带内衬全混凝土LNG全容储罐制造技术

本发明专利技术公开了一种带内衬全混凝土LNG全容储罐。所述带内衬全混凝土LNG全容储罐包括设于承台上的LNG储罐本体；LNG储罐本体包括外罐和设于外罐内的内罐，外罐的顶部连接穹顶；承台、外罐、内罐和穹顶的材质均为钢筋混凝土；钢筋混凝土采用C40或C50强度等级的混凝土。本发明专利技术LNG全容储罐的内罐采用结构力学性能稳定、价格低廉、易就地取材的混凝土材料代替常规LNG储罐的X7Ni9钢材，可极大提高内罐结构的承载能力，能够从根本上突破罐容的限制。同时，在内罐壁内侧设置了不锈钢材质的液密结构，作为内罐结构密封系统，对LNG进行密封控制。则既可满足LNG承载性能要求，又可显著降低建造成本、提高运营效率。

【技术实现步骤摘要】
带内衬全混凝土LNG全容储罐
本专利技术涉及一种液化天然气(LNG)存储容器设备，具体涉及一种带内衬全混凝土LNG全容储罐，属于LNG输配

技术介绍
液化天然气(LNG)是通过低温液化工艺将常规天然气在常压下冷却至-160℃以下并分离出了大量硫、磷等污染元素后，获得的以甲烷为主要组成部分的清洁能源。低温作用使其存储状态发生巨大变化，体积压缩到1/600左右，密度约为480kg/m3的无色、无味且无腐蚀性的液体。在LNG产业链中，安全存储是其中的一个关键环节。LNG全容储罐是LNG产业链中的核心存储设施，投资大、技术密集、安全性要求高。目前常规LNG全容储罐主体结构由两部分组成：外罐和内罐。其中，外罐为预应力钢筋混凝土结构，具有LNG气密和液密性能，确保储罐在低温常压下安全运行，且控制储罐的BOG(蒸发气)损失在经济合理范围内；内罐通常采用X7Ni9钢板焊接成顶端开口的平底圆筒结构，作为LNG装载的主容器。二者中间留有环向空间，设置填充低热传导率的保冷材料，控制LNG物料与外界环境的热交换速率。储罐在设计建造过程中，必须根据建设场地的地质条件进行分析计算，确保储罐结构满足高地震力(SSE安全停运地震)作用下的抗震性能要求。尤其对于内罐结构，必须采用既满足结构力学性能要求，又必须满足施工安装中焊接技术要求的X7Ni9板材。受常规LNG全容储罐制造过程中内罐壁板厚度要求的控制，使得罐容设计受到较大限制，无法大幅提高储罐单位容积的运行效率。除此之外，X7Ni9钢材高昂的价格和较大的用量使得储罐的建造成本居高不下。这在一定程度上制约了LNG产业的发展。专利
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带内衬全混凝土LNG全容储罐，内罐采用结构力学性能稳定、价格低廉、易就地取材的混凝土材料代替常规LNG储罐的X7Ni9钢材，可极大提高内罐结构的承载能力，能够从根本上突破罐容的限制。同时，在内罐壁内侧设置了不锈钢材质的液密结构，作为内罐结构密封系统，对LNG进行密封控制。则既可满足LNG承载性能要求，又可显著降低建造成本、提高运营效率。本专利技术所提供的带内衬全混凝土LNG全容储罐，包括设于承台上的LNG储罐本体；所述LNG储罐本体包括外罐和设于所述外罐内的内罐，所述外罐的顶部连接穹顶；所述承台、所述外罐、所述内罐和所述穹顶的材质均为钢筋混凝土。所述LNG全容储罐中，所述外罐和所述内罐的墙体内均设有预应力钢绞线；可采用1×7标准型钢绞线，直径为15.7mm，可包括12～19束等不同的类型。所述LNG全容储罐中，所述外罐为两端开口的圆柱筒体；所述外罐的高径比为0.4～0.8；所述外罐的壁厚为0.6～1.0m；所述外罐墙体的内侧采用耐低温钢筋材料，结构可承受-40°以下的低温作用，不发生冷脆性破坏。所述LNG全容储罐中，所述内罐为设有底部的圆柱筒体；所述内罐的侧壁和底部的厚度为0.4～0.8m；所述内罐的墙体全部使用耐低温钢筋，可承受-162°以下的低温作用，不发生冷脆性破坏。所述LNG全容储罐中，所述承台的厚度为0.8～1.5m；所述承台采用坐地式或现浇式桩基础结构；所述承台与所述外罐的墙体通过钢筋混凝土固接的方式连接。所述LNG全容储罐中，所述内罐的内壁上贴附有不锈钢薄板，起到LNG液体密封的效果；所述LNG全容储罐中，所述不锈钢薄板为S304/304L双牌号不锈钢材质；所述不锈钢薄板的厚度为1.0～1.5mm；通过预埋件方式将所述不锈钢薄板固定于所述内罐的内壁上。所述LNG全容储罐中，所述外罐与所述内罐的环形空间内设有弹性毡和膨胀珍珠岩作为保冷材料，其中，所述弹性毡设于近所述内罐的外壁，所述膨胀珍珠岩设于所述弹性毡和所述外罐的墙体之间。所述承台与所述内罐的底部之间设有泡沫玻璃砖和珍珠岩混凝土作为保冷材料，如抗压能力强的HLB600-HLB800等级的泡沫玻璃砖；所述内罐的顶部设有吊顶，所述吊顶的材质为弹性毡。所述LNG全容储罐中，所述穹顶的弧度为0.7～1.0倍所述外罐的墙体内侧直径；所述穹顶为钢筋混凝土结构，其厚度为0.3～0.6m，可通过现浇的方式与外罐墙体连接；采用H型钢网壳作为所述钢筋混凝土结构浇筑终凝前的支撑结构；所述LNG全容储罐中，所述钢筋混凝土采用C40或C50强度等级的混凝土。与现LNG产业中普遍采用的常规LNG全容储罐相比，将内罐X7Ni9钢结构用钢筋混凝土结构代替，并辅助配套不锈钢内衬液密结构进行液态密封。从设计理念和储罐结构及建造材料上，对LNG全容储罐进行全面的提升和发展。仅利用结构力学性能稳定、价格低廉、易就地取材的混凝土材料代替内罐钢结构，即可节约大量建造成本，并基于此大幅突破常规储罐的罐容限制，显著提高单位容积运营效率。经综合评估测算，同比降低建造成本达10％以上。同时，受施工方法不同的影响，能够通过灵活地调整施工方案而缩短建设工期。可使我国LNG储罐设计建造技术得到大幅提升，未来将在LNG产业发展中发挥显著的经济效益和社会效益。附图说明图1为本专利技术带内衬全混凝土LNG全容储罐的结构示意图。图2为本专利技术带内衬全混凝土LNG全容储罐的局部结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。如图1所示，为本专利技术提供的带内衬全混凝土LNG全容储罐，局部结构示意图如图2所示，包括设于承台7上的LNG储罐本体，LNG储罐本体包括外罐1和设于外罐1内的内罐3，外罐1的顶部连接穹顶8。其中，外罐1和内罐3的墙体内分别设有预应力钢绞线2和4，采用1×7标准型钢绞线，直径为15.7mm，包括12～19束等不同的类型。外罐1为两端开口的圆筒形，其底端开口密封于承台7上，高径比为0.4～0.8，墙体厚度为0.6～1.0m，材料为C40或C50强度等级耐低温混凝土，内侧使用耐低温钢筋材料，结构可承受-40°以下的低温作用，不发生冷脆性破坏。内罐3为顶部开口、平底、圆筒形的预应力钢筋混凝土结构，壁厚为0.4～0.8m，材料为C40或C50强度等级耐低温混凝土，全部使用耐低温钢筋，可承受-162°以下的低温作用，不发生冷脆性破坏。承台7为钢筋混凝土结构，材料为C40或C50强度等级混凝土，厚度为0.8～1.5m，底部采用坐地式或现浇式桩基础结构。所述承台与所述外罐墙体通过钢筋混凝土固接的方式连接。穹顶8为球面圆弧型钢筋混凝土结构，弧度为0.7～1.0倍外罐1墙体内侧直径，材料为C40或C50强度等级混凝土，采用H型钢网壳作为混凝土结构终凝前的支撑结构，穹顶钢筋混凝土厚度为0.3～0.6m。本专利技术带内衬全混凝土LNG全容储罐设有保冷系统：罐底保冷结构、罐壁环形空间保冷结构和罐顶保冷结构。罐底保冷结构采用抗压能力强的HLB600-HLB1600等级的泡沫玻璃砖及珍珠岩混凝土材料，形成罐底玻璃砖保冷结构10和罐底珍珠岩混凝土结构12。罐壁环形空间保冷结构在内罐3壁外侧采用弹性毡材料，在弹性毡材料与外罐1壁间填充膨胀珍珠岩材料，形成罐壁珍珠岩保冷结构9。罐顶保冷结构采用沉降压缩后为1.0～1.5m厚的弹性毡保冷材料，形成穹顶弹性毡保冷11，作为储罐的吊顶。本专利技术带内衬全混凝土LNG全容储罐设置了液密系统，即采用不锈钢薄板6内衬结构形式，厚度为1.0～1.5mm，材料为S304/30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带内衬全混凝土LNG全容储罐，包括设于承台上的LNG储罐本体；所述LNG储罐本体包括外罐和设于所述外罐内的内罐，所述外罐的顶部连接穹顶；所述承台、所述外罐、所述内罐和所述穹顶的材质均为钢筋混凝土。

