01 全容式LNG储罐
随着LNG行业的不断发展，国内国外都在大力推动LNG基础设施的建设。LNG接收站和LNG出口终端是当之无愧的行业宠儿。
不管是在LNG接收站还是在LNG出口终端，LNG储罐的身影总是少不了的。
LNG储罐有多种类型，按照容量可以将其分为小容量LNG储罐、中容量LNG储罐、大容量LNG储罐和超大容量LNG储罐。
按照LNG储罐的设置方式可以分为地上LNG储罐和地下LNG储罐。
按照LNG储罐的结构形式可分为单包容LNG储罐、双包容LNG储罐、全包容LNG储罐和薄膜LNG储罐等。
目前来说，综合经济性、安全性、适 用性等多方面考虑，超大型全容式预应力混凝土地上储罐主导了当今的大规模LNG储存设施。
02 储罐结构
全容式LNG储罐为双层结构，其外罐包括罐底、罐壁和罐顶。外罐内壁设置有防潮屏蔽衬板（16MnDR钢板）。外罐顶为钢制穹顶及钢筋混凝土穹顶构成的的复合穹顶。
全容式LNG储罐内罐多用06Ni9DR低温钢板制成。内罐上方设置铝合金吊顶以便在吊顶上安装绝热材料。
在内外罐之间的罐底区域设置二次底板和热角保护（06Ni9DR低温钢板），在内罐泄漏时可起到缓冲保护的作用。
储罐内外罐环形空间内用弹性玻璃毡及膨胀珍 珠岩填充保冷。罐底和热角保护区域内设置泡沫玻璃等材料保冷 。储罐铝吊顶上安装玻璃棉等材料保冷。
▲ 全容式储罐结构示意图
03 储罐建设流程
全容式LNG储罐 主要施工程 序包括：
储罐桩基——承台——各部件 预制——预应力钢筋混凝土外罐壁——钢穹顶、铝 吊顶组焊——承压 环组焊——穹顶气顶升——外罐衬板—— 保冷砖铺设——二次底板与热角保护—— 內罐 组焊—— 罐内附件安装——储罐水、气压力试验—— 罐内电 仪——环空与吊顶保冷——氮气置换——试车准备。
施工顺序并不完全严格按上述进行。多个工序存在交叉作业。
同时，储罐预应力施工、储罐配套管线、管架、钢结构等施工按计划节点进行即可。
▲ 全容式LNG储罐建设主要流程
1）承台
LNG 储罐承台属于大体积混凝土结构，一旦控制不当将会导致温度裂 缝的发生。
施工中，为了避免承台内部出现较大的应力，针对整体结构，作分块跳仓对称浇筑，充分利用免拆金属网模板对施工缝进行有效处理。
同时，施工应结合现场气候特点 ，在混凝土搅拌时，可通过加冰等措施将 混凝 土 入模温度 控制到30度以 下。并且，在浇筑完成后，要第一时间做好浇水和养护工 作，以控制承台 混凝土结构裂缝 的发展。
▲ 分块跳仓承台施工
2）外罐施工
外罐施工的质量直接关系到储罐的隔热保冷性能与钢制穹顶气顶升施工。
外罐壁施工过程中，必须对其 垂直度、椭圆度以及混凝土表面的平整度予以全面考虑，有效控制外罐内径。
施工工序包括：
施工缝处理——钢筋网片和预埋件安装——预应力波纹管安装——扶壁柱钢筋绑扎——内模板提升与安装——外模板提升与安装——测量与调整——施工缝湿润、模板涂刷防粘结剂——联合检查验收——混凝土浇筑与养护— —下一层施工。
目前，LNG储罐罐壁施工多采用DOKA模板。
混凝土外罐施工关键在于防止水化热产生裂纹，主要从外墙混凝土配合比设计、分层分段浇筑施工、混凝土洒水覆盖等方面进行控制管理。
▲ 外罐壁施工
3） 穹顶气顶升
穹顶施工工艺主要为模块化施工工艺，将 穹顶 分块预制后组装焊接成整体，采用整体气压顶升工艺将拱顶顶升到安装位置焊接固定。
