最为重要的设备。
薄膜型LNG储罐在海外已经得到了广泛应用，作为一种新型的LNG存储罐型，近年被引入到国内。
关键词：薄膜型LNG;储罐结构;施工前言近几十年以来，随着天然气液化技术的不断成熟，全球天然气消费量持续提升。
大型偏远气田的天然气液化后可输送至管线无法到达的市场，已发展形成全套产业链。
作为液化天然气(liquef i ednaturalgas，LNG)产业链中不可或缺的存储设施，也是LNG接收站建设投资最高、工期最长、技术最先进、难点最多的关键环节，LNG储罐的技术发展备受业界关注。
近年来，LNG储罐呈现大型化的发展趋势，薄膜型储罐的优势逐渐凸显。
文章将从国内外薄膜罐技术研究现状、薄膜罐与全容罐对比及可行性分析等方面展开论证，以明晰其在国内的推广应用前景。
1LNG储罐的发展情况LNG储罐的设计要确保三个主要功能：结构承载能力、气/液密性以及绝热。
结构承载力由外部预应力混凝土罐承担，气/液密性由一次薄膜和碳钢衬里(抗压环及钢穹顶处)保证，绝热由波纹板和混凝土外罐之间的聚氨酯泡沫绝热层以及安装在铝吊顶上的玻璃棉保证。
和9Ni罐一样，储罐的所有平台、设备及管道和仪表全部预留并支撑在储罐顶部，在储罐底部引导固定。
薄膜型LNG储罐。
按照结构形式进行划分，LNG储罐有单容罐、双容罐、全容罐及薄膜罐四种。
在早期建设的储罐多为单容罐，从1985年以后，双容罐的建造数量增加。
从2000年开始，各个国家全容罐的建设数量大幅增长，很少再建设单容罐和双容罐。
目前国内的大型LNG储罐均为全容罐。
相比其他几种结构形式的储罐，薄膜罐的研发应用较晚，其优势在于理论上罐容没有极限，可以设计出超大型储罐。
LNG储罐构造及建设技术
堆积绝热：选择导热系数小的绝热材料装填在 在需要绝热的部位上以达到绝热的目的。 堆积绝热材料的种类: （1）泡沫型 聚氨酯、聚苯乙烯、橡胶等 （2）粉末型 珠光砂 （3）纤维型 玻璃纤维、矿棉、石棉 （2）和（3）共同使用
LNG储罐形式
按储罐的设置方式：地上储罐和地下储罐
按储罐结构形式：单包容罐、双包容罐、全包 容罐及膜式罐
最大操作液位高度 34260mm
480kg/m3
设计压力
设计输入流量 设计输出流量
最大：290mbarg，最小：-15mbarg
12100m3/h 1260m3/h
外罐内径82000mm，内罐直径80000mm，外罐总高度49925mm， 内罐总高度35430mm。
第二节 储罐的结构与建造
由于全容罐具有更高的安全性，在LNG储存 越来越大型化并且对储存安全性要求越来越高的 今天，全容罐得到更多的采用也是必然的。
≤0.13
≤0.3
≤0.9
≤0.01
≤0.005
≤0.12
6~10
≤0.4
≤0.3
≥0.2
≤0.2
≤0.2
≤0.2
≤0.32
9%Ni钢板（ ASTM A553M Type 1）机械性能
Rp 0.2% /MPa 抗拉强度 /MPa L0 /% 低温韧性/-196℃ 低温冲击功 (J) 试样断口侧膨胀
≥70
2、保冷层 (1)罐壁保冷。 外罐衬板内侧喷涂聚氨酯泡沫,一般要求聚氨酯泡沫 导热系数≤0.03 W/(m· K),密度40～60 kg/m3,厚度150 mm左右。 (2)罐顶保冷。 内罐顶采用悬吊式岩棉保冷层,如某罐罐顶设置了4层 玻璃纤维保冷层,每层厚100 mm,玻璃纤维棉的密度为 16 kg/m3、导热系数为0.04 W/(m· K)
２０２３年《化工设计》１～６期分类索引
李先顺等 （５） 关于高填方边坡的地基处理方案对比分析 刘立锋 （５） 海外某天然气处理厂工艺流程优化 崔世华 （６） 搪玻璃设备及管道布置安装浅析 王佳宁 （６） １０５０ＭＷ 超超临界机组炉膛负压控制策略分析与优化
钟文龙 （２） 常压储罐改造为微内压储罐的稳定性分析 王金花 （２） 关于降膜蒸发器的布膜器的设计研究 亓建伟等 （２） 二氧化碳加氢制甲醇合成工艺探讨 周明灿 （３） 不同溶剂对光气介质体系影响比较 乔洪虎等 （３） 工业装置用塑料管材的选材设计 王兴龙 （３） Ｓ３２１０１经济型双相不锈钢焊接工艺研究 刘玉祥 （３） 球形封头开孔补强四种设计方法对比 孙 禹 （３） 基于有限元法的峰值应力计算的影响因素 李红星等 （３） ＡＳＭＥＢＰＶＣ． Ⅷ．１－２０２１中 换 热 管 与 管 板 连 接 焊 缝 强 度 计 算 及 探讨 王 任 （３） 楼板假定对于平面凹进框剪结构抗震计算的影响 张元琦 （３） ＡＰＣ系统在乙烯装置上的应用 彭志翔等 （３） 光伏并网逆变器拓扑结构的研究 刘 凯等 （３） 危险源识别及评价工作要点 樊华伟 （３） ＬＮＧ冷能发电模式分析 任 锦 （４）
多层螺旋管式换热器的计算 胡智力 （１） 中心化验室钢瓶储存间设计探讨 周卫红等 （１） 双氧水生产装置设计探讨 周 伦等 （１） 往复式压缩机管道振动跨度以及支架刚度设计分析
程 强等 （１） 圆形平盖开孔补强的对比讨论 杨 光 （１） 焊接顺序对厚壁筒体纵焊缝残余应力的影响 李静文 （１） 钢制圆筒形固体料仓设计 王传普等 （１） 薄膜型 ＬＮＧ储罐结构与施工研究 段圣杰等 （１） 现场智能接线箱的降温方式的研究与比较 姚勇涛等 （１） 加氢反应器温度测控方案探讨 张新旺 （１） 二氧化碳提纯塔底重沸器选型研究 台宁宁等 （２） 硫酸法钛白酸解废渣中钛的回收及综合利用 孙群山 （２） 浅谈工程设计中再沸器的设计方法 贾会平 （２） 基于 ＡＮＳＹＳ的管道气柱共振研究 曾兆强等 （２） 化工装置模块化设计和建造技术的研究 蒋 飞等 （２） 多晶硅行业数字化交付实践 张立震等 （２） 尿素合成塔典型失效形式及应对策略 房全国等 （２） 防上筒仓管带输送机重锤自由坠落设计、施工优化
