設計與選材:從源頭保障低溫適應性與結構安全
設計是儲罐安全的基礎,需重點解決 “超低溫耐受”“防止泄漏”“結構抗風險” 三大核心問題:
低溫材料選型
儲罐主體(罐壁、罐底、罐頂)需采用低溫韌性鋼材,如 9Ni 鋼(鎳含量 9%,可在 - 196℃下保持良好韌性,避免低溫脆裂)、304/316L 不銹鋼(用于罐內防腐蝕層或管道),嚴禁使用常溫鋼材(如 Q235 鋼,低溫下易脆斷)。
絕熱層需選用高效低溫絕熱材料,常用 “珍珠巖 + 彈性氈” 復合結構(填充在罐壁與外罐之間),或真空粉末絕熱(小型儲罐),確保漏熱率≤0.5W/(m²?K),防止 LNG 過快氣化導致罐內壓力驟升。
密封材料需耐低溫,如罐頂密封圈采用三元乙丙橡膠(EPDM) 或氟橡膠,避免低溫下硬化、開裂導致泄漏。
結構安全設計
大型儲罐多采用 “雙殼結構”(內罐 + 外罐):內罐直接接觸 LNG,承擔低溫與介質壓力;外罐為 “安全屏障”,即使內罐泄漏,外罐可暫存氣化的天然氣,避免擴散至環境。
罐底設計需考慮 “低溫收縮”:罐底與基礎之間設置彈性墊層(如瀝青砂層),吸收內罐低溫收縮產生的應力,防止罐底開裂;同時罐底需做防腐處理(如環氧涂層),避免土壤腐蝕。
設置 “壓力與溫度緩沖系統”:設計安全閥、爆破片(超壓時泄壓)、BOG(蒸發氣體)回收裝置(收集 LNG 氣化產生的天然氣,避免直接排放導致壓力失控),確保罐內壓力穩定在 0.2-0.8MPa(根據儲罐類型調整)。