《低溫液化氣體儲罐系統(tǒng)技術規(guī)范》

低溫液化氣體儲罐系統(tǒng)技術規(guī)范

1總則

1.1適用范圍

1.1.1本文件提出了低溫液化氣體儲存概念及其選擇、低溫儲罐性能標準、配件及附

件配備、系統(tǒng)絕熱以及儲存系統(tǒng)試車等的一般要求。

1.1.2本文件適用于低溫存儲液化氣體、儲存容量達2000m3及以上、最低設計溫度為

-196℃、最大設計壓力為50kPa（表壓）、最大設計負壓為-1.5kPa（表壓）的地上立式

圓筒形低壓儲罐系統(tǒng)。

1.2低溫儲罐系統(tǒng)的界定

1.2.1本文件適用的地上立式圓筒形低壓儲罐系統(tǒng)的范圍如下：

與存儲的低溫液體、蒸發(fā)氣以及氣體置換相關聯的所有部件，包括一個由金屬、混

凝土或兩者組合建造的盛裝低溫液體容器和介質蒸發(fā)氣的容器，如果需要，還包括盛裝

低溫液體的次容器，但不包括攔蓄堤。

1.2.2根據買方和低溫儲罐系統(tǒng)承包商之間的約定，本標準規(guī)定的界定范圍可以擴展

至低溫儲罐5m范圍內（或低溫儲罐進出口管道的第一個彎頭）的所有設備設施，包括外

部壓力壓管道。儀表、電氣、電信的范圍界定為至儲罐臨近的接線箱。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注

