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地上LNG储罐基础类型选择

发布时间:2016-02-25

地上LNG储罐基础类型选择
  地上LNG罐的基础有落地式和架空式两种。基础采用何种形式与地质条件、地震历史、建设费用和运行费用等诸多因素有关。
  1、落地式和架空式基础的   性
  1.1、地震影响
  以16×104m³LNG全容罐、地震加速度(OBE)0.16G,(SSE)0.33G为例,高承台的自振周期大于低承台约7.38%左右,储液晃动周期和晃动   大波高相差甚微;低承台   大水平地震力发生在储罐底部,高承台地表面处桩体受到   大水平地震力作用,高、低承台储罐   大水平地震力相差1.087倍,高承台储罐   大竖向地震力是低承台的1.063倍。
  1.2、基础抗暴性
  架空式基础其承台与地面间存在1.5~1.7m的空气流通空间,且承台底部向上隆起,当罐底有泄漏时承台下可能有爆炸气体存在,有发生爆炸的可能性。下面仍以16×104m³LNG全容罐分析罐底空间爆炸工况罐的基础抗爆性。根据LNG接收站设计标准,并结合以往LNG输送系统发生过的事故教训,对可信爆炸事故进行定量经分析计算,的LNG接收站爆炸源的不同超压值的影响范围。
  有关文献介绍,   气在开放空间的低速燃烧产生的超压不大于5kPa,如果在高拥挤度或受限空间例如密集的建、构筑物内发生的燃爆可能产生较高的超压冲击波。甲烷和乙烷在封闭环境中与空气混合物的爆炸压力峰值分别为660kPa和680kPa。架空式基础与地面间的空间并非密闭环境,仅可以算作有限的受限空间。根据相关规范及站内设备情况,通常LNG罐布置在小于14kPa的超压冲击波区域间,且LNG罐底设计可以承受的爆炸压力为210kPa。
  即使有外来的乙烷泄漏到罐底并发生爆炸(不可信事件),   大爆炸压力罐底结构可以承受,结构   ;如果泄漏到罐底的LNG气化后发生爆炸,罐底结构也是   (目前是零概率事件)。因此,落地式基础(没有爆炸气体积聚的空间)和架空式基础在爆炸   性上没有差别。
  2、建设及运行费用对比
  2.1、建设费用
  落地式基础需要设置电加热器防止基础下土壤冻结,架空式基础不需要加热器(以空气作热源),由于地质条件不同,架空基础存在筏板和桩基两种形式。
  2.2、运行费用
  架空式基础属于自然通风,利用空气对流加热罐板及地上部分短柱,运行期间无运行费用。落地式基础加需要在基础内设置电热系统,由电加热器提供罐底板在运行中抵消漏冷所需的热量,电加热系统控制基础内加热层面温度在5±2℃。
  2.3、整体经济性
  整体经济性的讨论基础为:全容式LNG罐的使用寿命50年,罐基础电加热器的使用寿命不超过20年(制造厂数据),加热系统50年内需要   换2次,以静态价格估算综合建设和运行的整体经济性。如果参照我国过去30年能源价格、物价、管理维护人工成本等的上涨趋势,落地式基础多出的费用将非常可观。
  在地上LNG储罐形式和基础类型的选择上,应遵循   和经济的原则。对于储罐的选型从   的角度应   全容式罐,其次选择膜式罐;双包容罐不具有任何优点,据有关资料介绍目前世界上一台在用;单包容罐的   性   差(历史上发生过破裂事故),且由于其设计压力随罐容增大需要降低(较大容量时~12kPa),低的设计压力导致BOG处理设备及运行费用的增加将超过罐造价的降低,因此除非小罐容及建设在偏远荒凉地区外,不应选择单容罐。
  鉴于国内正在制定的   标准《液化   气接收站工程设计规范》中,限定LNG接收站建站地区地震烈度为8度以下,以及落地式基础与架空式基础在运行维护上的费用差距,建议地上LNG罐应   架空式基础。