《低温液化气体储罐系统技术规范》

低温液化气体储罐系统技术规范

1总则

1.1适用范围

1.1.1本文件提出了低温液化气体储存概念及其选择、低温储罐性能标准、配件及附

件配备、系统绝热以及储存系统试车等的一般要求。

1.1.2本文件适用于低温存储液化气体、储存容量达2000m3及以上、最低设计温度为

-196℃、最大设计压力为50kPa（表压）、最大设计负压为-1.5kPa（表压）的地上立式

圆筒形低压储罐系统。

1.2低温储罐系统的界定

1.2.1本文件适用的地上立式圆筒形低压储罐系统的范围如下：

与存储的低温液体、蒸发气以及气体置换相关联的所有部件，包括一个由金属、混

凝土或两者组合建造的盛装低温液体容器和介质蒸发气的容器，如果需要，还包括盛装

低温液体的次容器，但不包括拦蓄堤。

1.2.2根据买方和低温储罐系统承包商之间的约定，本标准规定的界定范围可以扩展

至低温储罐5m范围内（或低温储罐进出口管道的第一个弯头）的所有设备设施，包括外

部压力压管道。仪表、电气、电信的范围界定为至储罐临近的接线箱。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注

日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版

本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T150压力容器

GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差

GB/T3531低温压力容器用钢板

1

T/ZYJXxxxx—××××

GB/T3880一般工业用铝及铝合金板、带材

GB4053固定式钢梯及平台安全要求

GB/T5224预应力混凝土用钢绞线

GB/T8163流体输送用无缝钢管

GB/T12459钢制对焊管件类型与参数

GB/T12771流体输送用不锈钢焊接钢管

GB/T13401钢制对焊管件技术规范

GB/T13480建筑用绝热制品压缩性能的测定

GB/T14370预应力筋用锚具、夹具和连接器

GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管

GB/T20801压力管道规范工业管道

GB/T24510低温压力容器用镍合金钢板

GB/T24511承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带

GB/T26978现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐的设计与建造

GB/T32983建筑用绝热制品压缩蠕变性能的测定

GB50007建筑地基基础设计规范

GB50009建筑结构荷载规范

GB50010混凝土结构设计规范

GB50011建筑抗震设计规范

GB/T50046工业建筑防腐蚀设计标准

GB50057建筑物防雷设计规范

GB50116火灾自动报警系统设计规范

GB50183石油天然气工程设计防火规范

GB50316工业金属管道设计规范

GB50493石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

GB51081低温环境混凝土应用技术规范

GB51156液化天然气接收站工程设计规范

GB/T51257液化天然气低温管道设计规范

GB/T51408建筑隔震设计标准

2

GB55002建筑与市政工程抗震通用规范

GB55003建筑与市政地基基础通用规范

GB55008混凝土结构通用规范

HG/T20592～HG/T20635钢制管法兰、垫片、紧固件

JGJ94建筑桩基技术规范

JGJ369预应力混凝土结构设计规范

NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件

NB/T47013.1～NB/T47013.13承压设备无损检测

NB/T47014承压设备焊接工艺评定

NB/T47015压力容器焊接规程

SH3097石油化工静电接地设计规范

SY/T0608大型焊接低压储罐的设计与建造

SY/T7349低温储罐绝热防腐技术规范

TSGZ8001特种设备无损检测人员考试规则

YB/T4641液化天然气储罐用低温钢筋

3术语和定义

3.1储罐系统tanksystem

包括盛装低温液化气体的内罐，次容器底板及热角保护（如有）、绝热材料、存储

介质蒸发气的外罐、以及储罐附件、仪表和本文件范围内的所有其他部件。

3.2储罐部件术语

3.2.1

环形空间annularspace

自支撑式储罐的内罐壁与外罐壁或外罐墙之间的空间。

3.2.2

基础加热系统baseheatingsystem