LNG储罐结构形式分析
LNG储罐结构形式分析LNG储罐结构形式分析摘要：目前国内天然气的需求量逐年递增，受上游管道天然气供应量的限制，全国多数地方发生“气荒”，LNG作为有效补充气源发展迅猛，LNG储罐得到迅速发展。
目前国内沿海接收站LNG储罐大多采用预应力钢筋混凝土结构，内地LNG工厂及城市燃气企业大多数LNG储罐采用金属储罐。
本文主要介绍LNG储罐的结构及选型要求。
关键词：LNG储罐类型；结构；分析1 储罐典型结构及特点1.1单容罐1.1.1单容罐由主容器和外罐组成。
采用吊顶式结构，主容器与外罐的气相空间连通，由外罐承压，但外罐不能承纳低温液体。
单容罐应设置围堰，应能容纳主容器可能泄漏的全容积液体。
单容罐因液体可能泄漏至罐外，因此比较适合人口稀少、建筑物较少的地区，与周围建筑物、设施以及铁路、高速公路等应有较大的安全距离。
1.2 双容罐双容罐由主容器和次容器组成，主容器可同时密封液体和蒸汽。
当主容器发生泄漏时，次容器应可盛装主容器内的所有液体，可采用钢制结构或混凝土结构。
次级容器顶部为开放式，因此无法防止产品蒸汽的逃逸。
双容罐安全性能较高，无需围堰，适合建造于有一定人口密度的区域。
双容罐目前在国内还没有得到应用，国外尚未见双容罐的相关资料。
双容罐的典型结构见下图1.3 全容罐全容罐由主容器和次容器组成。
主容器是一个储存液体产品的自支撑式、钢制单壁罐，可采用顶部开口结构不储存蒸发气，或者配备拱顶以便产品蒸发气。
次容器为配备拱顶的自支承式钢质罐或混凝土罐，当储罐正常工作时为储罐提供主要蒸汽密封，当主容器发生泄漏时，盛装所有液体产品并维持结构的蒸汽密封性能。
全容罐安全性能高，特别适合建在人口密集的地区。
LNG预应力钢筋混凝土储罐具还具有良好的抗击外部冲击和热辐射的能力1.4 薄膜罐薄膜罐由钢制主容器（薄膜）、绝热层和混凝土罐组成。
作用在薄膜上的全部液体静压力荷载及其它荷载均承载绝热层转移至混凝土罐上。
产品蒸发气储存的储罐顶部薄膜罐因其安装难度较大，质量不易控制，陆地上未得到广泛应用。
LNG储罐混凝土施工措施分析
LNG储罐混凝土施工措施分析发布时间：2022-09-02T02:26:40.928Z 来源：《建筑实践》2022年第8期(下) 作者：许东来、郑呈龙、白瑞雨[导读] LNG储罐混凝土作为混合型材料，用于LNG储罐施工中，所形成的混凝土结构是LNG储罐的重要结构许东来、郑呈龙、白瑞雨中国建筑第二工程局有限公司，广东深圳 518034摘要：LNG储罐混凝土作为混合型材料，用于LNG储罐施工中，所形成的混凝土结构是LNG储罐的重要结构。
LNG储罐混凝土施工质量会直接储罐的质量。
因此，就必须对LNG储罐混凝土施工中各个环节加以把控，不仅要控制材料，而且还要控制施工工艺，保证均满足LNG储罐混凝土施工要求，并积极对混凝土进行养护，从而更好地保证混凝土施工质量，为LNG储罐的整体质量打下良好基础，也为LNG 行业发展做好担当。
基于此，本文主要分析了LNG储罐混凝土施工措施。
关键词：LNG储罐；混凝土；施工措施引言LNG储罐混凝土施工是储罐工程质量控制的重要环节，直接影响着LNG储罐工程整体施工水平，LNG储罐混凝土结构在具体的应用中，会受到各种因素的影响导致产生质量问题。
为了不断提高LNG储罐混凝土施工水平，施工人员需要加大对于混凝土施工技术的研究力度，利用现代化的仪器设备对施工温度进行监测管理，有效控制浇筑、振捣等施工过程，从而使得施工结果满足预期标准。
1LNG储罐混凝土结构施工概述当前，随着LNG行业的快速发展，人们对LNGC储罐工程项目建设施工质量提出了更高的要求，这对于建筑施工企业发展而言是挑战也是机遇。
施工企业在LNG储罐工程项目建设施工中需要对混凝土施工技术应用进行严格控制，总结以往LNG储罐施工经验及存在的不良问题，通过规范、科学化应用LNG储罐混凝土施工技术加强混凝土施工质量控制。
就现阶段的情况而言，混凝土施工包含预制方法和现浇方法，二者的最大差别就是混凝土的浇筑地点有所差异。
就预制法来说，无须在建造现场进行混凝土的浇筑，在工厂就可预制各类混凝土产品，具有成本低、性能强、可加快施工进度等优点，但建筑整体性较差。
韩国LNG薄膜储罐技术的发展
韩国于1987年起引进LNG ，首个接收站为平泽（Pyeongteak ）接收站，一期即引进了4台采用法国GTT 技术设计的地上10000m 3薄膜罐[1]。
在引进薄膜罐技术的过程中，KOGAS （韩国燃气）即开始了技术吸收与转化，开发出属于自己的专利薄膜罐技术，并于1997年获得法国国际专利[2]。
本文通过对公开技术资料的搜集整理，对韩国关于LNG 薄膜储罐相关技术的引进、吸收、本土转化与开发过程进行了梳理，以期为我国LNG 薄膜储罐技术的引进及转化提供借鉴。
1薄膜储罐技术的研发1.1储罐薄膜材料的拉伸断裂韧性试验对于薄膜储罐材料，韩国浦项钢铁有限公司开发了冷加工STS 304不锈钢，以作为制作液化天然气储罐薄膜的材料[3]。
