低温储罐简介

液态天然气必须储存在低温储罐中，低温储罐通常是由内罐和外罐构成，中间填充隔热材料。

内罐又称“薄膜罐”，是由薄低温钢板制成的具有液密性、可挠性的内容器。它必须把液压头传递给隔热层。用作薄膜的材料必须具有在低温条件下不脆化的特性，并具有足够的韧性与良好的加工性能。通常采用镍钢、不锈钢或铝合金。 

隔热层在将液压头传递给外罐体的同时，还起着减少气化量、缩小罐体内外壁温差、减轻由此产生的温差应力的作用，另外它还有固定“薄膜”的功能。因此要求隔热层热导率小，而且具有足够的强度。能满足这些条件的材料有硬质泡沫氨基甲酸乙酯、泡沫玻璃、珍珠岩以及硬质泡沫酚醛树脂等。为了提高隔热材料的隔热性能和经济性，可采用由粉末状、纤维状、板状等隔热材料混合使用的隔热法。

液化天然气注入罐内后，内罐壁就会冷缩；反之液化天然气完全被排出后，罐内温度将逐步上升，内罐壁随之伸张。填充在内外罐中间的粉末状隔热材料，由于内罐壁的反复胀缩变得严实。因此在靠近内罐处必须敷设一层伸缩性强的隔热层，此隔热层的厚度与内罐壁的胀缩相适应，并在内罐壁胀缩时起缓冲作用，保证储罐安全运行。 

(又称罐体)

外罐就是能承受各种负荷的外壳，它必须具有足够的强度。根据所用材料不同可以分为以下几种：冻土壁、钢制壁、钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。

①冻土壁。冻土壁和隔热盖形成气密性封闭空间作为外罐，又称为坑储穴。在建造时，用冷却管使内罐周围土壤冻结而成。坑储穴投产后，低温液体会使周围继续保持冷冻状态，而且这一冻土层还会逐年扩张，因此蒸发损失也会逐年减少。建造坑储穴的先决条件是要有一个较高的地下水位，此外，坑储穴的底应该是最不容易渗透的岩石或黏土层。

②钢制壁(包括合金及铝)。它只适用于建造地上低温储罐液化天然气的地上低温储罐与一般常温储罐不同，必须考虑罐底下的地面因土壤冻结膨胀而鼓起，使储罐有损坏的危险。所以必须采取措施，防止地面土壤冻结，一般可以将地上储罐分为落地式和高架式两种。落地式底部用珍珠岩混凝土隔热，在预埋的管道中通入热风或热水，或在基础内部预设电加热器，以防土壤冻结。高架式是用立柱支撑罐体底盘，使其与地面分开，保持储罐与地面之间空气畅通，防止液化天然气吸收地面大量热量，以避免土壤冻结。

③钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。这两种外壁是地下罐外壳的主要材料，具有如下优点：

a．钢筋混凝土和预应力混凝土是很好的低温材料，即使薄膜受损，低温储液与预应力混凝土壁接触也不会损坏外壁；

b．耐久性好，不受地下水腐蚀，不变脆；

c．它有很好的液密性，并且具有较好的抗震性能。

低温储罐本身的设计定义并无统一的标准。相对英国在这方面的技术标准比较系统全面。其标准《平底立式圆筒形低温储罐应用》根据不同的工艺要求和介质储存方式，将低温罐定义为单容器罐、双容器罐和全容器罐等三种罐体形式。单容器罐一般是有一个钢制内罐加上保温外壳组成，而双容器罐和全容器罐则是由一个钢制内罐和一个钢制或采用混凝土(一般为预应力混凝土)制成的外罐组成，保温设在内外罐壁之间，较多采用的是双容罐形式。

在进行低温罐设计时，由于罐内低温介质的传导作用，使得地基土极易产生冻涨并使土体隆起，进而造成基础破坏，因此为消除这一不利因素，除了在罐底板与基础底板表面之间设置保温措施外，还必须对罐基础采取防冻措施，通常的做法有两种，一是在基础底板内采用电或其他加热系统，即做成带有循环加热系统的筏板式基础，另一种是采用将基础底板架空，通过架空形成的空气层将基础底板与地基土分隔开。前者因加热系统成本较高，一般不常采用。在国内引进建造的大多数低温罐中，普遍采用了架空筏板式基础形式。架空层的净高，一般除根据工艺管道和设备布置要求确定外，尚需根据罐内储存介质温度的高低进行一定的温度传导计算后来确定。架空筏板式基础又可分为单筏板(承台)和双筏板(承台)架空两种形式，在地质条件较好的情况下，一般可采用双筏板基础形式；但由于低温储罐对基础沉降的要求相对较高，在大多数情况下，特别时地质条件较差的软土地基上，则多采用单筏板(承台)桩基，有时也有采用双筏板(承台)桩基。