万立方米LNG储罐设计

大型LNG常压高热角型式全容储罐设计要点以山西国新能源某项目10000立方LNG全容储罐设计实例介绍项目全容储罐设计标准及结构特点，分析高热角型式全容储罐的设计理念及设计要点。

标签：LNG 全容储罐;高热角;设计要点0 引言山西国新能源运城液化工厂50万方/d天然气液化项目采用10000立方高热角型式LNG全包容储罐，此种高热角、全包容的储罐结构型式在当时为全国首创。

其主要设计标准为SY/T 0608-2014《大型焊接低压储罐设计与建造》（以下简称SY/T 0608-2014）及GB/T 26978.1～5-2011《現场组装立式圆筒平底钢质液化天燃气储罐的设计与建造》（以下简称GB/T 26978-2011），这两个标准主要从材料选择，强度计算，建造检验等框架设计给出了基本的规定，但对一些细节性但又很关键的部位，如热角保护层的设计，底部绝热层设计等没有做出具体规定。

本文以此项目的工程设计实例对高热角型式全容储罐一些设计要点进行简要介绍。

1 设计标准及设计理念目前国内大型LNG常压储罐主要设计规范为SY/T 0608-2014与GB/T 26978-2011，因国内大型LNG常压储罐研发及建设进程比国外要晚，因此在标准研究方面均借鉴国外标准，其中SY/T 0608-2014为石化标准，主要借鉴美国API620系列标准，GB/T 26978-2011为国标，主要借鉴欧盟EN14620标准，标准API620与EN14620为国际主流较为成熟的两大低温常压储罐设计标准。

SY/T 0608-2014主要采用了应力分析法来对储罐的强度进行计算和分析，而GB/T 26978-2011采用了极限状态理论与应力分析法相结合的思路进行设计。

因极限状态理论在实际工程建设中应用极少，对软件模拟要求极高，因此在设计时以SY/T 0608-2014为主，以GB/T 26978-2011设计为辅。

2 热角保护层设计热角保护层又叫防低温冲击系统（TPS），主要作用是在内罐发生泄漏的情况下可以降低低温液体对储罐的冲击，储存泄漏的LNG，同时不引起外罐结构发生变形。

LNG储罐基本设计参数LNG（液化天然气）储罐是用于存储液化天然气的大型容器，它是气体工业中的重要设备之一、LNG储罐的基本设计参数包括容量、压力、温度、材质、结构等。