KOGAS 在温度范围为-162~20℃的条件下，对2mm 厚的STS 304不锈钢进行了拉伸断裂韧性试验。
试验评估了低温对材料强度、延展性和断裂韧性的影响。
通过断口形貌观察，研究了断裂韧性与临界拉伸带宽度之间的关系。
试验在一台装有低温恒温器的由计算机控制的100kN 伺服液压试验系统上进行。
试件置于低温箱内，箱内喷入液氮，温差控制在±2℃。
当温度稳定在-162、-120、-80、20℃时，且当拉伸仪输出恒定后，开始进行试验。
试件长50mm 、宽12.5mm ，靠近裂纹扩展路径有一个紧致拉伸（CT ）试样，其厚度为2mm 、宽度为40mm 。
通过对试验结果进行分析发现，在-162~20℃范围内，随着温度的降低，抗拉强度显著提高，0.2%的屈服强度对温度相对不敏感。
在20℃时，总伸长率突然下降为0%；在-80℃时，总伸长率略有下降，直至-162℃。
随着温度降低到-80~5℃，DOI ：10.3969/j.issn.1001-2206.2022.03.014韩国LNG 薄膜储罐技术的发展常旭宁，郭保玲，赖建波，王佩广，程韦豪北京市燃气集团研究院，北京100011摘要：通过对公开技术资料的搜集整理，对韩国关于LNG 薄膜储罐相关技术的引进、吸收、本土转化与开发过程进行了梳理，分别介绍了薄膜储罐技术的研发、薄膜储罐的设计改进、试验储罐的建设、薄膜储罐技术的应用等，重点对储罐薄膜材料的拉伸断裂韧性和储罐薄膜的抗冲击性试验方法与试验结果、储罐薄膜的有限元分析和基本形状试验、储罐薄膜的疲劳寿命分析、试验储罐的主要特点和内罐描述、薄膜储罐技术在仁川和济州岛接收站的应用情况等进行了较为详尽的论述。
LNG储罐预应力混凝土施工技术研究
LNG储罐预应力混凝土施工技术研究引言：LNG（液化天然气）是一种清洁、高效的能源，被广泛应用于石化、城市燃气等领域。
LNG储罐作为储存和输送LNG的重要设施，起到了至关重要的作用。
为了确保LNG储罐的安全可靠运行，预应力混凝土作为主要结构材料被广泛应用于LNG储罐的建设。
本文将探讨LNG储罐预应力混凝土施工技术的研究。
一、预应力混凝土的基本原理预应力混凝土是在混凝土施工过程中向混凝土结构施加预先设计的拉力，以提高混凝土结构的承载力和抗裂性能。
预应力混凝土的基本原理是通过预应力张拉机将钢筋或预应力钢束施加预定的拉力，然后浇筑混凝土。
预应力拉力的引入可以有效减少混凝土受力时的应力和变形，提高混凝土材料的抗弯、抗剪、抗压能力。
1.预应力混凝土工艺研究：LNG储罐是一个大型的混凝土结构，预应力混凝土的施工是一个复杂的工艺过程。
需要详细研究不同部位的预应力混凝土施工工艺，包括拉筋或张拉预应力钢束的工艺、预应力钢束的焊接工艺、预应力钢束的集中落锚点设计和施工等。
这些工艺研究可以有效提高施工效率和工程质量。
2.材料选择和试验研究：预应力混凝土的材料选择对LNG储罐的性能至关重要。
需要选择高强度、低收缩、低蠕变的混凝土，以满足LNG储罐结构的要求。
此外，还需要进行混凝土的试验研究，包括材料强度试验、蠕变试验、收缩试验等，以评估混凝土的性能和适用性。
3.预应力设计和优化研究：LNG储罐的预应力设计是一个复杂的工程问题。
需要根据LNG储罐的结构形式和受力特点，进行预应力张拉力的计算和布置，以保证LNG储罐在运行过程中的安全性和可靠性。
此外，还需要对LNG储罐的结构进行优化研究，包括减少材料使用量、提高结构效率等。
4.施工质量控制研究：预应力混凝土施工质量的控制对于LNG储罐的可靠性至关重要。
需要针对不同的施工工艺和施工环境，采取有效的施工质量控制措施，如控制混凝土的浇筑温度、保证张拉力的准确传递、控制差张等，以保证施工质量的可靠性。
LNG储罐预应力混凝土施工技术研究
第一章液化天然气(LNG)及储罐概述一、液化天然气(LNG)简介LNG是在常压下将天然气通过一定的制冷循环冷却到-162℃左右变成液体，其体积约为常温常压下气态天然气的1/600。
LNG是天然气特有的运输和储存形式，它有利于天然气的远距离运输，与管道输送相比，降低了输送成本，供气更加灵活；等质量LNG要比的常温常压下气态天然气体积小得多，降低了天然气的储存成本。
液化天然气(LNG)的出现为天然气的长距离输送提供了一种经济、可行的方法。
二、LNG接收站LNG通过远洋运输到达进口国，需要有专门的接受终端对LNG进行储存、再气化。
在LNG生产工厂和接受终端都设有相应的LNG储罐，这些LNG储罐一般都是容量在1×104m3以上的大型储罐。
LNG储罐大型化的趋势越发明显，单罐容量20×104m3储罐的建造技术已经成熟，最大的地下储罐已达到25×104m3容量。
三、LNG储罐的设置的形式可分有地上式，地下式，半地下式和坑内式几种，地上式储罐的结构型式有单容积式罐、双容积式罐、全容积式罐。
目前我国主要采用地上全容积式储罐。
LNG储罐按容量10000-400000m3为大型储罐， 40000-200000m3为特大型储罐典型特大全容罐结构示意图图中：1—主容器（钢） 2—次容器（钢） 3—底部绝缘材料 4—基础 5—基础加热系统6—柔性绝热材料 7—悬顶绝热体 8—灌顶（钢） 9—松散填充绝热材料 10—混凝土顶 11—预应力混凝土外罐 12—预应力混凝土外罐内部绝热材料全容罐几何模型全容罐实景第二章混凝土工程一、模板工程罐筒模板可采用DOKA模板或翻模施工。
