1、<p>　　LNG低溫儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)及建造技術(shù)初探</p><p>　　摘 要：LNG低溫儲(chǔ)罐作為液化天然氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中的重要方式手段，其設(shè)計(jì)的合理程度和質(zhì)量的高低直接決定了液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)工作的完成效果。液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)同管道運(yùn)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(shì)。因此，此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。本文對(duì)低溫LNG儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)及建造技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析，順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)LNG

2、低溫儲(chǔ)罐向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：LNG低溫儲(chǔ)罐 設(shè)計(jì)建造 技術(shù)初探 </p><p>　　LNG儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)原理復(fù)雜，建造要求也比較高，一般需要通過(guò)最小面積原理決定低溫儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。目前世界上建造大型LNG低溫儲(chǔ)罐最多的國(guó)家是日本和美國(guó)，截止到2008年，日本已經(jīng)擁有超過(guò)二十五座大型LNG終端接收站。我國(guó)建造大型液化天然氣低溫儲(chǔ)罐要追溯到上世紀(jì)九十年代，掌握LNG儲(chǔ)罐

3、的設(shè)計(jì)和建造核心技術(shù)，既可以節(jié)省大量的資源能源，又可以在這項(xiàng)技術(shù)上擺脫對(duì)日美兩國(guó)的技術(shù)依賴(lài)[1]。 </p><p>　　一、我國(guó)LNG低溫儲(chǔ)罐的發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p>　　目前LNG在亞洲的應(yīng)用量已經(jīng)超過(guò)了60%，隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷騰飛，對(duì)天然氣的需求也越來(lái)越大，依賴(lài)性越來(lái)越強(qiáng)。中國(guó)液化天然氣的進(jìn)口數(shù)量逐年增多，資源緊缺，依賴(lài)進(jìn)口，一定能程度上制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是長(zhǎng)三角、珠三角等

4、地。 </p><p>　　當(dāng)前建造的LNG低溫儲(chǔ)存罐主要可以分為地面儲(chǔ)存、地下儲(chǔ)存兩種，根據(jù)對(duì)建造的場(chǎng)所以及不同的社會(huì)因素和自然因素，兩種建造方式優(yōu)勢(shì)也各不相同。地面罐儲(chǔ)存采用的比較多，因?yàn)榈孛婀迣?shí)在地表進(jìn)行施工，工期短，自然工程項(xiàng)目的投資也會(huì)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(jīng)濟(jì)便捷安全的選擇，雙容罐與單容罐的結(jié)構(gòu)相似，工作原理也比較相似。差別在于雙罐的安全距離會(huì)比單罐小一些。 </

5、p><p>　　地下罐，顧名思義，就是建造過(guò)程需要在地下進(jìn)行。大量的地下作業(yè)會(huì)增加施工的難度和資金，同時(shí)安全系數(shù)也會(huì)略有下降。地下設(shè)計(jì)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(chǔ)罐的設(shè)計(jì)要求比較嚴(yán)格，由于技術(shù)限制，在我國(guó)的實(shí)踐還比較少，沒(méi)有掌握設(shè)計(jì)建造的核心技術(shù)，尚處于初級(jí)階段。廣東大鵬灣的LNG項(xiàng)目工程已經(jīng)竣工，但是儲(chǔ)罐的容積

6、還很有限主要是2000立方左右，但是隨著對(duì)項(xiàng)目資金投入增多，對(duì)容量的要求增大，國(guó)內(nèi)發(fā)展大型LNG低溫儲(chǔ)罐的趨勢(shì)是不可逆轉(zhuǎn)的[3]。 </p><p>　　二、LNG低溫儲(chǔ)罐的特點(diǎn) </p><p>　　液化天然氣低溫儲(chǔ)存運(yùn)輸以其高效率、易存儲(chǔ)等優(yōu)勢(shì)在天然氣液化廠和城市燃?xì)庹{(diào)峰系統(tǒng)中被廣泛使用。LNG低溫儲(chǔ)罐除此之外，還有一些設(shè)計(jì)建造方面的特點(diǎn)，使得LNG儲(chǔ)罐同其他儲(chǔ)存手段相比優(yōu)勢(shì)更加明顯。

