LNG儲罐研究進(jìn)展及未來(lái)發(fā)展趨勢

型LNG儲罐進(jìn)展及未來(lái)發(fā)展趨勢

有關(guān)大型儲罐和型儲罐的罐容，目前沒(méi)有一個(gè)明確的規定。由于目前可利用的岸線(xiàn)減少，優(yōu)良站址稀缺，土地審批手續復雜，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(méi)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(méi)有大的區別，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算發(fā)展。伴隨著(zhù)罐容的增大，全容儲罐在外形尺寸、外罐截面尺寸、內罐壁厚、錨固形式、不均勻沉降、預應力損失等方面將面臨諸多挑戰，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構，由于結構體系的優(yōu)勢，理論上來(lái)講罐容可以超過(guò)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)濟性上與全容罐進(jìn)行的對比介紹，現階段在國內尚無(wú)應用實(shí)例。從短期來(lái)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，即使國內機構在掌握了全容儲罐的核心技術(shù)并滿(mǎn)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地投入時(shí)間和精力；但從長(cháng)期來(lái)看，在世界范圍內薄膜罐和地下罐還是有很廣闊的應用前景。

新型LNG儲罐進(jìn)展及未來(lái)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。國內己有少量機構正在開(kāi)展新型LNG儲罐的，新型LNG儲罐的在世界范圍內也是一個(gè)比較的方向。

1自支撐式LNG儲罐

自支撐式LNG儲罐采用的是復合結構內罐，在受力方面遠優(yōu)于一般的壁板結構，因而不再受9%Ni鋼壁厚規范上限50mm、厚板焊接難等方面限制。一方面，復合式肋片壁板可以提前預制，可節約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，肋片及加強環(huán)結構均為小尺寸板材，材料成品要求不高，且復合內罐提高了材料力學(xué)利用率，內罐節約成本預計10%以上?？梢?jiàn)，自支撐式儲罐對于LNG儲罐而言是非常好的內罐改進(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罐材料由9%Ni鋼改為混凝土，內外罐均為混凝土結構。但目前國內對此類(lèi)儲罐的還較少。全混凝土儲罐的造價(jià)低，可節約20%的成本，且全混凝土儲罐內外罐可以同時(shí)建造，可縮短LNG儲罐的建設工期。

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

3海上LNG儲罐

海上LNG儲罐在可使用面積、穩定性、存儲能力、建設周期等方面具有很大的優(yōu)越性，不少己經(jīng)把建設海上LNG終端定為大力發(fā)展的目標。從目前的成果來(lái)看，工程化的時(shí)機己經(jīng)成熟，適合大力推廣。目前我國LNG接收站選址變得越來(lái)越困難，浮式儲存再氣化裝置(FSRU)的應用也存在諸多挑戰，因此一種經(jīng)濟、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)是適應市場(chǎng)、應對競爭的迫切需要。

在海上LNG儲罐方面，對混凝土結構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構以及存儲結構的受力模式及特點(diǎn)進(jìn)行了分析，總結了設計和建設過(guò)程中需要考慮的主要因素；對重力式基礎結構(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，從結構的受力、基礎型式、施工周期、造價(jià)和技術(shù)風(fēng)險等方面進(jìn)行了分析；國內相關(guān)機構對海上LNG儲罐運輸系統、通風(fēng)系統、抗冰系統等方面也逐步開(kāi)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，由于它們的結構形式及施工方式與常規LNG儲罐均不相同，需要開(kāi)展深入的基礎，在未來(lái)中應論證結構的受力合理性和施工的可行性。

4結論

1)常規LNG儲罐在全模型建模分析、地震響應分析、隔震、局部構件計算、其他偶然作用等方面己開(kāi)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節，各個(gè)子結構之間的禍合作用也越來(lái)越多地應用到模型之中。未來(lái)尚需進(jìn)一步的關(guān)鍵問(wèn)題有：保冷材料建模計算、預應力鋼筋建模計算、樁土禍合計算、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、理論計算、實(shí)際監測分析等方面開(kāi)展相應的工作，以輔助驗證數值模擬計算結果的準確性。

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)和目前國內市場(chǎng)的需求，現階段和落地的成果較少，因此從長(cháng)遠來(lái)看薄膜罐和地下罐的應用前景廣闊，應當開(kāi)展加深入的。

3)新型LNG儲罐方面，自支撐儲罐是對內罐設計改進(jìn)的很好補充思路；全混凝土儲罐在國內的和發(fā)展尚未引起足夠的重視，應開(kāi)展階段性的基礎，使全混凝土儲罐的優(yōu)勢逐漸體現出來(lái)，以求早日應用；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)一步細化。