为防止储罐承台或基础土壤冻胀而在储罐承台中设置的加热系统。

3.2.3

承台baseslab

3

T/ZYJXxxxx—××××

用于支撑储罐系统的混凝土筏板。

3.2.4

拦蓄堤dikewall

用于防止低温液化气事故溢出的构造。

3.2.5

架高基础elevatedfoundation

由桩或墩（短桩）支撑承台形成的高于地面的基础型式。目的是为了在地面和基础

之间形成一定高度的空气层间隙。

3.2.6

罐底承压绝热材料loadbearinginsulation

用于罐底绝热并将载荷传递到承重结构的有特殊抗压强度特性的绝热材料。

3.2.7

低温液体主容器primaryliquidcontainer

正常操作工况下，储罐系统中用于盛装低温液体的部件。

3.2.8

蒸发气容器primaryvaporcontainer

正常操作工况下，储罐系统中用于盛装低温液体蒸发气的部件。

3.2.9

泵井pumpcolumn

用于放置低温泵及电机的储罐部件。泵井由罐顶穿出。

3.2.10

盛装置换气体的容器primaryvaporcontainer

储罐系统中仅用于盛装置换气体，接触低温介质会导致其失效的容器（包括双层拱

顶单容罐的外罐）。

3.2.11

低温罐顶refrigeratedtemperatureroof

正常操作工况下，接近于低温液体温度的罐顶（如：双层拱顶单容罐的内罐罐顶、

绝热设置在拱顶外侧的单壁罐的罐顶）。

3.2.12

4

低温液体次容器secondaryliquidcontainer

用于盛装由主容器中泄漏的低温液体的储罐部件。

3.2.13

吊顶suspendeddeck

悬挂在固定罐顶上的结构，用于支撑内罐上方罐内绝热材料。

3.2.14

热角保护系统thermalcornerprotectionsystem

位于储罐系统环形空间内，具有绝热和液密性的结构，用于在主容器发生泄漏时对次容

器的保护。

3.2.15

衬层vaporbarrier

防止水蒸发气（湿汽）进入次容器及绝热材料，同时防止产品蒸发气（BOG）从次

容器中逸出的衬板。

3.2.16

蒸发气（BOG）容器warmproductvaporcontainer

内罐为敞口带平吊顶的双金属壁低温单容、双容储罐系统的外罐，包括吊顶绝热层

以上的罐顶部分。

3.3液位和容量术语

3.3.1

设计液位designliquidlevel

操作过程中，储罐可能达到的最高液位。

3.3.2

储罐最大储存液体容积maximumliquidcapacity

储罐设计液位至储罐底之间的总容积。

3.3.3

最大正常操作容积maximumnormaloperatingcapacity

储罐在最大正常操作液位至储罐底之间的容积。

3.3.4

5

T/ZYJXxxxx—××××

最大正常操作液位maximumnormaloperatinglevel

正常操作过程中，储罐的最大正常操作液位。

3.3.5

最小正常操作液位minimumnormaloperatinglevel

维持储罐泵正常操作的最低液位。

3.3.6

净工作容积networkingcapacity

储罐在最大正常操作液位和最小正常操作液位之间的容积。

3.3.7

过装保护裕量overfillprotectionmargin

在最大正常操作液位和设计液位之间的容量。

3.3.8

干板freeboard

在设计液位之上至罐壁板上沿之间的距离。

3.3.9

地震干板seismicfreeboard

地震工况下最大正常操作液位至罐壁板上沿的距离。

3.3.10

死区液位heel

最低正常操作液位以下为死区液位。

3.4工艺术语

3.4.1

蒸发boil-off

环境温度通过传热引起的罐内低温液体的气化过程。

3.4.2

蒸发率boil-offrate

是指基于项目规定的最高日平均气温、太阳辐射热等环境因素，在假设无风的条件

下，纯存储产品的日（24小时）蒸发质量与储罐最大存储液体质量的百分比。

3.4.3

6

设计压力designpressure

设计条件下，存储的液化气体液面之上的气相空间的最大正压（表压）和最小负压

（表压）。

3.4.4

设计温度designtemperature

在正常操作工况下，设定的储罐部件的温度。设计温度与设计压力一起作为设计载

荷条件。

3.4.5

最低设计金属温度minimumdesignmetaltemperature

在正常操作工况下，预期储罐金属部件在可能条件下达到的最低温度值。

3.4.6

最低日平均气温minimumdailymeantemperature

历年来，日平均气温的最低值。

3.4.7

置换purging

通过替换、扩散或其组合作用，将封闭储罐系统中的一种气体换成另外一种气体。

3.4.8

