低温储罐基础设计
低温贮罐的毕业设计1
前言在20世纪的后半世纪，低温技术得到了迅速的发展。
随着低温技术的普及，液氮、液氧、液氩、液氢、液氦、液化天然气等低温液体的应用日趋广泛，各行各业对储存和输送低温液体的需求不断增长。
由于低温液体的沸点低，汽化潜热小，制取成本高，对低温液体进行安全有效的储运，具有重要的经济价值。
众所周知, 低温绝热储运容器是以保存低温液化气体的方式来储运气体的, 这种方式与用高压液化气体和高压压缩气体的方式比较, 具有储运压力低、安全性高、储运量大的特点。
近年来随着国内气体市场的迅猛发展, 国家在低温绝热压力容器的安全技术方面也提出了更高的要求, 在2009 年版的《固定式压力容器安全技术监察规程》中, 将几何容积大于5m3的低温储存容器划归到第三类压力容器的安全监察范围。
CF、ZCF型低温液体贮槽采用双层壁真空粉末绝热，用于液氧、液氮，液氩等低温液体贮存。
它取代了传统的气体高压贮存方式，具有效率高、安全可靠、介质不受污染、操作方便等许多优点。
本文针对DYL-50/2.5型低温液体贮槽的基本结构进行了设计和分析，并在了解基本原理的基础上对其具体漏热情况进行具体分析，为绝热性能的优化设计提供了依据。
由于时间仓促，设计中不免会存在一定的错误和缺点，恳切地欢迎各位读者提出宝贵的意见或建议。
目录第1章绪论 (5)1.1 低温液体贮运的概述 (5)1.2 国内外在粉末绝热方面的研究与发展现状 (7)1.2.1 国外研究现状 (7)1.2.2国内研究现状 (7)1.3 本设计的主要内容 (8)1.3.1 本设计预定达到的设计目标 (8)1.3.2 设计依据 (9)第2章低温结构设计 (10)2.1 低温容器流程设计 (10)2.1.1 加液系统 (10)2.1.2 排液系统 (10)2.1.3 真空度测量系统 (10)2.1.4 夹层抽真空系统 (10)2.1.5 液位测量系统 (10)2.1.6 测满口 (10)2.1.7 自增压系统 (11)2.1.8 气体放空系统 (11)2.2 贮罐各部分结构组成设计 (11)2.2.1 基本结构介绍 (11)2.2.2 低温容器的绝热结构设计 (11)2.2.3 焊接结构的设计 (14)2.2.4 低温下的密封结构设计 (15)2.2.5低温液体运输管道设计 (16)第3章低温容器的设计计算 (18)3.1 低温容器的几何参数 (18)3.1.1 内筒体几何尺寸计算 (18)3.1.2 外筒体几何尺寸计算 (18)3.2 储罐内筒体计算 (19)3.2.1 内筒计算厚度δnf (19)3.2.2 内封头厚度计算 (20)3.2.3 内筒稳定性计算 (20)3.3 储罐外筒体计算 (21)3.3.1 外筒体稳定性计算 (21)3.3.2 外封头稳定性计算 (22)3.3.3 外筒体强度校核 (22)3.3.4 外筒体加强圈计算 (23)3.4 支撑结构计算 (25)3.5 超压泄放装置计算 (27)3.5.2 爆破片计算 (29)第4章低温容器的热设计 (31)4.1 绝热结构中的热桥设计 (31)4.1.1 热桥 (31)4.1.2 减少热桥导热的措施 (31)4.2.1 漏热计算 (31)4.2.2 蒸发率计算 (35)4.2.3 夹层静态漏放气速率计算 (36)第5章自增压系统设计与管路损失 (37)5.1自增压计算 (37)5.1.1 设计参数 (37)5.1.2 过冷段计算 (38)5.1.3 蒸发段计算 (40)5.1.4 过热段计算 (42)5.1.5 增压气化器实际翅片管长计算 (43)5.2 管路流阻损失计算 (43)第6章容器制造工艺要求 (46)6.1 工艺流程 (46)6.2 低温容器的焊接 (46)6.2.1 焊接的表面处理 (47)6.2.2 常用材料的几种焊接规范 (47)6.2.3 绝热结构的施工 (48)第7章低温容器的使用说明 (49)7.1 预冷 (49)7.1.1 预冷过程 (49)7.1.2 预冷方式 (49)7.2 充液 (49)7.2.1充液的准备工作 (49)7.2.2 输液管的结构 (50)7.2.3 液氧的充填 (50)7.3 液面测量 (51)7.4 安全技术 (52)7.5 应急措施 (52)第8章性能及安全性评价 (53)结语 (54)参考文献 (55)致谢............................................................................................................. 错误！未定义书签。
低温丙烷罐安全设计
低温丙烷罐安全设计低温丙烷罐是一种用于储存丙烷的容器，其设计需要考虑安全性和可靠性。
本文将讨论低温丙烷罐的安全设计并提供一些关键的设计要点。
低温丙烷罐的选址和基础设计是非常重要的。
罐区应远离居民区和易燃物，同时考虑到安全疏散的需求。
罐区的地基应强度足够，能够承受罐体的重量和地震荷载。
必须确保基础设计能够防止罐体沉降和倾斜。
低温丙烷罐的结构设计需要考虑抗风压和抗震性能。
在设计中应考虑到罐体的高度、直径和重量，并按照相关的设计规范计算和核查罐体的稳定性。
罐体需要有足够的刚性和强度以抵御风压和地震力的作用。
抗风压的设计应采用准则，以确保罐体在风力作用下不会受到破坏。
低温丙烷罐的材料选择也非常重要。
由于低温丙烷罐需要储存低温液体，因此罐体材料需要具有足够的低温韧性和抗冲击性能。
一般情况下，采用低温钢材作为罐体的主要材料，其具有良好的低温性能和韧性。
罐体的焊接应符合相关的焊接规范和标准，确保焊缝的质量和可靠性。
低温丙烷罐的安全设计还需要考虑到以下几个方面：1. 罐体的密封性设计。
罐体与外界的接触应尽可能减少，以防止外界空气和湿气进入罐体内部引起丙烷液体的蒸发和气体的积聚。
罐体应具备良好的密封性能，并且采用适当的密封装置和保护措施。
2. 罐体的安全防护设计。
罐体应考虑到各种可能的事故和灾害，如泄漏、火灾和爆炸等。