（一）DOKA模板（1）罐体桶身混凝土采用DOKA模板，由DOKATOP15大墙模板体系（模板面板：包括面板、钢围檩、围檩夹和木工字梁）、150F爬升模板体系（支撑系统：括悬臂支架、剪刀撑、连接件、爬升锥）和工作平台及其他辅助材料（调节件、加长钩头螺栓、锚筋和螺栓等部件。
LNG船三种储罐系统比较分析
ＬＮＧ船三种储罐系统比较分析
王永伟 王传荣 王 晶
随 着 ＬＮＧ 需 求 的 不 断 增 长， 世界范围内投入使用的 ＬＮＧ 船的数量正逐年增加， 为使储罐 在整个服役期间保持坚固， 在 ＬＮＧ 船的建造过程中， 储罐的焊 接 也 有 严 格 的 要 求 。下 面 将 对 不 同 类 型 ＬＮＧ 船 的 储 罐 的 材 料 、 建造方法及修理等进行比较分 析。
目 前 已 建 成 的 安 装 Ｔｅｃｈ－ ｎｉｇａｚ 储 罐 的 ＬＮＧ 船 的 容 积 与 ＧＴ 设 计 的 ＬＮＧ 船 相 似 ， 为 １４７０００ 立方米， 正在建造中的该 型 船 容 积 最 大 达 到 了 ２７００００ 立 方米。 ＣＳ１
（ １） 建造材料 ＣＳ１ 系 统 储 罐 的 主 隔 膜 为 殷钢 （ ２） 建造方法 绝缘层和二次隔膜则采用 ＴＺ 系 统 的 聚 氨 酯 泡 沫 板 和 Ｔｒｉｐｌｅｘ。 目 前 采 用 该 系 统 的 船 舶 尚未有投入使用的， 只有三艘正 在法国的船厂进行建造。
比较对象
ＳＰＢ型
尺寸 船重量 储罐数量
紧凑 轻
最少
汽化率
最低 ０．０５％／ｄ
上甲板空间
完全不受限制
任意装载量水平
可能
航行
容易
压力控制
简单
温度控制
简单
不可泵送的 液体量
最少 （ ３ 立方米／储罐）
维 外部 护 内壳／绝热
容易 最容易
ＭＯＳＳ型
保护钢罩
液舱壳体
带绝热层的 防溅屏壁
液货舱 舱裙加强 支承体
滴盘 防护罩
舱裙下 部绝热
ＧＴＴ型
绝热层
压载水
较大型液化天然气船上 采用的 Ｍｏｓ ｓ 围护系统
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薄膜型储罐施工技术
LNG薄膜型储罐施工技术摘要：本文主要描述了法国GTT薄膜罐技术的应用、薄膜罐的组成、薄膜罐施工程序及薄膜罐的优缺点。
关键词： LNG薄膜储罐 GTT 内罐薄膜围护系统施工程序优缺点1、概述LNG薄膜型储罐作为一种新型储罐，目前全球已有近百座陆地LNG薄膜罐建成，但对国内而言，陆膜技术的应用仍是一片空白。
较之常见的9%镍钢全容储罐，薄膜罐设计更为紧凑，在提升安全稳定性、增大有效罐容、降低单方造价、缩短建造周期、节能降耗等方面具有不可比拟的技术和经济优势。
国内首座薄膜罐正在进行建造总，新建1座29000m³LNG薄膜型储罐，采用法国GTT公司的GST®薄膜技术。
GTT（法国工程公司）是大容量LNG（液化天然气）低温近气压下围护系统设计施工的世界领导者。
法国工程公司GTT，成立于1994年，由当时薄膜围护系统两大巨头兼并而成立。
GST™或Technigaz旗下™GTT薄膜技术，已被广泛用于欧亚29个LNG（液化天然气）储罐和4个LPG（液化石油气）储罐。
图1：内罐薄膜围护系统组成原理2、薄膜罐组成薄膜罐除混凝土外罐与9%Ni钢全容罐几乎相同外，绝热层、罐底和内罐结构与9%Ni钢全容罐均存在较大差异。
薄膜罐由一个薄的钢质主容器（即薄膜）、绝热层和一个预应力混凝土外罐共同组成，构成一个整体的复合结构。
内罐采用1.2~2mm的304不锈钢薄膜，只承担液密、气密作用，液重等荷载通过PUF（聚氨酯泡沫）保冷材料传递到混凝土外罐由外罐承受。
内罐薄膜特殊“波纹”褶皱结构，允许超低温下薄膜像“弹簧”一样沿着纵向和横向自由收缩，抵消低温应力及带来的低温变形。
薄膜背部PUF保冷层形成独立结构，PUF保冷层与外罐之间通过墙体内侧环氧树脂防潮层、马蹄酯防止外界湿气渗透到保冷材料中。
内罐薄膜围护系统主要由不锈钢薄膜、绝缘层、树脂层组成。
3、薄膜罐施工程序薄膜内罐的施工起点为防潮层和水压试验提交结束，终点为内罐封闭及最终密性试验结束，主要包括以下工作。
薄膜型LNG_储罐结构与施工研究
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CHEMICAL ENGINEERING DESIGN
化工设计 2023，33（1）
1. 2 防潮层 聚合物防潮层应用于混凝土外罐的内表面，
以防止在储罐的使用期间，水蒸汽或液体水从 混凝土外部进入绝热空间。施工前，外罐内表 面要进行裂缝、蜂窝、麻面修补处理，混凝土表 面应平整，满足 3m 偏差不超过 5mm，以避免后期 在承受设计压力时，绝热层上产生局部应力。同时， 混凝土基层的抗拉强度也应满足设计要求。通 过喷砂等方式进行混凝土表面粗糙度处理，处理后 的表面外观应达到 ICRI 规定的 CSP3~CSP6 水平 [3]。 1. 3 承重胶泥
二次薄膜，为次屏蔽，安装在绝热层空间内， 混凝土结构内表面和主屏蔽膜之间的墙体底部 和下部。在外墙内侧约 5m 的标高处，预埋耐低 温埋件，次屏蔽板通过扁钢与埋件连接在一起，形 成一个密闭的空间，即热角保护区域。如果主屏蔽 发生泄露，次屏蔽可确保液体密封性，以保护混 凝土墙体底部热角保护区域在一段时间内免受低 温影响，从而为储罐正常停止工作争取时间。 1. 9 绝热系统
