由于全容罐具有更高的安全性,在LNG储存越来越大型化并且对储存安全性要求越来越高的今天,全容罐得到更多的采用也是必然的。
地上储罐
地下储罐
外罐材料:预应力钢筋混凝土
内罐材料:9%Ni钢
保冷层材料:膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维或泡沫玻璃砖等材料绝热保温
1—混凝土罐顶盖;2—金属顶
3—悬挂式平台;4—玻璃丝保温层
5—聚氨酯泡沫保温层;6—18Cr-8Ni不锈钢薄膜
7—混凝土侧墙;8—混凝土隔离墙
9—侧面加热系统;10—混凝土底板
11—底部加热器;12—砂砾层
全容LNG储罐特点:
(1)大大减小外部撞击、飞行物对罐的威胁。
(2)消防的喷淋不需要覆盖整个罐顶。
(3)混凝土顶储罐的内压可以设计得更高,减少了BOG的量,减少了操作费用,减少了设备投资和操作费
(4)工期长
(1)内罐
设计温度:-170℃~+60 ℃
设计压力:29kPa(真空1.5kPa)
(a)罐底
罐底铺设两层9%Ni钢板,厚度为6mm和5mm。
底板外圈为环板,两层底板中间为保温层、混凝土层、热毡层和干沙层。
(b)罐壁
罐壁分层安装,分层数按板材宽度而定。
对于容积16×104m3以上的全容罐一般有10层。最底层壁板厚度24.9mm,最上层壁板厚度12mm。内罐外壁用保温钉固定绝热保温材料。
(c)罐顶
内罐顶部为悬挂式铝合金吊顶,以支撑罐顶膨胀珍珠岩保温层。
(2)外罐
安全经受6h的外部火灾;
承受地震加速度0.21g;
承受风力70m/s;
抗渗性:当发生内罐LNG溢出时,外罐混凝土墙至少要保持10cm厚不开裂并保持2MPa以上的平均压力;
日最大蒸发率≤0.05%(质量)
(a)罐基础
内罐底板直接坐落在基础上,为防止罐内的低温使土壤冻胀,坐基式基础需要配置加热系统。
(b)罐墙壁
全容罐的外罐墙用预应力钢筋混凝土制成。
墙体竖向采用VSL预应力后张束,两端锚固于混凝土墙底和顶部。
墙体内置入预埋件以固定防潮衬板及罐顶承压环。
(c)罐顶
罐顶盖为钢筋混凝土球面穹顶,支承于预应力钢筋混凝土圆形墙体上。
球面穹顶混凝土由H钢梁、顶板及钢筋构成加强结构,顶面上设有工作台,放置运行控室设备及仪表、阀等。
1、墙体浇筑
外罐墙体浇筑是混凝土工作量最大的部分。
按照通常钢筋混凝土施工程序,在布置钢筋,安装预应力护套、预埋件和模板后,进行混凝土浇筑、养护。
2、安装承压环
在浇筑最上层墙体前,安装承压环。
在按照承压环结构分段预制,预埋螺栓焊接完成后,吊装于罐壁顶部组装焊接,检验合格后进行混凝土浇筑。
3、气升罐顶
罐顶结构在罐底预制完成后与罐壁密封,为防止气升过程的倾斜、偏移,罐顶上均布平衡钢索,一端固定在罐底中心,另一端固定在承压环上。
使用鼓风机鼓风,在空气压力下,罐顶匀速、平稳升起。罐顶到位后,与预埋于墙体的顶部承压环固定、焊接。
4、罐顶建造
球形顶组装
5、罐壁预应力拉伸
预应力设计:为抵御各类荷载和作用,在外罐布置预应力筋,张拉后在罐体混凝土中建立合理的预压应力,以保证LNG不至外泄。
1、罐底
内罐底部有两层底板,均为9%镍钢。
施工顺序:从下而上,由内而外,由四周到中间。
2、罐壁
内壁板安装
内壁罐安装
内罐罐壁的施工由下而上,逐层安装和焊接。每层板的卷制、坡口准备应预先加工完成。
3、保温层
膨胀珍珠岩
泡沫玻璃砖
内罐和外罐之间的环形空间填充膨胀珍珠岩。内层罐壁的外侧安装弹性玻璃纤维保温毯。储罐底部铺设泡沫玻璃砖。
9%镍钢:对磁性敏感,为避免现场焊接时产生电弧偏吹,要求出厂钢材的残余磁含量不超过50高斯,同时现场施工时应远离强磁场,并准备消磁设备。
焊接方法:用9Ni 钢建造的设备要在 - 100 ℃低温 ,甚至- 196 ℃ 的超低温下工作 ,故其焊接接头必须有良好的低温韧性 ,所以必须避免接头过热和晶粒长大。
(1)焊前不预热且须严格控制层间温度。
(2)选择合适的线能量。
(3)进行多层多道焊 ,避免单道焊。
(4)尽量选用交流极性的电流。
1、检验
储罐的检验工作主要是围绕焊缝进行的。
2、试验
(1)水压试验
在空罐、1/4、1/2、3/4液位高度和盛满水时分别进行基础沉降、环向位移、径向位移和倾斜的测量。试验完成后,第二次对焊缝进行真空检验。
(2)气压试验
内罐盛水试漏合格后,将外罐开口大门复位合格后,进行外罐气密性试验,气压试验压力36.25kPa,保持1h以上,负压500Pa检测真空性。
3、干燥和冷却
(1)干燥
采用液氮循环冷却的方式,进行储罐的干燥和惰化,降低罐内湿度和含氧量到规定的要求。
(2)冷却
罐内喷射LNG,缓慢,均匀进行。
全容LNG储罐就这么构建好了!!
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