LNG储罐结构图示
LNG储罐结构形式分析
LNG储罐结构形式分析摘要：目前国内天然气的需求量逐年递增，受上游管道天然气供应量的限制，全国多数地方发生“气荒”，LNG作为有效补充气源发展迅猛，LNG储罐得到迅速发展。
目前国内沿海接收站LNG储罐大多采用预应力钢筋混凝土结构，内地LNG工厂及城市燃气企业大多数LNG储罐采用金属储罐。
本文主要介绍LNG储罐的结构及选型要求。
关键词：LNG储罐类型；结构；分析1 储罐典型结构及特点1.1单容罐1.1.1单容罐由主容器和外罐组成。
采用吊顶式结构，主容器与外罐的气相空间连通，由外罐承压，但外罐不能承纳低温液体。
单容罐应设置围堰，应能容纳主容器可能泄漏的全容积液体。
单容罐因液体可能泄漏至罐外，因此比较适合人口稀少、建筑物较少的地区，与周围建筑物、设施以及铁路、高速公路等应有较大的安全距离。
1.2 双容罐双容罐由主容器和次容器组成，主容器可同时密封液体和蒸汽。
当主容器发生泄漏时，次容器应可盛装主容器内的所有液体，可采用钢制结构或混凝土结构。
次级容器顶部为开放式，因此无法防止产品蒸汽的逃逸。
双容罐安全性能较高，无需围堰，适合建造于有一定人口密度的区域。
双容罐目前在国内还没有得到应用，国外尚未见双容罐的相关资料。
双容罐的典型结构见下图1.3 全容罐全容罐由主容器和次容器组成。
主容器是一个储存液体产品的自支撑式、钢制单壁罐，可采用顶部开口结构不储存蒸发气，或者配备拱顶以便产品蒸发气。
次容器为配备拱顶的自支承式钢质罐或混凝土罐，当储罐正常工作时为储罐提供主要蒸汽密封，当主容器发生泄漏时，盛装所有液体产品并维持结构的蒸汽密封性能。
全容罐安全性能高，特别适合建在人口密集的地区。
LNG预应力钢筋混凝土储罐具还具有良好的抗击外部冲击和热辐射的能力1.4 薄膜罐薄膜罐由钢制主容器（薄膜）、绝热层和混凝土罐组成。
作用在薄膜上的全部液体静压力荷载及其它荷载均承载绝热层转移至混凝土罐上。
产品蒸发气储存的储罐顶部薄膜罐因其安装难度较大，质量不易控制，陆地上未得到广泛应用。
培训竞赛优秀课件14-1：LNG储罐外罐施工专业知识培训--赵龙山PPT课件
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钢 筋 网 片 预 制
钢 筋 网 片 吊 装
网
网
片
片
临
连
时
接Leabharlann 固成定一
体
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2.2 附壁柱、门洞钢筋
四个附壁柱凸出于罐壁之外，两侧设置预应力锚点。附壁柱钢 筋密集，绑扎要仔细，砼振岛要谨慎。
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二、主要施工工艺
1、底板施工 2、罐壁、穹顶施工 3、DOKA模架体系 4、关键施工工序、重点、难点及应对措施
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1、底板施工
底板分为基础筏板和罐底板，为大体积混凝土工程，施工关键点是温控 防裂措施和制定合理的施工程序。 防止大体积砼温度裂缝关键要点：采用水化热低的水泥（矿渣水泥）拌 制砼；砼内参加粉煤灰等外加剂，减少水泥用量，砼内加微膨胀剂；采 用大粒径骨料;砼表面覆盖保温养护。
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3. DOKA模架体系简介
奥地利多卡（DOKA）模板公司是世界上最大的跨国 模板公司之一，国内 LNG外罐罐壁模板一般采用 DOKA150 F体系。
Doka 爬升模板150 F
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3.1 模板布置
1.根据罐壁内外壁周长和附壁柱尺寸选定模板宽度，通常为6m。
施工门洞处钢筋、波纹管需临时断开，要采取可靠保护措施。
扶 壁 柱 钢 筋
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大小洞口钢筋、波纹管保护
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2.3 罐壁模板