日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版

本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T150壓力容器

GB/T709熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差

GB/T3531低溫壓力容器用鋼板

1

T/ZYJXxxxx—××××

GB/T3880一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材

GB4053固定式鋼梯及平臺安全要求

GB/T5224預應力混凝土用鋼絞線

GB/T8163流體輸送用無縫鋼管

GB/T12459鋼制對焊管件類型與參數

GB/T12771流體輸送用不銹鋼焊接鋼管

GB/T13401鋼制對焊管件技術規(guī)范

GB/T13480建筑用絕熱制品壓縮性能的測定

GB/T14370預應力筋用錨具、夾具和連接器

GB/T14976流體輸送用不銹鋼無縫鋼管

GB/T20801壓力管道規(guī)范工業(yè)管道

GB/T24510低溫壓力容器用鎳合金鋼板

GB/T24511承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶

GB/T26978現場組裝立式圓筒平底鋼質低溫液化氣儲罐的設計與建造

GB/T32983建筑用絕熱制品壓縮蠕變性能的測定

GB50007建筑地基基礎設計規(guī)范

GB50009建筑結構荷載規(guī)范

GB50010混凝土結構設計規(guī)范

GB50011建筑抗震設計規(guī)范

GB/T50046工業(yè)建筑防腐蝕設計標準

GB50057建筑物防雷設計規(guī)范

GB50116火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范

GB50183石油天然氣工程設計防火規(guī)范

GB50316工業(yè)金屬管道設計規(guī)范

GB50493石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范

GB51081低溫環(huán)境混凝土應用技術規(guī)范

GB51156液化天然氣接收站工程設計規(guī)范

GB/T51257液化天然氣低溫管道設計規(guī)范

GB/T51408建筑隔震設計標準

2

GB55002建筑與市政工程抗震通用規(guī)范

GB55003建筑與市政地基基礎通用規(guī)范

GB55008混凝土結構通用規(guī)范

HG/T20592～HG/T20635鋼制管法蘭、墊片、緊固件

JGJ94建筑樁基技術規(guī)范

JGJ369預應力混凝土結構設計規(guī)范

NB/T47008承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件

NB/T47013.1～NB/T47013.13承壓設備無損檢測

NB/T47014承壓設備焊接工藝評定

NB/T47015壓力容器焊接規(guī)程

SH3097石油化工靜電接地設計規(guī)范

SY/T0608大型焊接低壓儲罐的設計與建造

SY/T7349低溫儲罐絕熱防腐技術規(guī)范

TSGZ8001特種設備無損檢測人員考試規(guī)則

YB/T4641液化天然氣儲罐用低溫鋼筋

3術語和定義

3.1儲罐系統(tǒng)tanksystem

包括盛裝低溫液化氣體的內罐，次容器底板及熱角保護（如有）、絕熱材料、存儲

介質蒸發(fā)氣的外罐、以及儲罐附件、儀表和本文件范圍內的所有其他部件。

3.2儲罐部件術語

3.2.1

環(huán)形空間annularspace

自支撐式儲罐的內罐壁與外罐壁或外罐墻之間的空間。

3.2.2

基礎加熱系統(tǒng)baseheatingsystem

為防止儲罐承臺或基礎土壤凍脹而在儲罐承臺中設置的加熱系統(tǒng)。

3.2.3

承臺baseslab

3

T/ZYJXxxxx—××××

用于支撐儲罐系統(tǒng)的混凝土筏板。

3.2.4

攔蓄堤dikewall

用于防止低溫液化氣事故溢出的構造。

3.2.5

架高基礎elevatedfoundation

由樁或墩（短樁）支撐承臺形成的高于地面的基礎型式。目的是為了在地面和基礎

之間形成一定高度的空氣層間隙。

3.2.6

罐底承壓絕熱材料loadbearinginsulation

用于罐底絕熱并將載荷傳遞到承重結構的有特殊抗壓強度特性的絕熱材料。

3.2.7

低溫液體主容器primaryliquidcontainer

正常操作工況下，儲罐系統(tǒng)中用于盛裝低溫液體的部件。

3.2.8

蒸發(fā)氣容器primaryvaporcontainer

正常操作工況下，儲罐系統(tǒng)中用于盛裝低溫液體蒸發(fā)氣的部件。

3.2.9

泵井pumpcolumn

用于放置低溫泵及電機的儲罐部件。泵井由罐頂穿出。

3.2.10

盛裝置換氣體的容器primaryvaporcontainer

儲罐系統(tǒng)中僅用于盛裝置換氣體，接觸低溫介質會導致其失效的容器（包括雙層拱

頂單容罐的外罐）。

3.2.11

低溫罐頂refrigeratedtemperatureroof

正常操作工況下，接近于低溫液體溫度的罐頂（如：雙層拱頂單容罐的內罐罐頂、

絕熱設置在拱頂外側的單壁罐的罐頂）。

3.2.12

4

低溫液體次容器secondaryliquidcontainer

用于盛裝由主容器中泄漏的低溫液體的儲罐部件。

3.2.13

吊頂suspendeddeck

懸掛在固定罐頂上的結構，用于支撐內罐上方罐內絕熱材料。

3.2.14

熱角保護系統(tǒng)thermalcornerprotectionsystem

位于儲罐系統(tǒng)環(huán)形空間內，具有絕熱和液密性的結構，用于在主容器發(fā)生泄漏時對次容

器的保護。

3.2.15

襯層vaporbarrier

防止水蒸發(fā)氣（濕汽）進入次容器及絕熱材料，同時防止產品蒸發(fā)氣（BOG）從次

容器中逸出的襯板。

3.2.16

蒸發(fā)氣（BOG）容器warmproductvaporcontainer

內罐為敞口帶平吊頂的雙金屬壁低溫單容、雙容儲罐系統(tǒng)的外罐，包括吊頂絕熱層

以上的罐頂部分。

3.3液位和容量術語

3.3.1

設計液位designliquidlevel

操作過程中，儲罐可能達到的最高液位。

3.3.2