图 6 催化剂床层柔性热电偶布点图
3 结语
加氢反应器温度控制一直都是加氢装置高效、 连续运行的关键，相关测温元件的选型对加氢反应 器的温度控制至关重要。在实际工程中，应针对反 应器的结构，因“器”制宜，选择合适的测温元件 型式，合理地设置温度测量控制方案，确保测温元 件能准确灵敏地反映出各测点的温度变化情况，用 合理的投资，实现工艺装置的连续平稳运行，从而 创造出更大的经济效益。
板→二面体绝热板→标准绝热板（5m 以下），b. 承
台 ：扇形绝热板→标准绝热板 ；⑤填充螺柱孔 ；⑥
大型LNG薄膜罐承台施工
104研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.11 (下)1 前言LNG 薄膜罐储罐建设主要分为内罐和外罐工程，内罐以保冷储液为主要使用功能，外罐工程为桩基础以上的预应力钢筋混凝土结构，主要为结构承重和围护功能，工程从施工部位上分为承台、罐壁、罐穹顶工程，其建设周期约为12个月，占整个LNG 储罐建设约1/3的工期。
2 工程概况本工程拟建4座LNG 储罐，包括4座220000m³的LNG 薄膜罐。
LNG 储罐（T-6205&T-6208&T-6206&T-6209）本项目承台厚度边缘1.6m，中心区域1.2m；承台中心区域架空高度1.7m，承台边缘区域架空1.3m，承台外大型LNG 薄膜罐承台施工杨万东1，陈念来1，邓冲2，顾浩2（1.中国寰球工程有限公司北京分公司，北京 100102；2.上海电力建筑工程有限公司，上海 200031）摘要：随着近几年我公司承接的LNG 项目不断增加，在LNG 储罐施工工艺上也在不断创新，大型LNG 储罐架空式承台越来越多，架空式承台施工工艺不断创新，本项目采用了盘扣式脚手架作为承台施工的支撑脚手架，对比了以往钢管脚手架，具备了更好的经济性和安全性、高效性，极大地缩短了承台建设工期。
关键词：盘扣脚手架；架空式承台；大型LNG 储罐中图分类号：TE972 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2023）11（下）-0104-03径94.500m。
承台中心至半径38.60m 范围内底板厚度1.2m（内圈）；承台中心半径38.60～39.80m 承台厚度为1.2～1.6m；承台中心半径39.80m 至承台边厚度为1.6m（外圈）。
每个罐主要由401根直径1.4m 的混凝土灌注桩支撑圆形承台。
本工程基础底板面积：7010m²，混凝土量：9337m³，共分五块浇筑成型。
基于改进LEC法的薄膜型LNG储罐内罐施工安全评估
DOI ：10.3969/j.issn.1001-2206.2023.05.008基于改进LEC 法的薄膜型LNG 储罐内罐施工安全评估曾常亮北京市燃气集团有限责任公司，北京100032摘要：为提高对薄膜型LNG 储罐内罐施工存在的风险进行辨识与评估的可信度，较为准确评价现场安全状态，介绍了目前常用安全评价方法以及传统的LEC 评价法，针对传统LEC 评价法存在的主观性和局限性，引进施工企业的安全管理水平权重ω概念，明确ω的计算方式和取值范围，对传统LEC 评价法的计算结果进行修正，建立改进的LEC 评价模型。
以薄膜型LNG 储罐内罐施工为实例，采用改进的LEC 评价法对其主要施工程序进行风险分析与评估，评价的结果较传统的LEC 评价法更加符合实际施工现状。
关键词：LEC 评价法；安全管理水平；权重；薄膜型LNG 储罐；内罐施工Safety assessment of inner tank construction of thin-film LNG storage tank based on improved LEC methodZENG ChangliangBeijing Gas Group Company Limited,Beijing 100032,ChinaAbstract：In order to improve the reliability of analyzing and evaluating the risks existing in the construction of inner tanks of thin-film LNG storage tanks and accurately evaluate the on-site risk status,this paper introduces current commonly used safety evaluation methods and traditional LEC evaluation methods.Aiming at the subjectivity and limitations of traditional LEC evaluation methods,the paper introduces the weight ωconcept of safety management level for construction enterprises and makes clear the calculation method and