7、 </p><p><b>　　1.安全系數(shù)高 </b></p><p>　　在LNG低溫儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)中，采用雙層壁的結(jié)構(gòu)，罐內(nèi)充滿(mǎn)了冷藏液體。如果發(fā)生意外事故，罐內(nèi)的液體會(huì)立刻揮發(fā)，液體瞬間氣化很有可能會(huì)引起爆炸，運(yùn)用了這種雙層結(jié)構(gòu)，會(huì)有效避免液體泄漏第一層后，第二層罐體能夠形成保護(hù)層，阻隔泄漏氣體，從而排除安全隱患確保存儲(chǔ)運(yùn)輸過(guò)程的安全。為了保障LNG低溫儲(chǔ)罐在意外

8、荷載情況下的安全，所以建造的儲(chǔ)罐必須具有良好的抗震性。在罐體建造完成后重視檢測(cè)，分析儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)性能：測(cè)試罐體的焊接縫隙、內(nèi)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(dòng)穩(wěn)定的地帶，以避免地震活動(dòng)頻發(fā)影響天然氣儲(chǔ)存運(yùn)輸。 </p><p><b>　　2.低溫設(shè)計(jì) </b></p><p>　　液化天然氣在常溫下的沸點(diǎn)極低，為零下160攝氏度。LNG低溫儲(chǔ)罐，罐壁

9、由低溫鋼內(nèi)壁和聚氨酯保冷層預(yù)應(yīng)力混凝土外壁構(gòu)成。使罐內(nèi)外的溫度差達(dá)到兩百度左右，通過(guò)這種特殊的加工構(gòu)造，使液化天然氣的儲(chǔ)存運(yùn)輸溫度降低至沸點(diǎn)一下，同時(shí)，罐底使用的材質(zhì)具有良好的抗壓性能。這樣的設(shè)計(jì)既符合對(duì)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(shè)計(jì)施工嚴(yán)格 </b></p><p>　　LNG低溫儲(chǔ)罐必須進(jìn)行百分之百磁粉檢

10、測(cè)和真空氣密檢測(cè)，在選材方面要求嚴(yán)格，施工過(guò)程嚴(yán)密謹(jǐn)慎，確保LNG低溫儲(chǔ)罐罐體的垂直度。使儲(chǔ)存罐的所有水平焊縫與豎直焊縫對(duì)接，達(dá)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(nèi)。保證外罐頂和內(nèi)罐璧能夠承受由于氣體意外泄漏造成的壓力，盡量對(duì)灌頂混凝土澆注時(shí)二次澆注以免超出灌頂負(fù)荷；注意控制水化溫度，防止罐底出現(xiàn)開(kāi)裂的現(xiàn)象。 </p><p><b>　　三、對(duì)儲(chǔ)罐

11、的檢測(cè) </b></p><p>　　在完成了對(duì)LNG低溫儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)和建造與投入使用的中間環(huán)節(jié)，檢測(cè)過(guò)程是必不可少的。低溫儲(chǔ)存罐施工中需要執(zhí)行嚴(yán)格的檢測(cè)制度，檢測(cè)的科學(xué)性、指導(dǎo)性關(guān)系到儲(chǔ)存罐在使用過(guò)程中的安全和高效，以下是對(duì)儲(chǔ)存罐進(jìn)行檢測(cè)的方式及作用的闡述。 </p><p><b>　　1.焊縫檢測(cè) </b></p><p>　　

