大型LNG儲罐的主要結構形式

液化   氣(LNG，即LiquefiedNaturalGas)是將   氣凈化處理之后，經(jīng)壓縮升溫，在混合制冷劑的作用下，除去其中的N2、CO2、H2O以及硫化物、固體雜質(zhì)等，   終-162℃液態(tài)形式的   氣。經(jīng)過上述液化過程，使   氣的體積縮小了600倍。目前，   原油價格攀升，   氣的需求急劇增長。由于LNG本身的特性，使   氣遠距離運輸?shù)碾y題解決，LNG越來越受到世界各國的青睞。
　　LNG通常儲存在-162℃、壓力為0.1MPa左右的低溫儲罐內(nèi)。大型LNG儲罐容量一般為4~20萬m³，主要應用于LNG接收站。隨著各國LNG項目的興起，大型LNG儲罐也了廣泛應用。然而，它的設計與建造技術一直由少數(shù)幾家企業(yè)壟斷。我國已建或在建的幾臺大型LNG儲罐均利用了技術。這些項目投資金額巨大，如果能自主設計，不但能減少我國大量的外匯支出，還能開拓海外設計施工市場。因此，深入了解和認識LNG儲罐，并結合我國已建儲罐，總結大型LNG儲罐的建造技術，對打破   壟斷、推進我國LNG儲罐自主設計施工有重要意義。
　　1、LNG低溫儲罐的發(fā)展過程
　　如前所述，LNG是儲存在低溫儲罐內(nèi)的。早期的儲罐都是采用單壁形式。單壁儲罐頂蓋及底部采用塊體絕熱，但存在許多缺點，例如沒有層、易受風災危害等。為了這些缺點，后來提出了雙壁雙頂儲罐。它是將干燥的純氣體充入兩壁間的環(huán)形絕熱空間內(nèi)，保持正壓以防止吸入潮濕空氣。但是，隨著儲罐容量的增大，供應干燥純氣體的費用顯著增大。此外，由于液化氣體是接近其正常沸點儲存，很容易產(chǎn)生蒸汽造成罐內(nèi)超壓。這就促使了懸掛式頂蓋技術的發(fā)展，并   終形成了雙壁單頂儲罐。這種儲罐取消了純氣體系統(tǒng)，用懸掛的絕熱吊頂取代了內(nèi)容器的頂蓋，形成一個獨立的彎頂空間，其中雙壁單頂敞口儲罐是將內(nèi)容器的頂部做成敞口，使LNG蒸汽可以進入環(huán)形空間。這樣既阻止了潮濕空氣的進入，又可讓內(nèi)容器減壓。雙壁單頂儲罐的另一種形式是采用具有氣密性的外壁來防止潮濕空氣的進入，改用彎頂空間盛裝LNG蒸汽減壓，這樣還可起到減少罐頂自重負擔的效果。
　　2、大型LNG低溫儲罐的主要結構形式
　　對于大型的LNG儲罐，一般均采用雙壁懸掛頂蓋的形式。根據(jù)LNG泄漏后泄漏的液體和蒸汽收集情況的不同，儲罐又可以分為單容罐、雙容罐和全容罐三種結構形式。
　　單容罐為不考慮收集液體和蒸汽泄漏物的情況，只由一個雙壁單頂?shù)墓摅w獨立組成。該罐體的內(nèi)容器為自立式的鋼制圓柱形殼體。單容罐只能盛放液態(tài)的LNG，正常使用時產(chǎn)生的蒸汽將盛放于彎頂空間或內(nèi)外壁之間的空間。盡管不需考慮收集泄漏物，但為了   ，每個單容罐均應由堤墻包圍。單容罐的投資相對較低，但   性相對也低，近年來在接收站儲罐設計中已很少使用。
　　雙容罐為考慮收集液體泄漏物的情況，由一個獨立的雙壁單頂主容器及一個具有液密性的外圍次容器組成。雙容罐的主容器與單容罐結構類似，內(nèi)部的鋼罐盛放LNG液體，正常使用時產(chǎn)生的蒸汽將盛放于彎頂空間或主容器內(nèi)外壁之間的空間。次容器為能耐低溫的鋼制或混凝土結構，在頂部為敞口，故只收集液體泄漏物，不能盛裝氣體泄漏物。在主容器與次容器之間的上部空間可以加蓋一個防雨罩以防止落入雨、雪或塵土。雙容罐   性較單容罐高，造價約為單容罐的1.1倍。
　　全容罐為考慮同時收集液體和氣體泄漏物的情況，由一個主容器和一個次容器組成。與雙容器不同，主、次容器并非獨立存在，而是完整一體的結構。同樣，主容器(即內(nèi)罐)為自立式鋼制罐，用于盛放LNG液體。LNG的蒸汽盛裝在主、次容器之間的空間或彎頂空間。次容器(即外罐)為鋼制或預應力混凝土結構，當發(fā)生泄漏時，它既能收集液體泄漏物，也能收集氣體泄漏物。主容器與次容器之間的間距不應大于2m。全容式儲罐的造價   高，但   性也   好，所以在近年來了廣泛的應用。