lng低溫儲罐的設計及建造技術初探

1、<p>　　LNG低溫儲罐的設計及建造技術初探</p><p>　　摘 要：LNG低溫儲罐作為液化天然氣儲存、運輸過程中的重要方式手段，其設計的合理程度和質量的高低直接決定了液化天然氣儲運工作的完成效果。液化天然氣儲運同管道運輸形式相比具有體積小、便捷、安全、占用空間小、投入少等優(yōu)勢。因此，此項技術在國內外得到廣泛應用。本文對低溫LNG儲罐的設計及建造技術的發(fā)展態(tài)勢進行分析，順應發(fā)展趨勢，促進我國LNG

2、低溫儲罐向產業(yè)化發(fā)展。 </p><p>　　關鍵詞：LNG低溫儲罐 設計建造 技術初探 </p><p>　　LNG儲罐的設計原理復雜，建造要求也比較高，一般需要通過最小面積原理決定低溫儲罐的結構構成。目前世界上建造大型LNG低溫儲罐最多的國家是日本和美國，截止到2008年，日本已經擁有超過二十五座大型LNG終端接收站。我國建造大型液化天然氣低溫儲罐要追溯到上世紀九十年代，掌握LNG儲罐

3、的設計和建造核心技術，既可以節(jié)省大量的資源能源，又可以在這項技術上擺脫對日美兩國的技術依賴[1]。 </p><p>　　一、我國LNG低溫儲罐的發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p>　　目前LNG在亞洲的應用量已經超過了60%，隨著我國的經濟不斷騰飛，對天然氣的需求也越來越大，依賴性越來越強。中國液化天然氣的進口數(shù)量逐年增多，資源緊缺，依賴進口，一定能程度上制約了經濟的發(fā)展，特別是長三角、珠三角等

4、地。 </p><p>　　當前建造的LNG低溫儲存罐主要可以分為地面儲存、地下儲存兩種，根據(jù)對建造的場所以及不同的社會因素和自然因素，兩種建造方式優(yōu)勢也各不相同。地面罐儲存采用的比較多，因為地面罐實在地表進行施工，工期短，自然工程項目的投資也會較之地下罐要少一些。在自然條件允許的情況下，單容罐是最經濟便捷安全的選擇，雙容罐與單容罐的結構相似，工作原理也比較相似。差別在于雙罐的安全距離會比單罐小一些。 </

5、p><p>　　地下罐，顧名思義，就是建造過程需要在地下進行。大量的地下作業(yè)會增加施工的難度和資金，同時安全系數(shù)也會略有下降。地下設計常選用圓柱型薄膜罐。其抗震效果明顯，適合在地殼活躍地帶，人口稠密地區(qū)建造。 </p><p>　　LNG低溫儲罐的設計要求比較嚴格，由于技術限制，在我國的實踐還比較少，沒有掌握設計建造的核心技術，尚處于初級階段。廣東大鵬灣的LNG項目工程已經竣工，但是儲罐的容積

6、還很有限主要是2000立方左右，但是隨著對項目資金投入增多，對容量的要求增大，國內發(fā)展大型LNG低溫儲罐的趨勢是不可逆轉的[3]。 </p><p>　　二、LNG低溫儲罐的特點 </p><p>　　液化天然氣低溫儲存運輸以其高效率、易存儲等優(yōu)勢在天然氣液化廠和城市燃氣調峰系統(tǒng)中被廣泛使用。LNG低溫儲罐除此之外，還有一些設計建造方面的特點，使得LNG儲罐同其他儲存手段相比優(yōu)勢更加明顯。

7、 </p><p><b>　　1.安全系數(shù)高 </b></p><p>　　在LNG低溫儲罐的設計中，采用雙層壁的結構，罐內充滿了冷藏液體。如果發(fā)生意外事故，罐內的液體會立刻揮發(fā)，液體瞬間氣化很有可能會引起爆炸，運用了這種雙層結構，會有效避免液體泄漏第一層后，第二層罐體能夠形成保護層，阻隔泄漏氣體，從而排除安全隱患確保存儲運輸過程的安全。為了保障LNG低溫儲罐在意外

8、荷載情況下的安全，所以建造的儲罐必須具有良好的抗震性。在罐體建造完成后重視檢測，分析儲罐的結構性能：測試罐體的焊接縫隙、內罐水壓以及外罐氣密等。在選址方面也要盡量選擇地殼活動穩(wěn)定的地帶，以避免地震活動頻發(fā)影響天然氣儲存運輸。 </p><p><b>　　2.低溫設計 </b></p><p>　　液化天然氣在常溫下的沸點極低，為零下160攝氏度。LNG低溫儲罐，罐壁

9、由低溫鋼內壁和聚氨酯保冷層預應力混凝土外壁構成。使罐內外的溫度差達到兩百度左右，通過這種特殊的加工構造，使液化天然氣的儲存運輸溫度降低至沸點一下，同時，罐底使用的材質具有良好的抗壓性能。這樣的設計既符合對液化天然氣的安全性的又可以最大限度地降低罐的厚度。 </p><p><b>　　3.設計施工嚴格 </b></p><p>　　LNG低溫儲罐必須進行百分之百磁粉檢