翻滚rollover

由于处于不同液位的低温液体密度不同而引起的介质间剧烈运动的不稳定状态，并

释放出大量气化气体的现象。

3.4.9

安全阀整定压力setpressure

泄压安全阀开启时的压力（表压）。

3.4.10

真空安全阀整定压力setvacuum

真空安全泄放装置开启时的压力（表压）。

3.5地震术语

3.5.1

操作基准地震(OBE)operatingbaseearthquake

7

T/ZYJXxxxx—××××

不会造成系统损坏、不影响系统重新启动并继续安全运行的最大地震。

注:此级别的地震作用不会损害储罐系统运行的完整性，能够保证公共安全。

3.5.2

安全停运地震（SSE）safeshutdownearthquake

不会造成系统基本功能失效和破坏的最大地震。该级别的地震作用可能会造成装置

和储罐的局部永久性损坏，但不会破坏系统的完整性。若未经过仔细检验和结构评估，

该储罐将不能继续使用。

3.5.3

安全停运震后余震（ALE）aftershocklevelearthquake

指在SSE水准地震发生后，内罐（主容器）可能发生泄漏事故，但应保持外罐（次容

器）或周围的拦蓄堤完好，余震后应能容纳内罐（主容器）的液体储存量。

3.5.4

地震液晃波高seismicsloshingwaveheight

地震时地面晃动导致罐内液体晃动的波高。

3.6组织定义

3.6.1

买方purchaser

项目业主或其委托的管理方。

3.6.2

储罐系统承包商tanksystemcontractor

承担储罐设计、供货、建造、检验及试验的公司或组织。

4储罐型式的选择

4.1概述

除了本文件定义和描述的各种储存理念的储罐型式，也允许使用其它存储理念的储

罐型式，但不在本文件的适用范围内。

4.2单容储罐系统

4.2.1单容储罐系统可以是具备液密和气密性的单壁储罐，或由内罐和外罐组成的双

8

壁储罐系统，但内罐具有液密性，用于储存低温液体产品。

4.2.2外罐是为了防止绝热系统受潮并可以保持产品蒸发气的压力，而不是为了在内

罐发生泄漏时储存低温液体。

4.2.3内罐应该用耐低温材料建造。外罐（如果有）应具有气密性,一般用碳钢建造。

4.2.4单容储罐系统应设置泄漏时储存低温液体的拦蓄堤。

4.2.5不同型式的单壁单容储罐和双壁单容储罐理念描述见图1至图4。

45

6

7

3

8

2

1

标引序号说明：

1——混凝土基础；5——带绝热材料的吊顶；

2——拦蓄堤（次容器）；6——外壁绝热材料；

3——内罐（主容器）；7——绝热层保护层；

4——罐顶（蒸发气容器）；8——底部绝热材料。

图1单容储罐系统（带绝热吊顶的钢制单壁单容罐）

4

5

6

3

7

2

1

标引序号说明：

1——混凝土基础；5——外部绝热材料；

2——拦蓄堤（次容器）；6——绝热层保护层；

3——内罐（主容器）；7——底部绝热材料。

9

T/ZYJXxxxx—××××

4——低温罐顶（蒸发气容器）；

图2单容储罐系统（钢制单壁单容罐）

45

6

7

38

29

1

标引序号说明：

1——混凝土基础；6——环形空间绝热材料；

2——拦蓄堤（次容器）；7——外罐壁（蒸发气容器）；

3——内罐（主容器）；8——外罐底板（蒸发气容器）；

4——罐顶（蒸发气容器）；9——底部绝热材料。

5——带绝热材料的吊顶；

图3单容储罐系统（带绝热吊顶的双金属壁单容罐）

45

6

7

8

3

9

2

1

标引序号说明：

1——混凝土基础；6——绝热材料（环形空间和顶部空间）；

2——拦蓄堤（次容器）；7——外罐壁（置换气容器）；

3——内罐（主容器）；8——外罐底板（置换气容器）；

4——外罐顶（置换气容器）；9——底部绝热材料。

5——低温罐顶；

图4单容储罐系统（双拱顶双金属壁单容罐）

4.3双容储罐系统

10

4.3.1该系统包括一个具有液密和气密功能的单容罐系统，建于具有液密性的次容器

内。

4.3.2当主容器发生泄漏时，次容器储存泄漏的所有液体，但次容器不能储存或控制

泄漏的低温液体所产生的蒸发气。在主容器和次容器之间的环形空间距离不应超过6m。

4.3.3次容器可以采用金属或混凝土建造。

4.3.4不同型式的双容储罐理念描述见图5和图6。

56

4

7

8

3

9

2

10

1

标引序号说明：

1——混凝土基础；6——带绝热材料的吊顶；

2——次容器（低温钢）；7——环形空间绝热材料；

3——内罐（主容器）；8——绝热层保护层；

4——防雨罩；9——次容器底板（低温钢）；

5——罐顶（蒸发气容器）；10——底部绝热材料。

图5双容储罐系统（钢制主容器和钢制次容器的双容罐）

56

4

7

8

9

3

10

2

11

112

标引序号说明：

