LNG全容罐穹顶建造工艺

随着LNG行业的发展和需求量的增加,国内外均在大量建设大型液化天然气接收终端和天然气液化厂,而LNG混凝土全容罐作为一种安全性非常高的存储设施被广泛使用。作为LNG全容罐混凝土外罐罐顶浇注和内罐吊顶保温层支承的穹顶结构是LNG储罐建造中的一项重点和难点,本文以天津LNG全容储罐为例介绍穹顶结构的建造工艺。     

大型LNG储罐建造的质量控制

在LNG接受站中,大型LNG储罐是最核心设备,其建造质量直接决定LNG接受站能否正常运行。由于大型LNG储罐在-160℃的温度下工作,对于储罐的设计、罐体材料选用、建造方面都有很多特殊要求,建造难度大,建造质量要求非常严格。文章以在建大型LNG项目为例,系统分析了大型LNG储罐从设计、罐体材料的选择、建造及验收过程中质量控制的关键因素,给出了质量控制的基本方法和有效措施。依据此思路及方法所制定的施工方案在大型LNG储罐建造过程中进行实践,取得了良好的效果。     

LNG低温储罐的设计及建造技术

LNG低温储罐是液化石油天然气储运过程中的重要设施,其建造技术复杂,施工要求严格,在我国工程实例较少.文章介绍了LNG低温储罐的技术特点、罐体结构以及设计过程中应遵循的规范,阐述了LNG低温储罐在基础、罐壁、罐顶、保温层施工中的技术要求和检验中应注意的事项,对LNG低温储罐的设计施工提出了建议.     

大型低温LNG储罐设计与建造技术的新进展

天然气低温常压(或低压)储存方式因其具有储存效率高、占地少、储存规模易于大型化等优点在液化天然气(LNG)接收终端站、天然气液化厂和城市燃气调峰系统中得到了越来越广泛的应用。为此,对国内外大型低温LNG储罐建造状况进行了调研,分析了大型低温LNG储罐建造技术的发展趋势,同时介绍了我国在大型低温LNG储罐材料研发、绝热分析、结构设计和施工工艺等方面的技术进展。结论指出:国产06Ni9钢研制及其配套应用技术研究已取得突破,并在大型LNG项目建设中投入使用,是我国大型低温LNG储罐国产化工作迈出的标志性一步。     

LNG大型储罐加强圈设计

LNG大型储罐是液化天然气储运过程中的重要设备,加强圈是大型储罐的重要组成部分,它们能提高和保证大型储罐的安全性与抗失稳能力。而与LNG大型储罐加强圈相关的设计在国内的工程实例较少。本文借鉴常用的国际标准,讨论LNG大型储罐不同部位加强圈的设计方法,为以后在大型储罐加强圈设计方面提供参考依据。运用所讨论的设计方法并结合国内某LNG接收终端项目的基础数据,对LNG储罐加强圈进行设计计算,得出的结果与参考项目吻合较好。     

LNG大型低温储罐热防护系统分析

LNG低温储罐是液化天然气储运中的重要设施。本文主要介绍了LNG低温储罐热防护系统的结构形式及特点,9%Ni钢材料特性,以福建LNG储罐设计为例,对热防护系统进行了强度校核分析,以确保设计的安全性。     

大型LNG储罐穹顶气顶升密封装置的改进

在大型LNG全容式储罐建造施工中,穹顶钢结构的气顶升是储罐建造最关键的工序,其难点在于如何选用合适的工装机具,采用何种密封结构。文章介绍了深圳大鹏和江苏16万m3LNG全容式储罐穹顶气顶升密封装置的结构形式及使用效果。在深圳大鹏LNG储罐穹顶气顶升密封装置结构形式的基础上,江苏LNG储罐穹顶气顶升的密封结构做了三项改进,改进后的密封装置显著提高了对储罐混凝土墙壁的顶紧力,降低了对储罐混凝土墙壁平整度的要求,在气顶升过程中大大减少了风压损失。     

我国第一座16万m^2全容LNG储罐

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16万m^2全容LNG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。     

我国第一座16万m3全容LNG储罐

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16万m3全容LNG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.     