儲罐最大儲存液體容積maximumliquidcapacity

儲罐設計液位至儲罐底之間的總容積。

3.3.3

最大正常操作容積maximumnormaloperatingcapacity

儲罐在最大正常操作液位至儲罐底之間的容積。

3.3.4

5

T/ZYJXxxxx—××××

最大正常操作液位maximumnormaloperatinglevel

正常操作過程中，儲罐的最大正常操作液位。

3.3.5

最小正常操作液位minimumnormaloperatinglevel

維持儲罐泵正常操作的最低液位。

3.3.6

凈工作容積networkingcapacity

儲罐在最大正常操作液位和最小正常操作液位之間的容積。

3.3.7

過裝保護裕量overfillprotectionmargin

在最大正常操作液位和設計液位之間的容量。

3.3.8

干板freeboard

在設計液位之上至罐壁板上沿之間的距離。

3.3.9

地震干板seismicfreeboard

地震工況下最大正常操作液位至罐壁板上沿的距離。

3.3.10

死區(qū)液位heel

最低正常操作液位以下為死區(qū)液位。

3.4工藝術語

3.4.1

蒸發(fā)boil-off

環(huán)境溫度通過傳熱引起的罐內低溫液體的氣化過程。

3.4.2

蒸發(fā)率boil-offrate

是指基于項目規(guī)定的最高日平均氣溫、太陽輻射熱等環(huán)境因素，在假設無風的條件

下，純存儲產品的日（24小時）蒸發(fā)質量與儲罐最大存儲液體質量的百分比。

3.4.3

6

設計壓力designpressure

設計條件下，存儲的液化氣體液面之上的氣相空間的最大正壓（表壓）和最小負壓

（表壓）。

3.4.4

設計溫度designtemperature

在正常操作工況下，設定的儲罐部件的溫度。設計溫度與設計壓力一起作為設計載

荷條件。

3.4.5

最低設計金屬溫度minimumdesignmetaltemperature

在正常操作工況下，預期儲罐金屬部件在可能條件下達到的最低溫度值。

3.4.6

最低日平均氣溫minimumdailymeantemperature

歷年來，日平均氣溫的最低值。

3.4.7

置換purging

通過替換、擴散或其組合作用，將封閉儲罐系統(tǒng)中的一種氣體換成另外一種氣體。

3.4.8

翻滾rollover

由于處于不同液位的低溫液體密度不同而引起的介質間劇烈運動的不穩(wěn)定狀態(tài)，并

釋放出大量氣化氣體的現象。

3.4.9

安全閥整定壓力setpressure

泄壓安全閥開啟時的壓力（表壓）。

3.4.10

真空安全閥整定壓力setvacuum

真空安全泄放裝置開啟時的壓力（表壓）。

3.5地震術語

3.5.1

操作基準地震(OBE)operatingbaseearthquake

7

T/ZYJXxxxx—××××

不會造成系統(tǒng)損壞、不影響系統(tǒng)重新啟動并繼續(xù)安全運行的最大地震。

注:此級別的地震作用不會損害儲罐系統(tǒng)運行的完整性，能夠保證公共安全。

3.5.2

安全停運地震（SSE）safeshutdownearthquake

不會造成系統(tǒng)基本功能失效和破壞的最大地震。該級別的地震作用可能會造成裝置

和儲罐的局部永久性損壞，但不會破壞系統(tǒng)的完整性。若未經過仔細檢驗和結構評估，

該儲罐將不能繼續(xù)使用。

3.5.3

安全停運震后余震（ALE）aftershocklevelearthquake

指在SSE水準地震發(fā)生后，內罐（主容器）可能發(fā)生泄漏事故，但應保持外罐（次容

器）或周圍的攔蓄堤完好，余震后應能容納內罐（主容器）的液體儲存量。

3.5.4

地震液晃波高seismicsloshingwaveheight

地震時地面晃動導致罐內液體晃動的波高。

3.6組織定義

3.6.1

買方purchaser

項目業(yè)主或其委托的管理方。

3.6.2

儲罐系統(tǒng)承包商tanksystemcontractor

承擔儲罐設計、供貨、建造、檢驗及試驗的公司或組織。

4儲罐型式的選擇

4.1概述

除了本文件定義和描述的各種儲存理念的儲罐型式，也允許使用其它存儲理念的儲

罐型式，但不在本文件的適用范圍內。

4.2單容儲罐系統(tǒng)

4.2.1單容儲罐系統(tǒng)可以是具備液密和氣密性的單壁儲罐，或由內罐和外罐組成的雙

8

壁儲罐系統(tǒng)，但內罐具有液密性，用于儲存低溫液體產品。

4.2.2外罐是為了防止絕熱系統(tǒng)受潮并可以保持產品蒸發(fā)氣的壓力，而不是為了在內

罐發(fā)生泄漏時儲存低溫液體。

4.2.3內罐應該用耐低溫材料建造。外罐（如果有）應具有氣密性,一般用碳鋼建造。

4.2.4單容儲罐系統(tǒng)應設置泄漏時儲存低溫液體的攔蓄堤。

4.2.5不同型式的單壁單容儲罐和雙壁單容儲罐理念描述見圖1至圖4。

45

6

7

3

8

2

1

標引序號說明：

1——混凝土基礎；5——帶絕熱材料的吊頂；

2——攔蓄堤（次容器）；6——外壁絕熱材料；

3——內罐（主容器）；7——絕熱層保護層；

4——罐頂（蒸發(fā)氣容器）；8——底部絕熱材料。

圖1單容儲罐系統(tǒng)（帶絕熱吊頂的鋼制單壁單容罐）

4

5

6

3

7

2

1

標引序號說明：

1——混凝土基礎；5——外部絕熱材料；

2——攔蓄堤（次容器）；6——絕熱層保護層；

3——內罐（主容器）；7——底部絕熱材料。

9

T/ZYJXxxxx—××××

4——低溫罐頂（蒸發(fā)氣容器）；

圖2單容儲罐系統(tǒng)（鋼制單壁單容罐）

45

6

7

38

29

1

標引序號說明：

1——混凝土基礎；6——環(huán)形空間絕熱材料；

2——攔蓄堤（次容器）；7——外罐壁（蒸發(fā)氣容器）；

3——內罐（主容器）；8——外罐底板（蒸發(fā)氣容器）；

4——罐頂（蒸發(fā)氣容器）；9——底部絕熱材料。

5——帶絕熱材料的吊頂；

圖3單容儲罐系統(tǒng)（帶絕熱吊頂的雙金屬壁單容罐）

45

6

7

8

3

9

2

1

標引序號說明：

1——混凝土基礎；6——絕熱材料（環(huán)形空間和頂部空間）；

2——攔蓄堤（次容器）；7——外罐壁（置換氣容器）；

3——內罐（主容器）；8——外罐底板（置換氣容器）；

4——外罐頂（置換氣容器）；9——底部絕熱材料。

5——低溫罐頂；

圖4單容儲罐系統(tǒng)（雙拱頂雙金屬壁單容罐）

4.3雙容儲罐系統(tǒng)

