隨著LNG(液化氣)需求的日益增長，LNG儲罐產(chǎn)業(yè)也發(fā)展起來。LNG儲罐一旦破壞會產(chǎn)生大的災(zāi)難，因此其性變得尤其重要，特別是能的。一直以來，儲罐的主要考慮的是水平地震作用的影響，而忽略了垂直地震荷載對儲罐的影響。實(shí)際的震害表明，在中等地震烈度的情況下，忽略垂直地震荷載的作用，就可能使儲罐在地震中遭受損害?；诖朔N現(xiàn)狀，文中在靜力分析的基礎(chǔ)上，對內(nèi)罐泄漏條件下全容式LNG儲罐混凝土外墻進(jìn)行時程分析，比較不同場地地震波及單向水平、雙向水平和三向地震激勵下儲罐外墻的地震響應(yīng)。

LNG是液化氣(LiquefiedNaturalGas)的簡稱，與成品油和CNG相比，是一種清潔、又便于存儲運(yùn)輸?shù)哪茉?。目前，LNG貿(mào)易正成為能源市場的新熱點(diǎn)。由于LNG-162℃的低溫特性，LNG儲罐作為儲存LNG的主要設(shè)備，在一次LNG裝卸前，對LNG儲罐進(jìn)行預(yù)冷。預(yù)冷時，對冷卻速率的控制、預(yù)冷介質(zhì)用量和預(yù)冷時間的預(yù)估是大型全容式常壓LNG儲罐預(yù)冷工作順利實(shí)施的關(guān)鍵。

對于小型LNG儲罐一般采用液氮預(yù)冷，大型全容式LNG儲罐一般采用LNG預(yù)冷。目前，LNG儲罐預(yù)冷的都處于理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的階段，實(shí)驗(yàn)較少。理論分析都是基于能量守恒的原則，建立方程式，推導(dǎo)預(yù)冷介質(zhì)用量、預(yù)冷時間和儲罐溫度的關(guān)系。建立的方程式是在忽略漏熱、不考慮材料比熱容等對儲罐預(yù)冷影響的假設(shè)下建立的，這將導(dǎo)致預(yù)冷介質(zhì)用量與實(shí)際用量存在差距，沒有貼合實(shí)際的儲罐預(yù)冷溫降曲線。

本文綜合考慮了儲罐漏熱及材料比熱容對儲罐預(yù)冷的影響，對目前建立的預(yù)冷數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了優(yōu)化。得出不同冷卻速率下的預(yù)冷介質(zhì)用量和預(yù)冷時間，并與實(shí)際預(yù)冷數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，為大型全容式LNG儲罐預(yù)冷提供參考。

目前，LNG儲罐預(yù)冷的規(guī)范較為成熟，我國LNG儲罐預(yù)冷多由公司實(shí)施，國內(nèi)不足。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，低溫儲罐預(yù)冷通常使用低溫液化氣體預(yù)冷，為了避免儲罐溫降過大，破壞儲罐結(jié)構(gòu)，應(yīng)該制定合理的冷卻方案，控制冷卻速率。根據(jù)NFPA59A一2009，推薦儲罐的冷卻速率一3℃/h，控制冷卻速率較大為一5℃/h，相鄰罐壁或底部測溫元件的較大溫差不超過30℃，儲罐任意兩點(diǎn)溫差不超過50℃。

在整個LNG儲罐的預(yù)冷過程中，預(yù)冷介質(zhì)冷量的消耗包括兩部分：(1)儲罐內(nèi)罐壁、隔熱層及罐內(nèi)氣體達(dá)到使用溫度所需要的熱量；(2)儲罐漏熱消耗的熱量。

大型LNG儲罐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對儲罐冷卻函數(shù)的是基于物料守恒原理，但對其預(yù)冷過程中整個傳熱過程進(jìn)行分析是很困難的，現(xiàn)做如下假設(shè)：(1)大型LNG儲罐預(yù)冷過程中壓力恒定不變；(2)內(nèi)罐壁溫度與罐內(nèi)氣體溫度相同，外罐壁混凝土溫度與環(huán)境溫度相同；(3)垂直方向上絕熱層的熱流量大于平行殼壁方向上的熱流量，故假設(shè)傳熱為一維徑向熱傳導(dǎo)。

