LNG储罐底部发泡玻璃砖 保冷用
为了降低土地的利用率和增强储罐的安全性，针对液化及调峰项目中单台容积在5000-50000m?之间的LNG储罐，我公司设计双金属全容罐结构。该结构符合国家规范，节约土地成本，且投资成本和建设周期比混凝土全容罐至少少一半，目前该结构已有投入使用业绩且运行良好。
主体结构型式
立式、圆筒形、双金属、内吊顶、外拱顶、高热角保护。
夹层采用珠光砂、弹性毡、泡沫玻璃砖保冷。
流程系统
1.进液系统（顶部进液+底部进液）
2.排液系统（内置式潜液泵）
3.泵后回流
4.补气
5.BOG回收
6.压力安全系统
7.仪控（温度、液位、压力、密度、分析）系统
8.消防系统
主体结构
双金属全容罐采用热角保护结果，由主容器和次容器组成。
主容器采用立式平底圆筒吊顶结构，主容器采用S30408材质，用于储存LNG液体，吊顶采用铝合金加保温棉结构。次容器为带热角保护的复合结构，从外到内依次采用16MnDR外壳体、泡沫玻璃砖、S30408中间容器。
LNG储罐底部发泡玻璃砖外壳体采用立式圆筒拱顶自支撑结构，外壳体采用16MnDR，用于储存BOG气体；中间容器和泡沫玻璃砖组成热角保护系统，当容器泄漏时，热角保护系统可以储存全部的LNG液体，同时由于泡沫玻璃砖的存在，大大削弱了LNG液体与外界的换热，既***了外壳体刚才免受低温冲击，又***了泄漏后的LNG液体能够有序可控的蒸发，避免出现急剧气化而导致超压。
随着对化工装置安全的升级以及国家相关心规范的实施,对LNG储罐的安全要求越来越严格。以往的LNG单容罐结构对土地的占用面积急剧增大,降低了工厂土地的利用率,增加了业主的投资成本。
为了降低土地的利用率和增强储罐的安全性,针对液化及调峰项目中单台容积在5000-50000m3之间的LNG储罐,我公司设计双金属全容罐结构。该结构符合国家规范,节约土地成本,且投资成本和建设周期比混凝土全容罐至少少一半,目前该结构已有投入使用业绩且运行良好。
主体结构型式
立式、圆筒形、双金属、内吊顶、外拱顶、高热角保护。
夹层采用珠光砂、弹性毡、泡沫玻璃砖保冷。
流程系统
01.进液系统(顶部进液+底部进液)
02.排液系统(内置式潜液泵)
03.泵后回流
04.补气
05.BOG回收
06.压力安全系统
07.仪控(温度、液位、压力、密度、分析)系统
08.消防系统
主体结构
双金属全容罐采用热角保护结果,由主容器和次容器组成。
主容器采用立式平底圆筒吊顶结构,主容器采用S30408材质,用于储存LNG液体,吊顶采用铝合金加保温棉结构。次容器为带热角保护的复合结构,从外到内依次采用16MnDR外壳体、泡沫玻璃砖、S30408中间容器。
外壳体采用立式圆筒拱顶自支撑结构,外壳体采用16MnDR,用于储存BOG气体;中间容器和泡沫玻璃砖组成热角保护系统,当容器泄漏时,热角保护系统可以储存全部的LNG液体,同时由于泡沫玻璃砖的存在,大大削弱了LNG液体与外界的换热,既保证了外壳体刚才免受低温冲击,又保证了泄漏后的LNG液体能够有序可控的蒸发,避免出现急剧气化而导致超压。
主要特点
储罐主要存储产品为液化天然气,作为清洁能源,天然气正逐步取代传统的煤、柴油等高消耗重污染能源。而作为液化天然气存储设备,我公司研发的大型低温常压储罐在储存过程中几乎零污染,零排放,其环保意义不言而喻。
