刘锦
荆门宏图特种飞行器制造有限公司 湖北省荆门市 448000
摘要：随着社会经济的迅速发展，天然气在各个行业中得到了广泛的应用。液化天然气（LNG）是一种优质、环保的燃料。当前，大型LNG低温储罐具有有效的存储效果。所以，需要高度重视大型LNG低温储罐建造技术的应用水平，进而保证天然液化气得到适当的保管。本文主要分析了大型LNG低温储罐建造技术方面的有关内容，可供参考。
关键词：大型LNG低温储罐；建造技术；
1大型LNG低温储罐的结构形式分析
根据液体和蒸汽收集情况的不同，大型LNG储罐可以分为三种结构形式，即单容罐、双容罐以及全容罐。
1.1单容罐
单容罐由一个储存液体产品的主容器组成，储放液态的LNG。此罐体的内容器采用圆柱形钢制壳体。在正常使用单容罐时，其蒸汽存放于主容器的钢质拱顶内或内外罐之间的夹层空间。为保证储罐的使用安全，应砌堤墙将单容罐包围起来。虽然单容罐投资较低，但是其安全性能不够高，罐区占地面积大，很少适用于接收站及场地面积受限制场所的储罐设计。
1.2双容罐
双容罐由双壁单顶主容器和外围次容器两部分组成。其主容器类似于单容罐结构，在罐体内部存放LNG液体，在正常使用时，应将蒸汽放于主容器内外壁之间的空间。次容器采用耐低温的钢制或混凝土结构，其能够收集液体泄漏物。另外，为了防止落入雨水、尘土进入罐体内部，需要在主容器和次容器之间再加盖一个防雨罩。
1.3全容罐
全容罐主要由主容器和次容器两个部分组成。相比与双容器，主容器和次容器是一个完整的结构，不是单独存在的。主容器选用钢制罐存放LNG液体。LNG的蒸汽存放于穹顶空间。次容器采用钢制结构或混凝土结构，实现液体泄漏物的收集。此类储罐具有较高的安全性能，罐区占地面积小，但是造价过高，因此通常应用于安全性要求较高或场地受限的场所。
2大型LNG低温储罐的设计要求
2.1耐低温性
液态天然气在存储期间需要保证其处于低温状态下，一般最适宜的温度为零下161.5℃，此温度对应下饱和液体密度大，这样才能够提升其储存效率。所以储罐的设计需要具备低温性，常选用的是超低温钢材质，常用的耐超低温材料为不锈钢S30408、304以及低温镍钢9Ni。
2.2安全性高
天然气虽然是环保型燃料，在燃烧时不会对生态环境造成破坏，但是如果将其大量暴露于露天场地内，极易发生爆炸等严重后果，从而危及人体安全。所以在设计储罐时需注重其安全性能，大型LNG低温储罐常采用的设计结构为双层壁，它可有效增加储罐的安全性。
2.3保温性能良好
在大型LNG低温储罐中由于内外温差较大，所以在其保温性能方面需要更为突出。同时要在内外罐间利用优质的保冷材料，以便达到天然气的最佳存储效果。
3大型LNG低温储罐的建造技术要点分析
3.1要充分考虑强度
在大型LNG全容低温储罐的建造中需要充分考虑罐体强度，以便满足天然气的存储要求。一般需要借助试验的方式对其强度进行核查。具体内容如下：
（1）水压试验。由于大型LNG低温储罐属于低温常压储罐，所以，在正式使用初期，可以利用水压试验对其强度和基础的沉降是否符合要求进行测量。
首先，相关人员应通过吸尘器等设施清除干净罐内涂料，并在承包商的指示下制定合理的建造技术方案；其次，要明确具体的罐体受力情况，形成准确度较高的试验报告。在水压试验期间，要保证罐内液体达到最高限位，设置相应的隔水设施，以免储罐底部受试验影响而出现性能下降等问题；最后，应严格把控好填充空间的水位，并在焊接配件安装完成后有序进行试验。
（2）气压试验。在水压试验时确认基础沉降符合相关标准的要求之后，进行充气试验。在水面以上空间施加1.25倍设计压力的空气，并保持压力1h后，将空气压力降低至设计压力，然后检查罐体焊缝是否发生泄漏。在进行气压试验的时候，应同步检测储罐压力泄放阀和真空泄放阀的开启压力是否符合设计的要求。
3.2合理控制成本
当大型LNG低温储罐的强度满足要求后，需合理控制建造成本。通常在成本的有效控制阶段，可以从材料与设计理念等方面着手：从材料层面上，如果一味引进国外材料会导致储罐建造成本较高。所以我国需加大材料研发力度，如镍钢材料。所以，在建造技术的应用阶段需注重材料的选用，避免出现大量成本损耗的问题，进而提高大型LNG低温储罐建造技术的经济性。而从设计理念层面上，应具有节约意识，在保证质量的情况下注重经费支出额度，包括焊接、壁厚等环节的设计，以便为企业带来更大收益。
3.3自主设计形式
为突出大型LNG低温储罐建造技术更大的优势，需应用自主设计形式对其加以优化，以便建造出经济性与安全性更高的储罐。目前，在建造容积为30000m3以下大型LNG低温储罐所采用的建造技术已经趋于成熟。我国在其设计方面所享有的专利建造技术与其它发达国家仍存在一定的差距，所以在此基础上更应当全面实现自主设计。在具体建造过程当中，在镍钢壁板焊接、板气吹升顶等技术的操作中难度较大。一般处于低温状态下，储罐能形成较强的韧性及抗压性，但是因大型LNG全容低温储罐建造要求更高，所需焊接技术水平就会越高。经过长期研究，在目前项目建造实践中已基本上突破原有技术难点。因此，要想保证大型LNG全容低温储罐建造技术为天然气的利用创造有利条件，就需要应用自主设计形式，据此可让储罐建造达到预期效果。在大型LNG全容低温储罐中还应注重其低温韧性与抗裂纹能力。
3.4选用合理的保冷结构和材料
天然液化气作为一种需在低温存储条件下保存的液体，在大型LNG低温储罐建造期间需要充分考虑保冷结构及材料的合理选用，以此保证储罐的蒸发率符合要求。大型LNG低温储罐的保冷结构型式一般分为三部分：底部绝热层、侧部绝热层和顶部绝热层。底部绝热层主要通过热传导的型式进行热传递，内罐底板外边缘板下面是一圈珠光砂混凝土圈梁，用于均布内罐罐体的重量载荷，在保证强度符合要求的情况同时具有较好的保冷效果，圈梁内部和下部均采用泡沫玻璃砖。侧部绝热层主要采用膨胀珍珠岩粉末填充进行绝热，同时在内罐壁外侧安装弹性毡，弹性毡压缩安装，用来防止内罐冷缩时膨胀珍珠岩粉末下沉，同时，降低粉末对内罐壁的侧压力。顶部绝热层主要是放置在吊顶板上的玻璃棉毯，玻璃棉毯导热系数小密度小，施工也十分简单和方便，是顶部绝热的理想材料。
4结语
总而言之，因其具有较好的应用优势，大型低温储罐用于LNG的储存具有广阔的发展前景。随着国家加强油气储备设施建设，特别是对天然气储备调峰的相关要求，大型LNG储罐项目将不断增多，需应用更经济合理更安全的储罐建造技术，对其建造技术的相关探讨和研究是非常有意义的。
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