1.容量：LNG储罐的容量是根据需求来确定的，通常以千立方米（m³）或万立方米（10^4m³）为单位。

储罐的容量不仅受到项目规模、天然气需求量以及供应链的要求等因素的影响，还需要根据预计的维持时间来确定。

一般来说，大型LNG储罐的容量可以达到10万立方米以上。

2.压力：LNG储罐通常以低温低压状态下工作，压力一般在0.13至0.26兆帕（MPa）之间。

根据储罐内的LNG液面高度，可以通过气体体积的比例关系，推算出所需的工作压力。

储罐的压力必须在安全范围内，以保证系统的正常运行。

3.温度：由于LNG是通过降低温度至-160°C以下而液化的，因此LNG储罐必须能够保持低温环境。

储罐的设计必须考虑有效的绝热措施，以减少热量传递和热损失。

通常，储罐的外表面会有一层防护层，如聚氨酯泡沫或玻璃棉，来提供保温效果。

4.材质：由于LNG的低温特性，储罐的材质必须能够耐受极低温的环境。

常用的材质包括碳钢、不锈钢、铝合金等。

碳钢通常用于内部容器，而不锈钢或铝合金多用于外部防护层。

此外，材质的选择还要根据设计寿命、可靠性和成本等因素进行考虑。

5.结构：LNG储罐的结构主要包括内罐和外罐。

内罐是LNG液体的主要容器，具有密封性能和耐低温特性，一般由钢制成。

外罐是用于保护内罐和提供绝热作用的层，通常由混凝土或钢结构建造。

储罐的结构设计必须具备足够的强度和稳定性，以抵抗外部压力和温度变化。

6.安全性：综上所述，LNG储罐的基本设计参数包括容量、压力、温度、材质、结构等。

这些参数的确定需要考虑到项目需求、安全性要求和环境要素等因素，以确保储罐的正常运行和可靠性。

10000m3LNG双金属全容罐设计建造作者：李积杰江炜张晓东来源：《科学与技术》2018年第21期摘要：本文以10000m3LNG双金属全容罐项目设计和建造为例，介绍了双金属全容罐的工艺、结构及施工的特点，同时针对设计和建造中的难点、施工新工艺的应用进行详细阐述，为同类型的储罐的设计和建造提供参考。

关键词：天然气；LNG；双金属；全容罐；10000m3作为LNG储运过程中的主要存储容器，LNG储罐的研究与应用越来越得到世界各国的重视，在国際上也得到了较快的发展。

而双金属全容罐依靠其安全性较高、建造周期较短、投资成本较低的优势，在LNG储运中得到了广泛的应用。

本文以我公司自主设计建造的10000m3LNG双金属全容罐设计和建造为例就双金属全容罐进行介绍。

1. 工艺设置该项目双金属全容罐采用LNG常压低温储存技术。

主要用途是接收液化装置的产品进入LNG储罐储存，同时将BOG输出至气化装置或送至上游液化装置回收，LNG产品通过内置泵外输至装车区或至气化区。

通过对BOG外输与回收及安全泄放装置设置合适的动作压力来兼顾BOG外输与回收和安全保护。

主要工艺特点如下：（1）设置两台伺服液位计和1台雷达液位计对储罐液位进行连续实时检测，控制时采用三选二模式，保证准确性。

同时设置高液位及低液位的联锁切断，避免液位过高或过低；（2）设置3台压力变送器及1个就地压力表，可远程或就地试试监测储罐气相压力，控制采用三选二模式，保证准确性。

同时设置相应的安全泄放阀及真空阀，避免储罐超压或真空；（3）设置液体温度计，监测LNG是否出现分层现象。

同时设置上进液和下进液管线，根据介质密度选择进液管线，有效的预防LNG分层产生，避免翻滚现象出现；（4）在进液、出液、BOG外输和补气管线设置相应控制阀，可就地或远程操作，同时与储罐的液位、压力等控制信号联锁，有效的保障储罐运行安全、可靠；（5）在储罐的罐顶跟罐壁均设置相应的水喷淋管线，可有效的控制罐壁温度，避免因附近火灾等热辐射引起罐壁温度过高。

