LNG储罐建造用低温钢筋国产化分析.pdf

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1、INSIGHT{匦薹浊LNG储罐建造用低温钢筋国产化分析■文／丁乙何衢1．中国石化天然气分公司2．中国石化青岛液化天然气有限责任公司液化天然气(LiquefiedNatural产化可行性进行分析。GB50235~工业金属管道工程施工及GaS，LNG)即由天然气经净化处理，验收规范》及HG20255-95~化工金属再经超低温(-162℃)液化形成。我国一低温钢简介管道工程施工及验收规范都将设计LNG产业经过初期的探索发展，已经在我国一般将制造低温容器所使温度低于-29℃称为低温。这样我国形成了从液化、运输、接收站到终端利用的钢材称为低温钢，低温容器即生国标在对低温的定义出现了-29℃和用

2、的全产业链，正处于快速发展阶段。产、储存液化石油气、液氮、液氨等产一20~C两个标准，目前对低温的温度界自2008年以来我国LNG进口量以年均品的容器和输送管道，以及在寒冷地限还没有一个统一的界定。38％增长，2012年达到1470万t。由于我区使用的容器。我国低温容器设计规低温定义尚无统一界定，但对于国正在大力发展低碳经济，改善能源范将设计温度低于或等于-20℃称为低温钢材的相关性能有普遍认同。低结构，未来LNG的进口量仍会大幅增低温，例如GB150-1998~钢制压力容温钢材的使用必须应具有下列主要性加，预计到2020年将达到3000万t。目器附录C、HG20595—1998钢制低

3、温能：①使用温度要高于韧性一脆性转前，我国已建成投运LNG接收站6座，压力容器技术规定》等规定低温压力变温度；②组织结构在使用温度下保总接收能力2420万t／a，其他在建及拟容器的温度界限为小于等于一20℃，持稳定；③良好的焊接性和加工成型建LNG接收站l2座。到“十三五”末，中但也有资料将温度范围定为-40～性；④强度满足设计要求；⑤磁导率、国沿海LNG接收站的LNG接收能力可196℃。国外各国对低温的定义也无冷收缩率等满足某些特殊用途。以达到5090万t／a，约700亿m建设“】。统一标准，日本的JISB8243{压力容由于我国LNG接收站起步晚，器结构将低温定义为设计温度低于二、

4、LNG储罐建造用低温钢筋在接收站设计、施工等方面尚不能独一10℃；原西德DIN标准将低温钢的LNG通常储存在-162℃以下、自完成，尤其在关键的材料、设备的工作温度范围界定在一20～一269℃；压力为25～29kPa的微正压低温储生产、研发远远落后于国外。本文就美国的ASME规范中低温的控制指罐内，储罐容量一般在4万～20万m，LNG储罐用低温钢筋的相关性能、国标设定为一20下(-29℃)以下。我国LNG储罐按结构可分为单容罐、双容新彻龋产业NO．52014圈幽lIHslBHT罐、全容罐及薄膜罐4种形式，目前我化学成分分析，除必要的铁(Fe)元素裂纹扩展的角度考虑，板条组织更有国已建及

5、在建LNG储罐均为16万m外，其他主要化学成分见表l。优势。所以低温钢筋金相组织应为低全容型LNG储罐。全容型储罐通常由2．机械性能碳贝氏体组织，低碳贝氏体组织为中预应力混凝土外罐和9％镍(Ni)钢内室温下低温钢筋需满足的机械性温转变组织，热轧直接成材，无需热罐组成。混凝土外罐的主要用途是能见表2。处理．③从NSR分析，NSR值越大缺在LNG储罐正常操作时容纳LNG工由于低温钢筋极度工况可达口敏感性越小，NSR>1材料为塑性材质蒸气(BOG气体)，并在LNG储罐一167℃，此温度下材料需保持一定的料，低温下材料向脆性状态转变，在低发生泄漏时承装LNG液体并保持蒸机械性能，一167℃低温

6、环境下，低温钢温下有缺口状态低温钢筋的屈服强度发气密封。当LNG全容罐在正常操作筋的无缺口试棒在最大载荷下的平均和抗拉强度已非常接近，即在受力状(过量充注)导致外溢或者突发事故延伸率大于等于4％，有缺口试棒在最态下，缺口试样还未发生0．2％的残余(地震、内罐破裂等)时，LNG液体会大载荷下的平均延伸率大于等于1％。变形时，材料可能已发生断裂。因此为从9％Ni钢内罐泄露到环形空间，同缺口敏感系数是衡量金属性能的保证低温状态下低温钢筋的正常使用罐底、罐壁发生直接接触。这就要求重要指标，其表示为当金属材料产生及塑性，要求有缺口的抗拉强度必须混凝土外罐附加保冷措施及具有抗缺口，由缺口产生的局部

7、应力集中导大于无缺口的屈服强度。低温能力，混凝土及结构钢筋均应具致强度降低的程度，低温钢筋缺口敏有较好的抗低温性能。此类钢筋的极感系数(NsR)为：三LNG储罐建造用低温钢筋端工况应用条件均满足低于一20℃及NsR：查旦堡垫塑壁≥l的国产化情况一29℃，适用于低温钢的主要性能，可无缺口试棒的下屈服强度LNG储罐作为LNG接收站的核以称之为低温钢筋。分析以上技术性能可知：①心，由于其结构复杂、设计与使用工况目前国内尚无关于低温钢筋低温钢筋化学成分