罐体的设计应包括安全阀、紧急排放装置、泄漏探测器、火灾报警系统等，并配备相应的安全设施，以便在事故发生时及时采取措施并通知相关部门。
3. 罐体的操作和维护设计。
罐体的操作和维护需要有相应的设施和设备，以确保运行人员的安全和工作的顺利进行。
还需要定期对罐体进行检查和维护，以确保其处于良好的工作状态。
需要注意的是，低温丙烷罐的安全设计是一个复杂而严谨的过程，需要遵循相关的法规和标准，并且根据具体的工程条件和要求进行详细的设计计算。
设计工作需要由专业的设计人员来完成，并得到相关部门的批准和审核。
低温丙烷罐的安全设计需要考虑到选址和基础设计、结构设计、材料选择等多个方面。
LNG低温储罐施工组织设计.docx
.316 万 m 全容式 LNG低温储罐施工方案1工程基本情况1.1 基本概况LNG储罐主要用于应急储备，当出现上游停气或其他事故时，可向城市燃气管网提供正常气源。
容量为 16万m3的全容 LNG储罐，通常由预应力混凝土外罐和 9％Ni 钢内罐组成，设计温度为 -165 ℃。
1.2 低温储罐的主要构造低温储罐主要包括：钢筋混凝土灌注桩、预应力钢筋混凝土承台和外罐、外罐内衬钢板、保冷层、低温钢内罐、钢结构的半球形拱顶和预应力钢筋混凝土罐顶构成。
详见下图：图 1.2 （ a）：低温储罐构造简图1.2.1 预应力混凝土外罐构造预应力混凝土外罐高 38.55m，外径 86.6m，内径 82m，墙厚 0.55m。
坐落在钢筋混凝土灌注桩基支承的双承台上，每根桩顶部安装有防震橡胶垫。
混凝土外罐墙体竖向布置了由19根、每根直径为 15.7m（7股）、强度为1860MPa的钢绞线组成的 VSL预应力后张束，预应力后张束两端锚于混凝土墙底部及顶部。
墙体环向布置了由同样规格的钢绞线组成的 VSL预应力后张束，环向束每束围绕混凝土墙体半圈．分别锚固于布置成 90°的 4根竖向扶壁柱上。
混凝土外罐墙体上内置预埋件以固定防潮衬板及罐顶承压环。
混凝土外罐构造见图 1.2 （b）。
图 1.2 （ b）：混凝土外罐构造剖面图1.2.2 内罐壁构造内罐壁是低温储罐的主要构件，由具有良好的低温韧性 (-165 ℃) 和抗裂纹能力的 9％Ni 钢板焊接而成。
1.2.3 保冷层构造大型低温 LNG储罐绝热保温结构由罐顶保温、侧壁保温和罐底保温 3部分构成。
1.2.4 罐顶构造罐顶多采用预应力钢筋混凝土外罐和铝吊顶（或钢结构半球形拱顶）组成。
如下图 1.2 （c）：图 1.2 （ c） : 罐顶构造示意图2工程特点、难点2.1 工程特点1、钻孔灌注桩施工专业性强。
2、罐承台钢筋混凝土属大体积混凝土施工，对施工要求较高。
3、罐底和罐体均属于预应力混凝土。
LNG低温储罐建筑施工组织设计及对策
16万m3全容式LNG低温储罐施工方案1工程基本情况1.1基本概况LNG储罐主要用于应急储备，当出现上游停气或其他事故时，可向城市燃气管网提供正常气源。
容量为16万m³的全容LNG储罐，通常由预应力混凝土外罐和9％Ni钢罐组成，设计温度为-165℃。
1.2低温储罐的主要构造低温储罐主要包括：钢筋混凝土灌注桩、预应力钢筋混凝土承台和外罐、外罐衬钢板、保冷层、低温钢罐、钢结构的半球形拱顶和预应力钢筋混凝土罐顶构成。
详见下图：图1.2（a）：低温储罐构造简图1.2.1预应力混凝土外罐构造预应力混凝土外罐高38.55m，外径86.6m，径82m，墙厚0.55m。
坐落在钢筋混凝土灌注桩基支承的双承台上，每根桩顶部安装有防震橡胶垫。
混凝土外罐墙体竖向布置了由19根、每根直径为15.7m（7股）、强度为1860MPa的钢绞线组成的VSL预应力后束，预应力后束两端锚于混凝土墙底部及顶部。
墙体环向布置了由同样规格的钢绞线组成的VSL预应力后束，环向束每束围绕混凝土墙体半圈．分别锚固于布置成90°的4根竖向扶壁柱上。
混凝土外罐墙体上置预埋件以固定防潮衬板及罐顶承压环。
混凝土外罐构造见图1.2（b）。
图1.2（b）：混凝土外罐构造剖面图1.2.2罐壁构造罐壁是低温储罐的主要构件，由具有良好的低温韧性(-165℃)和抗裂纹能力的9％Ni钢板焊接而成。
1.2.3保冷层构造大型低温LNG储罐绝热保温结构由罐顶保温、侧壁保温和罐底保温3部分构成。
1.2.4罐顶构造罐顶多采用预应力钢筋混凝土外罐和铝吊顶（或钢结构半球形拱顶）组成。
如下图1.2（c）：图1.2（c）:罐顶构造示意图2 工程特点、难点2.1工程特点1、钻孔灌注桩施工专业性强。
2、罐承台钢筋混凝土属大体积混凝土施工，对施工要求较高。
3、罐底和罐体均属于预应力混凝土。
4、混凝土罐体直径大、壁厚、高度高。
2.2施工难点1、钻孔灌注桩量大、密集，定位要求高。
LNG低温储罐的设计及建造技术
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
（ ２） 罐壁保冷。罐壁保冷是在外罐衬板内侧喷 涂聚氨酯泡沫。采用半自动聚氨酯泡沫喷涂机进行 喷涂， 施工中要使泡沫保持较高密度和均匀性， 以 保证保冷层的平整。现场发泡施工中须对每批次的 聚氨酯泡沫取样， 进行材质检测， 包括导热性能、 密度及抗压性能。
（ ３） 罐底保冷。因罐底需承受储存液体的压 力， 所以除了考虑传热系数外， 还需考虑材质的抗 压强度。聚氨酯 泡 沫 的 抗 压 强 度≥０．２ ＭＰａ， 并 选 择抗压强度更高的发泡玻璃 （ ０．７ ＭＰａ） ， 以增加保 冷 效 果 。 如 某 罐 由 上 向 下 依 次 有 １０ 层 ： ＰＥ 布 、
依据存液状态下的受力特点， 内罐可用不同材 质、不同厚度的钢板组焊而成。如某罐从下向上选 择的钢板厚度为 ３４．６ ～９．６ ｍｍ， 除了最上部材质为 Ａ５１６ Ｇｒ．６０ 外， 其他各 层 均 为 Ａ５３７ ＣＬ．２。Ｘ 射 线 检测 （ ＲＴ） 抽检率水平焊缝为 ２０％， 垂 直 焊 缝 为 １００％。 ３．６ 保冷施工
低温储罐设计要求标准
低温储罐设计要求标准
低温储罐设计要求标准通常包括以下内容：
1. 材料选择：低温储罐应选用能够耐受低温环境下的材料，如低温钢、不锈钢、铝合金等。
