型LNG儲罐進(jìn)展及未來發(fā)展趨勢

有關(guān)大型儲罐和型儲罐的罐容，目前沒有一個(gè)明確的規(guī)定。由于目前可利用的岸線減少，優(yōu)良站址稀缺，土地審批手續(xù)復(fù)雜，新建LNG接收站的占地面積被進(jìn)一步壓縮，這就要求陸上LNG接收站折合成單位面積的存儲量增加，從而使得LNG儲罐向大型化發(fā)展。但在型儲罐的方面，尚沒有太多的進(jìn)展。從本質(zhì)上，如果采用全容儲罐的罐型，型儲罐和一般儲罐沒有大的區(qū)別，相關(guān)的發(fā)展趨勢與全容儲罐基本一致，即向化和集成化建模計(jì)算發(fā)展。伴隨著罐容的增大，全容儲罐在外形尺寸、外罐截面尺寸、內(nèi)罐壁厚、錨固形式、不均勻沉降、預(yù)應(yīng)力損失等方面將面臨諸多挑戰(zhàn)，因此全容罐的罐容不可能制地增大。

薄膜罐和地下罐也是常用的儲罐結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢，理論上來講罐容可以超過全容罐，但目前對于薄膜罐和地下罐的還比較少，也僅是在可行性及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性上與全容罐進(jìn)行的對比介紹，現(xiàn)階段在國內(nèi)尚無應(yīng)用實(shí)例。從短期來看，薄膜罐和地下罐只能算作是一個(gè)方向，很難成為發(fā)展的趨勢，即使國內(nèi)機(jī)構(gòu)在掌握了全容儲罐的核心技術(shù)并滿足企業(yè)自身需要之后，也很難在薄膜罐和地下罐方面持續(xù)地投入時(shí)間和精力；但從長期來看，在世界范圍內(nèi)薄膜罐和地下罐還是有很廣闊的應(yīng)用前景。

新型LNG儲罐進(jìn)展及未來發(fā)展趨勢

新型LNG儲罐主要分為3種：自支撐式LNG儲罐、全混凝土LNG儲罐和海上LNG儲罐。國內(nèi)己有少量機(jī)構(gòu)正在開展新型LNG儲罐的，新型LNG儲罐的在世界范圍內(nèi)也是一個(gè)比較的方向。

1自支撐式LNG儲罐

自支撐式LNG儲罐采用的是復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)罐，在受力方面遠(yuǎn)優(yōu)于一般的壁板結(jié)構(gòu)，因而不再受9%Ni鋼壁厚規(guī)范上限50mm、厚板焊接難等方面限制。一方面，復(fù)合式肋片壁板可以提前預(yù)制，可節(jié)約40%以上的工期；另一方面，壁板薄，高空焊接量少，施工周期縮短。壁板厚度為等厚板，肋片及加強(qiáng)環(huán)結(jié)構(gòu)均為小尺寸板材，材料成品要求不高，且復(fù)合內(nèi)罐提高了材料力學(xué)利用率，內(nèi)罐節(jié)約成本預(yù)計(jì)10%以上?？梢姡灾问絻迣τ贚NG儲罐而言是非常好的內(nèi)罐改進(jìn)思路。

2全混凝土LNG儲罐

全混凝土LNG儲罐是將全容儲罐內(nèi)罐材料由9%Ni鋼改為混凝土，內(nèi)外罐均為混凝土結(jié)構(gòu)。但目前國內(nèi)對此類儲罐的還較少。全混凝土儲罐的造價(jià)低，可節(jié)約20%的成本，且全混凝土儲罐內(nèi)外罐可以同時(shí)建造，可縮短LNG儲罐的建設(shè)工期。

全混凝土LNG儲罐值得今后在國內(nèi)大力推廣，但在相關(guān)方面還要從基礎(chǔ)做起，包括混凝土低溫力學(xué)性能試驗(yàn)、全混凝土儲罐在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)、混凝土內(nèi)罐開裂等。

