通常LNG储存在-162℃,低温下金属材料的性质较常温状态有很大变化。为保证LNG储罐的安全,选用制造低温储罐的金属材料须考虑以下因素:
①常温至-196℃(设计温度)范围内的强度。
②在使用温度范围内具有足够的韧性和塑性,以免发生脆性破坏。
③稳定的金相结构。
④具有良好的加工性和焊接性。
⑤价格低廉,且容易采购。
⑥适合低温要求的物理性能
低温储罐中,LNG处于沸腾状态,在LNG储罐区的一些管道及液化工段末端,它接近于沸腾状态,外来的热量传入会导致气化使压力超高,致使安全阀打开或造成更大的破坏。
LNG储罐特性要求:
(1)耐低温:
常压下液化天然气的沸点为-162℃。因此LNG要求储罐具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。
(2)安全要求高:
由于罐内储存的是低温液体,LNG储罐一旦出现意外,冷藏的液体会大量挥发,气化量大约是原来冷藏状态下的625倍,在大气中形成爆炸混合物。因此要求储罐采用双层壁结构,运用封拦理念,在第一层罐体泄漏时,第二层罐体可对泄漏液体与蒸发气实现完全封拦,确保储存安全。
(3)抗震性能好:
一般建筑物的抗震要求是在规定地震荷载下裂而不倒。为确保LNG储罐在意外荷载作用下的安全,储罐必须具有良好的抗震性能。确保在给定地震烈度下罐体不损坏。
(4)施工要求严格:
储罐焊缝必须进行100%磁粉检测(MT)及100%真空气密检测(VBT)。要严格选择保冷材料,施工中应遵循规定的程序。
目前,适宜建造低温储罐内罐的材料主要有9Ni钢,如国产的06Ni9钢、ASTMA553TypeI以及奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti等。中小型LNG储罐的内罐常用奥氏体不锈钢制造,大型及特大型。