（1.中海石油气电集团有限责任公司，北京100027；2.中国石油勘探开发研究院，北京100018）文章在对LNG储罐进行分类、对全容LNG储罐的结构性能特点进行分析的基础上，重点对我国引进的第一座16LNG储罐的结构性能特点进行了论述，较详细地阐述了该储罐的设计特点、设计要求；介绍了该储罐预应力混凝土外罐、钢结构内罐的建造方法以及所用材料的特点等，并对我国今后一段时间LNG储罐的引进、设计、建造等工作提出一些经验性建议。关键词：LNG储罐；结构；经验中图分类号：TE972.1文献标识码：文章编号：1001－2206（2009）04－0015－03我国第一座16LNG储罐引言近年来，中国的天然气需求增长已高于煤炭和石油，尤其是沿海地区，经济的迅速发展促进了清洁能源需求的不断增长。引进LNG将优化我国的能源结构，有效解决能源供应的安全、生态环境保护问题。我国第一个引进LNG试点项目的公司———广东大鹏液化天然气有限公司，由中国海洋石油总公司牵头组织，采取中外合资、中方控股的方式进行管理。整个试点项目包括占地面的接收站和379km的输气干线。收站工程包括建设370LNG处理设施，储罐，一个可停靠145LNG运输船的专用泊位，一期工程于2006月底竣工。

大型全容LNG储罐的设计和建造是整个接收站工程的重点和难点。LNG储罐分类及全容LNG储罐特点LNG储罐分为单容、种形式，目前我国正在建设或已经投入使用的均为全容LNG储罐。LNG储罐有以下特点：大大减小外部撞击、飞行物对罐的威胁。混凝土顶储罐的内压可以设计得更高，减少了BOG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全容LNG储罐设计特点我国第一座全容LNG储罐容量为160000设计、建造标准为BS-7777：1993（英国标准），典型的结构设计如图1所示。全容储罐通常由预应力混凝土外罐和9%Ni钢内罐组成。液化天然气存放在用低温钢板即9%Ni钢焊接而成的内侧有刚性加强结构的开顶垂直圆柱体内罐中，内罐外设有预应力混凝土外壳即外罐。外罐的作用是抵抗内罐可能受到的外部冲击和收集由于偶然原因从内罐中渗漏出的液化天然气，以增大储罐的总体安全性。内绝热材料主要为膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维毡及泡沫玻璃砖等。2.1设计要求储罐设计使用年限25必须绝对保证预应力混凝土外罐的气密性，能抵抗超压29kPakPa，设计温度为-170设计与材料的选择必须考虑潜在的各种危险情况：混凝土外罐必须能安全经受的外部火灾，质量110kg、速度160kmh飞行物的冲击，70风力，以及内罐LNG的溢出。

发生溢出时，混凝土罐墙至少要保持10cm厚不开MPa，以保证结构有良储罐开口选择在罐顶，避免LNG接口处泄漏。并可采取措施防止在某些情况下由于液体分层及储罐漏热而引起的翻滚现象。例如，考虑到运输船待卸的LNG与终端储罐内已有LNG的密度差，可将卸船管道进液口分别引至罐顶与LNG密度大于储罐内已有LNG2.2储罐材料（见表1）储罐材料内罐结构材料和规范外罐结构材料和规范9%nickel-EN10028-4GrX7Ni9/A553MTYPE外罐内衬CS-S235J2G3/A516MGr.415罐壁加强筋9%nickel-EN10028-4GrX7Ni9/A553MTYPE底层罐底CS-S235J2G3/A516MGr.4159%nickel-EN10028-4GrX7Ni9/A553MTYPE压缩环CS-S235J2G3/A516MGr.4159%nickel-EN10028-4GrX7Ni9/A553MTYPECS-S355J2G3/A516MGr.415吊顶SS-A240Type304/AL-ASTMB209罐顶梁架CS-S355J2G3/A36MMod.1吊杆SS-A479Type304二层罐底9%nickel-EN10028-4GrX7Ni9/A553MTYPE土建施工材料热拐角保护9%nickel-EN10028-4GrX7Ni9/A553MTYPE桩基础钢筋混凝土C40钢筋混凝土C50支撑CS-S235J2G3/A516MGr.415PC外罐预应力钢绞线19STRANDS管嘴套管SS-A312-TP304LPC外罐混凝土钢筋混凝土C40钢筋混凝土C35法兰/螺栓SS/CS-B7/2H&B8/8全容LNG储罐建造特点预应力混凝土外罐结构的建造储罐支承在360根直径1.2深度不等的钢筋混凝土灌注桩基上，桩底置于1.5每根桩顶部安装有防震橡胶垫。

