LNG储罐在不同运行工况下，膨胀珍珠岩沉降量的变化

一、引言

作为 LNG 接收站主要存储装置，全容式预应力混凝土 LNG 储罐具有严格的绝热措施，以保证储罐 BOR 蒸发率满足设计要求。填充在混凝土外罐和内罐壁板 （壁板外侧铺设有弹性毡）间环形空间中膨胀珍珠岩对储罐整体起到关键作用。

LNG全容储罐外罐整体采用预应力钢筋混凝土结构，外罐壁板通常为碳钢板，内罐壁板采用低温9Ni钢板，内罐壁板外悬挂3~4层100mm厚弹性毡，内罐顶铺设15~16层100mm厚的玻璃棉，内罐顶外边缘有不锈钢丝网外铺设玻璃布。膨胀珍珠岩通过珍珠岩填充口填充到环形空间，整个储罐内罐形成密闭保冷空间，保证内罐BOG满足设计要求，如图所示。

二、LNG储罐在不同运行工况下珍珠岩沉降和弹性毡压缩量变化

LNG全容罐内外罐间环隙保冷由弹性毡和珍珠岩组成，由于储罐操作及运行状况不同，弹性毡和珍珠岩相互作用分成以下四种状况，如图所示。从上到下，分别是弹性毡安装(未填充珍珠岩)、初始珍珠岩填充、储罐预冷、储罐停运维修(复热)工况下状况。弹性毡安装(未填充珍珠岩)为弹性毡不收缩状况，随着珍珠岩的填人，弹性毡进人到压缩状况。从收缩示意图中可看出，当储罐在维修工况下复热时，弹性毡达到最大压缩量，根据弹性毡厂家提供的压缩曲线"，如图所示，对应的压缩压力为内罐的最大外压。

据文献记载LNG专用弹性毡压缩变形曲线拟合公式为：y=0.45xp 2+10.8xp- 1.95

LNG专用弹性毡性能参数（福建赛特新材股份有限公司研发）

01高回弹性

回弹力系数达到0.48(远超标准要求的0.44)。具有优良的回弹性，能够有效吸收储罐在各种工况下产生的侧压力，保持材料完整性，防止因热胀冷缩导致的损坏。

02优异的保温性能

LNG弹性毡的低温导热系数极低，在-165°C环境下低至0.012W/(m·K)。这极大地减少了热量传递，保持储罐内的低温环境，显著提高LNG的储存效率。

03高抗拉强度

采用气流成网技术，纤维在三维方向结合紧密,抗拉强度最大可达28kPa，这保证了能承受在安装使用及环境荷载下的拉伸应力而不发生断裂或失效。

04优异的防火防腐蚀性能

属于A1级不燃防火材料，大大提高了储罐的整体安全性能。同时，材料不会腐蚀金属(包括铝、钢或铜)确保罐体长期安全。

05低含水率

含水率低至0.4%，具有干燥效果。在低温储罐中，有助于确保置换气体及时干燥保温材料，防止罐体发生霜冻，消除安全隐患。

三、膨胀珍珠岩填充量的组成

（1）理论计算量（2）罐体建造过程中珍珠岩振实不充分（3）运维期间珍珠岩在自重情况下的徐变

参考文献：

[1]陈瑞,张国中,薛峰,等.LNG储罐膨胀珍珠岩沉降计算研究[J].低温建筑技术, 2021, 043(009):149-152.

[2]彭常飞,杜亮坡,马强,等.珍珠岩外压作用下LNG储罐内罐稳定性研究[J].化工设备与管道, 2025, 62(1):9-14.

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