value range of ω.The results of the traditional LEC evaluation method are modified to establish an improved LEC evaluation model.With the inner tank construction of a thin-film LNG storage tank as an example,an improved LEC evaluation method is used to conduct risk analysis and evaluation of its main construction procedures.The evaluation results are more consistent with the actual construction situation compared with the traditional LEC evaluation method.Keywords：LEC evaluation method;safety management level;weight;thin-film LNG storage tank;inner tank construction薄膜型LNG 储罐内罐施工是一项高风险的作业，涉及人、机、料、法、环境等多种复杂因素，容易引发各种安全事故，对现场施工人员和周围环境易造成潜在的安全威胁。
27078887_LNG薄膜罐结构与氮气系统运行模式
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｏｕｔｅｒ ｔａｎｋ ａｎｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｎｎｅｒ
ｔａｎｋ （ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｏｌｄ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）ａｒｅ ｄｉｓ－
ｃｕｓｓｅｄ． Ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｏｐｅｒａ－
ｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｏｐ－
ｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｂｒｅａｔｈｉｎｇ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｐｕｒｇｉｎｇ
图５ 次屏蔽薄膜结构
图６。胶合板用于绝热板与其他结构之间的粘接， 不锈钢锚固条用于主屏蔽薄膜与绝热板之间的焊
加强聚氢酯泡沫
胶合板
不锈钢锚固条
防潮层
外罐
ｂ．５ｍ及以下
图７ 保冷结构
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张 奕，等；ＬＮＧ 薄膜罐结构与氮气系统运行模式
·Ｂ １７·
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第４２ 卷 第６ 期
煤气与热力
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膜罐建设完成和投入运行，薄膜罐技术将越来越
成熟。
图１２ 一级绝热层底部吹扫管布置形式（示意图）
参考文献∶
【１】 韩猛．国内薄膜型ＬＮＧ 储罐可行性分析【Ｊ】．石化技
第４２ 卷 第６期
煤气与热力
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lng薄膜罐内部构造
lng薄膜罐内部构造
LNG薄膜罐的内部构造包括以下几个主要部分:
1.薄膜顶端通过外围埋件锚固在链壁的上端。
2.在拱顶下面是一层碳钢衬板，链壁上端的抗压环和一级薄膜紧密焊接以确保罐内的气密性良好。
3.在混凝土罐壁和一级薄膜(内链)之间是绝缘填充层，以支撑处于环境温度下的外链结构。
绝缘填充层承载了罐内LNG从薄膜传至外链的载荷，它的厚度取决于日蒸发率。
填充层由内向外层层紧固，始终处于氮气环境下，且对其进行监测。
绝缘填充层是一个独立的空间，氮气监测确保了罐内的气密完整性。
4.绝缘吊顶和拱顶之间形成了-定的绝缘空间，使得温度处于可承受的范围内。
绝缘吊顶是由玻璃纤维和玻璃纤维毛毡要盖的铝板组成，是罐顶的主要屏障，其厚度也取决于日蒸发率。
5.所有管道和仪表从罐顶连接，所以一级薄膜不会被穿透，保证了其完整性。
管道锚固在罐顶且只延伸至罐底部分。
此外，LNG薄膜罐由两层薄膜结构(主薄膜层和次薄膜层)和两层保温层构成。
是一个封闭的低温保温系统。
主薄膜层由波纹型的不锈钢薄膜制成，次薄膜层由复台材料制成，能够在零下163摄氏度存储LNG 并防止其泄漏。
同时还能限制LNG的蒸发损失。
制表：审核：批准：。
LNG薄膜罐施工工艺及控制要点分析
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第 ,) 卷!第 ( 期
煤 气 与 热 力!