主要特点
储罐主要存储产品为液化天然气，作为清洁能源，天然气正逐步取代传统的煤、柴油等高消耗重污染能源。而作为液化天然气存储设备，我公司研发的大型低温常压储罐在储存过程中几乎***，零排放，其环保意义不言而喻。
在成本方面，由于我公司的存储工艺是将天然气液化后体积大大缩小，使得同等容积储罐能够存储更多的天然气，加之较低20年的设计寿命，使得本储罐的性价比十分的高。另外，本项目储罐采用了我公司新研发的热角保护系统，使得本储罐具有更小的占地面积，这使得全容储罐我国当下高昂的土地使用成本背景下更具有经济效益。
因此，在兼顾环保与成本的同时，我公司研发生产的大型常压LNG储罐具有十分突出的经济效益和社会效益。
LNG储存温度设计值为-162℃，因此LNG储罐的保冷层是其重要组成部分。从长远来看，开展大型低温储罐保冷材料(如新型低导热、的保冷材料)和保冷材料安装技术等方面的，将对我国LNG大型低温储罐的建设及相关的发展产生深远影响。下面以国内某16万m³LNG大型低温储罐为例对罐底保冷材料安装技术进行论述。
LNG大型低温储罐的施工建造过程是一项复杂、技术含量高的系统工程，施工过程中会出现大量的交叉作业，罐底保冷层施工过程中伴随着内罐施工和土建施工，因此罐底保冷层的安装采用了与一般储罐不同的施工程序，即从罐底圈壁板处预留门相对的方向开始，采用分层交叉倒退施工法。
罐底环形边缘区保冷层施工顺序：铺设环形混凝土找平层→铺设垫毡层→铺设HBL1200型泡沫玻璃砖→铺设垫毡层→铺设HBL1200型泡沫玻璃砖→铺设垫毡层→铺设环形混凝土找平层→安装内底环形混凝土支撑环梁。
LNG储罐底部发泡玻璃砖首先根据施工图纸将施工区域的范围划出，在混凝土找平层上及各层泡沫玻璃砖之间铺设垫毡，为对接铺设，不需要搭接(临时门位置预留)。铺设第一层150mm厚的泡沫玻璃砖时，要在其与外罐板间留有100mm宽的环隙，泡沫玻璃砖的安装方式。将环形边缘区域的两层泡沫玻璃砖交错放置，错缝间距较小为100mm，每一层的泡沫玻璃砖、垫毡层、混凝土找平层都应该平整，在任意2m范围内每一层的平整度都应在±3mm范围内(即6mm的高差)，不允许有突起现象。
在LNG储罐底部发泡玻璃砖的安装过程中，应同时安装罐底部绝热置换管，因此要在泡沫玻璃砖内加工出凹槽来放置绝热置换管，同时需检查凹槽表面的平整度，不平整的要找平，可以采用适当磨平或铺设干砂的方法。
所有临时门位置处的保冷层施工工作都将预留，在内罐安装完成之后、临时门处层环形边缘板与内罐环形边缘板安装之前再进行临时门处的保冷层施工，具体施工方法同上。
22罐底边角区保冷层施工
2.2.1施工顺序
罐底边角区保冷层施工顺序：安装罐底环缝处玻璃纤维毯一涂刷玻璃砖钻结剂一安装HBL800型泡沫玻璃砖一安装玻璃砖顶部玻璃纤维毯卜安装角保护板。
2.2.2施工技术要求
LNG储罐罐顶的施工是整个项目建造过程中的难点和，其施工方法主要有常规施工法和气吹顶升法两种。
常规施工法即在混凝土外罐顶上进行储罐罐顶的施工。其施工顺序如下：
(1)由于罐顶安装在38m的高空，而且混凝土外罐直径为82m，所以首先安装大量的脚手架及工装夹具。
(2)在混凝土外罐顶上由外向内安装罐顶的椽子和环梁。