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

13、對(duì)外罐進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，為了防止在測(cè)試過(guò)程中水滲入到底部的絕緣層可以事先準(zhǔn)備好隔水設(shè)備。特別要注意對(duì)雙容罐的測(cè)試，要特別關(guān)注對(duì)內(nèi)罐和夾層注水時(shí)控制調(diào)節(jié)好水位，以免在內(nèi)罐和環(huán)形空間內(nèi)形成水位差，差生壓強(qiáng)，對(duì)罐壁造成損壞。同樣，出于對(duì)安全方面的考慮，水壓測(cè)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(yàn)之后不可以在開(kāi)展焊接工作。 </p><p>　　對(duì)水質(zhì)的選擇，在水壓測(cè)試中，注意選取測(cè)驗(yàn)所需的水的質(zhì)量。避免使用淡水

14、或者是海水，因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生電腐蝕。這兩種水與不同的金屬融合會(huì)產(chǎn)生電解現(xiàn)象，對(duì)焊接縫、附加物等造成腐蝕，影響使用壽命和安全。應(yīng)對(duì)用水的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，可以在水中適當(dāng)添加緩腐藥劑，輔助完成水壓檢測(cè)。 </p><p><b>　　3.罐體氣密檢測(cè) </b></p><p>　　為了保證液化天然氣儲(chǔ)罐的密封性，在進(jìn)行了水壓試驗(yàn)以后，輔助完成氣密試驗(yàn)，來(lái)達(dá)到儲(chǔ)罐密封設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。 &l

15、t;/p><p>　　當(dāng)壓力值達(dá)到罐內(nèi)氣壓的1.25倍時(shí)可以進(jìn)行氣壓檢測(cè)，需要按規(guī)定安裝壓力測(cè)試儀表。將釋放閥置于打開(kāi)的狀態(tài)，保持標(biāo)準(zhǔn)壓力半小時(shí)以后將壓力降低到設(shè)計(jì)壓力值。這是可以對(duì)罐體的焊接處進(jìn)行肥皂溶液檢測(cè)，如出現(xiàn)泄漏，也不要立刻進(jìn)行檢修，待到試驗(yàn)完成釋放施加的壓力之后再進(jìn)行修復(fù)工作。 </p><p><b>　　4.抗震檢測(cè) </b></p><

16、;p>　　針對(duì)地面儲(chǔ)罐進(jìn)行抗震測(cè)試，是為了檢測(cè)在地震作用力下，儲(chǔ)罐底部的承受能力，保證罐體不僅不倒而且不裂。在其他國(guó)家就曾發(fā)生過(guò)因地震導(dǎo)致灌頂附件脫落而引發(fā)次生災(zāi)害的嚴(yán)重后果[4]。對(duì)LNG低溫儲(chǔ)罐進(jìn)行抗震檢測(cè)要以了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造為前提條件。根據(jù)不同的抗震系數(shù)，制定相應(yīng)的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)方案和建造計(jì)劃。 </p><p><b>　　四、結(jié)論 </b></p><p>

17、;　　根據(jù)目前我國(guó)對(duì)大型LNG低溫儲(chǔ)罐核心技術(shù)的掌握和建造，正處于走向成熟的階段。應(yīng)加強(qiáng)國(guó)內(nèi)對(duì)LNG低溫儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，以國(guó)內(nèi)外眾多實(shí)踐項(xiàng)目為導(dǎo)向，不斷完善對(duì)大型LNG儲(chǔ)罐技術(shù)的研發(fā)，并應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，推動(dòng)我國(guó)液化天然氣儲(chǔ)罐產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]熊光德，毛云龍.LNG的存儲(chǔ)于運(yùn)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(chǔ)罐結(jié)構(gòu)及保冷設(shè)計(jì)[J]，油氣儲(chǔ)運(yùn)，2006，25（7）：12-14. </p><p>　　[3]黃帆.我國(guó)液化天然氣現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析[J]，天然氣技術(shù)，2007，1（1）：68-70. </p><p>　　[4]袁中立，閆倫江.LNG低溫儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)及建造技術(shù)[J]，