10

4.3.1該系統(tǒng)包括一個具有液密和氣密功能的單容罐系統(tǒng)，建于具有液密性的次容器

內。

4.3.2當主容器發(fā)生泄漏時，次容器儲存泄漏的所有液體，但次容器不能儲存或控制

泄漏的低溫液體所產生的蒸發(fā)氣。在主容器和次容器之間的環(huán)形空間距離不應超過6m。

4.3.3次容器可以采用金屬或混凝土建造。

4.3.4不同型式的雙容儲罐理念描述見圖5和圖6。

56

4

7

8

3

9

2

10

1

標引序號說明：

1——混凝土基礎；6——帶絕熱材料的吊頂；

2——次容器（低溫鋼）；7——環(huán)形空間絕熱材料；

3——內罐（主容器）；8——絕熱層保護層；

4——防雨罩；9——次容器底板（低溫鋼）；

5——罐頂（蒸發(fā)氣容器）；10——底部絕熱材料。

圖5雙容儲罐系統(tǒng)（鋼制主容器和鋼制次容器的雙容罐）

56

4

7

8

9

3

10

2

11

112

標引序號說明：

1——混凝土基礎；7——環(huán)形空間絕熱材料；

2——次容器（混凝土）；8——外罐壁（蒸發(fā)氣容器）；

11

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3——內罐（主容器）；9——絕熱層保護層；

4——防雨罩；10——底部絕熱材料；

5——罐頂（蒸發(fā)氣容器）；11——熱角保護；

6——帶絕熱材料的吊頂；12——次容器底板（低溫鋼）。

圖6雙容儲罐系統(tǒng)（鋼制主容器、鋼制蒸發(fā)氣容器和混凝土次容器的雙容罐）

4.4全容儲罐系統(tǒng)

4.4.1該系統(tǒng)包括一個鋼制內罐和一個具有液密及氣密性的次容器。兩者都能獨立地

儲存低溫液體。

4.4.2在內罐發(fā)生泄漏時，次容器應能儲存泄漏出的低溫液體介質并能有序控制蒸發(fā)

