大型LNG儲罐罐底保冷層結構優化研究

從20世紀60年代開始，氣開始主要以LNG的方式進行生產、貿易及運輸，如今LNG已經成為氣產業鏈中相當重要的因素。LNG儲罐是儲存和運輸LNG的重要的設備，由于LNG需要在沸點或以下溫度長時間儲存，為了防止外界熱量漏入，引起LNG汽化，加劇能耗，同時減少LNG蒸發量，儲罐的，LNG儲罐具有完善的保冷系統和良好的保冷性能。

目前對于大型LNG儲罐保冷性能的主要集中在儲罐保冷層的建造設計、施工技術、絕熱計算以及儲罐整體溫度場分布等方面，大部分都是從罐壁保冷材料的選擇及施工工藝等方面來考慮如何提高儲罐保冷性能。但是，對于罐底保冷層效果的評價及優化設計方面的不夠，通過優化儲罐底部基礎的結構來提高儲罐保冷性能的是少有涉及。

LNG儲罐彎頂、罐壁和承臺各位置的漏熱量，并了LNG儲罐的總漏熱量及日蒸發率，進而對LNG儲罐的絕熱性能進行了，但并未對罐底保冷性能進行優化。因此，考慮到罐底漏熱量占比較大的情況下，提出通過分析罐底泡沫玻璃保溫磚厚度與冷損失、蒸發量的關系，以及對比兩種儲罐基礎的溫度場分布和漏熱量，為LNG儲罐的保冷性能優化提供參考。

罐底主要是通過熱傳導方式進行熱傳遞，保冷材料除考慮絕熱效果以外，還應有足夠抗壓強度，以支撐罐體自重、盛裝液體重量以及其它載荷壓力的能力。大型LNG儲罐罐底主要由不銹鋼罐底、混凝土基礎承臺層、罐底絕熱層以及合金鋼外罐組成。對于底部核心部分的絕熱材料，目前使用較多的是泡沫玻璃磚，在正常設計條件下，泡沫玻璃磚抗壓強度值應為實際承壓強度值的3倍以上，在設計條件下為兩倍，避免壓縮斷裂。此外，底部往往還會使用瀝青抹面、鋁箔等。為避免罐壁與罐底連接處產生熱橋造成大量的漏熱，通常會在儲罐底部保冷層和罐壁保冷層交接處額外設計角保冷塊。

LNG低溫儲罐底部罐體內外溫差達140~200℃，遠大于罐外部環境溫度波動，忽略室外空氣溫度波動影響，儲罐底部的冷傳遞采用穩態計算法。底部可看作多層平壁結構傳冷過程，環境氣象參數按建設地選取。

柱樁式基礎儲罐罐底由自頂向下分別是由9%Ni鋼鋼板、沙層、泡沫玻璃層和混凝土及底部承臺組成。忽略室外空氣溫度波動影響，儲罐底部的冷傳遞采用穩態計算法。底部可看作多層平壁結構傳熱過程；環境氣象參數按建設地選取。

大型立式平底圓筒形落地式LNG儲罐的基礎分為兩種：一種是底部用珍珠巖混凝土與絕熱層結構組合構成，基礎中間預埋加熱管，在儲罐基礎上預設電加熱器或在管中通入熱風或熱水。落地式LNG儲罐運行期間，保持電加熱裝置或熱風熱水持續工作，以防止土壤受凍鼓起而損壞儲罐。另外一種是可以使用柱樁基礎。大型LNG儲罐被安裝在眾多鋼筋混凝土支柱上，支柱間空氣流通，不需要在底部設置加熱盤管，落地式的兩種儲罐基礎結構。

液化氣儲罐的規范技能有多種，例如規范技能、結構技能、工藝技能等，下面介紹兩種常用技能：

一、規范技能

液化氣儲罐檢驗有關的技能性較多。這類規范包含：產品規范、工藝規范、資料規范、資料試驗規范、資料驗收規范、零部件規范、工藝質量檢測規范等。粗略統計，我國約有20余個。這些規范是產品質量特性的一系列技能參數和規范清晰化的，為特定性的技能文件，它是衡量產品質量的規范。在我國這類規范，有國標(GB)、行標(JBYB)等以及企業規范。

二、結構技能

液化氣儲罐的荷載是內部氣體壓力、風荷載及地震效果。在風荷載中應考慮風振系數。高壓球形罐的風荷載體型系數一般可取0.30——0.35。濕式罐的水平地震效果包含水槽和各塔節自重所發生的地震力，以及水槽內的水因振動所引起的動水壓力。干式罐的水平地震效果包含筒身自重和活塞分量所發生的地震力。

液化氣儲罐存在的危險性，需要平常去保養，這樣就能的進步運用功率，延伸運用壽命，運轉，以下介紹液化氣儲罐的防范關鍵：

1.涂上層

堅持液化氣儲罐無缺的層作業介質對容器本體資料有腐蝕性，可采用涂漆、噴鍍或電鍍和面料等來進行，避免介質對容器的腐蝕。

假如層損壞，作業介質將直接觸摸容器壁而發生腐蝕。要堅持層無缺無損，要經常檢查層有無自行脫落、或在裝料和裝置容器內部附件時被刮落或撞壞。留意檢查面料是否開裂或焊縫處是否有滲漏現象。發現液化氣儲罐層損壞時，應及時修補后才干繼續運用。

2.化學腐蝕要素

只在某種特定條件下才會對液化氣儲罐本體資料發生化學腐蝕，要力這種能引起液化氣儲罐化學腐蝕的要素。

如盛裝氧氣的液化氣儲罐，常因氧氣中帶有較多的水分而在容器底部積水，構成水和氧氣交界面嚴峻腐蝕。要避免這種部分腐蝕，較好使氧氣通過枯燥，或許在容器運轉過程中經常排放容器的積水。