国内小型LNG储罐建造能力浅析

摘要：本文介绍了LNG储罐的类型。对真空罐、子母罐和常压罐中各种储罐特点进行了分析，重点介绍了目前国内低温常压LNG储罐设计、建造能力，国内生产LNG储罐建造工艺，同时提出建设小型储罐的合理建造方案。

关键词：LNG储罐 设计 建造能力

Abstract：This article describes the types of LNG storage tanks. analyzed the advantages and disadvantages of the vacuum tank, picture-tank and normal pressure tank, focusing on the current domestic low pressure LNG storage tank design, construction capacity, the domestic production of LNG storage tank construction process, and proposed Construction of 1 × 104m3 reasonable construction of small storage tanks program.

Keys：LNG storage tankdesignconstruction capabilities

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0 国内外LNG储罐发展现状及趋势

据《LNG Journal》2007年第5期报道，全球LNG生产线共有83条，年生产能力21630×104t；在建11条，年生产能力4910×104t；拟建和扩建51条，年生产能力23920×104t。全部建成后世界LNG年生产能力将达到50460×104t。目前拟建和扩建的LNG接收站为130座，新增LNG消费能力51240×104t，呈供不应求之势。

20世纪70年代前，储罐容量一般在6×104m3以下，90年代已超过6×104m3，以10×104m3的储罐为主，12×104m3以上的储罐占44%，日本根岸LNG接收终端和扇岛LNG接收终端的地下储罐，容量最大达25×104m3。目前，我国尚不具备大型LNG储罐的设计能力，已建或在建的几台大型LNG储罐均采用了国外技术，罐容以16×104m3为主。

我国虽然不具备大型LNG储罐的设计与建造能力，但是已经初步具有设计和建造小型储罐的能力，已建和在建的小型LNG储罐大多在1×104m3以下，低温储罐的设计和建造在2×104m3以下。

1 罐型简介

LNG储罐选型需要考虑的因素很多，除了要考虑到国家或当地的有关法律、法规外，还需考虑储罐所处位置的荷载、实际条件和其它因素的影响。这些主要因素可归纳成以下几方面：安全、储罐布局、技术成熟性、投资、运营、工期、建造、环境及其它一些方面。

目前，国内外常用的LNG低温储槽有真空罐、子母罐带压储存、常压储存等方式。

常压罐LNG储罐，属常压、低温大型储罐，通常为平底双壁圆柱形。储罐内壁与LNG直接接触，一般采用含镍9%的合金钢，也可为全铝、不锈钢薄膜，外壁为碳钢或预应力混凝土。

LNG储罐按照气、液的包容性而言，主要有四种类型：单容罐、双容罐、全容罐和薄膜罐。

大型储罐以常压罐形式设计建造，根据不同项目特点选择不同的储罐形式，目前国内仅仅具有设计单容罐能力。

2 国内LNG储罐设计建造能力

LNG 储罐的设计和建造集合了土建、钢结构、低温金属材料、绝热材料和低温焊接等高新技术，因此LNG储罐的设计和建造技术水平是制约LNG产业发展的关键点。我国LNG产业已经从起步阶段到了高速发展的阶段，通过已建和在建项目，积累了相当的实践经验，取得了可喜的成绩，LNG储罐的设计和建造完全依赖国外承包商的局面应该可以得到逐步改变，实现LNG储罐的国产化不仅是必要的也是可能的。

近年来，国内储罐建设单位在储罐罐顶气吹顶升、壁板焊接、罐底板铺等施工技术难点方面取得突破。国内已经具备了LNG储罐的建造施工能力。在LNG储罐自主设计方面，国内相关研究机构和设计公司已经具备一定的实践经验。目前国内几家单位在大型低温液体贮罐领域（液氧、液氮贮罐）已经参与了LNG 储罐的设计、建造和安装工作，取得了丰富的工程实践经验。国内相关设计单位已经有能力完成LNG储罐的强度计算、LNG 储罐详细机械数据表、LNG储罐结构、安装、焊接、检验、试验的工程规定以及LNG储罐的制造及安装图、预应力混凝土外罐基础设计、LNG 储罐详细工程图纸设计、工程量材料表、施工检验、试验、混凝土配合比等工程规定。

综合以上考虑，国内已具备了LNG储罐建造施工能力，基本具备小型LNG储罐的建造能力。在大型低温液体储罐领域，如液氧、液氮储罐，国内已有成熟的设计、建造技术。在LNG储罐自主设计方面，国内相关研究机构和设计公司具备一定的实践经验。

3 国内储罐建造工艺

3.1储罐概述

根据单容罐的设计依据和设计条件要求，LNG液体储存于双层LNG储罐内罐中，外罐用于盛装蒸发气体及保冷材料。内外罐均为平底、圆筒形金属储罐，内罐顶可采用吊顶型式，通过吊杆悬挂于外罐拱顶支撑结构；也可采用拱顶结构，建议采用吊顶型式。外罐顶为球型拱顶，顶部支撑结构为肋环形网架。LNG储罐基础可采用混凝土高架承台；也可采用落地式结构，根据需要配置罐底基础加热系统，对中小型LNG储罐， 建议采用混凝土高架承台。

3.2内罐顶设计

常压低温LNG储罐可采用吊顶结构及双拱顶结构，吊顶结构对比双拱顶结构具有如下优点：

（1）吊顶结构内罐设计时不需考虑内部正压及夹层真空载荷，在储罐发生超压或真空事故时内罐不受任何影响，安全性更高。拱顶储罐吊顶储罐；

（2）吊顶结构接管不需考虑夹层内管道补偿问题。对拱顶结构的内罐，管道两端分别与内罐及外罐固接，而对吊顶罐，管道仅一端固定在外罐顶部，伸入管另一端可自由伸缩。

3.3储罐主体材料

内罐材料采用不锈钢ASTM 304，包括内罐底板、筒体壁板、吊顶、吊杆、加强圈及内罐梯子。

外罐材料采用碳钢Q345R，包括外罐底板、筒体壁板、外罐拱顶、加强圈，外罐梯子平台采用Q235B 。

3.4结构描述

内罐本体的设计计算按API 620 附录Q 、EN14620、EN1473等相关规定计算，内罐筒体用于盛装LNG 液体，内罐底板由弓形环板及中幅板组成，内罐吊顶位于罐壁上沿下方，用于盛装吊顶保冷材料。吊顶甲板设置压力平衡孔，用于平衡内外罐气相压力。

外罐本体的设计计算按API 620附录Q、EN14620、EN1473等相关规定计算，外罐筒体用于盛装L NG蒸发气体及保冷材料，外罐底板由弓形环板及中幅板组成，外罐顶为球型拱顶，为加强风载及地震载荷作用下的储罐稳定，外罐设置有锚固带。外罐设有盘梯和罐顶操作平台， 满足操作人员进行操作和完成必要的维护检修。

3.5保冷

储罐底部中心保冷材料选用玻璃砖，玻璃砖平铺于外罐底板找平层上，采用沥青粘接，内罐底弓形环板下方设置内罐基础混凝土承压圈。内罐吊顶采用玻璃棉做为保冷材料，最上层玻璃棉表面带有铝箔。罐壁保冷采用弹性毯加膨胀珍珠岩的复合保冷结构。