1——混凝土基础；7——环形空间绝热材料；

2——次容器（混凝土）；8——外罐壁（蒸发气容器）；

11

T/ZYJXxxxx—××××

3——内罐（主容器）；9——绝热层保护层；

4——防雨罩；10——底部绝热材料；

5——罐顶（蒸发气容器）；11——热角保护；

6——带绝热材料的吊顶；12——次容器底板（低温钢）。

图6双容储罐系统（钢制主容器、钢制蒸发气容器和混凝土次容器的双容罐）

4.4全容储罐系统

4.4.1该系统包括一个钢制内罐和一个具有液密及气密性的次容器。两者都能独立地

储存低温液体。

4.4.2在内罐发生泄漏时，次容器应能储存泄漏出的低温液体介质并能有序控制蒸发

气的排放。

4.4.3次容器可以用金属或混凝土建造。

4.4.4在正常操作时需要储罐系统是气密的。在内罐泄漏（紧急）的情况下，允许储

罐系统渗透性泄漏。

4.4.5对于预应力混凝土外罐，一般在混凝土罐壁与承台连接部位设置次容器底板和

热角保护，以便将这个刚性连接区域与低温液体隔离开，从而解决在低温状态下罐壁与

承台的连接处因机械约束而产生的不利影响。

4.4.6不同型式的全容储罐理念描述见图7、图8和图9。

5

4

6

37

28

1

标引序号说明：

1——混凝土基础；5——带绝热材料的吊顶；

2——外罐壁（低温钢次容器）；6——环形空间绝热材料；

3——内罐（主容器）；7——次容器底板（低温钢）；

4——罐顶（蒸发气容器）；8——底部绝热材料。

图7全容储罐系统（带绝热吊顶的双金属壁全容罐）

12

5

4

6

7

8

3

9

2

10

1

11

标引序号说明：

1——混凝土基础；7——外罐衬板；

2——预应力混凝土外罐（次容器）；8——泵井；

3——内罐（主容器）；9——外罐底衬板；

4——罐顶（蒸发气容器）；10——底部绝热材料；

5——带绝热材料的吊顶；11——热角保护（低温钢）；

6——环形空间绝热材料；12——次容器底板（低温钢）。

图8全容器储罐系统（带预应力混凝土外罐的全容罐）

75

4

6

7

8

3

9

2

10

1

11

标引序号说明：

1——混凝土基础；7——外罐衬板；

2——预应力混凝土外罐（次容器）；8——外罐底衬板；

3——内罐（主容器）；9——底部绝热材料；

4——罐顶（蒸发气容器）；10——热角保护（低温钢）；

5——带绝热材料的吊顶；11——次容器底板（低温钢）。

6——环形空间绝热材料；

图9全容储罐系统（带预应力混凝土外罐的全容罐）

13

T/ZYJXxxxx—××××

5储罐系统设计

5.1储罐布置与间距

5.1.1低温储罐宜布置在工程地质良好的区域。

5.1.2低温储罐布置间距应符合GB50183或项目规定设计防火规范的有关规定。

5.2储罐液位和容积

5.2.1设计液位以上的罐壁高度应包含至少300mm干板裕量；内罐罐壁的高度还要应满

足地震液晃波高的要求。地震时液晃波高应按相应的地震设计规范计算并满足6.6.9的要

求。

5.2.2过装保护裕量应由买方根据储罐高度、容积或最大正常操作液位与设计液位之

间的规定充装时间来确定，以便在达到设计液位之前关停进料操作。

5.2.3最小正常操作液位由外输泵重启以及正常运行最小液位确定，但不应小于

150mm，以便维持储罐的操作温度。

图10储罐液位和容积

5.3储罐的设计的一般原则

5.3.1低温储罐设计应满足在储罐全生命周期内所承受的规范规定的载荷及其组合。

任何单一工况下，正常载荷只应与一个非正常载荷进行组合。

5.3.2低温储罐材料选择应满足储罐的使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和

14

操作特点等）、材料的性能（力学性能、工艺性能、化学成分和物理性能）、储罐的建

造工艺以及经济合理性。所用材料应符合规范所规定的材料标准，并有质量证明文件。

5.3.3正常操作工况下，主容器能够盛装液化气体。单容罐的蒸发气容器和全容罐的

次容器应能够承受储罐的工作压力，并有一定的裕量，以免在正常操作条件下发生放空。

5.3.4在本文件规定的非正常操作条件下，主容器的设计应能够满足储存液化气体的

要求。假设因为任何未预见的情况而导致主容器泄漏，次容器或拦蓄堤的设计和尺寸应

能保证盛装主容器内的最大持液量。

5.3.5当主容器泄漏和次容器发生火灾时，双容罐的次容器罐壁应能在火灾期间储存

液体。

5.3.6当相邻储罐系统的主容器或次容器发生火灾时，双容罐和全容罐的次容器应保

持结构完整，避免对主容器造成损坏并使其泄漏。

5.3.7储罐绝热系统应能保证小于设计要求的蒸发率或买方指定的最大蒸发率。

5.3.8对于存在发生翻滚风险的储存产品，应按5.6.4的要求采取预防措施。

5.3.9储罐系统各部件的最低设计温度应按如下原则确定:

