固定式LNG儲(chǔ)罐規(guī)范NFPA59A

固定式LNG儲(chǔ)罐規(guī)范NFPA59A1.1

基本要求1.1.1

檢測(cè)。最初使用前，應(yīng)對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測(cè)，以確保符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工程設(shè)計(jì)和材料、制造、組裝與測(cè)試。使用單位應(yīng)負(fù)責(zé)這種檢測(cè)。允許使用單位將檢測(cè)的任何部分工作委托給本單位、監(jiān)理公司或科研機(jī)構(gòu)、或公共保險(xiǎn)或監(jiān)督公司雇用的檢驗(yàn)員。檢驗(yàn)員應(yīng)具備有關(guān)儲(chǔ)罐規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的資格和本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的資格。例外：ASME儲(chǔ)罐1.1.2

基本設(shè)計(jì)要求1.1.2.1

使用單位應(yīng)規(guī)定（1）最大允許工作壓力，包括正常操作壓力以上的范圍。（2）最大允許真空度。1.1.2.2

LNG儲(chǔ)罐中那些常與LNG接觸的零部件和與LNG或低溫LNG蒸氣[溫度低于-20

℉

(-29

℃)的蒸氣]

接觸的所有材料，在物理化學(xué)性質(zhì)方面應(yīng)與LNG相適應(yīng)，并應(yīng)適宜在–270

℉

(-168

℃)使用。1.1.2.3

作為L(zhǎng)NG儲(chǔ)罐組成部分的所有管道系統(tǒng)，應(yīng)符合第6章的規(guī)定。這些儲(chǔ)罐管道系統(tǒng)應(yīng)包括儲(chǔ)罐內(nèi)、絕熱空間內(nèi)、真空空間內(nèi)的所有管道，和附著在或連接到儲(chǔ)罐上的直到管線第一個(gè)環(huán)形外接頭的外部管線。這一規(guī)定不包括整個(gè)位于絕熱空間內(nèi)的惰性氣體置換系統(tǒng)。如果是ASME儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐組成部分的所有管道系統(tǒng)，包括內(nèi)罐和外罐之間的管道，應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷，或ASME

B

31.3

《工藝管道》。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的符合情況應(yīng)標(biāo)明或附在ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》附錄W，“壓力容器制造商數(shù)據(jù)報(bào)告”的表格

U-1中。1.1.2.4

所有LNG儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)頂部和底部灌裝，除非有防止分層的其它有效措施（見(jiàn)11.3.7）1.1.2.5

LNG儲(chǔ)罐外表面，可能意外接觸到因法蘭、閥門(mén)、密封、或其它非焊接接頭處LNG或低溫蒸氣泄漏引起的低溫，因此應(yīng)適宜在這種溫度下操作或應(yīng)保護(hù)不受這樣接觸影響。1.1.2.6

一個(gè)共用防護(hù)堤內(nèi)布置有兩個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)應(yīng)能承受與LNG接觸，或應(yīng)保護(hù)避免接觸積聚的LNG而危及結(jié)構(gòu)整體性。1.1.2.7

液體的密度，應(yīng)設(shè)為最低儲(chǔ)存溫度條件下單位體積的實(shí)際質(zhì)量，密度大于470

kg

/m3(29.3lb/ft

3)

除外。1.1.2.8

應(yīng)制訂儲(chǔ)罐從裝置上拆除的措施。1.1.3

抗震設(shè)計(jì)1.1.3.1

LNG儲(chǔ)罐及其攔蓄系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮地震荷載。對(duì)除1.1.3.8

之外的所有裝置，使用單位應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定地震動(dòng)特征和反應(yīng)譜。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)，應(yīng)收集區(qū)域地震和地質(zhì)資料、預(yù)期重現(xiàn)率和已知斷層和震源區(qū)的最大震級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)位置及其關(guān)系、后源影響、地下條件的特點(diǎn)等。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，概率最大地震（MCE）的地震動(dòng)，應(yīng)是50年期內(nèi)超越概率2%的地震動(dòng)（平均復(fù)現(xiàn)間隔2475年），屬于1.1.3.1(a)

