14萬m3預應力LNG巨型儲罐簡介

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一  概述

中東的卡塔爾國最近建造了幾座儲存在大氣壓下-165℃的液化天然氣(LNG)巨型預應力混凝土儲罐。每只容量為140，000m3，液化天然氣存放在用特種鋼鋼板(9%鎳鋼)焊接而成并有剛性加強支撐的內罐中，內罐外設有預應力混凝土外殼。外罐的作用是增大儲罐的總體安全，以抵抗內罐可能受到的外部沖擊和收集由于偶然原因從內罐中滲漏出的液化天然氣。該工程由日本的三菱重工與法國SGE公司聯合設計和承包，合同造價前兩只儲罐共為104億美元，可能建造的第三只為3100萬美元。?

二、預應力混凝土外罐結構的尺寸和構造

每一LNG儲罐支承在409根直徑1m長約10m的鋼筋混凝土樁基上，樁底置于堅硬的基巖上，樁頂面則固定在直徑81.1m厚0.8m、用以支承鋼板內罐的鋼筋混凝土基礎板上。預應力混凝土外罐內徑76.3m、墻高40.3m，墻厚0.8m，混凝土墻內壁設置炭素鋼鋼板內襯以防止漏氣。混凝土墻體豎向采用由10根Φ15、強度1860MPa鋼絞線組成的VSL預應力后張束，束彎成∪形，兩端錨于混凝土墻頂上。墻體環向采用由18根Φ15、強度1860MPa鋼絞線組成的VSL預應力后張束，環向束每束圍繞混凝土墻體半圈，分別錨固于布置成90°的四根豎向扶壁柱上。罐頂蓋為鋼筋混凝土球面穹頂，內徑76.3m，厚0.4m(穹頂頂點離地面高49.5m)，支承于預應力混凝土圓形墻體上。穹頂頂面上還設有一工作平臺，放置運行控制設備。混凝土穹頂內設有炭素鋼鋼板內襯，施工時作為模板，使用時用以防止氣體滲漏。?

三、設計要求?

在正常使用條件下，預應力混凝土外罐必須絕對保證氣密性，能抵抗超壓19KPa與真空1.5KPa，設計與料的選擇必須考慮潛在的各種危險情況。混凝土外罐必須能安全經受5小時的外部火災，重110kg，速度160km/h飛行物的沖擊，承受地震加速度0.21g，風力150km/h，以及內罐LNG的溢出。當發生溢出時，混凝土罐墻至少要保持10cm厚不開裂并至少要有平均壓應力2MPa以保證結構有良好的抗滲性。由于儲罐位于濕熱的海邊腐蝕環境之中，混凝土用的水泥和骨料都應經過選擇以滿足要求的標準，水泥用量每m3混凝土為400kg，硅灰為水泥重量的8%，以增加混凝土的密實性，用超級塑化劑8.4立升/m3，水灰比控制為0.37，最小坍落度為15cm，混凝土28天的立方體試塊最小強度為50MPa。?以上只是對預應力混凝土外罐的輪廓介紹，致于鋼結構內罐，鋼筋混凝土圓形基礎板，球面穹頂結構的構造和施工，以及儲罐的保溫、防滲、防腐蝕等問題，比較專門和復雜，不再作介紹。 該工程于1995年10月開工，1998年6月土建工程完工。

每一儲罐的材料用量為：

混凝土樁用混凝土：3400m3；?

基礎板、墻體、頂蓋用混凝土=14200m3；?

普通鋼筋：2600t；?

預應力筋： 360t。