穹顶气压顶升工艺应用空气压差原理实现，重点是平衡系统和密封系统。
平衡系统确保拱顶从组装位置上升到安装固定位置过程中的平衡问题，通常使用一定数量的钢丝绳结合传导和固定装置构成平衡系统。
密封系统是确保拱顶与罐体之间的空腔形成相对密封结构，通过不断鼓入空气在空腔内形成压缩空气使得空腔内外部形成压力差，使拱顶产生上升的动力实现拱顶上升到安装固定位置焊接固定。
▲ 气顶升过程 图源网络
4）外罐衬板与内罐
外罐衬板通过外罐壁的预埋件实现和外罐的连接。
衬板施工的主要内容为外罐底、外罐壁、连接罐壁衬板和罐底衬板的转角板。
罐底衬板 分为边缘板和中幅板，安装原则为先进行罐壁衬板和罐底边缘衬板的安装，最后进行罐底中幅板衬板的安装
内罐施工包括内罐底板和内罐壁板。
内罐底板施工前，其下部保冷玻璃砖铺设平整度与下部混凝土环梁的平整度是检查重点。
内罐由06Ni9DR低温钢板制成。该钢材是石化行业内公认的焊接难度高的材料。应注意从人机料法环多个环节共同把握焊接质量。
▲ 内罐施工
5）水、气压试验
水压试验： 内罐静水压试验主要验证内罐强度及储罐整体沉降情况。 静水压试验水源目前有海水和淡水两种，采用海水进行试验前需要做好防腐蚀工作。
注水前、注水中、排水及排水后分阶段观测内罐体、基础等沉降情况，过程中随时观察内罐体是否有渗漏，为避免水汽凝结必要时在夹层采取强制通风措施。
当充水到设计最高液位并保持48h或者沉降已经稳定后，可保持更长时间，内罐无渗漏，罐体无异常变形才为合格。
气压试验： 内罐为敞顶式，空气压力作用于外罐上。用空气压缩机向罐内充压压缩空气，试验压力为1.25倍设计压力。
气压试验过程中，应分别在试验压力和设计压力条件下合格。
实验过程中，对罐顶所有接管口的焊缝进行目测检查并通过喷洒洗衣粉液检查罐顶、补强板以及接管处的泄露情况，如发现泄漏，则进行标识，在泄压后返修。
在气压试验同时，通过开启关闭隔离阀，使压力放散阀开启，记录开启关闭压力，试验成功后将适用的隔离阀常开。
6）氮气干燥与置换
大型LNG储罐在水压试验结束后，内部可能存在大量游离水或水蒸气。
低温LNG进入储罐后，有水的部分会瞬间凝结成冰，造成内罐结构受损；另外内外罐之间填充的膨胀珍珠岩也会结块，影响保冷效果；储罐附属管道及低压泵也可能结冰，对储罐运行造成影响。
需要进行干燥置换的内部空间包括内罐空间、罐顶空间和环形空间(包括罐底保冷层)，通过向罐内通入干燥惰性气体置换，使内部空间水份含量和氧含量都达到LNG 安全储存的要求。
LNG储罐干燥和置换一般采用 连续干燥及置换 或是 压涨式 两种方法，前者是指在置换过程中以充入的氮气量与排放量保持相同，使储罐在置换过程中保持罐内压力基本不变化。
压涨式是指先关闭罐的排放阀，往罐内充一定压力的氮气，断开充氮，打开罐的排放阀 泄压，降压至一定压力后再关闭排放，打开氮气入口充压，反复进行此工作。
04 结语
随着我国能源战略的提出，LNG在我国的能源占比正成快速增长趋 势。
我国正大力建设LNG接收站，随之而来的是大量的LNG储罐建设任务。LNG储罐的投资甚至可以占到整个项目投资的1/4到1/3。
深入了解大型LNG储罐的结构形式，掌握储 罐建设过程，对LNG从业者而言有着切实的意义 。
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