全混凝土LNG储罐国产化的可行性研究

当前的全容式LNG储罐内罐材料多为9%镍钢,建造材料难以本土化,导致建造费用高、建设工期长;采用全混凝土LNG(ACLNG)储罐可降低造价、缩短工期。国外虽已建成较小尺寸的全混凝土LNG储罐,但该领域的研究存在断层,而我国尚未开展相关研究。为此,介绍了国外全混凝土LNG储罐的研究现状、发展历程、结构形式,并开展了低温环境下(试验温度最低至-170℃)混凝土与钢材的力学性能试验、混凝土冻融循环试验、低温下混凝土与钢材的黏结性能试验、钢筋与预应力混凝土梁的受弯性能试验。据此总结出了混凝土在低温环境下的工作特性,为全混凝土LNG储罐的建造设计提供了理论支持。同时,针对影响储罐结构安全性的混凝土液密性及冻融循环问题,提出了相应的解决措施。为了促进全混凝土LNG储罐的发展,还建议持续开展以下研究工作:1混凝土内罐的开裂情况分析;2地震作用下的内外罐整体性能分析;3按照ACI 376—2010要求对储罐进行承载能力极限状态与正常使用极限状态的模拟设计。     

全容式LNG储罐绝热性能及保冷系统研究

我国大型LNG接收站中的储罐均为全容式LNG储罐,其通常处于低温微正压状态,外界热量的漏入会引起LNG的蒸发,增加能耗,也可能会使储罐产生分层及翻滚现象,对其安全造成较大威胁,因此,需要对它的绝热性能及保冷系统进行研究。为此,根据全容式LNG储罐的结构特点,分别对罐顶、罐壁和罐底进行了漏热量计算,结合实例进行了LNG储罐总漏热量及日蒸发率的计算分析,探讨了LNG储罐的绝热性能,找到了影响储罐漏热量的主要因素：保冷材料的导热系数、保冷层的厚度、储罐表面的吸收率、环境温度等,为LNG储罐保冷系统的设计提供了相关依据;并根据LNG储罐保冷系统的需要,归纳总结了保冷材料的选择原则、施工方法及其注意事项。     

液化天然气储罐用9％Ni钢设计许用应力分析

9％Ni钢板作为内罐材料被广泛应用于大型液化天然气（LNG）储罐建设中,目前国内LNG项目中9％Ni钢基本依赖进口。国内在进行LNG储罐设计时,许用应力取值差异较大,直接影响内罐壁厚的最终计算取值。以国内两个已投产LNG项目设计时9％Ni钢设计许用应力取值为基础,对材料许用应力取值上的差异进行了比较和分析。     

液化天然气低温储罐吹扫干燥方法及应用探讨

液化天然气(LNG)储罐投产前要进行干燥,干燥不合格可能造成储罐冷量外漏,甚至管道、阀门堵塞。介绍了LNG储罐干燥的2种置换介质和2种吹扫方式及其单独、配合使用的优点和特点。针对合肥燃气10000 m 3双壁LNG储罐实施的分区吹扫干燥,即干空气+氮气为置换介质、持续式吹扫+升压式吹扫相结合的吹扫操作,分析了储罐底部干燥不达标、露点下降不明显的原因,提出并实施了加热氮气和提高氮气流量2条整改措施。监测数据分析表明,整改取得了较为满意的效果,对其他LNG储罐工程的吹扫、预冷有一定的借鉴意义。     

LNG气化站储罐最优配置模型

液化天然气储罐是城镇液化天然气气化站的核心设备，投资大，对液化天然气供气技术的经济性影响很大。在建设液化天然气气化站时，设计者常凭经验选择储罐的型号和台数，而这些设备组合并非最优，影响了液化天然气供气技术的经济性。针对国内液化天然气气化站储罐配置不合理的情况，建立了在满足气化站正常运行的前提下，使气化站存储年费用最小化的数学规划模型；同时，针对模型求解的复杂性，对模型中的0-1变量和整数变量进行转化，将模型从整数非线性规划问题转化成易求解的普通非线性规划问题，并用罚函数法编制了求解程序。最后，以广东某液化天然气气化站储罐配置为例进行了实例计算，结果表明提出的模型合理有效，可准确地确定存储年费用最小的液化天然气储罐配置。     

