常壓下液化天然氣的沸點為-160℃。LNG選擇低溫常壓儲存方式，將天然氣的溫度降到沸點以下，使儲液罐的操作壓力稍高于常壓，與高壓常溫儲存方式相比，可以大大降低罐壁厚度，提高安全性能。

因此，LNG要求儲液罐體具有良好的耐低溫性能和優(yōu)異的保冷性能。

由于罐內儲存的是低溫液體，儲罐一旦出現意外，冷藏的液體會大量揮發(fā)，氣化量大約是原來冷藏狀態(tài)下的300倍，在大氣中形成會自動引爆的氣團。

因此，API、BS等規(guī)范都要求儲罐采用雙層壁結構，運用封攔理念，在第一層罐體泄漏時，第二層罐體可對泄漏液體與蒸發(fā)氣實現完全封攔，確保儲存安全。

內罐壁要求耐低溫，一般選用9Ni鋼或鋁合金等材料，外罐壁為預應力鋼筋混凝土。

由于罐內外溫差最高可達200℃，要使罐內溫度保持在-160℃，罐體就要具有良好的保冷性能，在內罐和外罐之間填充高性能的保冷材料。罐底保冷材料還要有足夠的承壓性能。

一般建筑物的抗震要求是在規(guī)定地震荷載下裂而不倒。為確保儲罐在意外荷載作用下的安全，儲罐必須具有良好的抗震性能。對LNG儲罐則要求在規(guī)定地震荷載下不倒也不裂。

因次，選擇的建造場地一般要避開地震斷裂帶，在施工前要對儲罐做抗震試驗，分析動態(tài)條件下儲罐的結構性能，確保在給定地震烈度下罐體不損壞。

儲罐焊縫必須進行100%磁粉檢測(MT)及100%真空氣密檢測(VBT)。要嚴格選擇保冷材料，施工中應遵循規(guī)定的程序。為防止混凝土出現裂紋，均采用后張拉預應力施工，對罐壁垂直度控制十分嚴格。

混凝土外罐頂應具備較高的抗壓、抗拉能力，能抵御一般墜落物的擊打。由于罐底混凝土較厚，澆注時要控制水化溫度，防止因溫度應力產生的開裂。

內罐壁是低溫儲罐的主要構件，由耐低溫、具有較好機械性能的鋼板焊接而成，一般選用A5372級、A516 Gr.60、Gr18Ni9、ASME的304等特種鋼材。

如某罐內罐底板和環(huán)板選用厚16 mm、材質為A537 CL2的鋼板，其余板則可選用厚6.35 mm、材質為A537 CL1的鋼板。

外罐襯板內側噴涂聚氨酯泡沫，一般要求聚氨酯泡沫導熱系數≤0.03 W/(m·K)，密度40～60 kg/m3，厚度150 mm左右。

內罐頂采用懸吊式巖棉保冷層，如某罐罐頂設置了4層玻璃纖維保冷層，每層厚100 mm，玻璃纖維棉的密度為16 kg/m3、導熱系數為0.04 W/(m·K)。

罐底保冷比較復雜，除了鋼板下噴涂聚氨酯泡沫外，還要設計防水結構。下圖是某罐罐底的保冷結構，包括65 mm厚的墊層，60 mm厚的密實混凝土，2 mm厚的防水油氈，2層各100 mm厚的發(fā)泡玻璃，最后用70 mm厚混凝土覆蓋，以保護外罐混凝土不受過低溫度的影響。

混凝土外罐壁、外罐頂由預應力鋼筋混凝土及耐低溫鋼襯板構成。混凝土強度應≥25 MPa。外罐頂和罐壁要能承受氣體意外泄漏產生的內壓力，因此，鋼筋混凝土要具備足夠的抗拉強度。

對于大型儲罐，為使預應力混凝土罐壁均衡受力，可采用等強不等厚或等厚不等強的設計方法。

圓柱形：用于工業(yè)燃氣氣化站，小型LNG生產裝置、衛(wèi)星式液化裝置、民用燃氣氣化站、LNG汽車加注站。

大型圓柱形：用于基本負荷型、調峰型液化裝置、LNG接收站。

球形：用于民用燃氣氣化站，LNG汽車加注站。

地上

半地下

地下

單包容罐、雙包容罐及全包容罐。

• 5～50 m3：常用于民用LNG 汽車加注點   及民用燃氣液化站等。

• 50～100 m3：多用于工業(yè)燃氣液化站。

• 100～1000 m3：適用于小型LNG 生產裝置。

• 10000～40000 m3：用于基本負荷型和調峰型液化裝置。

• 40000～200000 m3：用于LNG 接收站。

LNG是多組分混合物，因溫度和組分的變化，液體密度的差異使儲罐內的LNG可能發(fā)生分層。一般罐內液體垂直方向上溫差大于0.2、密度大于0.5kg/m3時，即認為罐內液體發(fā)生了分層。

LNG是一種多組分混合物，在儲存過程中，各組分的蒸發(fā)量不同，導致LNG的組分和密度發(fā)生變化，這一過程稱為老化。

分層LNG各自的對流循環(huán)    LNG儲罐內自然對流循環(huán)圖

翻滾現象是指兩層不同密度的LNG在儲罐內迅速上下翻動混合，瞬間產生大量氣化氣的現象。此時罐內LNG的氣化量為平時自然蒸發(fā)量的10~50倍，將導致儲罐內的氣壓迅速上升并超過設定的安全壓力，使儲罐出現超壓現象。如果不及時通過安全閥排放，就可能造成貯槽的機械損傷，帶來經濟上的損失及環(huán)境污染。

翻滾現象發(fā)生的根本原因是儲罐中不同層的液體密度不同，存在分層（圖1），組分對于蒸發(fā)、翻滾產生的時間和嚴重性具有重要的影響。

LNG儲罐在長期儲存中，因其中較輕的組分(主要是N2和CH4)首先蒸發(fā)，自發(fā)形成翻滾。LNG儲罐中原來留有LNG，在充裝密度不同、溫度不同的新LNG一段時間(幾個小時甚至幾十天)后，突然產生翻滾的現象。對于連續(xù)生產運營的接收站，儲罐產生翻滾的現象主要屬于第二類。

上部的LNG密度小，而儲罐底部LNG密度大。當儲罐內LNG產生分層后，隨著外部熱量的導入，底層LNG溫度升高，密度變小。頂層LNG由于BOG的揮發(fā)而變重。經過傳質，下部LNG上升到上部，壓力減小，成為過飽和液體，積蓄的能量迅速釋放，產生大量的BOG，即產生翻滾現象。

值得注意的是，LNG分層是引發(fā)翻滾的前提。

• 溫度監(jiān)控

• 密度監(jiān)控

• BOG監(jiān)測

儲罐一旦產生分層后，在外輸時首先泵出儲罐底部的LNG。

LNG分層后，應采用頂部進入裝置進行循環(huán)作業(yè)，以促進儲罐內LNG的混合，避免發(fā)生翻滾。但同時增加了蒸發(fā)氣量以及處理這些增加的蒸發(fā)氣的費用（如圖4）。

卸船時，當船上的LNG密度比儲罐內LNG密度重時，從頂部卸料管進罐。反之，從底部卸料管進罐，這樣可以促進不同密度的LNG在儲罐內自行混合，消除分層。