LNG低溫儲罐在充注LNG之前，或因需要進(jìn)行內(nèi)部檢修而停止使用之后，應(yīng)對儲罐進(jìn)行凈化處理。凈化的目的是要用惰性氣體將儲罐內(nèi)的空氣或氣置換出來，避免形成氣與空氣的爆炸性混合氣體。這種凈化處理也稱“惰化”。惰化用的氣體通常采用氮?dú)饣蚨?化碳。

氣儲罐處于作業(yè)狀況時，存在著走漏、超壓、爆炸等潛在危險(xiǎn)，若不及時發(fā)現(xiàn)處理發(fā)作這些事端前的隱患，就會開展成嚴(yán)重事端。因而擬定完善的點(diǎn)檢制度并認(rèn)真執(zhí)行，對貯槽運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。氣儲槽日常點(diǎn)檢主要包含以下內(nèi)容：

1、閥門、管路是不是走漏，殼體是不是結(jié)霜、出汗。

2、悉數(shù)閥門是不是處于正常啟閉狀況。

3、外表（液位計(jì)、壓力表）作業(yè)是不是正常，DCS顯現(xiàn)參數(shù)與現(xiàn)場一次表是不是共同。

4、儲槽壓力是不是正常，當(dāng)壓力挨近或等于較高壓力時，需翻開放空閥泄壓。

5、液體充溢率是不是。

6、關(guān)于常壓粉末絕熱儲槽，密封氣是不是正常。（50mmH2O）

7、儲槽鄰近嚴(yán)禁放置易燃、易爆物品及悉數(shù)雜物。

8、儲槽鄰近嚴(yán)禁煙火。

氣儲罐是LNG氣化站的主要設(shè)備，直接影響氣化站的正常生產(chǎn)，也占有較大的造價(jià)比例。對于LNG儲罐，現(xiàn)有真空粉末絕熱型儲罐、正壓堆積絕熱型儲罐和高真空層絕熱型儲罐，中、小型氣化站一般選用真空粉末絕熱型低溫儲罐。儲罐分內(nèi)、外兩層，夾層填充珠光砂并抽真空，減小外界熱量傳入，罐內(nèi)LNG日氣化率低于0.3%。

氣儲罐的操作壓力為0.8MPa，1.2MPa，操作溫度為-162℃，（分為立式或臥式）其罐體由內(nèi)外兩層構(gòu)成，為了減少外部熱量向罐內(nèi)的傳入，兩層間采用抽真空填充珠光砂保冷材料絕熱結(jié)構(gòu)，與大氣隔離，避免了大氣壓力或溫度變化的影響以及濕空氣進(jìn)入內(nèi)、外罐間保冷層，和提高了保冷材料的使用效果。

LNG是儲存在低溫儲罐內(nèi)的。早期的儲罐都是采用單壁形式。單壁儲罐頂蓋及底部采用塊體絕熱，但存在許多缺點(diǎn)，例如沒有層、易受風(fēng)災(zāi)危害等。為了這些缺點(diǎn)，后來提出了雙壁雙頂儲罐。它是將干燥的純氣體充入兩壁間的環(huán)形絕熱空間內(nèi)，保持正壓以防止吸入潮濕空氣。但是，隨著儲罐容量的增大，供應(yīng)干燥純氣體的費(fèi)用顯著增大。此外，由于液化氣體是接近其正常沸點(diǎn)儲存，很容易產(chǎn)生蒸汽造成罐內(nèi)超壓。這就促使了懸掛式頂蓋技術(shù)的發(fā)展，并較終形成了雙壁單頂儲罐。這種儲罐取消了純氣體系統(tǒng)，用懸掛的絕熱吊頂取代了內(nèi)容器的頂蓋，形成一個單獨(dú)的穹頂空間，其中雙壁單頂敞口儲罐是將內(nèi)容器的頂部做成敞口，使LNG蒸汽可以進(jìn)入環(huán)形空間。這樣既阻止了潮濕空氣的進(jìn)入，又可讓內(nèi)容器減壓。雙壁單頂儲罐的另一種形式是采用具有氣密性的外壁來防止潮濕空氣的進(jìn)入，改用穹頂空間盛裝LNG蒸汽減壓，這樣還可起到減少罐頂自重負(fù)擔(dān)的效果。