氣的排放。

4.4.3次容器可以用金屬或混凝土建造。

4.4.4在正常操作時需要儲罐系統(tǒng)是氣密的。在內罐泄漏（緊急）的情況下，允許儲

罐系統(tǒng)滲透性泄漏。

4.4.5對于預應力混凝土外罐，一般在混凝土罐壁與承臺連接部位設置次容器底板和

熱角保護，以便將這個剛性連接區(qū)域與低溫液體隔離開，從而解決在低溫狀態(tài)下罐壁與

承臺的連接處因機械約束而產生的不利影響。

4.4.6不同型式的全容儲罐理念描述見圖7、圖8和圖9。

5

4

6

37

28

1

標引序號說明：

1——混凝土基礎；5——帶絕熱材料的吊頂；

2——外罐壁（低溫鋼次容器）；6——環(huán)形空間絕熱材料；

3——內罐（主容器）；7——次容器底板（低溫鋼）；

4——罐頂（蒸發(fā)氣容器）；8——底部絕熱材料。

圖7全容儲罐系統(tǒng)（帶絕熱吊頂的雙金屬壁全容罐）

12

5

4

6

7

8

3

9

2

10

1

11

標引序號說明：

1——混凝土基礎；7——外罐襯板；

2——預應力混凝土外罐（次容器）；8——泵井；

3——內罐（主容器）；9——外罐底襯板；

4——罐頂（蒸發(fā)氣容器）；10——底部絕熱材料；

5——帶絕熱材料的吊頂；11——熱角保護（低溫鋼）；

6——環(huán)形空間絕熱材料；12——次容器底板（低溫鋼）。

圖8全容器儲罐系統(tǒng)（帶預應力混凝土外罐的全容罐）

75

4

6

7

8

3

9

2

10

1

11

標引序號說明：

1——混凝土基礎；7——外罐襯板；

2——預應力混凝土外罐（次容器）；8——外罐底襯板；

3——內罐（主容器）；9——底部絕熱材料；

4——罐頂（蒸發(fā)氣容器）；10——熱角保護（低溫鋼）；

5——帶絕熱材料的吊頂；11——次容器底板（低溫鋼）。

6——環(huán)形空間絕熱材料；

圖9全容儲罐系統(tǒng)（帶預應力混凝土外罐的全容罐）

13

T/ZYJXxxxx—××××

5儲罐系統(tǒng)設計

5.1儲罐布置與間距

5.1.1低溫儲罐宜布置在工程地質良好的區(qū)域。

5.1.2低溫儲罐布置間距應符合GB50183或項目規(guī)定設計防火規(guī)范的有關規(guī)定。

5.2儲罐液位和容積

5.2.1設計液位以上的罐壁高度應包含至少300mm干板裕量；內罐罐壁的高度還要應滿

足地震液晃波高的要求。地震時液晃波高應按相應的地震設計規(guī)范計算并滿足6.6.9的要

求。

5.2.2過裝保護裕量應由買方根據儲罐高度、容積或最大正常操作液位與設計液位之

間的規(guī)定充裝時間來確定，以便在達到設計液位之前關停進料操作。

5.2.3最小正常操作液位由外輸泵重啟以及正常運行最小液位確定，但不應小于

150mm，以便維持儲罐的操作溫度。

圖10儲罐液位和容積

5.3儲罐的設計的一般原則

5.3.1低溫儲罐設計應滿足在儲罐全生命周期內所承受的規(guī)范規(guī)定的載荷及其組合。

任何單一工況下，正常載荷只應與一個非正常載荷進行組合。

5.3.2低溫儲罐材料選擇應滿足儲罐的使用條件(如設計溫度、設計壓力、介質特性和

14

操作特點等）、材料的性能（力學性能、工藝性能、化學成分和物理性能）、儲罐的建

造工藝以及經濟合理性。所用材料應符合規(guī)范所規(guī)定的材料標準，并有質量證明文件。

5.3.3正常操作工況下，主容器能夠盛裝液化氣體。單容罐的蒸發(fā)氣容器和全容罐的

次容器應能夠承受儲罐的工作壓力，并有一定的裕量，以免在正常操作條件下發(fā)生放空。

5.3.4在本文件規(guī)定的非正常操作條件下，主容器的設計應能夠滿足儲存液化氣體的

要求。假設因為任何未預見的情況而導致主容器泄漏，次容器或攔蓄堤的設計和尺寸應

能保證盛裝主容器內的最大持液量。

5.3.5當主容器泄漏和次容器發(fā)生火災時，雙容罐的次容器罐壁應能在火災期間儲存

液體。

5.3.6當相鄰儲罐系統(tǒng)的主容器或次容器發(fā)生火災時，雙容罐和全容罐的次容器應保

持結構完整，避免對主容器造成損壞并使其泄漏。

5.3.7儲罐絕熱系統(tǒng)應能保證小于設計要求的蒸發(fā)率或買方指定的最大蒸發(fā)率。

5.3.8對于存在發(fā)生翻滾風險的儲存產品，應按5.6.4的要求采取預防措施。

5.3.9儲罐系統(tǒng)各部件的最低設計溫度應按如下原則確定:

a)主容器和次容器、盛載低溫液體或氣體的工藝管線以及與之相連的非焊接部件，

設計溫度應不高于標準大氣壓下純介質的沸點溫度(見附錄A)。若設計工況中有

引入過冷介質，則設計溫度要求更低；

b)低溫拱頂（如圖2，圖4所示）和吊頂以及與之相連的非焊接部件，最低設計溫

度應等于主容器的設計溫度；

c)和以上各構件相焊接的零部件（如開口、接管、錨固件、加強筋和附件）等，

其設計溫度等于與之相焊部件的金屬溫度；

d)除非進行了熱分析，蒸發(fā)氣容器（或置換氣容器）的設計溫度應等于最低日平

均氣溫減20℃；

e)蒸發(fā)氣容器（或置換氣容器）的局部區(qū)域（如工藝接管與蒸發(fā)氣容器的連接件）

的溫度低于環(huán)境溫度，則設計溫度應考慮局部低溫的影響；

f)與蒸發(fā)氣容器（或置換氣容器）相連接的非焊接件，其設計溫度取決于該部件

15

T/ZYJXxxxx—××××

是否位于絕熱系統(tǒng)中，但不應高于（4）、（5）中規(guī)定的溫度。

5.3.10儲罐系統(tǒng)的設計應考慮在安裝和操作工況下，由于溫差導致的儲罐部件之間出

現的變形。自由變形被約束的部件，應設計具有足夠的柔性，以便保持結構的完整性。

5.3.11儲罐系統(tǒng)基礎的設計條件，應包括土壤性質及特性（包括預計的沉降）。下列

構件設計應考慮預測的基礎沉降（見附錄B）：

a)底部絕熱系統(tǒng)；

b)主容器和次容器；

c)預應力系統(tǒng)；

d)包括連接管道在內的儲罐附件；

e)樁或其它結構支撐系統(tǒng)。

5.3.12當儲罐基礎下土壤有可能發(fā)生凍脹時，應采取儲罐基礎加熱措施，或采用架高

基礎型式，保證支撐儲罐基礎土壤的溫度在0℃以上。

5.4工藝系統(tǒng)