10、測和真空氣密檢測，在選材方面要求嚴格，施工過程嚴密謹慎，確保LNG低溫儲罐罐體的垂直度。使儲存罐的所有水平焊縫與豎直焊縫對接，達到完全融合。需要安裝附件的壁板，需要添加墊板，距離罐壁的橫縫和豎縫都保持在一定的距離范圍內。保證外罐頂和內罐璧能夠承受由于氣體意外泄漏造成的壓力，盡量對灌頂混凝土澆注時二次澆注以免超出灌頂負荷；注意控制水化溫度，防止罐底出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。 </p><p><b>　　三、對儲罐

11、的檢測 </b></p><p>　　在完成了對LNG低溫儲罐的設計和建造與投入使用的中間環(huán)節(jié)，檢測過程是必不可少的。低溫儲存罐施工中需要執(zhí)行嚴格的檢測制度，檢測的科學性、指導性關系到儲存罐在使用過程中的安全和高效，以下是對儲存罐進行檢測的方式及作用的闡述。 </p><p><b>　　1.焊縫檢測 </b></p><p>　　

12、對LNG低溫儲罐罐體所有焊縫都要進行百分之百磁粉測試、百分之百真空測試以及射線測試，保障罐體焊接處的密合，防止液體天然氣泄漏，產生安全隱患。 </p><p><b>　　2.水壓檢測 </b></p><p>　　除薄膜罐之外，在建造完成投入使用之前都要進行水壓測試，薄膜罐會采用氨氣測試，通過重復試驗排除泄漏的危險。 </p><p>　　在

13、對外罐進行測試的時候，為了防止在測試過程中水滲入到底部的絕緣層可以事先準備好隔水設備。特別要注意對雙容罐的測試，要特別關注對內罐和夾層注水時控制調節(jié)好水位，以免在內罐和環(huán)形空間內形成水位差，差生壓強，對罐壁造成損壞。同樣，出于對安全方面的考慮，水壓測試是在完成所有焊接工作之后的環(huán)節(jié)，在做完水壓試驗之后不可以在開展焊接工作。 </p><p>　　對水質的選擇，在水壓測試中，注意選取測驗所需的水的質量。避免使用淡水

14、或者是海水，因為會產生電腐蝕。這兩種水與不同的金屬融合會產生電解現(xiàn)象，對焊接縫、附加物等造成腐蝕，影響使用壽命和安全。應對用水的質量不達標，可以在水中適當添加緩腐藥劑，輔助完成水壓檢測。 </p><p><b>　　3.罐體氣密檢測 </b></p><p>　　為了保證液化天然氣儲罐的密封性，在進行了水壓試驗以后，輔助完成氣密試驗，來達到儲罐密封設計的標準。 &l

15、t;/p><p>　　當壓力值達到罐內氣壓的1.25倍時可以進行氣壓檢測，需要按規(guī)定安裝壓力測試儀表。將釋放閥置于打開的狀態(tài)，保持標準壓力半小時以后將壓力降低到設計壓力值。這是可以對罐體的焊接處進行肥皂溶液檢測，如出現(xiàn)泄漏，也不要立刻進行檢修，待到試驗完成釋放施加的壓力之后再進行修復工作。 </p><p><b>　　4.抗震檢測 </b></p><

16、;p>　　針對地面儲罐進行抗震測試，是為了檢測在地震作用力下，儲罐底部的承受能力，保證罐體不僅不倒而且不裂。在其他國家就曾發(fā)生過因地震導致灌頂附件脫落而引發(fā)次生災害的嚴重后果[4]。對LNG低溫儲罐進行抗震檢測要以了解當?shù)氐牡刭|構造為前提條件。根據(jù)不同的抗震系數(shù)，制定相應的儲罐設計方案和建造計劃。 </p><p><b>　　四、結論 </b></p><p>

17、;　　根據(jù)目前我國對大型LNG低溫儲罐核心技術的掌握和建造，正處于走向成熟的階段。應加強國內對LNG低溫儲罐設計的標準，以國內外眾多實踐項目為導向，不斷完善對大型LNG儲罐技術的研發(fā)，并應用到實際當中，推動我國液化天然氣儲罐產業(yè)化進程。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]熊光德，毛云龍.LNG的存儲于運輸[J].天然氣與石油，

18、2008，23（2）：18-19. </p><p>　　[2]陳江凡，鄒華生.大型液化氣低溫儲罐結構及保冷設計[J]，油氣儲運，2006，25（7）：12-14. </p><p>　　[3]黃帆.我國液化天然氣現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析[J]，天然氣技術，2007，1（1）：68-70. </p><p>　　[4]袁中立，閆倫江.LNG低溫儲罐的設計及建造技術[J]，