低溫儲(chǔ)罐簡介

液態(tài)天然氣必須儲(chǔ)存在低溫儲(chǔ)罐中，低溫儲(chǔ)罐通常是由內(nèi)罐和外罐構(gòu)成，中間填充隔熱材料。

內(nèi)罐又稱“薄膜罐”，是由薄低溫鋼板制成的具有液密性、可撓性的內(nèi)容器。它必須把液壓頭傳遞給隔熱層。用作薄膜的材料必須具有在低溫條件下不脆化的特性，并具有足夠的韌性與良好的加工性能。通常采用鎳鋼、不銹鋼或鋁合金。 

隔熱層在將液壓頭傳遞給外罐體的同時(shí)，還起著減少氣化量、縮小罐體內(nèi)外壁溫差、減輕由此產(chǎn)生的溫差應(yīng)力的作用，另外它還有固定“薄膜”的功能。因此要求隔熱層熱導(dǎo)率小，而且具有足夠的強(qiáng)度。能滿足這些條件的材料有硬質(zhì)泡沫氨基甲酸乙酯、泡沫玻璃、珍珠巖以及硬質(zhì)泡沫酚醛樹脂等。為了提高隔熱材料的隔熱性能和經(jīng)濟(jì)性，可采用由粉末狀、纖維狀、板狀等隔熱材料混合使用的隔熱法。

液化天然氣注入罐內(nèi)后，內(nèi)罐壁就會(huì)冷縮；反之液化天然氣完全被排出后，罐內(nèi)溫度將逐步上升，內(nèi)罐壁隨之伸張。填充在內(nèi)外罐中間的粉末狀隔熱材料，由于內(nèi)罐壁的反復(fù)脹縮變得嚴(yán)實(shí)。因此在靠近內(nèi)罐處必須敷設(shè)一層伸縮性強(qiáng)的隔熱層，此隔熱層的厚度與內(nèi)罐壁的脹縮相適應(yīng)，并在內(nèi)罐壁脹縮時(shí)起緩沖作用，保證儲(chǔ)罐安全運(yùn)行。 

(又稱罐體)

外罐就是能承受各種負(fù)荷的外殼，它必須具有足夠的強(qiáng)度。根據(jù)所用材料不同可以分為以下幾種：凍土壁、鋼制壁、鋼筋混凝土壁及預(yù)應(yīng)力混凝土壁。

①凍土壁。凍土壁和隔熱蓋形成氣密性封閉空間作為外罐，又稱為坑儲(chǔ)穴。在建造時(shí)，用冷卻管使內(nèi)罐周圍土壤凍結(jié)而成。坑儲(chǔ)穴投產(chǎn)后，低溫液體會(huì)使周圍繼續(xù)保持冷凍狀態(tài)，而且這一凍土層還會(huì)逐年擴(kuò)張，因此蒸發(fā)損失也會(huì)逐年減少。建造坑儲(chǔ)穴的先決條件是要有一個(gè)較高的地下水位，此外，坑儲(chǔ)穴的底應(yīng)該是最不容易滲透的巖石或黏土層。

②鋼制壁(包括合金及鋁)。它只適用于建造地上低溫儲(chǔ)罐液化天然氣的地上低溫儲(chǔ)罐與一般常溫儲(chǔ)罐不同，必須考慮罐底下的地面因土壤凍結(jié)膨脹而鼓起，使儲(chǔ)罐有損壞的危險(xiǎn)。所以必須采取措施，防止地面土壤凍結(jié)，一般可以將地上儲(chǔ)罐分為落地式和高架式兩種。落地式底部用珍珠巖混凝土隔熱，在預(yù)埋的管道中通入熱風(fēng)或熱水，或在基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)設(shè)電加熱器，以防土壤凍結(jié)。高架式是用立柱支撐罐體底盤，使其與地面分開，保持儲(chǔ)罐與地面之間空氣暢通，防止液化天然氣吸收地面大量熱量，以避免土壤凍結(jié)。

③鋼筋混凝土壁及預(yù)應(yīng)力混凝土壁。這兩種外壁是地下罐外殼的主要材料，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

a．鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土是很好的低溫材料，即使薄膜受損，低溫儲(chǔ)液與預(yù)應(yīng)力混凝土壁接觸也不會(huì)損壞外壁；

b．耐久性好，不受地下水腐蝕，不變脆；

c．它有很好的液密性，并且具有較好的抗震性能。

低溫儲(chǔ)罐本身的設(shè)計(jì)定義并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)英國在這方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較系統(tǒng)全面。其標(biāo)準(zhǔn)《平底立式圓筒形低溫儲(chǔ)罐應(yīng)用》根據(jù)不同的工藝要求和介質(zhì)儲(chǔ)存方式，將低溫罐定義為單容器罐、雙容器罐和全容器罐等三種罐體形式。單容器罐一般是有一個(gè)鋼制內(nèi)罐加上保溫外殼組成，而雙容器罐和全容器罐則是由一個(gè)鋼制內(nèi)罐和一個(gè)鋼制或采用混凝土(一般為預(yù)應(yīng)力混凝土)制成的外罐組成，保溫設(shè)在內(nèi)外罐壁之間，較多采用的是雙容罐形式。

在進(jìn)行低溫罐設(shè)計(jì)時(shí)，由于罐內(nèi)低溫介質(zhì)的傳導(dǎo)作用，使得地基土極易產(chǎn)生凍漲并使土體隆起，進(jìn)而造成基礎(chǔ)破壞，因此為消除這一不利因素，除了在罐底板與基礎(chǔ)底板表面之間設(shè)置保溫措施外，還必須對(duì)罐基礎(chǔ)采取防凍措施，通常的做法有兩種，一是在基礎(chǔ)底板內(nèi)采用電或其他加熱系統(tǒng)，即做成帶有循環(huán)加熱系統(tǒng)的筏板式基礎(chǔ)，另一種是采用將基礎(chǔ)底板架空，通過架空形成的空氣層將基礎(chǔ)底板與地基土分隔開。前者因加熱系統(tǒng)成本較高，一般不常采用。在國內(nèi)引進(jìn)建造的大多數(shù)低溫罐中，普遍采用了架空筏板式基礎(chǔ)形式。架空層的凈高，一般除根據(jù)工藝管道和設(shè)備布置要求確定外，尚需根據(jù)罐內(nèi)儲(chǔ)存介質(zhì)溫度的高低進(jìn)行一定的溫度傳導(dǎo)計(jì)算后來確定。架空筏板式基礎(chǔ)又可分為單筏板(承臺(tái))和雙筏板(承臺(tái))架空兩種形式，在地質(zhì)條件較好的情況下，一般可采用雙筏板基礎(chǔ)形式；但由于低溫儲(chǔ)罐對(duì)基礎(chǔ)沉降的要求相對(duì)較高，在大多數(shù)情況下，特別時(shí)地質(zhì)條件較差的軟土地基上，則多采用單筏板(承臺(tái))樁基，有時(shí)也有采用雙筏板(承臺(tái))樁基。