5.4.1一般規(guī)定

5.4.1.1工藝管道組件的設計、材料選擇，檢驗及試驗要求應滿足GB/T20801、GB50316、

GB/T51257的要求。

5.4.1.2在內、外罐之間的低溫液化氣體和蒸發(fā)氣管道系統(tǒng)中不允許采用法蘭連接。

5.4.1.3當存儲介質在標準大氣壓下的沸點高于建罐地區(qū)最冷月平均氣溫時，低溫液化

氣體儲罐內氣相空間保冷層應采取凝液排放措施。

5.4.1.4儲罐應設置滿足預冷、運行和停車操作要求的液位、壓力、溫度檢測儀表。

5.4.1.5低溫液化氣體儲罐應設置滿足正常操作、高壓、低壓及負壓監(jiān)測需要的壓力表。

高壓、低壓及負壓監(jiān)測儀表應具有報警和聯鎖功能。

5.4.1.6低溫儲罐不宜在最大操作液位以下開口。特殊情況下確需開口的，應滿足如下

要求：

a)對于單容罐，最大操作液位以下開口的工藝管線應該設置罐內關斷閥。罐內關

斷閥應在外部管道失效和失電時應具有自動啟動和遠程遙控啟動的功能，且罐

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內關斷閥的設計和安裝應該保證在外部管道應力導致的任何破裂失效前關閉。

b)對雙容罐或全容罐，如果業(yè)主要求在最大操作液位以下開口，應進行風險評估

后實施；除必須滿足上述（1）中的要求外，還應在次容器外另設攔蓄堤，攔蓄

堤的容積應滿足內部關斷閥關閉前全管線破裂泄漏量的110%。

5.4.2進料管線

進料管線可采用頂進料和/或底進料形式。當有可能發(fā)生儲液翻滾時，應分別設置頂

部進料和底部進料以滿足減少翻滾的要求。頂部進料管線的下端應設置傾斜的導向板，

避免進液飛濺到罐壁板一側。

5.4.3出料系統(tǒng)

5.4.3.1除非特別要求，出料管線應設置在罐頂，由泵井和罐內潛液泵組成的出料系統(tǒng)

應能夠將儲液輸送到罐頂上的出口管線。

5.4.3.2泵井設計應滿足如下要求：

a)泵井應由外罐頂支撐并從罐頂向下延伸到內罐底附近；

b)泵井結構設計應允許在儲罐操作條件下通過泵井將潛液泵安裝和拆除；

c)泵井的設計、建造和檢驗應符合GB/T150的要求；

d)泵井應設置底閥，底閥處于打開外置時與罐底板的凈空間至少為25mm；

e)泵井應進行振動分析。使得泵井的自振頻率與操作諧振頻率至少相差20％；

f)泵井的設計壓力取值應滿足泵的關閉壓力及配套工藝系統(tǒng)的要求。

5.4.3.3蒸發(fā)氣出口

蒸發(fā)氣出口管線的入口應位于內罐設計液位以上的氣相空間。如果儲罐有吊頂結構，

該管線應伸到吊頂以下的氣相空間。蒸發(fā)氣入口的位置應遠離頂部進料管。

5.4.4置換系統(tǒng)

5.4.4.1儲罐應設置置換系統(tǒng)以滿足本文件規(guī)定的儲罐投用前罐內氣相氧含量及水露

點的要求，通常在儲罐穹頂及環(huán)形空間應設置測定氣相氧含量及露點的取樣口。

5.4.4.2儲罐置換系統(tǒng)在儲罐系統(tǒng)安全停運后，通過氣體置換達到人員能夠安全進入的

狀態(tài)。

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5.4.5冷卻系統(tǒng)

5.4.5.1儲罐應設置預冷管線。預冷管線上應設置壓力、溫度、流量檢測儀表和調節(jié)流

量的閥門，以滿足本文件對冷卻速度的要求。

5.4.5.2對于存儲介質溫度低于-50℃的低溫儲罐，冷卻管線應設置噴嘴，并從靠近主

容器頂部中心位置進冷卻介質。

5.5儲罐壓力泄放系統(tǒng)

5.5.1概述

5.5.1.1液化天然氣儲存系統(tǒng)的安全閥和真空安全閥的設計應符合GB51156和本文件的

要求。

5.5.1.2低溫液化氣體儲罐（LNG儲罐除外）應設置兩級排放系統(tǒng)，第一級宜通過壓力控

制閥，超壓排放氣排放至火炬系統(tǒng)，第二級應通過儲罐安全閥排放至火炬系統(tǒng)。

5.5.2安全閥

5.5.2.1低溫液化氣體儲罐應設置安全閥及備用安全閥。

5.5.2.2安全閥選型時應考慮系統(tǒng)泄放量、安全閥進出口管線的壓力損失等因素。

5.5.2.3安全閥入口管線應穿過儲罐吊頂，并位于內罐（主容器）的設計液位之上，以

防止低溫蒸發(fā)氣進入外罐拱頂和吊頂之間的空間。

5.5.2.4安全閥的泄放量應按下列工況可能的組合進行計算：

a)火災時的熱量輸入；

b)充裝時的置換氣及閃蒸氣；

c)大氣壓降低；

d)泵冷循環(huán)帶入的熱量；

e)控制閥失靈；

f)儲罐自環(huán)境吸熱；

g)翻滾（如有）。

5.5.2.5除上述要求外，全容罐需要的泄放能力還應滿足下列要求：

a)內罐（主容器）泄漏產生的蒸發(fā)氣：其泄放流量按內罐（主容器）第一圈壁板

上一個直徑為20mm孔的泄放量來確定；

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b)如果風險分析和業(yè)主方有要求，則應滿足過裝溢流所產生的蒸發(fā)氣量要求。