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续保冷块&薄膜波纹板准确安装"
%"结论与建议
!薄膜罐保冷层可预制!减少现场工作量!标 准化程度高!缩短施工工期"
!薄膜罐密闭层薄膜波纹板可实现工厂焊接 预制!采用自动化焊接!提高焊接质量和焊接效率! 减少人为因素对焊接质量的影响"
图 $"薄膜罐密闭层薄膜波纹板
薄膜不锈钢板的手工焊采用钨极惰性气体保护 焊薄不锈钢板焊接难度较大易变形烧穿需要严 格控制焊接线能量和焊接速度 焊前需完成焊接工 艺评定制定焊接工艺卡要求焊工熟练掌握焊接技 术 与 23#4钢储罐内罐焊接相比薄膜罐密闭层 薄膜波纹板焊接工作量较小现场工期短并且能在 保冷层给定一定作业面后开展交叉作业不需待保 冷层完全安 装 完 毕 再 进 行 焊 接 进 一 步 缩 短 工 期 薄膜波纹板焊接能实现自动焊自动焊成形美观焊 接质量稳定速度快实现工厂自动焊接预制降低 现场手工焊焊接量缩短施工工期
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图 #"薄膜罐内罐保冷结构
薄膜罐保冷层不是与外罐对应的圆形!而是正
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薄膜型LNG储罐结构与施工研究
摘要：近些年，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢
的低碳经济模式，在国内得到了大力推广。
液化天然气作为重要的清洁能源，在
生产及生活中被广泛应用。
LNG接收站的建设与运营在我国还处在高速的发展期。
LNG储罐用于存储LNG介质，为接收站中最为重要的设备。
薄膜型LNG储罐在海
外已经得到了广泛应用，作为一种新型的LNG存储罐型，近年被引入到国内。
关键词：薄膜型LNG;储罐结构;施工
前言
近几十年以来，随着天然气液化技术的不断成熟，全球天然气消费量持续提升。
大型偏远气田的天然气液化后可输送至管线无法到达的市场，已发展形成全
套产业链。
作为液化天然气(liquef i ednaturalgas，LNG)产业链中不可或缺的存
储设施，也是LNG接收站建设投资最高、工期最长、技术最先进、难点最多的关
键环节，LNG储罐的技术发展备受业界关注。
近年来，LNG储罐呈现大型化的发
展趋势，薄膜型储罐的优势逐渐凸显。
文章将从国内外薄膜罐技术研究现状、薄
膜罐与全容罐对比及可行性分析等方面展开论证，以明晰其在国内的推广应用前景。
1LNG储罐的发展情况
LNG储罐的设计要确保三个主要功能：结构承载能力、气/液密性以及绝热。
结构承载力由外部预应力混凝土罐承担，气/液密性由一次薄膜和碳钢衬里(抗压
环及钢穹顶处)保证，绝热由波纹板和混凝土外罐之间的聚氨酯泡沫绝热层以及
安装在铝吊顶上的玻璃棉保证。
和9Ni罐一样，储罐的所有平台、设备及管道和
仪表全部预留并支撑在储罐顶部，在储罐底部引导固定。
薄膜型LNG储罐。
按照
结构形式进行划分，LNG储罐有单容罐、双容罐、全容罐及薄膜罐四种。
在早期
建设的储罐多为单容罐，从1985年以后，双容罐的建造数量增加。
从2000年开始，各个国家全容罐的建设数量大幅增长，很少再建设单容罐和双容罐。
目前国
内的大型LNG储罐均为全容罐。
相比其他几种结构形式的储罐，薄膜罐的研发应
用较晚，其优势在于理论上罐容没有极限，可以设计出超大型储罐。
近几十年来，随着设计和施工技术的不断进步以及相关材料的不断发展，大型储罐数量大幅增加，韩国KOGAS的SamcheokLNG接收站扩建项目的储罐容积达到了27万m3。
目
前各个国家在建的LNG储罐项目中，容积在20万m3及以上的储罐所占比例越来
越大，LNG储罐正在向大型化不断发展。
2薄膜型储罐的发展及研究现状
最早的不锈钢薄膜系统是由一项挪威专利开发而来的，该薄膜系统采用了正
交的波纹薄膜。
这些波纹薄膜应用褶皱形式，让薄膜对可能造成平面薄膜拉伸冷
热应力进行吸收。
1964年，这种液体储罐系统获得了首个专利。
该薄膜储罐最初
多见于LNG运输船上，后期慢慢转向陆基储罐。
世界上第一座陆基薄膜储罐位于
日本根岸接收站，是容积为10万m3的地下罐，采用IHI技术，建于1971年。