材料的选择应符合相关的国家标准和规范。
2. 储罐结构设计：低温储罐应采用双层隔热结构，内罐和外罐之间填充隔热材料，以减少热量传递。
储罐的结构设计应符合相关的力学和安全要求。
3. 安全阀设计：低温储罐应安装安全阀，以防止压力过高造成储罐爆炸。
安全阀的设计应符合相关的标准和规范，能够根据储罐内的温度和压力进行自动调节。
4. 密封设计：低温储罐应具备良好的密封性能，以防止储存物质的泄漏。
储罐的接口和连接部位应采用可靠的密封材料和密封结构，确保不会发生渗漏。
5. 防腐蚀设计：由于低温环境下的储存物质通常具有腐蚀性，储罐的内、外表面应进行防腐蚀处理。
防腐蚀措施应符合相关的标准和规范，以延长储罐的使用寿命。
6. 排放系统设计：低温储罐应设计有排放系统，能够及时排除储存物质中产生的气体和蒸汽，以保持储罐内气体的稳定。
排放系统的设计应符合相关的标准和规范，确保安全环保。
7. 监测和报警系统设计：低温储罐应设计有监测和报警系统，能够及时监测储罐内的温度、压力和液位等参数，并在发生异常时及时发出警报。
监测和报警系统的设计应符合相关的标准和规范，保证储罐的安全运行。
LNG低温储罐施工组织设计
16万m3全容式LNG低温储罐施工方案1工程基本情况1.1基本概况LNG储罐主要用于应急储备，当出现上游停气或其他事故时，可向城市燃气管网提供正常气源。
容量为16万m³的全容LNG储罐，通常由预应力混凝土外罐和9％Ni钢内罐组成，设计温度为-165℃。
1.2低温储罐的主要构造低温储罐主要包括：钢筋混凝土灌注桩、预应力钢筋混凝土承台和外罐、外罐内衬钢板、保冷层、低温钢内罐、钢结构的半球形拱顶和预应力钢筋混凝土罐顶构成。
详见下图：图1.2（a）：低温储罐构造简图1.2.1预应力混凝土外罐构造预应力混凝土外罐高38.55m，外径86.6m，内径82m，墙厚0.55m。
坐落在钢筋混凝土灌注桩基支承的双承台上，每根桩顶部安装有防震橡胶垫。
混凝土外罐墙体竖向布置了由19根、每根直径为15.7m（7股）、强度为1860MPa的钢绞线组成的VSL预应力后张束，预应力后张束两端锚于混凝土墙底部及顶部。
墙体环向布置了由同样规格的钢绞线组成的VSL预应力后张束，环向束每束围绕混凝土墙体半圈．分别锚固于布置成90°的4根竖向扶壁柱上。
混凝土外罐墙体上内置预埋件以固定防潮衬板及罐顶承压环。
混凝土外罐构造见图1.2（b）。
图1.2（b）：混凝土外罐构造剖面图1.2.2内罐壁构造内罐壁是低温储罐的主要构件，由具有良好的低温韧性(-165℃)和抗裂纹能力的9％Ni钢板焊接而成。
1.2.3保冷层构造大型低温LNG储罐绝热保温结构由罐顶保温、侧壁保温和罐底保温3部分构成。
1.2.4罐顶构造罐顶多采用预应力钢筋混凝土外罐和铝吊顶（或钢结构半球形拱顶）组成。
如下图1.2（c）：图1.2（c）:罐顶构造示意图2 工程特点、难点2.1工程特点1、钻孔灌注桩施工专业性强。
2、罐承台钢筋混凝土属大体积混凝土施工，对施工要求较高。
3、罐底和罐体均属于预应力混凝土。
4、混凝土罐体直径大、壁厚、高度高。
2.2施工难点1、钻孔灌注桩量大、密集，定位要求高。
低温储存储罐设计基础
30
全包容储罐
31
2.3.4
2.3.4.1 2.3.4.2 2.3.4.3
BS 7777的分类举例
单包容储罐 见图4- A、B、C、D 双包容罐 见图5- A、B、C 全包容罐 见图6- A、B、C
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图4 单包容罐
33
图5 双包容罐
34
图6 全包容罐
35
3
低温储罐的设计条件
3.1 设计单位或承包商与业主之间需沟通的基本条件 1） 储罐建造的地点 2) 确定储罐类型 3) 储罐的直径、高度或容积 4） 外罐的直径与高度 5） 基础的类型与基础底板的加热方式 6） 储罐的合同范围与交接 7） 对所确定的储罐类型，确定设计的载荷与条件 8） 有关储存介质的性质，包括密度、温度、腐蚀 裕度以及允许的蒸发量（BOG rate） 9） 内罐的设计正压与负压值，以及外罐或外罐壁 的设计值。
4
2) 低温
几种液态烃常压的沸点
沸点（@760mmHg）0C -161.5 -88.3 -103.9 -42.17
低温储存物料 1 2 3 4 甲烷 乙烷 乙烯 丙烷
5
6 7
丙烯
正/异丁烷 LNG
-47.7
-0.5/-11.73 ~ -162
5
1.3 几种液态烃的其他重要物理性质
低温 储存物料 临界温度 0C 临界压力 MPa A 爆炸极限 V%
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2.2 主要标准规范简介 1) API 620_1996，附录Q 是目前低温储罐的材料、设计与建造的标 准依据，国内尚无相应标准。 适用于单壁保冷与双壁的冷冻罐。 温度适用于 -51~ -1680C（-60~ -2700F） 范围，可满足LNG、液态乙烯等上述 液态烃的 设计要求。
低温储存储罐设计基础
低温储存储罐设计基础1.环境条件分析：在设计低温储罐之前，需要对所处的环境条件进行充分的分析。
环境条件包括气温、湿度、地质条件等。
这些因素将直接影响储罐的材料选择、绝缘层设计等。
2.储罐选材：由于低温环境对材料的要求较高，因此在设计储罐时需要选择合适的材料。
一般选择低温下性能良好的材料，如镍合金、不锈钢等。
此外，还需要考虑材料的韧性、耐腐蚀性、耐磨性等。
3.绝缘层设计：为了保持储罐内部的低温状态，需要在储罐外部加装一层绝缘层。
绝缘层的设计应考虑绝缘材料的导热系数、抗压性能以及施工方便性等因素。
4.排气系统设计：在储罐内部，可能会产生一定的气氛压力。
为了保证储罐的安全运行，需要设计合理的排气系统。
排气系统主要包括排气管道和排气装置两部分。
5.安全措施设计：低温储存储罐在设计过程中需要充分考虑安全措施。
包括有限装置、安全阀、紧急排放装置等，以防止罐内压力超过极限值。