罐壁模板采用DOKA专用模板及其支撑系统。 DOKA模架每节高4m、宽约6m，罐壁模板
车用液化天然气储罐的结构及工作原理【河北东照能源】
车用液化天然气储罐的结构及工作原理【河北东照能源】车用液化天然气储罐结构及工作原理【河北东照能源】LNG车用瓶结构分为储罐内容器、储罐外容器、储罐接口阀门、LNG液位传感器和绝热被。
LNG车用瓶瓶体结构示意图见图。
储罐是一种储存LNG的高真空绝热容器，主体结构含内胆和外胆，中间为真空和绝热保温型式。
目前内胆设定的最高工作压力为1.59MPa，计算压力按2倍最高工作压力取值。
在内胆外壁缠绕由玻璃纤维纸和光洁的铝箔组成的多层绝热材料，多层材料在高真空条件下具有热导率低、隔热性能高、重量轻的特点。
夹层中配有氧化钯、分子筛等以延长真空使用寿命。
外壳设计主要用于与内胆形成夹层空间，用于保障内胆的到达最好的绝热效果，效果越好，LNG在储罐内储存的时间就越长。
储罐内胆与外壳采用了轴向组合支撑(一端固定、一端滑移)，可以保证储罐在运行中不会因为颠冲而使内胆与外壳之间发生相对位移和结构变形，以及内胆因充装了液化天然气后冷缩而拉断支撑及管线的现象。
储罐所有的外部管路、管路附件都设置在储罐的一端，并用环保环或保护罩进行防护。
管路系统的设置能够满足液化天然气的充装和供给。
内胆设置了两级安全阀(管路系统中，LNG车用瓶管路系统图如图)会在内胆超压时起到保护的作用。
在超压情况下主安全阀(Svp，开启压力为1.9MPa)首先打开，其作用泄放由于绝热层和支撑正常的漏热损失导致的压力上升、或真空遭破坏以及在失火条件下的加速漏热导致的压力上升。
副安全阀(Svs，开启压力为2.41MPa)的压力设定比主安全阀高，在主安全阀失效或发生堵塞时，副安全阀启动。
在夹层超压条件下，外壳的保护是通过一个环形的真空塞来实现的。
正常情况下，真空塞被大气压压紧在真空塞座内，使大气与夹层空间隔绝，保证夹层的真空度。
由于低温液体或蒸汽受热后体积变化比较大，即使少量的低温液体或蒸汽泄漏进入夹层，也会导致夹层压力迅速升高。
当夹层压力超过0．17MPa(表压)左右，真空塞将会打开泄压。
LNG液化天然气储罐剖析PPT课件
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• 全容LNG储罐特点： • （1）大大减小外部撞击、飞行物对罐的威胁。 • （2）消防的喷淋不需要覆盖整个罐顶。 • （3）混凝土顶储罐的内压可以设计得更高，减少了BOG的
量，减少了操作费用，而且由于此压力高于LNG船舱压， BOG返回船舱不需要增压机，减少了设备投资和操作费 • （4）工期长
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•(4)保温措施严格。 • 由于罐内外温差最高可达200℃,要使罐内温度保 持在-160℃,罐体就要具有良好的保冷性能,在内罐和 外罐之间填充高性能的保冷材料。罐底保冷材料还要有 足够的承压性能。 •(5)抗震性能好 • 一般建筑物的抗震要求是在规定地震荷载下裂而 不倒。为确保储罐在意外荷载作用下的安全,储罐必须 具有良好的抗震性能。确保在给定地震烈度下罐体不损 坏。 •(6)施工要求严格 • 储罐焊缝必须进行100%磁粉检测(MT)及100%真空 气密检测(VBT)。要严格选择保冷材料,施工中应遵循 规定的程序。
•差压式液位计：LNG储第罐21一页/共般40使页 用的差压式液位计。
3、储罐的增减压原理
•增压：
•
随着LNG使用，罐内液位不断下降，气相空间
增大使罐内压力不断降低，LNG流出速度逐渐变慢直至
停止。因此，正常运营操作中须不断向储罐补充气体，
将罐内压力维持在一定范围内。这个过程叫做增压。它
的原理如图中所示：储罐的增压是由自力式增压调压器
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3种LNG典型实例
常压下泡点时的性质
LNG例1
摩尔分数
-
N2 CH4 C2H6 C3H8 iC4H10 nC4H10 C5H12 相对分子质量（kg/mol）
0.5 97.5 1.8 0.2
LNG储罐ppt课件
L0 /%