a)主容器和次容器、盛载低温液体或气体的工艺管线以及与之相连的非焊接部件，

设计温度应不高于标准大气压下纯介质的沸点温度(见附录A)。若设计工况中有

引入过冷介质，则设计温度要求更低；

b)低温拱顶（如图2，图4所示）和吊顶以及与之相连的非焊接部件，最低设计温

度应等于主容器的设计温度；

c)和以上各构件相焊接的零部件（如开口、接管、锚固件、加强筋和附件）等，

其设计温度等于与之相焊部件的金属温度；

d)除非进行了热分析，蒸发气容器（或置换气容器）的设计温度应等于最低日平

均气温减20℃；

e)蒸发气容器（或置换气容器）的局部区域（如工艺接管与蒸发气容器的连接件）

的温度低于环境温度，则设计温度应考虑局部低温的影响；

f)与蒸发气容器（或置换气容器）相连接的非焊接件，其设计温度取决于该部件

15

T/ZYJXxxxx—××××

是否位于绝热系统中，但不应高于（4）、（5）中规定的温度。

5.3.10储罐系统的设计应考虑在安装和操作工况下，由于温差导致的储罐部件之间出

现的变形。自由变形被约束的部件，应设计具有足够的柔性，以便保持结构的完整性。

5.3.11储罐系统基础的设计条件，应包括土壤性质及特性（包括预计的沉降）。下列

构件设计应考虑预测的基础沉降（见附录B）：

a)底部绝热系统；

b)主容器和次容器；

c)预应力系统；

d)包括连接管道在内的储罐附件；

e)桩或其它结构支撑系统。

5.3.12当储罐基础下土壤有可能发生冻胀时，应采取储罐基础加热措施，或采用架高

基础型式，保证支撑储罐基础土壤的温度在0℃以上。

5.4工艺系统

5.4.1一般规定

5.4.1.1工艺管道组件的设计、材料选择，检验及试验要求应满足GB/T20801、GB50316、

GB/T51257的要求。

5.4.1.2在内、外罐之间的低温液化气体和蒸发气管道系统中不允许采用法兰连接。

5.4.1.3当存储介质在标准大气压下的沸点高于建罐地区最冷月平均气温时，低温液化

气体储罐内气相空间保冷层应采取凝液排放措施。

5.4.1.4储罐应设置满足预冷、运行和停车操作要求的液位、压力、温度检测仪表。

5.4.1.5低温液化气体储罐应设置满足正常操作、高压、低压及负压监测需要的压力表。

高压、低压及负压监测仪表应具有报警和联锁功能。

5.4.1.6低温储罐不宜在最大操作液位以下开口。特殊情况下确需开口的，应满足如下

要求：

a)对于单容罐，最大操作液位以下开口的工艺管线应该设置罐内关断阀。罐内关

断阀应在外部管道失效和失电时应具有自动启动和远程遥控启动的功能，且罐

16

内关断阀的设计和安装应该保证在外部管道应力导致的任何破裂失效前关闭。

b)对双容罐或全容罐，如果业主要求在最大操作液位以下开口，应进行风险评估

后实施；除必须满足上述（1）中的要求外，还应在次容器外另设拦蓄堤，拦蓄

堤的容积应满足内部关断阀关闭前全管线破裂泄漏量的110%。

5.4.2进料管线

进料管线可采用顶进料和/或底进料形式。当有可能发生储液翻滚时，应分别设置顶

部进料和底部进料以满足减少翻滚的要求。顶部进料管线的下端应设置倾斜的导向板，

避免进液飞溅到罐壁板一侧。

5.4.3出料系统

5.4.3.1除非特别要求，出料管线应设置在罐顶，由泵井和罐内潜液泵组成的出料系统

应能够将储液输送到罐顶上的出口管线。

5.4.3.2泵井设计应满足如下要求：

a)泵井应由外罐顶支撑并从罐顶向下延伸到内罐底附近；