6.强度计算：为了保证储罐设计的稳定性和安全性，需要进行强度计算。
强度计算主要包括内压强度计算、外力荷载计算和自重计算等。
7.储罐附属设备的设计：低温储存储罐通常还需要附属设备，如搅拌设备、冷却装置、加热装置等。
这些附属设备的设计需要根据具体的工艺需求进行，并与储罐的设计相衔接。
除了以上的基础设计要素外，设计低温储存储罐还需要充分考虑运行、施工和维护等方面的要求。
设计师需要考虑设备操作的便利性、施工的可行性以及设备的易维护性等。
总之，低温储存储罐的设计基础包括环境条件分析、储罐选材、绝缘层设计、排气系统设计、安全措施设计、强度计算、附属设备的设计等。
这些设计基础的合理应用能够确保储罐设计的稳定性、安全性和可靠性。
低温储罐的设计流程
低温储罐的设计流程低温储罐的设计可是个很有趣的事儿呢。
一、了解需求。
咱得先搞清楚这个低温储罐是用来干啥的呀。
是储存液氮呢，还是液氧之类的低温液体？不同的液体对储罐的要求那可不一样哦。
就像液氮，它的沸点超级低，这就对储罐的绝热性能要求特别高。
要是这个储罐是给医院储存医用氧气的，那储存量、使用频率这些因素都得考虑进去。
这就好比你给不同的人做衣服，高个子和矮个子的尺寸肯定不一样嘛。
二、选址。
选个合适的地方放这个低温储罐也很关键哦。
得找个安全又方便的地儿。
不能放在那种容易被碰撞或者有很多火源的地方。
比如说，要是把它放在一个经常有大货车来来往往的仓库门口，那可太危险啦。
万一被撞一下，低温液体泄漏出来，那可就像捅了马蜂窝一样，麻烦大了。
最好是放在那种通风良好，而且周围比较空旷的地方，就像给它找了个舒适又安全的小窝。
三、确定储罐的类型。
低温储罐有很多种类型呢。
有那种小型的、便携式的，就像小水壶一样方便携带，适合一些实验室少量使用低温液体的情况。
还有大型的、固定在一个地方的，就像一个大胖子一样稳稳地站在那里，这种适合工业上大量储存低温液体。
我们要根据前面了解到的需求和选址情况来确定到底用哪种类型的储罐。
四、材料选择。
这可是个重要的环节哦。
低温储罐的材料得能承受低温环境，不能一冷就变得脆生生的，像玻璃一样一敲就碎可不行。
通常会选用一些特殊的钢材，这些钢材就像是超级英雄一样，在低温下也能保持很强的韧性和强度。
而且，材料的密封性也要好，不能让低温液体偷偷跑出来，就像要把那些调皮的小精灵关在瓶子里一样。
五、设计储罐的结构。
储罐的结构设计就像是给它搭骨架一样。
要考虑它的形状，是球形的呢，还是圆柱形的。
球形的储罐在承受压力方面比较有优势，就像一个圆滚滚的皮球，怎么压都不容易变形。
圆柱形的呢，可能在一些空间布局上更方便。
还有储罐的内部结构，比如说有没有分层，怎么保证液体在里面稳定地存放，这就像给它设计一个舒适的内部房间布局一样。
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。
低温储罐详解
4） GB 50160_92 (1999年版) 是国内石油化工工程设计防火最主要的规范，
5） GB 50183_2004 随着国内天然气工业的发展与大型LNG接收 终端的建设，原来的GB 50183未 包括LNG 液化天然气站，2004版增加了第10章液化天 然气站场，原则上引用了NFPA 59A。
（2）第2部分
储存温度-1650C以上液化气的单包容、双包 容和全包容金属储罐的设计与建造规定
（Part 2, Specification for the design and construction of single, double and full containment metal tanks for the storage of liquefied gas at
是目前常压低温液态烃储罐分类的主要依据标 准
比API 620 附录Q 与 NFPA 59A更具体化 14
3）NFPA 59A_2001
是世界上LNG液化、储存与装卸工程设计中应用 最广，最全面并最有权威性的一部防火设计规 范。
1971年初版，已经有35年历史，目前已经第8 版，2006版也即将发布。
国内所建LNG基地生产型装置、LNG调峰站，大 型LNG接收终端均以该标准作为设计的主导标 准。
主要内容有：
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- 绪论 - LNG站场的厂址选择和布置 - 工艺设备 - 固定式LNG储罐 - 气化设备 - 配管系统及部件 - 仪表与电气设施 - LNG与冷剂的输送 - 防火、安全与保安 - 采用固定式ASME储罐的补充规定 - 操作、维护与人员培训
2) 厂内爆炸的压力波
3) 维修时的危险性防止
4) 临近储罐或工厂的火灾
40
5) 满载后液体溢出 6) 工艺超压 7) 翻滚 8) 主要金属材料失效, 如脆性断裂 9) 金属材料部分事故, 如泄漏 10) 材料疲劳 11) 腐蚀 12) 与罐底、罐体或罐顶相连接的配管失效 13）储罐基础情况
低温储罐设计要求标准
低温储罐设计要求标准低温储罐是用于存储液态气体或液态化工产品的设备，其设计要求标准至关重要。
下面将详细介绍低温储罐设计要求标准，希望对您有所帮助。
一、低温储罐的选址和基础设计要求1. 选址要求：(1) 低温储罐的选址应避免有爆炸、火灾、水灾等危险因素的场所，要求远离人口集中地区和重要建筑物。
(2) 应避免设置在地质构造不稳定的区域，以确保设施的安全性和稳定性。
(3) 应符合当地相关法律法规对储罐选址的要求。
2. 基础设计要求：(1) 基础应符合承载能力、抗风压、抗地震要求，并经设计及验算。
(2) 基础设计应结合储罐的结构特点和周边环境进行。
(3) 应考虑基础和地板的绝缘和防湿设计，防止低温液体蒸发和外界空气进入。
二、低温储罐的结构设计要求1. 材料选用：(1) 主要构件应选用低温钢材或符合低温使用条件的复合材料，并经专业机构鉴定。
(2) 液位计、温度计、压力表等应选用能够适应低温环境的特殊材料。