的例外。利用MCE的地震動(dòng)垂直和水平加速度響應(yīng)，應(yīng)建立覆蓋預(yù)期阻尼因數(shù)和自振周期的整個(gè)范圍的反應(yīng)譜，包括阻尼因數(shù)和裝有LNG振動(dòng)的第一晃動(dòng)模式。任何周期T

的MCE反應(yīng)譜加速度，應(yīng)選擇阻尼最能代表所調(diào)查結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)譜。垂直加速度反應(yīng)譜的縱座標(biāo)不應(yīng)小于水平譜的2/3。(a)

概率反應(yīng)譜縱座標(biāo)，50年期內(nèi)超越概率2%的5%阻尼反應(yīng)譜，在0.2或1秒內(nèi)超過(guò)1.1.3.1(c)

的確定性極限對(duì)應(yīng)的縱座標(biāo)，MCE地震動(dòng)應(yīng)取下列較小值：(1)

1.1.3.1定義的概率MCE地震動(dòng)(2)

1.1.3.1(b)

的確定性地震動(dòng)，但不應(yīng)小于

1.1.3.1(c)

確定性極限地震動(dòng)。(b)

確定性MCE地震動(dòng)反應(yīng)譜，應(yīng)按區(qū)域內(nèi)已知活動(dòng)斷層上特征地震所有周期內(nèi)5%阻尼反應(yīng)譜加速度平均的150%計(jì)算。(c)

確定性極限MCE地震動(dòng)，應(yīng)采取按NEHRP《新建筑物和其它構(gòu)筑物抗震規(guī)定的推薦作法(FEMA)》的規(guī)定確定反應(yīng)譜，對(duì)于最能代表布置LNG設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)條件的場(chǎng)地等級(jí)，取重要性因數(shù)

I=1，Ss=1.5g（短周期MCE反應(yīng)譜加速度圖），取S1=0.6g（周期為1秒MCE反應(yīng)譜加速度圖）。1.1.3.2

LNG儲(chǔ)罐及其攔蓄系統(tǒng)，應(yīng)按操作基準(zhǔn)地震

(OBE)和安全停運(yùn)地震

(SSE)

兩水準(zhǔn)地震動(dòng)設(shè)計(jì)，兩水準(zhǔn)地震動(dòng)定義如下。(a)

OBE應(yīng)由一地震動(dòng)的反應(yīng)譜表示，其任何周期T內(nèi)的反應(yīng)譜加速度等于1.1.3.1定義MCE地震動(dòng)反應(yīng)譜加速度的2/3。操作基準(zhǔn)地震

(OBE)

的地震動(dòng)不需超過(guò)50年期內(nèi)超越概率10%的5%阻尼加速度反應(yīng)譜表示的地震動(dòng)。(b)

SSE地震動(dòng)，應(yīng)是50年期內(nèi)超越概率1%（平均復(fù)現(xiàn)間隔4975年）的5%阻尼加速度反應(yīng)譜表示的地震動(dòng)。SSE反應(yīng)譜的譜加速度不應(yīng)超過(guò)對(duì)應(yīng)OBE譜加速度的二倍。1.1.3.3

1.1.3.2確定的兩水準(zhǔn)地震動(dòng)，應(yīng)用于以下結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)：(1)

LNG儲(chǔ)罐及其攔蓄系統(tǒng)(2)

系統(tǒng)組件，要求用來(lái)隔離LNG儲(chǔ)罐并保持其安全停車(chē)(3)

構(gòu)筑物或系統(tǒng)，包括消防系統(tǒng)，其失效將影響1.1.3.3（1）或（2）整體性1.1.3.4

1.1.3.3（1）、（2）和（3）標(biāo)識(shí)的構(gòu)筑物和系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)計(jì)成在OBE期間和以后可繼續(xù)運(yùn)行。設(shè)計(jì)應(yīng)保證在SSE期間和以后主要儲(chǔ)罐儲(chǔ)存能力不減，并應(yīng)能隔離和維修LNG儲(chǔ)罐。1.1.3.5