b)泵井结构设计应允许在储罐操作条件下通过泵井将潜液泵安装和拆除；

c)泵井的设计、建造和检验应符合GB/T150的要求；

d)泵井应设置底阀，底阀处于打开外置时与罐底板的净空间至少为25mm；

e)泵井应进行振动分析。使得泵井的自振频率与操作谐振频率至少相差20％；

f)泵井的设计压力取值应满足泵的关闭压力及配套工艺系统的要求。

5.4.3.3蒸发气出口

蒸发气出口管线的入口应位于内罐设计液位以上的气相空间。如果储罐有吊顶结构，

该管线应伸到吊顶以下的气相空间。蒸发气入口的位置应远离顶部进料管。

5.4.4置换系统

5.4.4.1储罐应设置置换系统以满足本文件规定的储罐投用前罐内气相氧含量及水露

点的要求，通常在储罐穹顶及环形空间应设置测定气相氧含量及露点的取样口。

5.4.4.2储罐置换系统在储罐系统安全停运后，通过气体置换达到人员能够安全进入的

状态。

17

T/ZYJXxxxx—××××

5.4.5冷却系统

5.4.5.1储罐应设置预冷管线。预冷管线上应设置压力、温度、流量检测仪表和调节流

量的阀门，以满足本文件对冷却速度的要求。

5.4.5.2对于存储介质温度低于-50℃的低温储罐，冷却管线应设置喷嘴，并从靠近主

容器顶部中心位置进冷却介质。

5.5储罐压力泄放系统

5.5.1概述

5.5.1.1液化天然气储存系统的安全阀和真空安全阀的设计应符合GB51156和本文件的

要求。

5.5.1.2低温液化气体储罐（LNG储罐除外）应设置两级排放系统，第一级宜通过压力控

制阀，超压排放气排放至火炬系统，第二级应通过储罐安全阀排放至火炬系统。

5.5.2安全阀

5.5.2.1低温液化气体储罐应设置安全阀及备用安全阀。

5.5.2.2安全阀选型时应考虑系统泄放量、安全阀进出口管线的压力损失等因素。

5.5.2.3安全阀入口管线应穿过储罐吊顶，并位于内罐（主容器）的设计液位之上，以

防止低温蒸发气进入外罐拱顶和吊顶之间的空间。

5.5.2.4安全阀的泄放量应按下列工况可能的组合进行计算：

a)火灾时的热量输入；

b)充装时的置换气及闪蒸气；

c)大气压降低；

d)泵冷循环带入的热量；

e)控制阀失灵；

f)储罐自环境吸热；

g)翻滚（如有）。

5.5.2.5除上述要求外，全容罐需要的泄放能力还应满足下列要求：

a)内罐（主容器）泄漏产生的蒸发气：其泄放流量按内罐（主容器）第一圈壁板

上一个直径为20mm孔的泄放量来确定；

18

b)如果风险分析和业主方有要求，则应满足过装溢流所产生的蒸发气量要求。

5.5.3真空安全阀

5.5.3.1低温液化气体储罐应设置补气阀和真空安全阀，真空安全阀应设置备用。

5.5.3.2真空安全阀选型时应考虑系统泄放量、真空安全阀出口管线的压力损失、开启

压力等因素。

5.5.3.3补气阀及真空安全阀最大流量应按下列工况进行组合计算：

a)大气压升高；

b)泵抽出最大流量；

c)蒸发气压缩机抽出最大流量。

5.5.3.4真空安全阀应允许空气进入蒸发气空间，应考虑空气由于温度变化导致的体积

变化。

5.6储罐罐表系统

5.6.1液位指示和过装保护

低温液化气体储罐液位检测仪表的设置和液位控制应符合下列规定：

a)应设置2套独立的液位计，达到高高液位或低低液位时应报警和联锁；

b)应设置1套独立的、用于高液位监测的液位计，达到高高液位时应报警和联锁；

c)基于储罐的最大充装体积流量，从最高操作液位上升至高高液位的时间不宜小

于10分钟，达到高高液位时应联锁关闭入口阀门；