低温韧性/-196℃ 低温冲击功 (J) 试样断口侧膨胀
690-830
≤20
≥70
0.381（mm）
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（2）罐底
罐底铺设两层9%Ni钢板，厚度为6mm和5mm。 底板外圈为环板，两层底板中间为保温层、混 凝土层、热毡层和干沙层。
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（3）罐壁
罐壁分层安装，分层 数按板材宽度而定。对于 容积16×104m3以上的全 容罐一般有10层。最底层 壁板厚度24.9mm，最上 层壁板厚度12mm。内罐 外壁用保温钉固定绝热保 温材料。
（2）和（3）共同使用
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LNG储罐形式
按储罐的设置方式：地上储罐和地下储罐
按储罐结构形式：单包容罐、双包容罐、全包 容罐及膜式罐
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按容量分类
（1）小型（5～50m3）：常用于民用LNG 汽车加注点 及民用燃气液化站等。
（2）中型（50～100m3）：多用于工业燃气液化站。 （3）大型（100～1000m3）：适用于小型LNG 生产装置。 （4）大型（10000～40000m3）：用于基本负荷型和调
(2)安全要求高。 由于罐内储存的是低温液体,储罐一旦出现意外,冷藏的液体会大量 挥发,气化量大约是原来冷藏状态下的300倍,在大气中形成会自动 引爆的气团。因此,API、BS等规范都要求储罐采用双层壁结构,运 用封拦理念,在第一层罐体泄漏时,第二层罐体可对泄漏液体与蒸发 气实现完全封拦,确保储存安全。
混凝土穹顶内设 有碳钢钢板内衬，施 工时作为模板，使用 时可以防止气体泄漏。
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全容罐的建造
（一）外罐建造 （二）内罐建造 （三）焊接 （四）后续工作
LNG储罐PPT课件
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（3）罐底保冷
罐底保冷比较复杂,除了钢板下喷涂聚氨酯泡沫外,还要设 计防水结构。下图是某罐罐底的保冷结构,包括65 mm厚 的垫层,60 mm厚的密实混凝土,2 mm厚的防水油毡,2层各 100 mm厚的发泡玻璃,最后用70 mm厚混凝土覆盖,以保护 外罐混凝土不受过低温度的影响。
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3、混凝土外罐
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2、保冷层
(1)罐壁保冷。
外罐衬板内侧喷涂聚氨酯泡沫,一般要求聚氨酯泡沫 导热系数≤0.03 W/(m·K),密度40～60 kg/m3,厚度150 mm左右。
(2)罐顶保冷。
内罐顶采用悬吊式岩棉保冷层,如某罐罐顶设置了4层 玻璃纤维保冷层,每层厚100 mm,玻璃纤维棉的密度为 16 kg/m3、导热系数为0.04 W/(m·K)
储罐焊缝必须进行100%磁粉检测(MT)及100%真空气密检测(VBT)。 要严格选择保冷材料,施工中应遵循规定的程序。为防止混凝土出 现裂纹,均采用后张拉预应力施工,对罐壁垂直度控制十分严格。混 凝土外罐顶应具备较高的抗压、抗拉能力,能抵御一般坠落物的击 打;由于罐底混凝土较厚,浇注时要控制水化温度,防止因温度应力产 生的开裂。
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堆积绝热：选择导热系数小的绝热材料装填在 在需要绝热的部位上以达到绝热的目的。 堆积绝热材料的种类: （1）泡沫型 聚氨酯、聚苯乙烯、橡胶等 （2）粉末型 珠光砂 （3）纤维型 玻璃纤维、矿棉、石棉
（2）和（3）共同使用
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LNG储罐形式
按储罐的设置方式：地上储罐和地下储罐