2. 结构设计及加固要求：(1) 应采用受力合理、稳固可靠的结构形式，符合相关材料力学性能参数和低温工况下的应力分析。
(2) 应采取绝缘、保温措施，确保低温液体在储罐内不会因外界温度影响而产生变化。
三、低温储罐的安全防护设计要求1. 防火要求：(1) 应设有火灾自动报警系统、手动报警按钮、自动灭火系统等防火设施。
(2) 储罐周围应保持安全距离，禁止储罐附近有易燃易爆物品、高温设备等。
2. 泄漏防护要求：(1) 应设计泄漏监测系统，及时发现并处理储罐内液体的泄漏情况。
(2) 泄漏处理设施应设置完善，包括泄漏收集池、燃烧气体处理装置等。
3. 保护罐区要求：(1) 罐区周边应设置安全防护设施，避免人员误入或外部物体损坏罐体。
(2) 周边应设有安全警示标识，保护罐区的安全性和完整性。
四、低温储罐的监测与维护要求1. 监测设施要求：(1) 应安装液位计、温度计、压力传感器等监测设备，实时监测储罐内的液位、温度、压力等参数。
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。
低温储罐设计要求标准
低温储罐设计要求标准随着工业发展和科学技术的进步，低温储罐在化工、医药、食品、航空等领域的应用日益广泛，而低温储罐的设计要求标准就显得尤为重要。
本文将从低温储罐设计的必备条件、材料选择、安全性能、环境友好性等方面，详细阐述低温储罐设计要求的标准。
一、低温储罐设计的必备条件1.温度控制：低温储罐在存储过程中需要保持较低的温度，因此设计中必须有良好的温度控制系统，以防止温度波动过大影响罐内物质的稳定性。
2.保温材料：低温储罐的设计要求中必须考虑选择高效的保温材料，以减少热量的传导和散失，保证储罐内部能够长时间维持低温状态。
3.结构稳固：由于低温储罐内部存储的物质往往具有较高的膨胀系数，因此在设计过程中必须考虑结构的稳固性，以防止由于温度变化引起的扭曲变形。
二、低温储罐的材料选择1.钢材：通常情况下，低温储罐的主要材料选择为高强度、耐低温的钢材，如优质碳素钢、低合金钢等，以满足低温环境下强度和韧性的要求。
2.保温层材料：保温层的材料应选择具有良好保温性能和抗压性能的材料，如硅酸盐棉、聚苯乙烯泡沫等，以确保储罐内部的低温状态。
3.内衬材料：需要根据具体物质的特性选择内衬材料，以确保储罐内壁与存储物质的兼容性和防腐蚀性能。
三、低温储罐的安全性能1.防爆性能：低温储罐在设计要求中必须考虑到防爆性能，选择适合低温环境下使用的防爆设备和控制系统。
2.紧急处理措施：低温储罐设计要求中应包括紧急处理措施，如泄露处理、急救措施等，以应对突发情况，确保人员和环境安全。
3.设备运行监测：低温储罐的设计要求中应包括设备运行监测系统，以实时监测储罐内部的温度、压力等参数，及时发现异常情况并采取措施。
四、低温储罐的环境友好性1.废气处理：低温储罐的设计要求中应考虑废气处理系统，以减少储罐使用过程中产生的废气排放，降低对环境的影响。
2.能耗控制：低温储罐的设计要求中应注重能耗控制，选择高效的制冷系统和保温材料，降低对能源的消耗。
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。
大型低温液体储罐设计要点
大型低温液体储罐设计要点1.材料选择：低温液体储罐常使用低温钢或低温合金钢等材料，具有良好的抗低温性能和耐腐蚀性能。
2.罐壁厚度设计：低温液体储罐的壁厚设计要根据液体的低温性质、工作温度和压力等参数来确定，以确保储罐能够承受内部液体的压力和温度。
3.罐底设计：低温液体储罐的底部设计应采用锥底或球形底等形式，以减少底部应力集中和液体的堆积。
4.罐顶设计：低温液体储罐的罐顶应具备良好的绝热性能，防止低温液体的损失。
常用的罐顶形式包括固定罐顶和浮动顶两种。
5.绝热层设计：低温液体储罐的绝热层设计应考虑到环境温度、液体温度和储存周期等因素，以确保低温液体的保温效果。
6.内壁涂层：为了防止低温液体对储罐内壁的腐蚀和冻结，储罐内壁应进行特殊涂层处理。
7.安全设备：低温液体储罐应安装液位控制装置、压力释放装置、泄漏检测装置等安全设备，及时检测和处理潜在的安全隐患。
8.附属设备：低温液体储罐的设计还要考虑到输送、灌装、卸料等附属设备的配置和布局，以确保操作的安全和高效。
9.强度计算：低温液体储罐的强度计算应满足相关设计规范的要求，包括结构强度计算、内外压力设计和抗风计算等。
10.应急预案：低温液体储罐设计还应制定相应的应急预案，以应对可能发生的事故情况，保护人员和设备的安全。
11.环境考虑：低温液体储罐的设计应符合环境保护要求，选择符合标准的液体处理和废弃物处理方法。
总结起来，大型低温液体储罐的设计要点包括材料选择、罐壁厚度设计、罐底和罐顶设计、绝热层设计、安全设备、附属设备配置、强度计算、应急预案和环境考虑等。
这些要点都需要综合考虑液体的性质、工艺要求以及相关设计规范的要求，以确保储罐的安全性、稳定性和可靠性。
漫谈低温储罐基础设计计算书
漫谈低温储罐基础设计计算书一.计算依据1.国家及天津有关规范及标准2.工艺提供的土建条件3.地质报告4.基桩静荷载实验报告（竖向及水平）二.地震作用计算（按7度0.15g计算）（计算依据《石油化工构筑物抗震设计规范》SH/T 3147-2004）基本自震周期计算hw=31.95 B/hw=42/31.95=1.315查《石油化工构筑物抗震设计规范》表33得=1.156由设备条件查得t0=0.0359m由《石油化工构筑物抗震设计规范》公式78得T1=0.374X10-3 hw=0.374X10-3X1.156X31.95X=0.334s由设计地震分组第二组场地类别Ⅳ查抗规得特征周期Tg=0.75s0.1<t1< tg="0.75s" 地震影响系数α1="αmax=0.12</t1<>储罐总水平地震作用标准值FEK由径高比查表34得动液系数ψw=0.713FEK=α1ηmg m=m1ψwFEK=0.12X1.1X267420X0.713=25169KN储罐总水平地震作用对罐基础顶部产生的弯矩标准值由公式81得M1=0.45 FEK hw=0.45X25169X31.95=361860KN.m三.