d)储罐低低液位应根据液化天然气储罐类型及罐内泵特性确定。

5.6.2压力指示

5.6.2.1应设置压力指示仪表来监测和控制储罐压力。

5.6.2.2压力指示仪表应连接到设计液位之上的位置。

5.6.3温度指示

5.6.3.1内罐（主容器）应配备温度监测装置，以便根据操作的需要控制储罐冷却状态、

基础加热和监测低温液体及蒸发气温度。

5.6.3.2为了控制储罐冷却状态，内罐底板及内罐罐壁上应布置测温元件。

19

T/ZYJXxxxx—××××

5.6.3.3储罐温度计的设置应符合下列规定：

a)内罐（主容器）应设置多点温度计，相邻2个测温传感器之间的垂直距离不超

过2m；

b)气相空间宜设置温度计；

c)内罐（主容器）罐壁及底部应设置监测预冷及升温的温度计；

d)外罐内壁下部及底部环形空间应设置监测泄漏的温度计，温度达到低限值时应

报警。

5.6.4翻滚防护

5.6.4.1在可能发生翻滚的条件，应通过主动管控方式避免发生翻滚。主动管控措施包

括设置液位-温度-密度（LTD）测量系统、通过顶部或底部进料方式或再循环方式使储液

混合。

5.6.4.2液位－温度－密度（LTD）测量系统应沿罐内液体高度方向设置，进行全液位的

储液密度监测并在接近形成翻滚的条件时发出报警。

5.6.5泄漏检测

5.6.5.1双容罐和全容罐应设置内罐（主容器）泄漏检测系统。当买方要求或风险分析

结果要求时，双壁单容储罐也可设置该系统。

5.6.5.2泄漏检测系统的设计可基于下列任一情况：

a)温度变化；

b)气体探测；

c)压力变化。

6储罐罐体设计

6.1设计荷载及荷载组合

本文件范围内的储罐罐体，除满足以下规定外，储罐设计载荷还应满足GB/T26978

的相关要求。

6.1.1正常载荷

a)介质静液压、设计正/负压力（气相）；

b)主容器所受绝热材料的外压；

20

c)活载荷，包括：外罐顶均布荷载、吊顶均布载荷，平台和通道上的均布荷载；

d)耐压试验载荷；

e)OBE水准地震载荷；

f)预应力荷载（对预应力混凝土外罐）；

g)停运时产生的载荷；

h)预计不均匀沉降引起的载荷。

6.1.2非正常载荷

除以上规定的正常载荷外，设计中还应考虑以下非正常因素导致的载荷：

a)主容器液体泄漏产生的载荷（适用于双容和全容储罐系统）；

b)基于风险评估的载荷，例如：火灾、冲击波、外部撞击物等（如果买方要求）；

c)SSE和ALE水准地震载荷。

6.2钢制内罐（主容器）设计要求

6.2.1钢制内罐（主容器）罐壁设计应包含正常操作、耐压试验、OBE/SSE水准地震等

工况下所承受的载荷及其组合，还应满足储罐停运工况时，罐壁在绝热层外压作用下的

稳定性要求。

6.2.2钢制内罐（主容器）罐底边缘板的设计应计及OBE/SSE水准地震载荷，其厚度和

宽度不应小于SY/T0608和GB/T26978的要求。

6.2.3钢制内罐（主容器）的罐底中幅板间的连接方式、最小厚度应符合GB/T26978

的要求。

6.2.4除特别说明外，钢制内罐（主容器）的罐壁最小厚度应不低于GB/T26978的要

求。

6.3钢制次容器和蒸发气容器（含置换气容器）设计要求

6.3.1钢制次容器设计应包含正常操作工况、压力试验工况（如果需要）、风载荷以

及OBE/SSE水准地震等载荷及其组合，还包含大泄漏工况、大泄漏与ALE水准地震的组合

工况。

6.3.2钢制次容器大泄漏工况不按承受长期液体载荷考虑，材料许用应力不超过以下