5.5.3真空安全閥

5.5.3.1低溫液化氣體儲罐應設置補氣閥和真空安全閥，真空安全閥應設置備用。

5.5.3.2真空安全閥選型時應考慮系統(tǒng)泄放量、真空安全閥出口管線的壓力損失、開啟

壓力等因素。

5.5.3.3補氣閥及真空安全閥最大流量應按下列工況進行組合計算：

a)大氣壓升高；

b)泵抽出最大流量；

c)蒸發(fā)氣壓縮機抽出最大流量。

5.5.3.4真空安全閥應允許空氣進入蒸發(fā)氣空間，應考慮空氣由于溫度變化導致的體積

變化。

5.6儲罐罐表系統(tǒng)

5.6.1液位指示和過裝保護

低溫液化氣體儲罐液位檢測儀表的設置和液位控制應符合下列規(guī)定：

a)應設置2套獨立的液位計，達到高高液位或低低液位時應報警和聯鎖；

b)應設置1套獨立的、用于高液位監(jiān)測的液位計，達到高高液位時應報警和聯鎖；

c)基于儲罐的最大充裝體積流量，從最高操作液位上升至高高液位的時間不宜小

于10分鐘，達到高高液位時應聯鎖關閉入口閥門；

d)儲罐低低液位應根據液化天然氣儲罐類型及罐內泵特性確定。

5.6.2壓力指示

5.6.2.1應設置壓力指示儀表來監(jiān)測和控制儲罐壓力。

5.6.2.2壓力指示儀表應連接到設計液位之上的位置。

5.6.3溫度指示

5.6.3.1內罐（主容器）應配備溫度監(jiān)測裝置，以便根據操作的需要控制儲罐冷卻狀態(tài)、

基礎加熱和監(jiān)測低溫液體及蒸發(fā)氣溫度。

5.6.3.2為了控制儲罐冷卻狀態(tài)，內罐底板及內罐罐壁上應布置測溫元件。

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5.6.3.3儲罐溫度計的設置應符合下列規(guī)定：

a)內罐（主容器）應設置多點溫度計，相鄰2個測溫傳感器之間的垂直距離不超

過2m；

b)氣相空間宜設置溫度計；

c)內罐（主容器）罐壁及底部應設置監(jiān)測預冷及升溫的溫度計；

d)外罐內壁下部及底部環(huán)形空間應設置監(jiān)測泄漏的溫度計，溫度達到低限值時應

報警。

5.6.4翻滾防護

5.6.4.1在可能發(fā)生翻滾的條件，應通過主動管控方式避免發(fā)生翻滾。主動管控措施包

括設置液位-溫度-密度（LTD）測量系統(tǒng)、通過頂部或底部進料方式或再循環(huán)方式使儲液

混合。

5.6.4.2液位－溫度－密度（LTD）測量系統(tǒng)應沿罐內液體高度方向設置，進行全液位的

儲液密度監(jiān)測并在接近形成翻滾的條件時發(fā)出報警。

5.6.5泄漏檢測

5.6.5.1雙容罐和全容罐應設置內罐（主容器）泄漏檢測系統(tǒng)。當買方要求或風險分析

結果要求時，雙壁單容儲罐也可設置該系統(tǒng)。

5.6.5.2泄漏檢測系統(tǒng)的設計可基于下列任一情況：

a)溫度變化；

b)氣體探測；

c)壓力變化。

6儲罐罐體設計

6.1設計荷載及荷載組合

本文件范圍內的儲罐罐體，除滿足以下規(guī)定外，儲罐設計載荷還應滿足GB/T26978

的相關要求。

6.1.1正常載荷

a)介質靜液壓、設計正/負壓力（氣相）；

b)主容器所受絕熱材料的外壓；

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c)活載荷，包括：外罐頂均布荷載、吊頂均布載荷，平臺和通道上的均布荷載；