攔蓄系統(tǒng)，至少在空時(shí)應(yīng)按能承受

SSE

進(jìn)行設(shè)計(jì)，在容量按2.2.2.1為V時(shí)應(yīng)按能承受OBE

進(jìn)行設(shè)計(jì)。在OBE

和SSE發(fā)生后，儲(chǔ)存能力不減。1.1.3.6

LNG儲(chǔ)罐應(yīng)按OBE

進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按SSE

進(jìn)行應(yīng)力極限校核，以保證符合1.1.3.4。OBE和SSE分析應(yīng)包括液體壓力對(duì)抗彎穩(wěn)定性的影響。OBE條件下的應(yīng)力應(yīng)符合1.2節(jié)、1.3節(jié)或

1.6節(jié)有關(guān)參考文件。SSE條件下的應(yīng)力應(yīng)符合下列極限要求：(a)

對(duì)于金屬儲(chǔ)罐，在受拉條件下，應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)屈服值。在受壓條件下，應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)扭曲極限。(b)

對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土儲(chǔ)罐，由無(wú)因子荷載產(chǎn)生的軸向圓周應(yīng)力，受拉條件下不應(yīng)超過(guò)彎折模量，受壓條件下不應(yīng)超過(guò)規(guī)定28天耐壓強(qiáng)度的60%。由無(wú)因子荷載產(chǎn)生的軸向和彎曲環(huán)向力組合而形成的最大纖維應(yīng)力，受拉條件下不應(yīng)超過(guò)彎折模量，受壓條件下不應(yīng)超過(guò)規(guī)定28天耐壓強(qiáng)度的69%。假定對(duì)一開(kāi)裂斷面，環(huán)向拉應(yīng)力非預(yù)應(yīng)力鋼筋加強(qiáng)不應(yīng)超過(guò)屈服應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼筋加強(qiáng)不應(yīng)超過(guò)屈服應(yīng)力的94%。(c)

SSE之后，儲(chǔ)罐恢復(fù)充裝操作前應(yīng)將儲(chǔ)罐排空檢查。1.1.3.7

LNG儲(chǔ)罐及其附件的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合動(dòng)態(tài)分析，動(dòng)態(tài)分析包括液體晃動(dòng)和約束液體的影響。在確定儲(chǔ)罐的響應(yīng)時(shí)，應(yīng)包括儲(chǔ)罐的撓性和剪切變形。對(duì)于不放在基巖上的儲(chǔ)罐，應(yīng)包括土壤與結(jié)構(gòu)的相互作用。對(duì)于采用樁帽支撐的儲(chǔ)罐，分析中應(yīng)考慮樁帽系統(tǒng)的撓性。1.1.3.8

工廠制造的儲(chǔ)罐，其設(shè)計(jì)安裝應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》。儲(chǔ)罐的支座系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮由下列水平和垂直加速度引起的動(dòng)作用力：水平力：V

=

Zc×W式中：Zc

=震動(dòng)系數(shù)，等于

0.60

SDS

SDS

=最大設(shè)計(jì)譜加速度，按NEHRP

《新建筑物和其它構(gòu)筑物抗震規(guī)定推薦作法(FEMA)》確定，對(duì)于最能代表布置LNG設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)條件的場(chǎng)地等級(jí)，取重要性因數(shù)

I

為1.0

W

=儲(chǔ)罐及其罐裝物的總重量設(shè)計(jì)垂直力：P

=

2/3

×Zc

×W這個(gè)設(shè)計(jì)方法應(yīng)僅用于工廠制造的儲(chǔ)罐和其支撐系統(tǒng)的自然周期T小于0.06

秒。對(duì)于自然周期T大于0.06

秒的儲(chǔ)罐，設(shè)計(jì)方法見(jiàn)1.1.3.1

~1.1.3.5。1.1.3.9

儲(chǔ)罐和支座設(shè)計(jì)應(yīng)考慮地震力和操作荷載組合，使用儲(chǔ)罐或支座設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中許用應(yīng)力增量。1.1.3.10

1996年7月1日前建成的ASME

儲(chǔ)罐，重新裝配時(shí)應(yīng)符合本節(jié)的要求。1.1.3.11

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備能測(cè)量?jī)?chǔ)罐遭受地震動(dòng)的儀器。1.1.4