风荷载计算罐总高度H=34.65+7.371=42.02m 总宽度B=42m根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2001查得本项目所在地区基本风压w0=0.55KN/m2 ，地面粗糙度为A类查表7.2.1得μz=1.94μz w0d2=1.94X0.55X422=1882>0.015 H/B=42.02/42=1查表7.3.1得μs=0.8w0T12=1.38X0.55X0.3342=0.0847查表7.4.3得ξ=1.842H/B=42.02/42=1查表7.4.4-3得ν=0.474查附录F得=1.0ωk=βzμsμzω0=1.45X0.5X1.94X0.55=0.774KN/m2罐总风荷载M=X0.774X42X42.022=28683KN.m四.桩基承载力计算1.依据国家规范计算荷载：1.1 桩基竖向承载力计算1.1.1水压试验荷载作用下桩基竖向承载力计算N=415130+120=415250KN（水重+罐体及其他辅助设施重+空气重量）G=61929KN（承台自重+砼柱自重+支承板自重）按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（5.1.1-1、5.2.1-1）计算：轴心竖向力作用下：Nk=KN< p=""><>按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（5.1.1-2、5.2.1-2）计算：偏心竖向力作用下：=19X2.42+21X4.82+17X7.22+17X9.62+17X122+11X14.42+13X16.82+9X19.22+21.62=15386Nkmax=KN<1.2Ra=2160KN满足要求1.1.2地震作用下桩基竖向承载力计算运行荷载N=267420KN（物料重+罐体及其他辅助设施重）按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（5.1.1-1、5.2.1-1）计算：轴心竖向力作用下：NEK=KN<1.25Ra=2250KN满足要求按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（5.1.1-2、5.2.1-2）计算：偏心竖向力作用下：=19X2.42+21X4.82+17X7.22+17X9.62+17X122+11X14.42+13X16.82+ 9X19.22+21.62=15386NEKmax=KN<1.5Ra=2700KN滿足要求1.2桩基水平承载力计算：桩顶（承台顶）处水平力HEK= FEK=25169KN单桩计算：按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（5.7.1）计算KN< p=""><>群桩计算：按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（5.7.3-1～5）计算：d=600mm d0=510mm ρg=0.64%查《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.7.5得m=6×106N/m4b0=0.9（1.5d+0.5）=0.9×（1.5×0.60+0.5）=1.26mh=0.529×30m=15.88m查《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.7.3-1得n1=n2=19mBc’=Bc+1=44.4+1=45.4mRh= Rha=0.893×120KN=107KNKN< p=""><>2.依据工艺提供荷载荷载：（按API620规范）2.1水压试验荷载作用下桩基竖向承载力计算N=415130+120=415250KN（水重+罐体及其他辅助设施重+空气重量）G=61929KN（承台自重+砼柱自重+支承板自重）按《建筑桩基设计规范》JGJ94-2008（5.1.1-1、5.2.1-1）计算：轴心竖向力作用下：Nk=KN< p=""><>按《建筑桩基设计规范》JGJ94-2008（5.1.1-2、5.2.1-2）计算：偏心竖向力作用下：=19X2.42+21X4.82+17X7.22+17X9.62+17X122+11X14.42+13X16.82+ 9X19.22+21.62=15386Nkmax=KN<1.2Ra=2160KN满足要求2.2地震作用下桩基竖向承载力计算运行荷载N=267420KN（物料重+罐体及其他辅助设施重）按《建筑桩基设计规范》JGJ94-2008（5.1.1-1、5.2.1-1）计算：轴心竖向力作用下：NEK=KN<1.25Ra=2250KN满足要求按《建筑桩基设计规范》JGJ94-2008（5.1.1-2、5.2.1-2）计算：偏心竖向力作用下：=19X2.42+21X4.82+17X7.22+17X9.62+17X122+11X14.42+13X16.82+ 9X19.22+21.62=15386NEKmax=KN<1.5Ra=2700KN满足要求。
低温储罐设计要求标准
低温储罐设计要求标准低温储罐是用于储存液态化学品、天然气、液化石油气等低温液体的设备，其设计和使用需符合严格的要求标准，以确保安全可靠地储存和运输低温液体。
以下是关于低温储罐设计要求的标准，总结了国际上常见的标准和规范要求，以供参考。
一、总论1. 低温储罐的设计应符合国家相关法律法规的规定，包括但不限于《低温容器安全技术规程》、《压力容器安全技术监察规程》等标准。
2. 设计单位应具备相关的资质和经验，工程设计应符合国家规定的相关要求。
3. 储罐设计应考虑到低温环境下的温度变化和热应力问题，以确保储罐在运行过程中不发生异常情况。