21

T/ZYJXxxxx—××××

值的小者：

a)内罐（主容器）正常操作工况下材料许用应力的1.5倍；

b)内罐（主容器）水压试验工况下材料许用应力。

6.3.3钢制蒸发气容器（含置换气容器）应包含正常操作工况、OBE/SSE水准地震以及

风载荷等工况下所承受的载荷及其组合。

6.3.4钢制次容器和蒸发气容器（含置换气容器）的边缘板、罐底中幅板设计应符合

GB/T26978的要求。

6.3.5钢制次容器和蒸发气容器（含置换气容器）的罐底中幅板间的连接方式及最小

厚度应符合GB/T26978的要求。

6.3.6钢制次容器和蒸发气容器（含置换气容器）的罐顶板、抗压环应符合SY/T0608

的要求。

6.3.7预应力混凝土次容器的设计应符合GB/T26978的要求。

6.4储罐的锚固

6.4.1钢制主容器和次容器锚固设计时应计及下列因素：

a)锚固件与储罐连接处之间的位移差；

b)储罐连接处的局部应力；

c)由于温差和焊缝存在而产生的沿锚固件长度方向强度的不同；

d)内罐（主容器）锚固件穿过储罐次容器底板连接的详细结构应满足液密性和所

有工况下温差变形的要求；

e)储罐锚固件应沿罐体周围均匀分布，最大间距为3m。

6.4.2在的SSE和ALE工况下，主容器和次容器的锚固件与罐壁间以及锚固件与基础

间的设计载荷应按锚固件材料最小规定屈服强度的1.25倍取值。与罐壁或罐底基础连

接处以及锚带可考虑低温强化影响。

6.5混凝土储罐热角保护系统

6.5.1罐壁-承台采用固定连接结构的混凝土外罐，通常的解决方案是设置热角保护系

22

统。热角保护系统可以承受全泄漏的液柱静压力，或者可以通过绝热材料将部分压力传

递到外罐壁。

6.5.2如需设置热角保护系统，其设计应该包括以下内容：

a)热角保护顶部位置；

b)正常操作、泄漏以及震后余震（ALE）工况下，罐壁与次容器底板之间的位移差；

c)罐壁预应力和蠕变造成的位移差；

d)基础沉降造成的罐壁转动；

e)在罐壁和热角保护顶部连接之间的收缩量差；

f)热角保护系统和承载绝热材料之间的安装偏差。

6.6抗震分析

6.6.1概述

6.6.1.1储罐抗震系统的设计应满足OBE,SSE,ALE三种水准地震的要求。

6.6.1.2应通过地震安全评价确定储罐系统（包括基础）的设计地震参数。

6.6.1.3除非特别规定，当地面峰值地震加速度小于0.05g时，储罐结构可不要求进行

抗震设计，只需计算地震引起的液晃波高。

6.6.2场地水平地震反应谱

6.6.2.1正常操作地震（OBE）地震反应谱

正常操作地震（OBE）应为50年内超越概率10%（重现期475年）、阻尼比为5%的反应

谱表示的地震动，且其反应谱不应小于现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规

定的所在地区的抗震设防地震所对应的值。

6.6.2.2安全停运地震（SSE）地震反应谱

安全停运地震（SSE）应为50年内超越概率为2%（重现期2475年）、阻尼比为5%的反

应谱表示的地震动，且其反应谱不应小于现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011

规定的所在地区的罕遇地震所对应的值。5%阻尼比的SSE反应谱应不大于5%阻尼比的OBE

反应谱的两倍。

6.6.3储罐相关结构或构件的阻尼值按GB51156-2015中7.1.6选取，当阻