風(fēng)荷載和雪荷載。LNG儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中風(fēng)荷載和雪荷載，應(yīng)采用

ASCE

7《建筑物和其它構(gòu)筑物最小設(shè)計(jì)荷載》中的方法確定。如果采用概率方法，應(yīng)按100年一遇。在加拿大，LNG儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中風(fēng)荷載和雪荷載，采用《加拿大國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)》中的方法確定。其中風(fēng)荷載按100年一遇。1.1.5

儲(chǔ)罐絕熱1.1.5.1

任何外部絕熱層應(yīng)不可燃，應(yīng)含有或應(yīng)是一種防潮材料，應(yīng)不含水，耐消防水沖刷。如果外殼用于保持松散的絕熱層，則外殼應(yīng)采用鋼或混凝土建造。外保護(hù)層的火焰蔓延等級(jí)不應(yīng)大于25

（見(jiàn)1.7.14火焰蔓延等級(jí)定義）。1.1.5.2

內(nèi)罐和外罐之間的絕熱層，應(yīng)與LNG和天然氣相適應(yīng)，并為不可燃材料。外罐外部著火時(shí)，絕熱層不得因熔融、塌陷等而使絕熱層的導(dǎo)熱性明顯變差。承重的底部絕熱層的設(shè)計(jì)和安裝，熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的開(kāi)裂，應(yīng)不危及儲(chǔ)罐的整體性。例外：如果裝置的材料和設(shè)計(jì)符合下列內(nèi)容，內(nèi)罐和外罐底部（底層）之間所用材料應(yīng)不要求滿足可燃性要求：(a)

材料的火焰蔓延等級(jí)不應(yīng)大于25，且在空氣中材料不應(yīng)維持持續(xù)助燃。(b)

材料的成分應(yīng)是，從材料任一平面切割出來(lái)的表面，火焰蔓延等級(jí)不應(yīng)大于25，且不應(yīng)持續(xù)助燃。(c)

應(yīng)由試驗(yàn)證明，在預(yù)計(jì)的使用壓力和溫度下，長(zhǎng)期與LNG或天然氣接觸后，材料的燃燒特性沒(méi)有明顯增加。(d)

應(yīng)證明，安裝條件下材料能夠接受天然氣吹掃，吹掃后天然氣殘留量應(yīng)不多，不應(yīng)增加材料的可燃性。1.1.6

充裝量。設(shè)計(jì)操作壓力超過(guò)15

psi

(100

kPa)

的儲(chǔ)罐，應(yīng)配套裝置防止儲(chǔ)罐裝滿液體或儲(chǔ)罐內(nèi)壓達(dá)到放空裝置定壓時(shí)液體沒(méi)過(guò)放空裝置入口。1.1.7

基礎(chǔ)1.1.7.1

*安裝LNG儲(chǔ)罐的基礎(chǔ)，應(yīng)由有資質(zhì)的工程師設(shè)計(jì)，并應(yīng)按公認(rèn)的結(jié)構(gòu)工程作法進(jìn)行施工。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工前，應(yīng)由有資質(zhì)的巖土工程師進(jìn)行地下調(diào)查，確定現(xiàn)場(chǎng)下面土層和物理性質(zhì)。1.1.7.2

外罐底部應(yīng)高于地下水位，否則應(yīng)加以保護(hù)，隨時(shí)避免與地下水接觸。與土壤接觸的外罐底部材料應(yīng)是下列之一：(1)

選擇腐蝕最小(2)

有涂層或其他保護(hù)使腐蝕最小(3)

*有陰極保護(hù)1.1.7.3

在外罐與土壤接觸處，應(yīng)設(shè)置加熱系統(tǒng)，以防止32

℉

(0

℃)等溫線進(jìn)入土壤。該加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)能進(jìn)行至少每周一次功能和性能監(jiān)測(cè)。在地基不連續(xù)的地方，如底部管線系統(tǒng)，對(duì)這種地帶中的加熱系統(tǒng)，應(yīng)格外注意并單獨(dú)處理。加熱系統(tǒng)的安裝，應(yīng)能對(duì)加熱元件或控制用的溫度傳感器進(jìn)行更換。應(yīng)采取措施防止導(dǎo)管中積水產(chǎn)生有害影響，造成導(dǎo)管或加熱元件電化學(xué)內(nèi)腐蝕或其它形式的破壞。1.1.7.4