万立方米LNG储罐设计LNG（液化天然气）储罐是用于储存液化天然气的容器，其设计是基于液化天然气的物理特性和存储需求。

液化天然气是指将天然气冷却至约-162摄氏度使其气态变为液态，以方便储存和运输。

1.确定储罐容量：在设计LNG储罐之前，首先需要确定储存的LNG容量。

由于LNG的体积大约为气态天然气的1/600，因此1万立方米的LNG 储罐可以储存大约6000万立方米的天然气。

2.确定储罐的外形和结构：LNG储罐通常采用圆柱形或球形结构，以最大化储存容量。

储罐的材料通常采用高强度钢材，以保证其承受LNG的低温和高压。

3.保温设计：LNG储罐需要具备良好的保温性能以防止液化天然气过快的升温。

为此，储罐通常会在外部设置保温层，以限制热量的传递。

保温层可以采用聚苯乙烯（EPS）、玻璃纤维等材料制成。

4.安全性设计：LNG是易燃易爆的物质，其储存涉及到较高的安全风险。

因此，LNG储罐的设计需要考虑到多重安全措施，如防火措施、泄漏检测系统、紧急排气系统等。

5.排放和泄漏控制：LNG储罐需要合理设计排放和泄漏管道，以确保在操作过程中能够控制和处理任何可能的泄漏。

6.底部设计：LNG储罐的底部设计要求具备一定的结构强度，以承受储罐内部的液化天然气重量和压力。

通常，底部会设置一个集液室，用于收集并处理液相LNG。

7.对外界环境的适应能力：LNG储罐需要适应不同的气候条件和环境影响，以确保其安全运行。

这可能需要考虑到地震、风力、雪负荷等外界影响因素。

以上是万立方米LNG储罐设计的基本要点，每个设计工程可能会根据具体要求有所不同。

LNG储罐的设计不仅需要考虑到储存需求和功能要求，还需要充分满足安全性和环境要求，以确保设备的长期稳定运行。

目录一、工程概况3页二、编制依据3页三、罐体结构介绍3页四、施工重点及难点5页五、施工程序及主要的施工方法6页（一）施工程序6页（二）主要施工方法6页1、施工准备7页2、材料验收7页3、储罐预制8页4、储罐安装10页5、储罐焊接16页6、罐体试验22页六、施工技术措施24页七、职业健康安全、环境管理及文明施工要求24页八、主要施工机械、措施用料及施工人员计划26页后附附件1 职业健康安全管理体系29页附件2 质量管理保证体系30页附件3 施工组织机构图31页一、工程概述本工程为天然气液化厂工程，建设规模为100×104m3/d。

工程位于xxx。

本施工方案主要任务为天然气液化厂一台10000m³ LNG低温储罐主体施工。

工期初步定为2010年11月至2011年7月。

二、编制依据1、《大型焊接低压储罐的设计与制造》SY/T0608-2006；2、《立式圆筒型低温储罐施工技术规程》SH/T3537-20093、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；4、《立式圆筒型钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-20055、《大型焊接低压储罐设计和建造》API620-20026、中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司设计的储罐施工图纸。

三、罐体结构简介10000m³LNG储罐结构形式为内罐吊顶、外罐拱顶的双壁单容罐，内罐存储LNG，外罐仅用来承装保冷材料和闪蒸气体。

储罐主要由内罐、外罐、保冷层、平台梯子等组成，内罐底板及壁板主体材料为06Ni9；吊顶主要材料为5052-O 铝合金板，公称直径26米，筒体高度23米；外罐主体材料为16MnDR,公称直径28米，筒体高度25.4米，储罐总高度30米；平台扶梯材料为Q235B，储罐总重约575吨（不含保冷层）。

内筒壁与外筒壁之间用珠光砂填充绝热，内筒底与外筒底之间采用约946mm 厚泡沫玻璃砖绝热，同时为保证内筒底及泡沫玻璃砖基础均匀受力，在泡沫玻璃砖绝热层下面及其顶部分别铺设75mm混凝土和50mm厚干砂的找平层。

