LNG储罐施工中的特殊要求与注意事项

1.LNG低温储罐的特殊要求

（1）耐低温 常压下液化天然气的沸点为-160℃。LNG选择低温、常压储存方式，将天然气的温度降到沸点以下，使储液罐的操作压力稍高于常压。与高压、常温储存方式相比，可以大大降低罐壁厚度，提高安全性能。因此，LNG要求储液罐体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。

（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，汽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。

（3）材料特殊 内罐壁要求耐低温，一般选用A537 CL 2、A516 Gr60等材料，外罐壁为预应力钢筋混凝土，一般设计抗拉强度≥20kPa。

（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。对LNG储罐则要求在规定地震荷载下不倒也不裂。因此，选择的建造场地一般要避开地震断裂带，在施工前要对储罐做抗震试验，分析动态条件下储罐的结构性能，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。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。

2.LNG低温储罐的施工

（1）基础施工

1）软弱地基的加固。为保证LNG储罐建成后不发生任何形式的不均匀沉降，必须对建造场地进行详细勘察，对软弱地基进行加固。如某直径60m的低温储罐，需处理的基础直径约80m，要求对直径100m的区域进行地质勘察。采用的灌注桩基础可满足长期承载190kPa、短期承载240kPa的承载应力要求。

2）基础施工。为使基础具备良好的整体性，钢筋混凝土底板要有足够厚度。如某低温储罐基础，在桩上设计的钢筋混凝土底板厚度为1.6m，混凝土强度为25MPa。为防止大体积混凝土因水化反应的热应力产生裂缝，施工中采用分层连续浇注和由外向内顺序浇注的方法。

（2）罐壁预应力施工 罐壁采用预应力滑模施工工艺，滑模爬升过程中需预埋垂直预应力套管及水平预应力套管。垂直预应力系统为碳钢套筒，水平预应力系统为镀锌半硬式涡卷型套管，各套管衔接以热收缩套粘合。罐壁浇注完工后进行钢索穿索作业，一般用油压机具施加预应力，吹顶前应至少施加完成70%设计预应力强度。

（3）罐顶施工 罐顶由预应力钢筋混凝土及罐顶衬板构成。外罐顶和罐壁要能承受气体意外泄漏造成的内压力，罐顶还应具备外部意外物体冲击的能力。因此，钢筋混凝土要同时具备足够的抗压、抗拉强度，如有的罐顶厚度达0.6m。为使混凝土罐与外衬罐连接牢固，绑扎钢筋时要预留焊钉，如某罐焊钉数量达3万多个。在进行罐顶混凝土浇注时，为避免一次浇注超出罐顶负荷，可分二次进行浇注。图5-6为罐顶施工现场。

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图5-6 罐顶施工现场

（4）外罐内衬板（罐）施工 外罐内衬板（罐）承担着盛装泄漏冷液和密封的作用。外罐钢板材质要选择耐低温的A516Gr60等合金板材。由于外罐内衬板（罐）为非承重构件，一般采用较薄的板材。

1）外罐底板组焊。外罐底板铺设应由储罐中心向外围铺设，以定位焊固定待焊底板，先焊钢板短边，再焊钢板长边。所有焊缝必须进行100%磁粉检测（MT）及100%真空气密检测（VBT）。

2）外罐环板组焊。用临时固定夹具固定环板，确保焊接时其曲率与混凝土罐一致。

3）外罐顶与通气管。因外罐顶不会接触到低温液体，按API 620归类属于次要构件，可选用碳钢材料。通气管嘴均可穿越罐顶，以悬吊方式固定在罐顶，不需要另设其他伸缩接头。这样内罐蒸气可以自由地流通到内、外罐间的环带区域，储罐在使用状态下，环带区域将充满气体，且具有与内罐相同的压力。

（5）内罐施工 依据存液状态下的受力特点，内罐可用不同材质、不同厚度的钢板组焊而成。如某罐从下向上选择的钢板厚度为34.6～9.6mm，除了最上部材质为A516 Gr60外，其他各层均为A537 CL.2。X射线检测（RT）抽检率水平焊缝为20%，垂直焊缝为100%。

（6）保冷施工

1）罐顶保冷。内罐罐顶采用悬吊岩棉保冷层。该保冷层将罐内空间与罐顶隔开，减少两者间的对流，使蒸发气体交换量降至最低。由于在罐顶上空相对稳定的气体层形成保冷屏障，增强了保冷效果，所以一般选择玻璃纤维棉作为保冷材料。如某罐设置了4层厚100mm、密度为16kg/m³的玻璃纤维棉悬吊于罐顶上。

2）罐壁保冷。罐壁保冷是在外罐衬板内侧喷涂聚氨酯泡沫。采用半自动聚氨酯泡沫喷涂机进行喷涂，施工中要使泡沫保持较高密度和均匀性，以保证保冷层的平整。现场发泡施工中须对每批次的聚氨酯泡沫取样，进行材质检测，包括导热性能、密度及抗压性能。

3）罐底保冷。因罐底需承受储存液体的压力，所以除了考虑传热系数外，还需考虑材质的抗压强度。聚氨酯泡沫的抗压强度≥0.2MPa，并选择抗压强度更高的发泡玻璃（0.7MPa），以增加保冷效果。如某罐由上向下依次有10层：PE布、聚氨酯泡沫、PE布、混凝土、油毡、发泡玻璃、油毡、发泡玻璃、PE布、混凝土。

图5-7 3850m³LNG储罐简图