[实用新型]气密式全混凝土LNG全容储罐

说明书

本实用新型涉及一种气密式全混凝土LNG全容储罐，包括外罐、承台、穹顶、内罐和气密式密封系统；外罐和内罐为圆筒形预应力钢筋混凝土结构，外罐底端固定于承台上，且在位于外罐内部的承台上铺设有罐底保冷结构；穹顶为球面圆弧型钢筋混凝土结构，其盖设于外罐的顶部；内罐底端固定于罐底保冷结构上，其顶部铺设有罐顶保冷结构；在内罐与外罐之间的环形空间内设置有罐壁保冷结构，在靠近内罐一侧的罐壁保冷结构内设置有气密式密封系统。本实用新型采用结构力学性能稳定、价格低廉、易就地取材的钢筋混凝土结构代替X7Ni9钢材，既极大提高内罐结构的承载能力，又节约大量建造成本，并基于此大幅突破常规LNG全容储罐的罐容限制，显著提高了单位容积运营效率。

技术领域

本实用新型涉及一种液化天然气(LNG)存储容器设备，具体是关于一种气密式全混凝土LNG全容储罐，属于LNG输配技术领域

背景技术

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LNG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外罐和内罐两部分组成。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。外罐和内罐中间留有环向空间，其内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。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种建造成本低、单位容积运营效率高的气密式全混凝土LNG全容储罐。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种气密式全混凝土LNG全容储罐，其特征在于，该储罐包括：混凝土外罐，所述混凝土外罐为圆筒形预应力钢筋混凝土结构，其底端固定于混凝土承台上，且在位于所述混凝土外罐内部的所述混凝土承台上铺设有罐底保冷结构；混凝土穹顶，所述混凝土穹顶为球面圆弧型钢筋混凝土结构，其盖设于所述混凝土外罐的顶部；混凝土内罐，所述混凝土内罐为顶部开口且平底的圆筒形预应力钢筋混凝土结构，其底端固定于所述罐底保冷结构上，其顶部开口上铺设有罐顶保冷结构；罐壁保冷结构，所述罐壁保冷结构设置在所述混凝土内罐与混凝土外罐之间的环形空间内；气密式密封系统，所述气密式密封系统设置在靠近所述混凝土内罐一侧的所述罐壁保冷结构内；其中，所述气密式密封系统由垂直交叉连接的竖向和环向管线形成网状结构，所述竖向和环向管线在十字交叉部位密闭联通，且在所述竖向和环向管线上朝所述混凝土内罐一侧间隔地开设有多个出气孔，所述竖向和环向管线汇聚到一根汇管后穿出所述混凝土穹顶作为氮气注入口，通过向所述罐壁保冷结构内注入氮气以维持对所述混凝土内罐的微正压，以使在所述混凝土内罐外侧形成一个液密的压力平衡环境。

在一个优选的实施例中，在所述混凝土外罐和混凝土内罐的墙体内均设置有预应力系统，所述预应力系统包括沿高度方向间隔铺设在所述混凝土外罐和混凝土内罐墙体内的多根环向钢绞线，以及沿周向间隔铺设在所述混凝土外罐和混凝土内罐的墙体内的多根竖向钢绞线，且环向和竖向钢绞线均采用直径为15.7mm的1×7标准型钢绞线。