20世纪90年代日本IHI、川崎重工和法国GTT等公司就已成功进行了20万m3
薄膜储罐的技术研发工作。
1996年某国外机构在分别对薄膜型储罐和9%Ni钢全
容罐进行了性能测试后作出了质量风险评价。
直到2006年，一些欧洲标准认可
了薄膜型储罐与9%Ni钢全容罐在安全性能方面同样可靠之后，薄膜型储罐才真
正得到了认证且批准。
截至目前，LNG薄膜储罐已成为LNG行业近20年来除全容
储罐外另外一种市场占有率较高的罐型。
在多个国家和地区已有近百座薄膜型储
罐建成，目前法国GTT、韩国KOGAS、日本IHI、MHI、KHI等多家公司，均有成
功建造陆上薄膜罐(含地下储罐)的工程业绩。
自投产以来，韩国KOGAS的10座
10万m3薄膜型储罐、法国GDFSuez(现已更名为Engie集团)的2座1.2万m3薄
膜型储罐、日本TokyoGas的2座1.2万m3薄膜型储罐目前均正常运行，未出现
安全事故
3施工工艺
3.1施工流程
薄膜罐外罐和9Ni储罐外罐施工步骤相同。
主要区别在于：根据内罐安装要求，外罐内壁为56边形，内侧的平整度、垂直度及圆度要求更高，多边形外接
圆折角处的垂直度等均不应大于内罐安装提出的精度要求。
同时，应注意罐壁顶
抗压环也随罐壁内侧一样，为多边形，每块抗压环嵌在多边形角部，因此，就需
要下料精度更高，以免后期安装后抗压环之间焊缝宽度过大。
防潮层及内罐安装
阶段，储罐内部的环境条件应确保防潮层、胶泥、绝热层和薄膜在安装期间，储
罐壁上不出现冷凝水。
内罐系统的安装应当遵循以下顺序：
（1）水压试验前：①预应力全部张拉完成（临时门洞处除外）；②混凝土
内侧墙体的全面验收、记录，不满足内罐安装要求的，需要进行相应修补，整改。
一般要求，混凝土所有基层的拉拔强度应≥防潮层的拉拔强度，即≥1.5MPa；③
防潮层施工。
（2）水压试验后：①水压试验结束后，应使用淡水彻底清洗储罐，并在开
始安装绝热板之前将其干燥；②基准线划线，在混凝土表面进行跟踪测量，以确
定面板的定位准确位置；③安装螺柱和垫片，以协助面板定位和粘接；④绝热板
的粘接：a.罐壁：三面体绝热板→二面体绝热板→标准绝热板（5m以下），b.承台：扇形绝热板→标准绝热板；⑤填充螺柱孔；⑥填充绝热板之间的接缝；⑦绝
热板之间接缝的密封安装（TPS位置处）；⑧罐壁5m处，不锈钢角板焊接，对热
角保护系统进行封闭；⑨5m以上绝热板安装；⑩次屏蔽层施工，5m以下内层绝
热板安装；⑪主屏蔽波纹板安装。
3.2材料临时存储
所有绝热材料应储存在封闭、通风干燥的地方，并应在其运至现场后，直到
需要安装时，对其进行防水和防紫外线保护。
应保证存储的规范化，以确保绝热
材料和安装绝热材料的区域内完全没有水分。
4薄膜罐技术在国内推广的前景及思考
4.1设计
我国已具备全容罐设计能力，但在内罐和保冷设计方面薄膜罐和常规储罐的
设计方法大为不同，国内尚没有薄膜型LNG储罐设计的相关案例。
在具备独立设
计能力前，需与其他已有薄膜罐设计经验的国际公司合作，逐步实现独立设计。
4.2采购
一般来说，储罐主要材料的费用能占到整个LNG储罐建造成本的一半以上，
另外，材料供应周期也直接影响施工进度的快慢。
近年来，我国正在逐步扩大国
内的LNG储罐材料供应网络，而生产薄膜罐相关材料的厂家屈指可数。
4.3施工
薄膜罐内罐焊接难度较大，薄膜本身比较脆弱，任一损伤均有可能导致薄膜
罐整体失效，因此对焊接技术要求较高，而且仅有80%的部位可采用自动焊接。
目前我国已有一些施工队伍有较好的薄膜焊接技术，但对于薄膜型LNG储罐的焊
接仍然缺乏经验。
另外，薄膜罐的绝热系统主要采用标准件拼装而成，国内少量
施工队伍可以完成绝热系统部分的施工。
此外，具备完整安装陆基薄膜储罐工程
经验的成熟施工队伍也较为匮乏。
结合采购方面的制约，上述因素可能导致实际
施工工期和费用突破工程计划。
结束语
随着薄膜罐技术在国内的推广以及国内各大工程公司对薄膜罐设计、施工、
采购、检测等相关技术的熟练掌握，薄膜罐技术将应用到更多的大型LNG储罐中。
参考文献：
[1]常旭宁.LNG薄膜储罐在亚洲的应用[J].煤气与热力，2020，40（6）.
[2]宋忠兵，徐岸南，刘恒.LNG接收站薄膜型储罐技术研究[J].船舶与海洋
工程，2017，33（6）。