【技术特征摘要】
1.一种带内衬全混凝土LNG全容储罐，包括设于承台上的LNG储罐本体；所述LNG储罐本体包括外罐和设于所述外罐内的内罐，所述外罐的顶部连接穹顶；所述承台、所述外罐、所述内罐和所述穹顶的材质均为钢筋混凝土。2.根据权利要求1所述的LNG全容储罐，其特征在于：所述外罐和所述内罐的墙体内均设有预应力钢绞线。3.根据权利要求1或2所述的LNG全容储罐，其特征在于：所述外罐为两端开口的圆柱筒体；所述外罐的高径比为0.4～0.8；所述外罐的壁厚为0.6～1.0m。4.根据权利要求1-3中任一项所述的LNG全容储罐，其特征在于：所述内罐为设有底部的圆柱筒体；所述内罐的侧壁和底部的厚度为0.4～0.8m。5.根据权利要求1-4中任一项所述的LNG全容储罐，其特征在于：所述承台的厚度为0.8～1.5m；所述承台采用坐地式或现浇式桩基础结构；所述承台与所述外罐的墙体通过钢筋混凝土固接的方式连接。6.根据权利要求1-5中任一项所述的LNG全容储罐，...

【专利技术属性】
技术研发人员：段品佳，张超，付子航，范嘉堃，刘洋，王佳音，刘永浩，张莹，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11