(3)由外向内进行罐顶蒙皮板的安装。
(4)在罐内安装罐顶及铝合金吊顶之间的吊杆。
(5)将脚手架拆除到35.65m处，进行铝合金吊顶的安装。
在常规安装过程中主要面临以下问题：
(1)高空作业。因为LNG储罐罐顶是安装在38m的高空，天气的变化对施工会造成很大的影响，甚至会影响人身，比较危险。
(2)储罐罐顶安装工序复杂，施工周期很长。由于本课题的是160000m3的LNG储罐，属于大型储罐，直径82m，跨度很大，所以需要很多的脚手架和至少38m高的临时支柱，这样将会使得罐顶的施工周期很长，在时间上和经济上都不合算，而且蒙皮板的吊装过程也很难实现。
(3)铝合金吊顶的焊接施工将面临很多的问题。铝合金的焊接变形本身就很难控制，由于铝合金吊顶板厚度只有4.76mm，而且是通过吊杆与储罐罐顶相连至35.65m高处，在焊接施工时，需要大量的脚手架及工装夹具组成一个焊接平台，由于组成的焊接平台与铝合金吊顶板是大量的点接触，所以在铝合金吊顶的焊接时，焊接变形很难控制，这样焊接接头质量无法，同时也影响了整个施工周期。
在LNG储罐底部发泡玻璃砖与外罐板的环缝间安装弹性玻璃纤维毯，首先将弹性玻璃纤维毯(厚200mm)放置在两块薄金属板内并压缩至100mm，然后将金属板插入罐底保冷层与外罐板间保留的100mm宽的环隙中，待玻璃纤维毯到达指定位置后，把两金属板抽出。
根据罐底边角保冷层施工范围，在衬里板及泡沫玻璃砖的内表面和砖的接缝处涂上钻结剂，边角保护泡沫玻璃砖的安装方式。安装泡沫玻璃砖时应将其紧紧压在外罐壁的内衬板上，使下一块砖与上一块砖紧密相接；同时为接缝在同一水平需用钻结剂进行密封，对接边也要用钻结剂进行钻结，以减小砖与砖之间的接缝。这一施工方法在外罐内周的一圈实施，并留有施工通道。
在这部分保冷层施工时应预留氮气吹扫管的安装空间，并在空隙处填满玻璃纤维毯；应保持泡沫玻璃砖的周围和上表面清洁、平整，的凸起；在安装边角保护板(9%Ni钢板)前，应将两层压缩的玻璃纤维毯安装在泡沫玻璃砖的上部并与边角保护板相接，边角保护板的安装可与保冷层施工同时进行；临时门位置处的保冷层施工工作预留，待完成储罐的压力试验和内罐的清洗工作，再进行临时门处的边角保护区的保冷层施工，具体施工方法同上。
2.3罐底区保冷层施工
2.3.1施工顺序
罐底区保冷层施工顺序：铺设混凝土找平层→铺设垫毡层→铺设HBL800型泡沫玻璃砖→铺设垫毡层→铺设HBL800型泡沫玻璃砖→铺设垫毡层→铺设干砂层→铺设混凝土找平层→铺设垫毡层→铺设HBL800型泡沫玻璃砖→铺设垫毡层→铺设干砂层。
2.3.2施工技术要求
在安装内罐的同时，可以进行内罐底部的保冷层施工，根据现场实际情况合理安排罐底保冷层施工区域，要求其不影响内罐壁板的安装，临时门处暂不进行保冷层施工。在第三阶段储罐底部区保冷层施工的同时，进行层外罐底板与内罐底板的安装，其安装方向应由向临时门处分区进行，泡沫玻璃砖与垫毡的铺设要求与罐底环形边缘区保冷层的相同。
3施工中应控制的问题
(1)、问题。由于罐底保冷层施工过程中一直贯穿着罐底板及罐壁板的安装，因此要合理划分施工区域，组织有序，密切配合。
(2)罐底保冷层的施工质量控制问题。对施工过程中特别设置的各种类型的检查点，严格按照要求进行质量检查与质量控制，应按设计图纸核对所有材料的规格型号，并对材料进行外观目视检查。
