LNG即液化氣，是通過(guò)制冷的方式，將氣態(tài)的氣液化而的液體，液化溫度達(dá)到-162℃。液化后的氣體積驟減，因此便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，因而范圍內(nèi)的廣泛和應(yīng)用。目前，世界范圍內(nèi)LNG相關(guān)和應(yīng)用較為發(fā)達(dá)的地區(qū)主要為歐美和日韓，而我國(guó)自深圳液化氣(LNG)項(xiàng)目建成，截至2011年，我國(guó)建成的LNG衛(wèi)星站已超過(guò)40個(gè)，而我國(guó)氣消費(fèi)量占基礎(chǔ)能源消費(fèi)的比重僅為4%，相較于世界平均水平的23.76%，仍有很大的差距，其中液化氣的儲(chǔ)存作為液化氣工業(yè)鏈中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，該技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用水平也成為L(zhǎng)NG應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)重要因素。

1LNG儲(chǔ)罐的分類

LNG儲(chǔ)罐的分類方式諸多，按照構(gòu)建位置，可以分為地上型和地下型；按照形狀可以分為球形和圓柱形；按照儲(chǔ)罐的材料可以分為雙金屬型、預(yù)應(yīng)力混凝土型和薄膜型；按容量以分為小型（5~50m3)、中型（50~100m3、大型(100~40000m3)和型(40000~200000m3)，其中，隨著技術(shù)的發(fā)展，大型和型LNG儲(chǔ)罐是LNG儲(chǔ)存的發(fā)展方向；按絕熱結(jié)構(gòu)可以分為真空粉末絕熱型、正壓堆積絕熱型和高真空多層絕熱型；按罐的結(jié)構(gòu)可以分為單容式、雙容式和全容式型。

2LNG儲(chǔ)罐中存在的問(wèn)題

LNG儲(chǔ)罐作為L(zhǎng)NG工程中的重要環(huán)節(jié)，其發(fā)展應(yīng)用過(guò)程中主要有以下問(wèn)題具有廣闊的和發(fā)展空間。

2.1儲(chǔ)罐材料

LNG儲(chǔ)存介質(zhì)為低溫液體，其主要材料包括罐殼體和保溫材料兩部分。對(duì)于殼體，由于儲(chǔ)罐儲(chǔ)存介質(zhì)為超低溫液體，因此，儲(chǔ)罐殼體材料在低溫條件下的力學(xué)性能至關(guān)重要。儲(chǔ)罐內(nèi)筒一般采用含鎳9%介金鋼，也可為全鋁、小銹鋼薄膜或預(yù)應(yīng)力混凝土，外壁為碳鋼或預(yù)應(yīng)力混凝土。壁頂?shù)膽覓焓浇^熱支撐平臺(tái)為鋁制，罐頂則由碳鋼或混凝土制成。

雖然已經(jīng)對(duì)該類材料的應(yīng)用有了的工程經(jīng)驗(yàn)，但是從力學(xué)性能上仍具有很大的缺陷，而對(duì)于儲(chǔ)罐的力學(xué)性能分析，現(xiàn)在也大多停留了理論，現(xiàn)主要采用的方法為有限元法。安浩就球罐建立儲(chǔ)罐性的概率評(píng)價(jià)模型，并利用概率有限元法對(duì)該球型儲(chǔ)罐進(jìn)行了性大小評(píng)價(jià)和參數(shù)敏感性分析，分析發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)存壓力與儲(chǔ)罐殼體材料的屈服強(qiáng)度是球罐結(jié)構(gòu)概率的主要影響因素，而球罐結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑、球罐壁厚、球罐彈性模量和密度屬于非重要因素。

保溫材料主要包括罐內(nèi)額和罐外兩部分，現(xiàn)有工程中，對(duì)罐內(nèi)保溫材料已經(jīng)進(jìn)行了較為廣泛的應(yīng)用，在材料選擇時(shí)，主要從抗外界十?dāng)_能力、價(jià)格和采購(gòu)便捷性等方而進(jìn)行考慮。罐內(nèi)絕熱材料主要為膨脹珍珠巖、彈性玻璃纖維氈及泡沫玻璃磚等。而LNG儲(chǔ)罐外保溫材料現(xiàn)少有應(yīng)用，將一種高真空多層絕熱材料應(yīng)用與儲(chǔ)罐，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該類材料用于LNG儲(chǔ)罐的外壁絕熱具有優(yōu)良的效果。