预应力混凝土外罐内径82内置预埋件以固定防潮衬板及罐顶承压环。混凝土墙体竖向布置了由19每根直径为15.7mm强度为1860MPa的钢绞线组成的VSL预应力后张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应力后张束，环向束每束围绕混凝土墙体半圈，别锚固于布置成90的钢筋混凝土球面穹顶，内径82支承于预应力混凝土圆形墙体上。罐顶先是在地面上进行预制，然后采用气升的方式将罐顶升到顶部。典型的全容液化天然气储罐结构示意/mm16罐顶结构的气升是工程施工的关键。由于储罐的顶部是钢结构的半球形拱顶，该结构自身质量就有670因结构型式及安全性等因素，采取通常的空气压升方式施工：将罐内地面上预制好的罐顶结构与罐壁密封，而后气升就位。为防止气升过程的倾斜、偏移，罐顶上均布28条平衡钢一端锚固于罐底中心，另一端穿过罐顶中心，沿罐顶上部的定滑轮到边缘，而后固定于承压环中间布置滑轮及支撑件。将经过计算确定功率的鼓风机安装在临时门位置，向罐顶内鼓风。在空气压力下，罐顶匀速、平稳升起。气升到位后，与预埋于墙体顶部的承压环接触，而后固定、焊接。其优点是投用设备高空作业少，节省施工机具及辅助用料。

的密封、平衡系统是关键，对动力源要求苛刻，施工安全最为重要。采用该工法安装10以上的大型拱顶罐具有其他施工方法不可替代的优点，值得推广应用。3.2内罐结构的建造内罐采用9%Ni直接与LNG接触，必须具有良好的低温韧性（-16和抗裂纹能力，以满足较高的安全性要求；内罐还要有较高的强以减小壁厚，同时要具有良好的焊接性能。最底层厚度4.9mm，上部逐层mm。每层高3.543周长25由22张板拼接而成。上部有加强环，9Ni底板，底板最外圈为环板。9%Ni钢的焊接是内罐建造的难点。9%Ni钢具有良好的焊接性能，对冷裂纹的敏感性很低。要保证焊缝高强度及低温韧性，焊接时要严格控制焊接参数，特别是预热/ 层间温度及热 输入。 通常厚度小于5 mm 的焊缝无需预热， 即可；层间温度控制在 15 以下， 以避免焊缝热影响区韧性的下降， 同时焊缝金属属 于奥氏体材料， 可避免热裂纹的产生； 热输入的控 制是保证焊缝机械性能的关键， 控制在1 kJ/mm范围内； 采用直焊道技术进行焊接， 特别是立焊 更不要摆动过宽， 增大熔池； 焊缝返修对焊缝性能 产生不利影响， 返修操作要按照返修程序的要求进 而且相同位置的返修次数只限一次。

LNG 储罐核心—— —内壁9%Ni 钢的焊接， 施工 条件差、 焊接难度大、 技术要求高， 必须采取有效 的质量控制措施： 所有坡口制作均是机加工， 保证 良好的组对质量； 选择合格并富有经验的人员进行 现场培训， 考试合格后取证上岗作业； 焊接严格按 照相应的焊接程序进行， 并有专人进行焊接参数测 保证程序的准确。壁板焊接时， 应先进行立缝 的焊接， 为控制变形， 在立缝焊接前应先将焊缝用 卡具进行刚性固定， 焊工对称分布进行焊接。 缝焊接时，施焊人员必须对称分布、 统一焊接程 序和方向。 所有的立、 环向焊缝的打底焊均采用 分段焊接。 每条焊缝均先焊内侧， 后焊外侧。 几点经验随着原材料改进和储罐结构设计的发展， 应用 先进的设计及建造技术， 从罐体结构方面追求投资 效益， 从建造工艺上缩短储罐建造周期、 降低成本 已成为发展必然趋势。 基于全容 LNG 储罐的设计 建造经验， 提出以下建议： 材料国产化。焊接材料 （如罐顶碳钢结 承压环结构材料等）和保温材料 （如膨胀珍珠 保温钉等）可考虑采用国产材料。 采用高强度水泥。预应力外罐材料采用 MPa高强度混凝土， 强度是通常混凝土强度的 可减小壁厚3%左右， 从而减少施工量及 人力投入。

加大9%Ni 钢板宽度。 9%Ni 内罐壁板宽 度加大， 减少了焊接和检验的工作量， 同时保证 了整个板材性能及尺寸度的一致性。 增加结构预制量。罐顶钢结构尽可能多地 在车间预制， 可减少吊装、 焊接等高空作业， 减少 多工种、 超高空、 立体交叉作业量， 对施工进度及 安全有利。 结束语我国 LNG 产业已从几年前的起步阶段进入规 模化发展阶段， 未来数年将是我国 LNG 产业快速 发展的黄金期。 深入研究全容 LNG 储罐， 尽快使 全容LNG 储罐设计、 建造国产化， 将促进国内 LNG 事业的加速发展， 为我国后续 LNG 项目大规 模开发和实施奠定基础。 作者简介： 黄淑女 （978）， 浙江绍兴人，工程师， 年毕业于中国石油大学北京， 获硕士学位， 现从事 LNG 工程建设项目管理工作。 收稿日期： 黄淑女等：我国第一座 LNG储罐 manydomains. paperdiscusses “Self-increasedIsounit”, presented universalgravitation, offshoreoil engineering. linearwave