14万m3预应力LNG巨型储罐简介

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一 概述

中东的卡塔尔国最近建造了几座储存在大气压下-165℃的液化天然气(LNG)巨型预应力混凝土储罐。每只容量为140，000m3，液化天然气存放在用特种钢钢板(9%镍钢)焊接而成并有刚性加强支撑的内罐中，内罐外设有预应力混凝土外壳。外罐的作用是增大储罐的总体安全，以抵抗内罐可能受到的外部冲击和收集由于偶然原因从内罐中渗漏出的液化天然气。该工程由日本的三菱重工与法国SGE公司联合设计和承包，合同造价前两只储罐共为104亿美元，可能建造的第三只为3100万美元。?

二、预应力混凝土外罐结构的尺寸和构造

每一LNG储罐支承在409根直径1m长约10m的钢筋混凝土桩基上，桩底置于坚硬的基岩上，桩顶面则固定在直径81.1m厚0.8m、用以支承钢板内罐的钢筋混凝土基础板上。预应力混凝土外罐内径76.3m、墙高40.3m，墙厚0.8m，混凝土墙内壁设置炭素钢钢板内衬以防止漏气。混凝土墙体竖向采用由10根Φ15、强度1860MPa钢绞线组成的VSL预应力后张束，束弯成∪形，两端锚于混凝土墙顶上。墙体环向采用由18根Φ15、强度1860MPa钢绞线组成的VSL预应力后张束，环向束每束围绕混凝土墙体半圈，分别锚固于布置成90°的四根竖向扶壁柱上。罐顶盖为钢筋混凝土球面穹顶，内径76.3m，厚0.4m(穹顶顶点离地面高49.5m)，支承于预应力混凝土圆形墙体上。穹顶顶面上还设有一工作平台，放置运行控制设备。混凝土穹顶内设有炭素钢钢板内衬，施工时作为模板，使用时用以防止气体渗漏。?

三、设计要求?

在正常使用条件下，预应力混凝土外罐必须绝对保证气密性，能抵抗超压19KPa与真空1.5KPa，设计与料的选择必须考虑潜在的各种危险情况。混凝土外罐必须能安全经受5小时的外部火灾，重110kg，速度160km/h飞行物的冲击，承受地震加速度0.21g，风力150km/h，以及内罐LNG的溢出。当发生溢出时，混凝土罐墙至少要保持10cm厚不开裂并至少要有平均压应力2MPa以保证结构有良好的抗渗性。由于储罐位于湿热的海边腐蚀环境之中，混凝土用的水泥和骨料都应经过选择以满足要求的标准，水泥用量每m3混凝土为400kg，硅灰为水泥重量的8%，以增加混凝土的密实性，用超级塑化剂8.4立升/m3，水灰比控制为0.37，最小坍落度为15cm，混凝土28天的立方体试块最小强度为50MPa。?以上只是对预应力混凝土外罐的轮廓介绍，致于钢结构内罐，钢筋混凝土圆形基础板，球面穹顶结构的构造和施工，以及储罐的保温、防渗、防腐蚀等问题，比较专门和复杂，不再作介绍。 该工程于1995年10月开工，1998年6月土建工程完工。

每一储罐的材料用量为：

混凝土桩用混凝土：3400m3；?

基础板、墙体、顶盖用混凝土=14200m3；?

普通钢筋：2600t；?

预应力筋： 360t。