儲(chǔ)罐材料的合理選取

儲(chǔ)罐材料的物理特性應(yīng)適應(yīng)在低溫條件下工作，低溫下金屬材料的性質(zhì)有較大改變，選擇材料時(shí)應(yīng)考慮其在常溫和-196℃之間的強(qiáng)度，材料應(yīng)該在該溫度范圍內(nèi)具有足夠的剛度、強(qiáng)度和韌性，能夠避免LNG儲(chǔ)罐發(fā)生低應(yīng)力脆斷事故，同時(shí)，所選材料還應(yīng)該具有較好的金相結(jié)構(gòu)、加工性和焊接性，此外，所選材料還應(yīng)價(jià)格便宜和易于購(gòu)買(mǎi)。目前，主要的LNG儲(chǔ)罐制造材料為9Ni鋼，例如06Ni9鋼、OCr18Ni9Ti等。對(duì)于中小型LNG儲(chǔ)罐，通常選擇奧氏體不銹鋼作為制造材料，對(duì)于大型LNG儲(chǔ)罐，9Ni鋼制造。

低溫韌性是確保LNG儲(chǔ)罐安全的主要指標(biāo)，通常情況下需要在-196℃條件下對(duì)9Ni鋼板和焊縫進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，單一試驗(yàn)值不能低于35j。當(dāng)利用9Ni鋼制造大型LNG儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)該選擇適宜的焊接工藝，確保其低溫韌性。

LNG儲(chǔ)罐的分層和翻滾也得到科學(xué)家的普遍關(guān)注，研究的熱點(diǎn)問(wèn)題是LNG儲(chǔ)罐翻滾模型的構(gòu)造、分層和翻滾機(jī)理的分析以及分層和翻滾預(yù)防措施的確定。在LNG儲(chǔ)存時(shí)，罐內(nèi)充注不同來(lái)源的LNG都將形成密度不同的兩層，在密度差超過(guò)臨界值時(shí)，出現(xiàn)翻滾現(xiàn)象。LNG儲(chǔ)罐的翻滾過(guò)程是一種激烈的混合狀態(tài)，同時(shí)伴有罐內(nèi)流場(chǎng)合密度的變化，通過(guò)對(duì)分層和翻滾機(jī)理深入地探究，能夠?yàn)長(zhǎng)NG儲(chǔ)罐的安全提供有力的理論保障，盡量少混裝不同密度的LNG來(lái)避免LNG儲(chǔ)罐的分層；在必須混裝不同密度LNG的情況下應(yīng)將密度大的LNG充注在罐底部，尤其要避免分層的產(chǎn)生，降低事故的發(fā)生率。

LNG低溫儲(chǔ)罐的發(fā)展現(xiàn)狀由于LNG是在低溫儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存的，過(guò)去儲(chǔ)罐的儲(chǔ)存形式為單壁形式。單壁儲(chǔ)罐頂蓋絕熱采用塊體，但缺乏防潮層，且易于受到風(fēng)的影響。因此，為了解決這一影響，采用了雙壁雙頂儲(chǔ)罐。這種儲(chǔ)罐是在兩壁間的絕熱空間內(nèi)充入干燥的純氣體，以防比絕熱空間吸入潮濕空氣。而隨著儲(chǔ)罐容量的不斷增大，干燥純氣體的供應(yīng)費(fèi)用隨之增加。由于液化氣體所產(chǎn)生蒸汽很容易引起罐體內(nèi)部出現(xiàn)超壓。故在LNG低溫儲(chǔ)罐建設(shè)中引進(jìn)了懸掛式頂蓋技術(shù)，以形成了雙壁單頂儲(chǔ)罐。這種儲(chǔ)罐采用懸掛的絕熱吊頂形成一個(gè)單獨(dú)的環(huán)形空間，使LNG蒸汽能夠順利進(jìn)入空間，有利于防比潮濕空氣的進(jìn)入，減少內(nèi)容器的壓力。另外，雙壁單頂儲(chǔ)罐還可以采用外壁來(lái)防比潮濕空氣的進(jìn)入，減少罐頂自重負(fù)擔(dān)。

LNG低溫儲(chǔ)罐的施工

　　(1)軟弱地基的加固。為保證LNG儲(chǔ)罐建成后不發(fā)生任何形式的不均勻沉降，   對(duì)建造場(chǎng)地進(jìn)行詳細(xì)勘察，對(duì)軟弱地基進(jìn)行加固。如某直徑60m的低溫儲(chǔ)罐，需處理的基礎(chǔ)直徑約80m，要求對(duì)直徑100m的區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘察。采用的灌注樁基礎(chǔ)可滿足長(zhǎng)期荷載190kPa、短期荷載240kPa的承載力要求。

　　(2)基礎(chǔ)施工。為使基礎(chǔ)具備良好的整體性，鋼筋混凝土底板要有足夠厚度。如某低溫儲(chǔ)罐基礎(chǔ)在樁上設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土底板厚度為1.6m，混凝土強(qiáng)度為25MPa。為防比大體積混凝土因水化反應(yīng)的熱應(yīng)力產(chǎn)生裂縫，施工中采用分層連續(xù)澆注和由外向內(nèi)順序澆注的方法。