2.2儲(chǔ)罐配置

液化氣儲(chǔ)罐是城鎮(zhèn)液化氣氣化站的核心設(shè)備，投資大，對(duì)液化氣供氣技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性影響很大，因此在設(shè)計(jì)中提出優(yōu)化的儲(chǔ)罐配置方案，對(duì)于LNG氣化站具有重要的經(jīng)濟(jì)效益。而在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，和和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行罐型和數(shù)量的設(shè)置，沒(méi)有對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行全而的計(jì)算分析。時(shí)國(guó)華等人，針對(duì)廣東某液化氣氣化站，建立了定量的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，并通過(guò)模型簡(jiǎn)化，較終確定了較優(yōu)化的LNG儲(chǔ)罐的配置方案。因此，對(duì)于現(xiàn)有的LNG終端以及氣化站，為了工程效益，在設(shè)計(jì)中需通過(guò)數(shù)學(xué)分析，設(shè)置較優(yōu)化的儲(chǔ)罐配置方案。

2.3儲(chǔ)罐內(nèi)翻滾與泄漏危險(xiǎn)

(1)液體翻滾

正如前而分析，LNG儲(chǔ)罐要達(dá)到與外界環(huán)境的絕熱幾乎小可能，而由于NG儲(chǔ)罐一般都是多種小同屬性的介質(zhì)混介儲(chǔ)存，由于密度等參數(shù)的影響，在時(shí)間后，隨著LNG冷量的小斷散失，小同的LNG小等時(shí)的氣化，并出現(xiàn)老化分層。隨著LNG與外界環(huán)境的熱交換，以及小同層次間LNG介質(zhì)的熱交換，各層次間又會(huì)出現(xiàn)混雜，由于分層混雜間斷發(fā)生，大量氣體在短時(shí)間內(nèi)小斷氣化，罐內(nèi)壓力短時(shí)間內(nèi)驟高，壓力閥也小斷開(kāi)閉，在造成LNG排放浪費(fèi)的同時(shí)，甚至?xí)?dǎo)致沸騰液蒸氣膨脹爆炸(BLEVE)，對(duì)LNG儲(chǔ)運(yùn)構(gòu)成重大威脅。

針對(duì)LNG的罐內(nèi)翻滾問(wèn)題，可以有以下解決方案：

①小同屬性的LNG分開(kāi)儲(chǔ)存；

②通過(guò)調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐的進(jìn)料部位、噴射、攪撲等方式使小同密度的LNG充分混介，小產(chǎn)生分層；

③采用優(yōu)良的保溫材料，防比LNG在儲(chǔ)存過(guò)程中與外界熱量的交換；

2)液體泄漏

LNG泄漏主要包括連續(xù)泄漏和瞬時(shí)泄漏兩種形式，而根據(jù)范圍內(nèi)統(tǒng)計(jì)，LNG的泄漏以連續(xù)泄漏為主。LNG泄漏造成的危害主要包括：LNG低溫灼傷、窒息，甚至是爆炸。在實(shí)際工程中和和通過(guò)設(shè)置充足的消防設(shè)備，以泄漏后的危險(xiǎn)的撲救，但是介理分析計(jì)算泄漏的發(fā)展擴(kuò)散規(guī)律，地指導(dǎo)擴(kuò)散后的逃離與補(bǔ)救策略和補(bǔ)救工程量，對(duì)于LNG的儲(chǔ)存具有重要的意義。唐建峰等對(duì)LNG擴(kuò)散的物理過(guò)程進(jìn)行了，并建立了數(shù)學(xué)模型，并計(jì)算了LNG云團(tuán)的變化發(fā)展規(guī)律。LNG儲(chǔ)罐泄漏也進(jìn)行了模擬計(jì)算，對(duì)泄漏日位置、泄漏日徑進(jìn)行了計(jì)算分析，了泄漏日位置越靠近地而，泄漏日經(jīng)越大，危險(xiǎn)性越大。