4. 低温储罐设计应满足安全可靠、易于操作和维护等基本要求，同时考虑到节能和环保等因素。
二、材料选用1. 低温储罐的材料应符合低温工作环境的要求，通常为低温钢材或特殊合金材料，具有良好的低温韧性和抗腐蚀性能。
2. 材料的选择应考虑到储罐的设计压力、温度、介质性质等因素，确保所选材料符合设计要求，并且在低温工作环境下能够保持良好的性能。
3. 储罐的焊接材料和工艺应符合相关标准要求，确保焊接接头的质量和可靠性。
三、结构设计1. 低温储罐的结构设计应考虑到低温工作环境对材料的影响，避免冷脆、应力集中等问题的发生，采取合适的结构布局和加固措施。
2. 设计应充分考虑膨胀和收缩对储罐结构的影响，采取补偿措施，确保储罐在低温环境下不会出现变形、破裂等情况。
3. 储罐的密封设计应满足低温环境下的要求，确保介质不会泄漏，同时方便检修和维护。
四、安全防护1. 低温储罐设计应考虑到可能发生的意外事件，采取相应的安全防护措施，包括但不限于压力保护装置、泄漏报警装置、防火防爆装置等。
2. 设计应充分考虑到人身和环境安全，确保在储罐发生异常情况时能够及时报警并采取相应的措施，减少事故损失。
五、运行管理1. 设计应考虑到储罐的日常维护和定期检测，确保储罐在运行过程中能够保持良好的状态。
2. 储罐应考虑到清洁和消毒等要求，避免介质积存和污染，保证储罐的使用安全和介质的纯净度。
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低温储罐基础设计
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图４
４．２倍桩距时板厚与基础最大沉降关系
图３
４．２倍桩距时板厚与基础不均匀沉降关系
与普通罐的桩基础布置一样，通常圆形筏板（承台）在直径较大的情况下，根据圆形板边缘自由无约 束、板中间受弯剪的受力特点，以及控制板边缘（外罐罐壁）沿周边变形的要求，桩的布置一般采用周边 环向（辐射状）布置、中间双向等距网格状布置的方式，见图６典型的桩位布置形式。 ４．３筏板（承台板）内力计算和配筋
籍Ａｎ啦１６回１００
图６桩位平面布置图
图７承台板配筋与连接构造
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地基处理理论与实践（２００６）
４．４设计荷载 低温罐基础在设计时，通常根据ＵＢＣ或 ＥＵＲＯＣＯＤＥ规范，进行各种工况下的４５种荷载 组合。根据ＢＳ７７７７，主要工况条件一般应包括正 常荷载和非正常荷载两类，其组成为： （１）正常荷载：恒载（设备、构件等的自重）、各 种外加的活荷载（包括罐顶上的均布荷载，罐内负 压，基础沉降等）、罐内介质、风荷载、闭水和真空 试验和温度荷载等； （２）非正常荷载：地震荷载、爆炸冲击荷载、火
２５ｍｍ、长期荷载下５５ｒａｍ的要求作出规定。表ｌ列出了国内外标准中对罐基础沉降变形控制的不同限 值Ｃ２］。根据这一限值以及罐的荷载条件，天然地基远不能达到要求。
表１ｌ
国内外油罐基础沉降控制限值
５万立方低温氨罐就建造在上海化工区濒临杭州湾的滩涂上，１９９６年围海造地而成，场地覆盖有 ２＂～５ｍ厚的吹填土，场地地面相对较平坦，标高在３．２０～３．４９ｍ，地下水位埋深０．５ｍ。各土层按其成因 及地质特性分为１１层（包括亚层），有关各土层的物理力学指标见表２，为典型的软土地基。本地区场地 地震基本烈度（按评估报告）为７度，Ⅳ类场地土，１５ｍ以浅砂质粉土存在轻微地震液化。
・４３０・
地基处理理论与实践（２００６）
而造成基础破坏，因此为消除这一不利因素，除了在罐底板与基础底板表面之间设置保温措施外，还必 须对罐基础采取防冻措施，通常的做法有两种，一是在基础底板内采用电或其他加热系统，即做成带有 循环加热系统的筏板式基础，另一种是采用将基础底板架空，通过架空形成的空气层将基础底板与地基 土分隔开。前者因加热系统成本较高，一般不常采用。在国内引进建造的大多数低温罐中，普遍采用了 架空筏板式基础形式。架空层的净高，一般除根据工艺管道和设备布置要求确定外，尚需根据罐内储存
介质温度的高低进行一定的温度传导计算后来确定。架空筏板式基础又可分为单筏板（承台）和双筏板
（承台）架空两种形式，在地质条件较好的情况下，一般可采用双筏板基础形式；但由于低温储罐对基础 沉降的要求相对较高，在大多数情况下，特别时地质条件较差的软土地基上，则多采用单筏板（承台）桩 基，有时也有采用双筏板（承台）桩基（见图１）。
如前所述，当采用单承台筏板基础形式时，桩直接支撑筏板，成为高桩承台（板）形式，设计时按高桩
承台进行设计计算，此时应注意桩的自身承载力和变形验算，以及桩与承台的连接计算假定和构造。当 采用双承台筏板基础形式时，桩与下承台板按普通筏板计算，上层筏板和支撑它的柱形成类似无梁楼盖 结构形式，而柱的布置原则上宜与基础桩的布置重合。 筏板的配筋与受力状态或计算假定应相一致，采用中间双向双层配置，板边缘采用辐射加环向配 置，沿板周边侧向增加卡箍式钢筋，将上下两层钢筋连接形成封闭，以减小板边的翘曲变形。图７为典型 的筏板配筋和与桩连接布置形式。
（ａ）双承台架空式
（ｂ）单承台架空式
图ｌ架空筏板式基础
３基础沉降限值与软土地基条件
由于低温罐的工艺管道连接和设备布置比较复杂，其安装使用要求和保温构造要求均非常严格，因
而控制基础变形的要求也比普通常温罐要高一些，特别是沿径向的平面倾斜，而对绝对沉降变形的限 值，虽然在有关规范标准中未作明确规定，但在具体工程技术文件中一般都按设备闭水试验工况下
表３水平承载力试桩结果
４罐基础设计
４．１储罐地基形式分析 软土地基由于其低承载力、高压缩性和高含水量等特性，因而在建造较大型的储罐（通常指直径 ３０ｍ、高度１４ｍ左右的ｌ万立方以上的油罐）时，一般均需对场地地基土进行处理后方能满足设计和使 用要求，但绝大多数处理方法都是围绕以不断排出土体中的自由水、降低孔隙水压力来获得强度与稳定 的增长来实现，实践证明，无论哪种方法，这些增长往往都是十分有限的，而要使软土的固结度达到 ８０％以上一般需要几个月甚至几年的时间，显然，以目前的地基处理方法均不能满足低温罐基础的设计 要求。
ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ
ｔａｎｋ）和全容器罐（ｆｕｌｌ
ｔａｎｋ）等三种罐体形式。单容器罐一般是有一个钢制内罐加上保温外壳组成，而双容器罐和
全容器罐则是由一个钢制内罐和一个钢制或采用混凝土（一般为预应力混凝土）制成的外罐组成，保温 设在内外罐壁之间，目前较多采用的是双容罐形式。此次从美国ＣＢＩ公司引进技术建造的５万立方低 温氨罐，采用的是全双钢壳的罐体形式，内罐直径４５．５ｍ，外罐直径４７．３ｍ，罐壁高度３４．５ｍ，介质高度 ３１ｍ，储存原料为液氨，温度为－－５０℃，基础沉降要求控制在２５ｍｍ范围，差异沉降小于１；５００。 在进行低温罐设计时，由于罐内低温介质的传导作用，使得地基土极易产生冻涨并使土体隆起，进
２低温罐及罐基础形式
国外对低温储罐本身的设计定义并无统一的标准。相对英国在这方面的技术标准［１］比较系统全面。
其标准《平底立式圆筒形低温储罐应用））（ＢＳ７７７７）根据不同的工艺要求和介质储存方式，将低温罐定义
为单容器罐（ｓｉｎｇｌｅ
ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ
ｔａｎｋ）、双容论与实践（２００６）
采用桩基础形式时，首先应在确定基础的基本形式（双筏还是单筏）后再进行桩的设计。这是因为双
筏形式由于下筏板一般为埋置式，桩的设计属低桩承台，此时可按普通桩筏基础形式设计，上下两层筏 板之间用钢筋混凝土短柱连接；而单筏形式时，桩的设计应按高桩承台桩基进行设计，因而在选择桩型， 确定桩数，承载力验算和变形计算等方面与普通桩基就不尽相同，主要特点在于： （１）所选桩型应考虑到地面施工的可能性。采用预制桩时，应尽量选用便于调节桩长、强度高、连接 性能可靠的桩型。采用灌注桩时，由于伸出地面段部分施工比较麻烦，通常需要采用分段施工，地面上下 两段桩通过设置一单桩承台进行分段施工搭接连接，既解决了桩水平定位偏差问题，又解决了桩基分段 施工的问题，但此时出地面段的桩在计算模型中不能按钢筋混凝土短柱设计。 （２）按承载力确定桩数时，不单由竖向承载力来确定，而是较多地考虑水平承载力的影响。由于要控 制变形，所以桩端持力层往往选择在比较坚硬密实的粉砂层或砂层，单桩承载力较高，由此确定的桩数 就较少，此时水平承载力往往起控制作用。 （３）桩的承载力验算时，应按高桩承台桩基设计，特别是要考虑桩的压屈影响ｒ引。 根据这些特点，５万氨罐在确定桩型时，优先考虑采用预制ＰＨＣ桩，这种桩型的最大特点在于工厂 化制作，质量可靠，由于采用高强混凝土并配以预应力钢筋，桩身承载力高，可锤性好，易于穿透硬土层， 挤土效应小，接桩方便，特别是其桩长可根据场地施打情况进行调整，相比预制方桩、钻孔灌注桩等桩 型，其优点十分明显，是理想的桩型。 ４．２低温罐基础选型 架空式桩筏基础采用单筏板还是双筏板，主要取决于场地地质条件和工艺设计条件。筏板架空的目 的，除了防止低温对地基土的影响外，有时还要满足工艺布置上的某些要求，如根据罐内储存低温介质 的不同，需要在架空部位布置一定的管道和设备基础等。 单筏板基础由于直接与油罐底板接触和桩顶的连接而悬空于地基土上，筏板仅承受罐的荷载作用 和桩顶反力作用，这使得这块筏板不仅是罐体本身所需的一个筏板基础，同时又是桩基的一个承台，因 而使得这块筏板既要有一定的刚度来调节罐底板以及桩基础所产生的局部和整体两种形式的变形，又 要能满足桩基对承台的抗冲切要求，所以往往需要较大的板厚才能满足这些要求。另外，由于筏板架空， 浅层土对筏板不产生任何影响，只要浅（表）层土具有满足筏板支模的强度即可。 双筏板基础具有两方面的特点，一是上下两筏板之问通过短柱相连，形成空间作用，大大提高了罐 基础的整体刚性，可以有效调节基础变形；一是由于下面的筏板直接接触地基土，在土层条件较好的情 况下可以承担相当部分的上部荷载，从而减少桩数量，达到桩土共同作用，这种形式适用于地基条件较 好的场地，且多用于浅基础形式。 此次５万立方低温罐，考虑到所在场地地质条件属软土地基，浅层土相对较差，因此，决定采用单筏 板（承台）基础形式，桩基持力层为⑦。层，为减小穿越深厚粉土层的沉桩难度，在考虑了桩的持力层、单 桩承载力、变形和筏板抗冲切等因素后，对于架空单承台筏板基础，重点分析了桩的间距和板的厚度这 两个参数对基础中心最大沉降和调节径向不均匀沉降的影响。图２至图５分别为不同桩距时基础不均 匀沉降和沉降与板厚的相互关系。 从图２至图５可以清楚地看到，随着板厚的增加，基础的最大沉降值也增加，不均匀沉降减小，说明板 的厚度对调节不均匀沉降有较大的作用；而在板厚达到一定程度后，最大沉降的增加趋于平缓，说明板厚 对沉降的调节影响显著增加；同样地，桩距较小，沉降和不均匀沉降均较小，群桩作用效应明显，桩距较大， 则沉降和不均匀沉降亦较大，单桩作用效应明显，此时板的调节作用更为明显；这与常规桩基工作机理基 本一致。但图中反映出在较大桩距时，当板厚在０．８～１．０ｍ范围内，最大沉降和不均匀沉降出现一个平台 区段，说明在一定的荷载与地基场地条件下，应该存在一个相对经济合理的板厚与桩距布置关系。
低温储罐基础设计
何国富
（中国石化集团上海工程有限公司，上海２００１２０）
摘要：大型低温储罐有着较高储存效率和良好经济特性，但由于我国目前缺乏低温储罐工艺设计相应的系 列规范标准，包括土建基础设计、施工的相关规范标准，石化行业绝大部分的低温储罐成套技术都从国外引 进，国内设计单位大多进行工艺设计的转化工作，而土建专业的基础设计工作则国内外双方相对合作要深入 得多。本文以作者参与设计的上海赛科９０万吨乙烯工程中的某一低温储罐工程为例，分析介绍了在软土地基 上建设大型低温储罐时，结合场地工程地质条件，进行了基础方案的比较，探讨了低温储罐基础工程设计中的 一些问题。 关键词：低温罐Ｉ架空筏板式基础；桩基础；荷载组合；沉降变形