20万m~3储罐技术发展的重要意义及研究内容

近些年,大型储罐设计、建造技术迅速发展,储罐大型化已经成为原油储运专业技术发展的一个必然趋势。国外大型储罐单罐容积已经达到20万m3,国内大庆油田在南三油库建成了规模最大的15万m3储罐群。20万m3储罐设计建造技术的研究,对于完善我国国家石油战略安全储备技术;促进中国石油工程建设技术发展;对大型油库建设的技术经济优化发展都具有重要意义。论述了20万m3储罐的主要研究内容,包括储罐整体强度分析及结构优化;特大型双盘浮顶结构安全技术;储罐"象足"屈曲分析与安全评估;搅拌形式及效果数值分析;大线能量焊高强度钢板焊接;特大型储罐安全监测与诊断;特大型储罐组装与焊接变形控制施工技术。     

大型储罐内LNG翻滚机理和预防措施

对于连续生产运营的LNG接收站，LNG储罐一般不会完全倒空储存LNG。由于不同产地、不同批次的LNG密度不同，在充装密度、温度都不同的新LNG一段时间后，LNG在储罐内将产生分层，时间较长时容易产生翻滚，从而对LNG储罐的安全造成极大的威胁，也会增加处理翻滚产生的蒸发气的费用。分析了储罐内LNG液体翻滚的机理及其危害，研究了消除LNG分层、预防翻滚的对策。结论指出：利用储罐设计时提供的顶部卸料管和底部卸料管，在储罐投入运营后，当接卸的LNG密度与储罐内的LNG密度不同时，采用合理的卸料方式，不同密度的LNG将自动混合，不会产生明显的分层，进而极大地降低了翻滚发生的概率。     

接触爆炸作用下特大型LNG储罐的动力响应分析

评估特大型(16×104 m3及以上)液化天然气储罐的安全性至关重要,但国内外未见该类储罐抗爆的详细研究,国外现行规范也不能完全满足其安全评估的要求。为此,以某特大型LNG储罐为原型,根据其特有的结构形式,采用流固耦合ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)算法,对900kg等效TNT炸药在储罐最薄弱处(穹顶中心)爆炸时,爆炸冲击波作用下储罐的动力响应进行了数值模拟分析。由此得到了爆炸冲击波的初始峰值和衰减关系,并通过与经验公式的对比验证了荷载的可靠性;进而得出了接触爆炸作用下储罐结构的破坏情况,以及混凝土、钢筋等的应力分布规律和混凝土单元的位移、加速度响应。结果表明:①等效质量900kg TNT炸药在储罐穹顶顶心处接触爆炸后会在穹顶顶心部位形成一个半径为3m的大变形区;②爆炸对爆心附近25m内的结构影响较大;③900kg TNT炸药等效荷载约为该结构极限承载力。分析结果可为特大型LNG储罐的安全防护对策制定和日常的安全运营提供参考。最后还对储罐的抗爆设计提出了相关建议。     

中型单容LNG储罐在珠海天然气液化装置的应用

单容LNG储罐在中小型天然气液化装置中应用广泛,且造价低廉,但其安全性较低。静态日蒸发率的高低及压力控制系统是否能够控制储罐压力在正常范围内是衡量单容罐性能优良与否的重要表征。珠海天然气液化装置拥有两座相同的中型单容LNG储罐,从该装置的实际运行情况出发,测算了储罐的静态日蒸发率随充满率的变化情况,并分析说明造成储罐压力快速变化的原因以及压力控制系统的控制效果。     

BIM技术在大型LNG储罐建设中的应用前景

大型LNG储罐的建设具有涉及专业繁多并交叉作业、工艺技术要求高、建设周期长和运营维护复杂等特点。因此,科学的管理方法和先进的工程建设理念对提高储罐建设的质量和效率、节约成本等方面具有重要的作用和意义。BIM(Building Infotmation Modeling)技术采用4D建模方法对建设工程的全部相关信息进行系统化管理,并通过统一控制和无缝交流的共享方式实现工程建设目标。结合大型LNG储罐建设的自身特点,引入BIM技术,通过建立虚拟模型和模拟工况,可对整个工程建设和运营过程进行优化控制,最终达到提高质量和节约成本等目的。鉴于中国目前已掌握了大型LNG储罐建设的传统管理方法和建造技术,引入BIM技术的条件基本具备。在未来LNG产业的发展中,该技术将在大型LNG储罐的全过程管理中发挥重要的作用。同时还建议,受技术垄断的限制,我国应加强"标准统一、技术同步、知识产权"等方面的攻关研究。