d)耐壓試驗載荷；

e)OBE水準地震載荷；

f)預應力荷載（對預應力混凝土外罐）；

g)停運時產生的載荷；

h)預計不均勻沉降引起的載荷。

6.1.2非正常載荷

除以上規(guī)定的正常載荷外，設計中還應考慮以下非正常因素導致的載荷：

a)主容器液體泄漏產生的載荷（適用于雙容和全容儲罐系統(tǒng)）；

b)基于風險評估的載荷，例如：火災、沖擊波、外部撞擊物等（如果買方要求）；

c)SSE和ALE水準地震載荷。

6.2鋼制內罐（主容器）設計要求

6.2.1鋼制內罐（主容器）罐壁設計應包含正常操作、耐壓試驗、OBE/SSE水準地震等

工況下所承受的載荷及其組合，還應滿足儲罐停運工況時，罐壁在絕熱層外壓作用下的

穩(wěn)定性要求。

6.2.2鋼制內罐（主容器）罐底邊緣板的設計應計及OBE/SSE水準地震載荷，其厚度和

寬度不應小于SY/T0608和GB/T26978的要求。

6.2.3鋼制內罐（主容器）的罐底中幅板間的連接方式、最小厚度應符合GB/T26978

的要求。

6.2.4除特別說明外，鋼制內罐（主容器）的罐壁最小厚度應不低于GB/T26978的要

求。

6.3鋼制次容器和蒸發(fā)氣容器（含置換氣容器）設計要求

6.3.1鋼制次容器設計應包含正常操作工況、壓力試驗工況（如果需要）、風載荷以

及OBE/SSE水準地震等載荷及其組合，還包含大泄漏工況、大泄漏與ALE水準地震的組合

工況。

6.3.2鋼制次容器大泄漏工況不按承受長期液體載荷考慮，材料許用應力不超過以下

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值的小者：

a)內罐（主容器）正常操作工況下材料許用應力的1.5倍；

b)內罐（主容器）水壓試驗工況下材料許用應力。

6.3.3鋼制蒸發(fā)氣容器（含置換氣容器）應包含正常操作工況、OBE/SSE水準地震以及

風載荷等工況下所承受的載荷及其組合。

6.3.4鋼制次容器和蒸發(fā)氣容器（含置換氣容器）的邊緣板、罐底中幅板設計應符合

GB/T26978的要求。

6.3.5鋼制次容器和蒸發(fā)氣容器（含置換氣容器）的罐底中幅板間的連接方式及最小

厚度應符合GB/T26978的要求。

6.3.6鋼制次容器和蒸發(fā)氣容器（含置換氣容器）的罐頂板、抗壓環(huán)應符合SY/T0608

的要求。

6.3.7預應力混凝土次容器的設計應符合GB/T26978的要求。

6.4儲罐的錨固

6.4.1鋼制主容器和次容器錨固設計時應計及下列因素：

a)錨固件與儲罐連接處之間的位移差；

b)儲罐連接處的局部應力；

c)由于溫差和焊縫存在而產生的沿錨固件長度方向強度的不同；

d)內罐（主容器）錨固件穿過儲罐次容器底板連接的詳細結構應滿足液密性和所

有工況下溫差變形的要求；

e)儲罐錨固件應沿罐體周圍均勻分布，最大間距為3m。

6.4.2在的SSE和ALE工況下，主容器和次容器的錨固件與罐壁間以及錨固件與基礎

間的設計載荷應按錨固件材料最小規(guī)定屈服強度的1.25倍取值。與罐壁或罐底基礎連

接處以及錨帶可考慮低溫強化影響。

6.5混凝土儲罐熱角保護系統(tǒng)

6.5.1罐壁-承臺采用固定連接結構的混凝土外罐，通常的解決方案是設置熱角保護系

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統(tǒng)。熱角保護系統(tǒng)可以承受全泄漏的液柱靜壓力，或者可以通過絕熱材料將部分壓力傳

遞到外罐壁。

6.5.2如需設置熱角保護系統(tǒng)，其設計應該包括以下內容：

a)熱角保護頂部位置；

b)正常操作、泄漏以及震后余震（ALE）工況下，罐壁與次容器底板之間的位移差；

c)罐壁預應力和蠕變造成的位移差；

d)基礎沉降造成的罐壁轉動；

e)在罐壁和熱角保護頂部連接之間的收縮量差；

f)熱角保護系統(tǒng)和承載絕熱材料之間的安裝偏差。

6.6抗震分析

6.6.1概述

6.6.1.1儲罐抗震系統(tǒng)的設計應滿足OBE,SSE,ALE三種水準地震的要求。

6.6.1.2應通過地震安全評價確定儲罐系統(tǒng)（包括基礎）的設計地震參數。

6.6.1.3除非特別規(guī)定，當地面峰值地震加速度小于0.05g時，儲罐結構可不要求進行

抗震設計，只需計算地震引起的液晃波高。

6.6.2場地水平地震反應譜

6.6.2.1正常操作地震（OBE）地震反應譜

正常操作地震（OBE）應為50年內超越概率10%（重現期475年）、阻尼比為5%的反應

譜表示的地震動，且其反應譜不應小于現行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011規(guī)

定的所在地區(qū)的抗震設防地震所對應的值。

6.6.2.2安全停運地震（SSE）地震反應譜

安全停運地震（SSE）應為50年內超越概率為2%（重現期2475年）、阻尼比為5%的反

應譜表示的地震動，且其反應譜不應小于現行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011

規(guī)定的所在地區(qū)的罕遇地震所對應的值。5%阻尼比的SSE反應譜應不大于5%阻尼比的OBE

反應譜的兩倍。

6.6.3儲罐相關結構或構件的阻尼值按GB51156-2015中7.1.6選取，當阻