如果安裝的基礎(chǔ)能以空氣循環(huán)代替加熱系統(tǒng)，則外罐底部的材料應(yīng)適應(yīng)所接觸的溫度。1.1.7.5

應(yīng)安裝一套罐底溫度監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)定模式測(cè)量整個(gè)表面溫度，監(jiān)控底部絕熱層和罐基礎(chǔ)加熱系統(tǒng)（如果有）的性能。在罐投入運(yùn)行6個(gè)月后及以后每年、在操作基準(zhǔn)地震

(OBE)后和在有非正常的冷區(qū)域顯示后，應(yīng)用這一系統(tǒng)進(jìn)行罐底溫度測(cè)量。1.1.7.6

在設(shè)施壽命期，包括施工、靜水試驗(yàn)、試運(yùn)和操作期間，應(yīng)對(duì)LNG儲(chǔ)罐基礎(chǔ)是否發(fā)生沉降進(jìn)行定期監(jiān)視。對(duì)任何超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定的沉降應(yīng)進(jìn)行調(diào)查并根據(jù)需要采取調(diào)整措施。1.2

金屬儲(chǔ)罐1.2.1

操作壓力等于或小于15

psi

(100

kPa)

的儲(chǔ)罐。

設(shè)計(jì)操作壓力不超過(guò)15

psi

(100

kPa)

的焊接儲(chǔ)罐，應(yīng)符合API

620

《大型焊接低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)和施工》的要求。應(yīng)用于LNG，API

620附錄Q改動(dòng)如下：(a)

Q-7.6.5中，“25%”應(yīng)改為“全部”。(b)

Q-7.6.1

~

Q-7.6.4，應(yīng)要求對(duì)罐壁上所有縱向和橫向?qū)负缚p進(jìn)行100%射線探傷。例外：

平底儲(chǔ)罐上外殼到底部的焊縫，免除射線探傷要求。(c)

API

620

附錄C，C.11

應(yīng)為強(qiáng)制性要求。1.2.2

操作壓力大于15

psi

(100

kPa)

的儲(chǔ)罐1.2.2.1

應(yīng)為雙壁儲(chǔ)罐，內(nèi)罐裝LNG，內(nèi)罐和外罐間為絕熱層。絕熱層中應(yīng)抽空或置換。1.2.2.2

內(nèi)罐應(yīng)為焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷的規(guī)定，并應(yīng)打印ASME標(biāo)記和向國(guó)家鍋爐和壓力容器檢驗(yàn)部門(mén)或其他壓力容器注冊(cè)機(jī)構(gòu)登記。(a)

在真空絕熱的情況下，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)為要求的工作壓力、真空允許壓力101

kPa

(11.7

psi)和LNG靜壓頭之和。在非真空絕熱的情況下，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)為要求的工作壓力和LNG靜壓頭之和。(b)

內(nèi)罐應(yīng)按，內(nèi)壓和液壓頭、絕熱層凈壓、一個(gè)使用期后因罐膨脹引起的絕熱層壓力、外罐和內(nèi)罐間置換和操作壓力和地震荷載的最大臨界荷載組合設(shè)計(jì)。1.2.2.3

外罐應(yīng)為焊接結(jié)構(gòu)(a)

ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷UCS部分的任何碳鋼，允許其使用溫度等于或高于ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅱ卷D篇表1A中的最低允許使用溫度。例外：地下或半地下儲(chǔ)罐材料熔點(diǎn)低于2000

℉

(1093

℃)。(b)

在真空絕熱的情況下，外罐設(shè)計(jì)應(yīng)按下列任一規(guī)定：(1)

ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷UG-28、UG-29、UG-30、UG-33部分，使用的外壓不小于

15

psi

(100kPa)。(2)

CGA

341《低溫液體絕熱貨運(yùn)罐標(biāo)準(zhǔn)》3.6.2段。由扇形板焊接組裝的頭蓋和球形外罐的設(shè)計(jì)應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷UG-28、UG-29、UG-30、UG-33部分，使用的外壓為

