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1、LNG储存技术5.2.1 LNG储存要求由于LNG储配库的储量巨大，其介质的特殊性，一旦储罐出现事故，造成的危害是十分巨大的。因此，大型低温LNG储罐需满足以下技术要求。（1） 耐低温。常压下液化天然气的沸点为-160。（2） 安全性高。API、BS等规范都要求储罐采用双层壁结构, 运用封拦理念,确保储存安全。（3） 材料特殊性能。大型低温LNG储罐内罐用低温材料选用是其设计与建造的技术关键之一。低温LNG储罐内罐材料须具有强度高、低温韧性好、焊接性能好的特点，一般选用A537CL2、A516 Gr.60等材料。（4） 保温性能极好。由于罐内外温差最高可达200，要使罐内温度保持在-160,
2、罐体就要具有良好的保冷性能。用于低温储罐的保温绝热材料应满足导热系数小、密度低、吸湿率与吸水率小、抗冻性强、耐火性好、有一定强度，且环保、耐用和便于施工等要求，罐底保冷材料还要有足够的承压性能。（5） 抗震性能好。储罐必须具有良好的抗震性能。在合理选址和提高抗震设防等级的基础上采取足够的安全措施, 确保在给定地震烈度下罐体不损坏。（6）抗外力破坏性强。储罐应具备较高的抗压、抗拉能力, 能抵御一般坠落物的击打。（7）至今国内尚无专业的大型LNG储罐设计与建造规范，可参照国外 LNG规范要求，有API 620 规范, 美国 NFPA-59A , 英国 BS 7777 标准和欧洲标准EN1473。上
3、述规范对低温储罐的设计做出了规定, 对特定部位材质选用和焊接规定了具体的要求。5.2.2 LNG储存方式及罐型的介绍LNG的储存环节是储配库的核心，LNG储存罐造价昂贵，对单一储备库而言，其投资约占总投资的70%以上，因此，合理选择LNG储存方式非常重要。1、储存压力1）带压低温储存带压储存的压力一般为0.30.8MPa，因其有一定压力，储罐的压力控制相对较为容易，仅需防止超压，且超压时BOG的排放量也相对较少，并可以较高的压力迅速放空，保证罐体安全。LNG的各组分在各自的临界温度以下时，其沸点都随压力的升高而增大。高压储存适用于LNG的少量储存，高压储罐容积较小，承压能力较高，罐内LNG的蒸
4、发率较低，即使因环境漏热蒸发掉部分LNG而使罐内压力有一定程度的升高，因为储罐能耐高压，仍可继续安全储存LNG，而不必排放蒸发气体或增设再液化设备。因此，高压储存LNG可减少蒸发气体的排放，降低LNG的储存成本。但是，因为高压储存罐大多为真空隔热结构，制作工艺比较复杂，制作难度较大，成本较高，容积较小，不适合于大量储存LNG。带压储存的罐型有立式（或卧式）单罐、子母罐、球罐。由于受到材料的限制，目前低温带压储存单个容器最大做到5000立方米罐，国内现有技术条件可制造2500立方米子母罐。2）常压低温储存常压储存的压力一般为1530KPa，LNG低温常压储存，具有经济性较好，储存量大是低温带压储
5、存方法无法比拟的优点。常压低温储罐的容积一般较大，结构简单，但承压能力较低，蒸发率较高，大型储配库常为此增设再液化设备，将蒸发气体再液化后重新储存。将蒸发气体再液化，一是增加液化设备和储存成本；二是蒸发气体再液化后，其密度小于储罐内原有LNG的密度，重新注入储罐后可能容易引起储罐内介质的分层、翻滚等不稳定性现象的发生，给LNG的安全储存带来危险。同时，常压储罐的压力控制较为复杂，储罐既要防止超压又要防止失压（真空），需要依赖外部设备如BOG压缩机。常压储存单个容器目前最大能做到20万立方米储罐，国内现有技术条件可制造2万立方米储罐。因此，在储存容积相等的条件下，采用带压储存较常压储存要安全一些
6、，但当储存容积很大时，带压储存的储罐较多，占地面积大，造价高，不经济。2、拦蓄方式LNG储存按拦蓄方式划分，可分为单容罐、双容罐和全容罐。英国标准 BS 7777 针对低温储罐提出三种设计模式: 单层封拦设计（单容罐）、双重封拦设计（双容罐）和完全封拦设计（全容罐）。目前工程上常采用双重封拦设计和完全封拦设计。国内接收站的LNG储罐均为完全封拦设计。完全封拦设计是指内罐及外罐均具有承装冷液的功能, 在正常情况下冷液体储存在内罐, 当内罐发生泄漏时, 外罐能起到拦截、储存冷液的作用。1）单容罐此种罐为双层结构，内罐为低温钢，外罐为普通碳钢，因此外罐不能承受低温，当内罐有少许泄漏，将可能导致外罐泄
7、漏和破坏，为此国外规范要求安全距离大并须设防液堤。单容罐的投资相对较低，施工周期较短，调峰站采用最多，施工技术成熟；但泄漏危险是它的一个较大的问题。单容罐周围不能有其它重要的设备，安全检测和操作的要求较高。由于单容罐的外罐是普通碳钢，需要严格地保护以防止外部的腐蚀，外部容器要求长期的检查和油漆。国内储存低温乙烯、低温LPG、液氨的大型罐等较多采用单容罐，规格较多为23万立方米。国内常压低温、吊顶双壁单包容金属LNG罐也有30000立方米的工程实例。（广汇吉木乃30000立方米LNG储罐）由于单容罐的安全性较其它形式罐的安全性低，在大型LNG生产厂及接收站较少使用。2）双容罐双容罐有两种形式，其
8、一是内外罐均为低温材料，其二是内罐为低温材料，外罐为钢筋混凝土（与全容罐的区别在于上部内外罐之间有通大气的开口）。内外罐均为低温材料罐，当内罐发生泄漏时，有外罐低温材料钢板阻挡而不会向大气泄漏，因而不需设防液堤，占地面积减少，但仍需较大安全距离。内罐为低温材料，外罐为钢筋混凝土罐时，当内罐有泄漏时，由于有外罐钢筋混凝土罐阻挡，不会产生大量液体外泄，但LNG气体会通过混凝土的微小裂纹渗漏到外部大气中去。此种罐可不设防液堤，占地面积少于单容罐，但安全距离亦要求较大。双容罐投资较单容罐高，施工周期略长。（3）全容罐全容罐是一种全封闭罐，安全性好，适合建设超大规模储罐。从结构上看有如下A、B、C、D几
9、种：A内外罐筒均为低温金属材料，顶盖亦为金属材料，因此不产生外漏，可不设防液堤，但承压能力较低。B内罐为低温金属材料，外罐为钢筋混凝土，顶盖为钢筋混凝土，这种罐的外罐可阻挡LNG液体外漏，但挡不住气体渗漏。可不设防液堤,与双容罐的区别在于全封闭。C与B不同的是采用了金属顶盖，因而承压能力较低，但也不设防液堤，液体不泄漏，气体有渗漏。D内筒是低温材料，外筒是钢筋混凝土，顶盖亦为钢筋混凝土，但外筒及顶盖均有普通碳钢板内衬。这种是彻底的全封闭，既无液体外泄，也无气体外漏，承压高，可不设返回风机，不设防液堤。全容罐缺点是造价高，施工难度大，工期长，需要引进国外技术。目前国内大型接收站多采用全容罐，单罐容积通常在50000立方米以上。