大型低温lng储罐设计与建造技术的新进展

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1、大型低温LNG储罐设计与建造技术的新进展2011-4-14王冰陈学东王国平摘要：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

2、作迈出的标志性一步。关键词：LNG大型储罐；设计；建造；进展；国产化   天然气低温常压(或低压)储存方式因其储存效率高、占地节约、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。1国内外概况   LNG技术发展史可以追溯到20世纪初期。1914年，美国公布首项LNG专利，并建成小型天然气液化工厂。1939年，Hope天然气公司在西弗吉利亚建立了一个处理量为1000m3/d的天然气液化工厂，用以研究LNG远地运输技术。1940年，俄亥俄天然气公司在克利夫兰建立了处理量为1.13×105m3/d天然

3、气工厂，制成3台直径为17.37m的LNG球形储罐。1954年出现了第一台用于液氧的不锈钢双壁绝热平底低温储槽。1958年美国芝加哥桥梁钢铁公司在路易安那建造了第一座工业规模的LNG储罐，容积为5550m3。从20世纪50～80年代，双壁绝热平底LNG储罐容积不断扩大：60年代为(1～3)×104m3，70年代为(5～10)×104m3，80年代已超过20×104m3[1～2]。   日本是世界上建造大型LNG储罐最多的国家。据2008年的统计数据，日本拥有27座大型LNG接收终端站，LNG进口量占全球的40%，居世界首位[3]。每个LNG接收终端站都建有数量不

4、等的LNG储罐，其中双壁绝热平底LNG地面储罐最大容积已达20×104m3[4]。另据报道，日本正计划在横滨LNG厂建造25×104m3双壁绝热平底LNG地面储罐。   我国最早建造大型液化气体储罐始于20世纪90年代中期，广东深圳2台8×104m3液化石油气(LPG)低温储罐和扬子石化1×104m3低温乙烯储罐即为其中的代表[5～6]。20世纪90年代末，上海建造了我国第一台2×104m3低温LNG储罐[7]。2002～2005年合肥通用机械研究院等单位承担原国家经贸委国家“十五”重大技术装备研制项目专题“2×104m3液化天然气储罐研制”等课题，着重对9%N

5、i钢焊接、无损检测和低温绝热材料及结构、LNG储存安全等进行了研究。   进入21世纪以来，中国海洋石油总公司(下称中海油)、中国石油天然气集团公司(下称中石油)、中国石油化工集团公司(下称中石化)三大集团分别在广东、福建、浙江、上海、辽宁、江苏、山东等沿海省份建立或筹划建立大型LNG接收终端站，其中广东、福建项目已建成投产，江苏、辽宁项目正在建设中，山东项目尚在前期规划中。上述大型LNG接收终端站中大型低温LNG储罐建造情况见表1。   除上述LNG接收终端站外，在天然气液化领域，新疆广汇集团、中原油田、陕北气田等小型天然气液化厂建设也陆续展开，其中新疆广汇集

6、团建造了1台3×104m3的低温LNG储罐；在城市燃气调峰领域，上海于2008年又建造了2台5×104m3的低温LNG储罐。表1我国LNG接收终端站大型低温LNG储罐建造情况统计表建设单位建设地储罐数量/台储罐规格/104m3备注中海油广东深圳4163台建成，1台在建福建莆田4162台建成，2台在建浙江宁波4162台建成，2台在建上海316已建成中石油辽宁大连516在建江苏南通316在建中石化山东青岛216拟建   此外，20世纪初以来，国内已建造多台(1～2)×104m3的低温乙烯储罐。目前上海绿碱化工股份有限公司正计划建造3×104m3的低温乙烯储罐。2LN

7、G储罐设计建造规范与标准2.1国外情况   在大型低温LNG储罐设计与建造方面，美国、英国(欧盟)、日本等工业发达国家都分别制定了专门的规范或标准。2.1.1美国   《APISTD620大型焊接低压储罐设计与建造》；《NFPA59A液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》；《APISTD650钢质焊接石油储罐》。2.1.2英国   《BS7777-1低温用平底、立式、圆柱形储罐-罐储的设计、制造、安装和操作的一般规定指南》；《BS7777-2低温设备用平底、立式、圆柱形储罐-储存最低温度达-165℃液化气体的单层、双层和全密封金属罐的设计和制造规范》；《BS

8、7777-3低温用平底、