按储罐结构形式：单包容罐、双包容罐、全包 容罐及膜式罐
(2)安全要求高。 由于罐内储存的是低温液体,储罐一旦出现意外,冷藏的液体会大量 挥发,气化量大约是原来冷藏状态下的300倍,在大气中形成会自动 引爆的气团。因此,API、BS等规范都要求储罐采用双层壁结构,运 用封拦理念,在第一层罐体泄漏时,第二层罐体可对泄漏液体与蒸发 气实现完全封拦,确保储存安全。
16万m3全容式LNG低温储罐施工方案
16万m3全容式LNG低温储罐施工方案1工程基本情况1.1基本概况LNG储罐主要用于应急储备，当出现上游停气或其他事故时，可向城市燃气管网提供正常气源。
容量为16万m³的全容LNG储罐，通常由预应力混凝土外罐和9％Ni钢内罐组成，设计温度为-165℃。
1.2低温储罐的主要构造低温储罐主要包括：钢筋混凝土灌注桩、预应力钢筋混凝土承台和外罐、外罐内衬钢板、保冷层、低温钢内罐、钢结构的半球形拱顶和预应力钢筋混凝土罐顶构成。
详见下图：图1.2（a）：低温储罐构造简图1.2.1预应力混凝土外罐构造预应力混凝土外罐高38.55m，外径86.6m，内径82m，墙厚0.55m。
坐落在钢筋混凝土灌注桩基支承的双承台上，每根桩顶部安装有防震橡胶垫。
混凝土外罐墙体竖向布置了由19根、每根直径为15.7m（7股）、强度为1860MPa的钢绞线组成的VSL预应力后张束，预应力后张束两端锚于混凝土墙底部及顶部。
墙体环向布置了由同样规格的钢绞线组成的VSL预应力后张束，环向束每束围绕混凝土墙体半圈．分别锚固于布置成90°的4根竖向扶壁柱上。
混凝土外罐墙体上内置预埋件以固定防潮衬板及罐顶承压环。
混凝土外罐构造见图1.2（b）。
图1.2（b）：混凝土外罐构造剖面图1.2.2内罐壁构造内罐壁是低温储罐的主要构件，由具有良好的低温韧性(-165℃)和抗裂纹能力的9％Ni钢板焊接而成。
1.2.3保冷层构造大型低温LNG储罐绝热保温结构由罐顶保温、侧壁保温和罐底保温3部分构成。
1.2.4罐顶构造罐顶多采用预应力钢筋混凝土外罐和铝吊顶（或钢结构半球形拱顶）组成。
如下图1.2（c）：图1.2（c）:罐顶构造示意图2 工程特点、难点2.1工程特点1、钻孔灌注桩施工专业性强。
2、罐承台钢筋混凝土属大体积混凝土施工，对施工要求较高。
3、罐底和罐体均属于预应力混凝土。
4、混凝土罐体直径大、壁厚、高度高。
2.2施工难点1、钻孔灌注桩量大、密集，定位要求高。
LNG储罐综述
低温储罐综述LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。
LNG是一种清洁、高效的能源。
由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。
液化天然气正以每年约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃，LNG已成为稀缺清洁资源，正在成为世界油气工业新的热点。
为保证能源供应多元化和改善能源消费结构，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。
国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务，LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。
中国天然气利用极为不平衡，天然气在中国能源中的比重很小。
从中国的天然气发展形势来看，天然气资源有限，天然气产量远远小于需求，供需缺口越来越大。
尽管还没有形成规模，但是LNG的特点决定LNG发展非常迅速。
可以预见，在未来10-20年的时间内，LNG将成为中国天然气市场的主力军。
2007年中国进口291万吨LNG，2007年进口量是2006年进口量的3倍多。
2008年1-12月，中国液化天然气进口总量为3,336,405吨。
2009年1-12月，中国液化天然气进口总量为5,531,795吨。
在中国经济持续快速发展的同时，为保障经济的能源动力却极度紧缺。
中国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气只占到很小的比例，远远低于世界平均水平。