(3)防雨、问题。在临时门处要设置防雨棚，罐壁预留防雨槽，并关注天气变化，在降雨前用防雨材料封闭、遮盖罐顶通气口，尤其是罐底环形区域的施工，一般在罐顶升顶之前与罐顶建造交叉施工，要做好、工作。如降雨量过大，要在外罐内侧砌一道防雨墙，把漏进的雨水排掉；如遇台风天气(对东南沿海一带而言)，要封闭临时门。
LNG大型低温储罐罐底保冷措施要求严格，具有结构设计复杂、交叉施工难度大、安装标准要求高的特点。罐底保冷层的施工是罐体建造过程中的难点之一，所以在施工过程中要严格遵循规定的程序和技术要求，尤其要加强对施工过程中、难点问题的解决和把握。
LNG储罐底部发泡玻璃砖经过液化的LNG体积为气体的1/600，需要在零下162度或更低的温度进行储存，因此罐体内部保冷十分重要。LNG储罐外罐是混凝土结构，内罐材料是9%的镍钢，两者之间填充的是一层膨胀珍珠岩和弹性毡保冷层，罐部用的是5层新型无机绝热材料泡沫玻璃砖，确保罐底保冷效果。弹性毡导热系数低、保温性能好，这样的材料结构可以保证温度不发生变化。
LNG储罐保冷层
LNG弹性毡纤维紧密结合，纤维之间的夹持力强，使产品具有更强的抗拉性能，在安装使用后纤维分布均匀，不会出现局部厚度和强度不足。当低温储罐内物料含水率过高时，置换气体不能及时干燥保温材料，造成罐体结霜，存在安全隐患。尤特森LNG弹性毡纤维含水率低，保证罐体深冷绝热系统的干燥。同时具备A1级不燃材料的防火性能，大大提高了安全性和系统稳定性。
一、原因及修理内容
引起上述现象的原因，主要是罐内进液分配管直径过小所致，同时储罐内外壁板间的绝热材料--膨胀珍珠岩发生下沉，造成该部位无法起到绝热作用。
本储罐修理内容主要为将原长度为23550mm的Φ406.4×9.5进液分配管更换为长22565mm的Φ764×13管道。同时在内外罐体夹层间膨胀珍珠岩下沉引起的空间重新装填，使其恢复原有的绝热功能。
二、施工技术难点
1、该储罐已运行4年多，其内罐及夹层间绝热材料充满了LPG成份，如何有效地对整个储罐进行N2置换，使LPG成份达到规定值，是施工前的一大难点。
2、由于储罐采用压缩机冷却工艺，致使生产中有一部分压缩机密封油渗漏至罐内，造成罐内残留LPG和密封油的混合物。同时该储罐底部人孔采用人孔盖板全焊接结构，如何打开厚度达16mm的盖板是确保安全施工的关键。
3、更换后的进液分配管总重为5.6吨，为避免采用倒桩法施工可能给内罐壁板承重而造成损伤，本工程采用从距分配管1.8m位置的顶部人孔分三段将管道吊入罐内，在罐内完成顺装组对的方法，再整体移动1.8m，并将其固定到位。在这一过程中，要***管道移位的安全性和稳定性，是本工程的难点。
1.防火隔热：LNG储罐底部发泡玻璃砖是A1级不燃无机材料，耐火极限3小时以上，在高温或火灾情况下不会产生有毒气体。因其闭孔率>95%，从而具有很好的隔热性能。
2.保温性能好：产品容积轻，体积干密度为180—250kg/m3；导热系数低，小于0.06w/m.k；吸水率低，小于8%；是理想的保温、隔热材料。
3.抗压强度高、粘结力强：LNG储罐底部发泡玻璃砖抗压强度高，大于0.5Mpa；系统材料具有良好的相容性，与墙体粘结强度高；板材干燥收缩值低，无空鼓开裂现象；抗风压能力强。