20万立方米LNG储罐设计LNG（液化天然气）储罐是用于储存液态天然气的设施，通常是由钢制或混凝土制成。

它们被广泛应用于天然气供应链的各个环节，包括天然气开采、运输、储存和分销。

本篇文章将讨论一个20万立方米LNG储罐的设计。

首先，设计一个20万立方米LNG储罐需要考虑以下几个关键因素：1.储罐结构：LNG储罐可以采用钢制或混凝土结构。

钢制储罐通常采用钢板组成圆筒形储罐，具有较高的强度和耐腐蚀性。

混凝土储罐通常具有较低的成本和更长的使用寿命，但施工周期相对较长。

2.安全性：LNG是高压低温液体，需要采取多种措施来确保储罐的安全性。

例如，储罐应具有良好的绝热性能，以保持低温状态并减少液化气体的蒸发。

此外，储罐还应配备安全阀和泄漏探测系统，以应对潜在的危险情况。

3.储罐容量：20万立方米的LNG储罐可以满足相对大规模的天然气需求。

储罐的容量应根据供需情况和储存周期进行评估，并确保足够的储存量供应天然气。

4.环境影响：LNG储罐的设计应考虑其对周围环境的潜在影响。

例如，储罐应位于安全距离内，以减少爆炸风险。

此外，储罐的绝热材料和排放控制系统应设计为减少温室气体和其他污染物的排放。

5.维护和运营：LNG储罐的设计应兼顾维护和运营的需求。

例如，储罐应具备易于检查和维修的结构，并配备必要的设备，如泵和阀门等。

针对以上要求，一个20万立方米的LNG储罐设计可以遵循以下步骤：2.安全性分析：进行安全性分析，评估潜在的风险和威胁，并设计相应的安全措施。

例如，采用多层绝热材料和防雷设备来降低储罐的温度和爆炸风险。

3.结构设计：选择合适的储罐结构，并进行结构设计。

对于钢制储罐，需要进行材料选择、焊接和腐蚀保护等方面的设计。

对于混凝土储罐，需要进行形状设计、混凝土配比和防渗处理等方面的设计。

4.绝热设计：设计合理的绝热系统，以保持LNG的低温状态。

这可以通过选择合适的绝热材料、设计合理的层次和厚度以及采用外保温措施等方式实现。

课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。

由于大型储罐的容积大、使用寿命长。

热设计规范制造的费用低，还节约材料。

20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。

第一个发展油罐内部覆盖层的施法国。

1955年美国也开始建造此种类型的储罐。

1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft（61.6mm）的带盖浮顶罐。

至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。

1978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。

近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。

世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。

近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。

它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。

2 设计方案2.1 选择设计方法正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来，它在浮顶罐的施工安装中用得较多，即所谓充水正装法，它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后，开始在罐内安装浮顶，临时的支撑腿，为了加强排水，罐顶中心要比周边浮筒低，浮顶安装完以后，装上水除去支撑腿，浮顶即作为安装操作平台，每安装一层后，将上升到上一层工作面，继续进行安装。

倒装法先从罐顶开始从上往下安装，将罐顶和上层罐圈在地面上安装，焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围，以第一罐圈为胎具，对中点焊成圆圈后，将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于点焊，然后在焊死环焊缝。

万立方米LNG储罐设计LNG(Liquefied Natural Gas)储罐是用于储存液化天然气的设备。

液化天然气是将天然气冷却至极低温(-163摄氏度)并加压而变为液态的形式，通过液化可以将天然气体积减小约600倍，便于储存和运输。

1.选址和基础设计：储罐的选址应远离居民区、交通要道等重要场所。

基础设计需要考虑地面承载力、抗震性能等因素。

储罐的基础结构可以采用混凝土或钢筋混凝土材料。

2.储罐结构设计：LNG储罐通常采用双壁结构，即内壁和外壁之间有一定的隔热层。

内壁通常由低温合金钢或不锈钢材料制成，可以承受低温环境和液化天然气的压力。

外壁通常由普通碳钢或钢筋混凝土材料制成，主要用于提供结构强度和抗震性。

3.保温材料：储罐的隔热层需要选择适当的保温材料，以减少热量传导和损失。

常用的保温材料包括硬质聚氨酯泡沫、玻璃棉、岩棉等。

保温材料的设计和铺装需要确保其与罐壁的紧密结合，以防止热量泄漏。

4.安全系统设计：LNG储罐的安全系统设计需要考虑防火、防爆、泄漏报警等方面。

储罐内部需要设置安全阀、液位测量仪、温度传感器等设备，以确保储罐内部压力、液位和温度的安全控制。

5.消防设施：LNG储罐的周围需要设置灭火器、喷淋系统等消防设施，以应对可能发生的火灾事故。

储罐的设计应考虑防火墙的设置，以最大程度地隔离可能的火源。

6.环境保护：LNG储罐的设计还需要考虑环境保护措施，以减少对周围环境的影响。

可以采用储罐蓄热设计、废气收集和处理系统等措施。

总结起来，万立方米LNG储罐的设计需要考虑选址和基础设计、储罐结构设计、保温材料、安全系统设计、消防设施、环境保护等方面。

合理的设计能够确保储罐的安全运行和环境保护，为液化天然气的储存和运输提供有效的保障。