特大型LNG儲罐震害現(xiàn)象

為了解決國內(nèi)   氣供應(yīng)不足的矛盾，我國將   多的液化   氣(LNG)，以并在沿海地區(qū)加速建造液化   氣接收終端和貯存設(shè)施。然而，其中   重要環(huán)節(jié)之一的型LNG儲罐結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)目前卻均掌握在少數(shù)公司和機構(gòu)的手中，型LNG儲罐建設(shè)受制于人。
　　型LNG儲罐具有投資大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、質(zhì)量大、   性要求高等特點，一個單體LNG儲罐的投資通常在數(shù)十億元人民幣，同一般的石化儲罐有顯著的不同，是有戰(zhàn)略意義的生命線工程。而型LNG儲罐結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵和難點則在于其抗(減)震的機理。
　　LNG儲罐容量經(jīng)歷了由原來初期的幾千立方米到幾萬立方米和二十多萬立方米的發(fā)展過程。然而數(shù)次地震證明，儲罐本身面對地震等自然災(zāi)害是非常脆弱的。地震不僅導(dǎo)致其使用功能的喪失，且爆炸、火災(zāi)及環(huán)境污染   會引發(fā)災(zāi)難性的后果。這些破壞所導(dǎo)致的損失遠遠超過儲罐本身和儲液的經(jīng)濟價值。
　　型LNG儲罐抗(減)震問題，主要需解決考慮儲罐在地震作用下的液固耦合、結(jié)構(gòu)間相互作用、振動控制系統(tǒng)及土結(jié)相互作用等問題。這些可以對我國LNG儲罐建設(shè)的國產(chǎn)化提供有意義的理論基礎(chǔ)和技術(shù)設(shè)計支持，積累自主知識產(chǎn)權(quán)，為規(guī)劃新建LNG儲罐項目提供參考。
　　眾多學(xué)者對以往地震中儲液罐的破壞現(xiàn)象進行了調(diào)查。從地震現(xiàn)場記錄來看，鋼制儲罐較混凝土儲罐而言，   易受損甚至坍塌。鋼制儲罐常見的破壞形式有罐體的“象足”屈曲和“菱形”屈曲；儲罐的提離等造成的管線斷裂、罐壁應(yīng)力增大造成的屈曲；罐頂?shù)膿p壞等現(xiàn)象。
　　罐壁底部的殼體屈曲，這是由于系統(tǒng)的地震動產(chǎn)生抵抗傾覆彎矩膜壓應(yīng)力，這種屈曲會形成向外或向內(nèi)的菱形屈曲。不過，在地震中也可能會出現(xiàn)主要由傾覆彎矩導(dǎo)致的破壞，來自于靜水壓力和動水壓力產(chǎn)生的環(huán)向拉應(yīng)力將在彈性失穩(wěn)之前引起材料的屈服，這種屈曲就是通常所說的“象足現(xiàn)象”。
　　1964年，Alaska地震引起了儲油罐的大面積損壞，這些儲罐大部分都是非錨固儲罐。儲罐的破壞形式主要有三種：罐壁底部的屈曲破壞，罐體頂部的屈曲破壞和連接管的損壞。
　　在1995年的阪神地震中，儲罐區(qū)域的結(jié)構(gòu)遭受地震的嚴(yán)重破壞，但儲罐的整體性能表現(xiàn)良好。即使在港口等一些液化區(qū)域，由于儲罐采用了樁基礎(chǔ)，罐體也未有嚴(yán)重破壞。然而一些采用其他基礎(chǔ)形式的儲罐還是遭到了相當(dāng)程度的損壞，如發(fā)生了屈曲、沉降、傾斜等現(xiàn)象。
　　1999年土耳其Kocaeli地震中有6個圓柱形浮頂儲罐被燒毀，這是由于儲罐浮頂振動產(chǎn)生的火花，引燃了石腦油的燃燒，并向周邊
　　傳播。有46個浮頂式儲罐均不同程度遭到損壞。與之相反的是，球形儲罐少有損壞，只有一個儲水罐發(fā)生了“象足”屈曲現(xiàn)象。