3海上LNG儲罐

海上LNG儲罐在可使用面積、穩(wěn)定性、存儲能力、建設(shè)周期等方面具有很大的優(yōu)越性，不少己經(jīng)把建設(shè)海上LNG終端定為大力發(fā)展的目標(biāo)。從目前的成果來看，工程化的時(shí)機(jī)己經(jīng)成熟，適合大力推廣。目前我國LNG接收站選址變得越來越困難，浮式儲存再氣化裝置(FSRU)的應(yīng)用也存在諸多挑戰(zhàn)，因此一種經(jīng)濟(jì)、靈活、實(shí)施、便于推廣的海上(水上)中小型LNG接收終端技術(shù)是適應(yīng)市場、應(yīng)對競爭的迫切需要。

在海上LNG儲罐方面，對混凝土結(jié)構(gòu)LNG海上接收終端的發(fā)展情況進(jìn)行了闡述，對不同形狀的附屬結(jié)構(gòu)以及存儲結(jié)構(gòu)的受力模式及特點(diǎn)進(jìn)行了分析，總結(jié)了設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中需要考慮的主要因素；對重力式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(UBS)接收終端和海上接收模塊與陸上接收終端進(jìn)行了對比，從結(jié)構(gòu)的受力、基礎(chǔ)型式、施工周期、造價(jià)和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等方面進(jìn)行了分析；國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)對海上LNG儲罐運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、抗冰系統(tǒng)等方面也逐步開展了部分。

總之，對于自支撐式LNG儲罐、全混凝土LNG儲罐及海上LNG儲罐，由于它們的結(jié)構(gòu)形式及施工方式與常規(guī)LNG儲罐均不相同，需要開展深入的基礎(chǔ)，在未來中應(yīng)論證結(jié)構(gòu)的受力合理性和施工的可行性。

4結(jié)論

1)常規(guī)LNG儲罐在全模型建模分析、地震響應(yīng)分析、隔震、局部構(gòu)件計(jì)算、其他偶然作用等方面己開展了大量的工作，模型趨于化和集成化，充分考慮了模型的整體性和局部細(xì)節(jié)，各個(gè)子結(jié)構(gòu)之間的禍合作用也越來越多地應(yīng)用到模型之中。未來尚需進(jìn)一步的關(guān)鍵問題有：保冷材料建模計(jì)算、預(yù)應(yīng)力鋼筋建模計(jì)算、樁土禍合計(jì)算、地震時(shí)程分析時(shí)邊界條件處理、隔震墊的及換方法等。另外，還需要在試驗(yàn)、理論計(jì)算、實(shí)際監(jiān)測分析等方面開展相應(yīng)的工作，以輔助驗(yàn)證數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2)目前有關(guān)型LNG儲罐的公表成果還不多，但相關(guān)的能源企業(yè)也己掌握型儲罐的核心技術(shù)，如有合適的時(shí)機(jī)可隨時(shí)落地。型的薄膜罐和地下罐適用性廣，但受制于薄膜技術(shù)和目前國內(nèi)市場的需求，現(xiàn)階段和落地的成果較少，因此從長遠(yuǎn)來看薄膜罐和地下罐的應(yīng)用前景廣闊，應(yīng)當(dāng)開展加深入的。

3)新型LNG儲罐方面，自支撐儲罐是對內(nèi)罐設(shè)計(jì)改進(jìn)的很好補(bǔ)充思路；全混凝土儲罐在國內(nèi)的和發(fā)展尚未引起足夠的重視，應(yīng)開展階段性的基礎(chǔ)，使全混凝土儲罐的優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)出來，以求早日應(yīng)用；海上LNG儲罐在均有的成果，適用于中小型的LNG接收終端，目前己經(jīng)具備工程化的條件，但在可移動(dòng)性和模塊化生產(chǎn)方面，還需要進(jìn)一步細(xì)化。