60立方LNG储罐的国内外发展情况

       摘要：60立方LNG储罐具有储存规模大、节约占地、储存效率高等方面的优点，因此，60立方LNG储罐普遍应用于城市燃气调峰设备、天然气厂和天然气接收终端站中。为促进我国本LNG低温储存技术更好的发展，文对60立方LNG储罐在国内外的发展情况做了进一步浅析。

       关键词：60立方LNG储罐；发展；建造

一、60立方LNG储罐在国内外的概况

LNG低温储存技术从二十世纪初期开始发展，并于1914年在美国获得首项专利，首座小型天然气液化工厂随之建成。Hope公司在1939年于西弗吉利亚对LNG运输技术进行研究，并建立企业拥有1000m3/d处理量的LNG工厂。1.13×105m3/d处理量的天然气工厂也在1940年由俄亥俄公司建成，并制成三台具有17.37m直径的球形储罐。随着LNG低温储存技术的不断发展，不锈钢绝热双壁平底低温储槽于1954年诞生，并与20世纪中期得到改良，扩大了不锈钢绝热双壁平底低温储槽容积。直到20世纪80年代，60立方LNG储罐的容积已到达20×104m3[1～2]。

       目前，全世界60立方LNG储罐建造最多的国家属日本。截止2008年，日本所拥有的LNG接收终端站以达到27座，占据了全球LNG进口量的百分之四十，是世界上LNG进口量最多的国家。通常情况下，LNG接收终端站都会设有不同数量的60立方LNG储罐装置，容积最大的不锈钢绝热双壁平底储罐已经达到20×104m3[4]。日本目前正在向建成更大容积的不锈钢绝热双壁平底储罐方向发展。

       20世纪中期，我国LNG低温储存技术得到发展，其中，最具代表的分别是扬子石化和广东深圳的低温乙烯储罐和3液化石油气低温储罐，其容积分别达到了1×104m3和8×104m3。在随后的一段时间里，我国LNG低温储存技术不断发展壮大，对LNG安全储存、低温绝热结构及材料、无损检测以及9%Ni钢焊接都做了深入研究，并取得一定成效。

       目前，以中海油、中石化、中石油为主的三大集团在山东、江苏、辽宁、上海、浙江、福建、广东等沿海城市已分别建立起了多座LNG接收终端站。在福建、广东等城市60立方LNG储罐已投产建成，辽宁、江苏则处于在建状态，山东处于筹划建设当中。除此之外，我国低温乙烯储罐已建造多台，在LNG低温储存技术研究领域还包括陕北气田、中原油田以及新疆广汇集团等企业。

       二、60立方LNG储罐设计工艺

       (一) 60立方LNG储罐材料

       目前，建造60立方LNG储罐主要是以绝热双壁圆筒立式平底结构为主，通常按照容量大小对其类别进行划分,60立方LNG储罐建造过程中，其材料的选取对整个60立方LNG储罐的质量有着极大的影响。目前，不锈钢和9%Ni钢在60立方LNG储罐的运用较为普遍。9%Ni钢具有低温韧性好、强度高的特点，适合用来建筑大型60立方LNG储罐，小型60立方LNG储罐则主要采用不锈钢。我国9%Ni钢主要依赖于进口，这对我国60立方LNG储罐的发展造成了极大的阻碍。我国于2007年成功研制出了06Ni9钢，并对其进行了深入而广泛的研究。其研究数据表明，我国所生产的06Ni9钢各项综合指标均以超过美国和欧盟的相关标准和要求，尤其是零下196摄氏度冲击功远远超出了其标准水平。目前，06Ni9钢已广泛运用于我国中石油在建60立方LNG储罐工程中，着将成为我国LNG低温储存技术发展史上极具意义的里程碑。

       (二) 60立方LNG储罐结构

       60立方LNG储罐结构中的绝热保温结构主要包括罐底保温、侧壁保温以及罐顶保温三大部分。具体结构如图1所示：

      60立方LNG储罐应选用便于施工、耐用、环保、高强度、耐火性好、抗冻性强、吸水率小、密度低、导热系数小的保温绝热材料，其绝热材料主要包括气泡型、纤维型、气孔型三大类。

       目前，我国60立方LNG储罐建造技术不断发展，越来越多的新型高效的材料被运用于60立方LNG储罐建造过程当中。其中，深冷绝热材料的运用最为广泛，进一步推进了我国LNG低温储存技术的发展。

      60立方LNG储罐结构中，由于内罐铝吊顶加外罐拱顶的结构及其施工工艺相对简单，因此，罐顶保温通常采用此结构。其结构如图2所示：

       用于储罐侧壁的材料多为松散珍珠岩，在设备降温后，会出现储罐侧壁顶部缺少珍珠岩的现象，对其进行二次填充需要大量时间，同时会使大量空气进入灌内，从而腐蚀储罐。针对这一问题，现有储罐侧壁通常会加设弹性保温毡，通过其压缩性对储罐侧壁收缩量进行补充，从而有效降低二次填充量。

       灌底保温结构应能够有效保证低冷损失率最低，可将灌底保温系统分为圆形隔热区和周边圈梁隔热区。如图3所示：

       近年来，我国研究者一直致力于对绝热材料的研究，并取得了良好的研究成果，为我国60立方LNG储罐的发展奠定了良好的基础。

       （三）60立方LNG储罐制造工艺

       目前，我国在60立方LNG储罐制造工艺上已取得了丰富的经验和技术成果。同时，还对绝热结构、组装焊接、罐壁混凝土等方面的施工工艺进行了改良。

       1、混凝土施工

       我国对60立方LNG储罐制造中混凝土施工的预应力施工、罐穹顶、墙体、混凝土承台等方面都做了深入研究，并对其控制要点进行了进一步改善。使60立方LNG储罐制造中孔道灌浆、张拉方式、张拉顺序以及预应力筋穿束和预留孔道施工也有了进一步发展。

       2、内外罐组装焊接

       我国根据以往的施工工艺，将内外罐组装焊接与双层罐结构相结合，开发出了一套具体、有效的施工工艺。例如，中心底板和内罐底板的排板优化、罐顶顶升气吹工艺以及双金属罐倒装法和正装法等。对这些施工工艺的研究，极大的推动了我国60立方LNG储罐施工技术的发展。

       3、绝热设备施工工艺

       我国对绝热设备施工工艺的研究主要包括对珍珠岩填充工艺的研究，对其施工作业、施工设备、施工准备、工艺流程、材料要求等方面做出了具体的要求，并根据施工实践对其进行验证，研究效果显著。

       目前，我国在60立方LNG储罐制造方面已取得较大成就，对其材料、结构和施工工艺的研究为我国LNG低温储存技术的发展打下坚实基础。从我国60立方LNG储罐的设计工艺与制造技术来看，我国基本能够实现对60立方LNG储罐的自主建造，但与世界水平相比，还存在着一定差距，其建造技术有待提高。

       参考文献

       [1]邢献军，杨必应，周晓清. 大型低温常压液化石油气储罐的设计[J].压力容器,2010(18)

       [2]束廉阶，施广明，吕游州.大型低温液化天然气钢筋混凝土储罐预应力设计与施工技术[R].上海：上海电力建筑工程公司，2008.

       [3]程久欢，贾士林，叶忠志.60立方LNG储罐内罐底板与环板排板的探讨[J].石油工程建设，2009，35(2)