15

psi

(100kPa)。(c)

對(duì)所有組件應(yīng)標(biāo)明最大允許工作壓力。(d)

外罐應(yīng)配置泄放裝置或其它裝置以釋放內(nèi)壓。排放面積至少應(yīng)是內(nèi)罐水容量的0.00024

in2/lb

(0.0034

cm2/kg)，但該面積不應(yīng)超過(guò)300

in2

(2000

cm2)。該裝置工作壓力應(yīng)不超過(guò)外罐內(nèi)部設(shè)計(jì)壓力、內(nèi)罐外部設(shè)計(jì)壓力或25psi

（172

kPa）的較小值。(e)

應(yīng)設(shè)置隔熱層防止外罐降到其設(shè)計(jì)溫度以下。(f)

鞍座和支腿的設(shè)計(jì)應(yīng)符合公認(rèn)的結(jié)構(gòu)工程作法。應(yīng)考慮裝運(yùn)荷載、安裝荷載、地震荷載、風(fēng)荷載和熱荷載。(g)

儲(chǔ)罐基礎(chǔ)和支座應(yīng)按耐火等級(jí)不低于2小時(shí)進(jìn)行防護(hù)。如所用隔熱材料達(dá)到這個(gè)要求，應(yīng)防止隔熱材料被消防水流沖掉。1.2.2.4

應(yīng)采用緩沖墊和荷載環(huán)等，使支撐系統(tǒng)的應(yīng)力集中最小化。應(yīng)考慮內(nèi)罐的膨脹和收縮。支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)使傳遞到內(nèi)罐和外罐的應(yīng)力在允許極限內(nèi)。1.2.2.5

內(nèi)外罐之間和絕熱空間內(nèi)的管道，應(yīng)按內(nèi)罐的最大允許工作應(yīng)力加上熱應(yīng)力來(lái)設(shè)計(jì)。在絕熱空間內(nèi)不允許有波紋管。管材應(yīng)適宜在

–278

℉

(-168

℃)下使用，按ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》確定。外罐外部的液體管線不得為鋁管、銅管或銅合金管，除非保護(hù)使之耐火2小時(shí)。允許使用過(guò)渡接頭。1.2.2.6

內(nèi)罐應(yīng)同心地支撐在外罐內(nèi)，采用的金屬或非金屬支撐系統(tǒng)應(yīng)能承受下列二者中的最大荷載：(a)

對(duì)于裝運(yùn)荷載，支撐系統(tǒng)應(yīng)按內(nèi)罐的空載重量乘以將遇到的最大G(重力加速度)值設(shè)計(jì)。(b)

對(duì)于操作荷載，支撐系統(tǒng)應(yīng)按內(nèi)罐和罐內(nèi)液體的總重量設(shè)計(jì)，并應(yīng)考慮相應(yīng)的地震系數(shù)。罐內(nèi)液體的重量，應(yīng)按操作溫度范圍內(nèi)給定的液體的最大密度計(jì)算，但最小密度大于470

kg

/

m3

(29.3

lb

/

ft3)的除外。1.2.2.7

支承構(gòu)件允許設(shè)計(jì)應(yīng)力，應(yīng)稍小于室溫條件下抗拉強(qiáng)度的1/3

或屈服強(qiáng)度的5/8。對(duì)有螺紋的構(gòu)件，應(yīng)采用螺紋根部的最小面積。1.3

混凝土儲(chǔ)罐1.3.1

范圍

本節(jié)適用于任何操作壓力的預(yù)應(yīng)力混凝土儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)和施工，不管是外絕熱還是內(nèi)絕熱，和各種形式儲(chǔ)罐周?chē)A(yù)應(yīng)力混凝土保護(hù)墻的設(shè)計(jì)和施工。1.3.2

儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)1.3.2.1

混凝土儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)，應(yīng)與1.3.2.2

~

1.3.2.5一致，并應(yīng)符合ACI標(biāo)準(zhǔn)ACI

318

《鋼筋混凝土建筑規(guī)范要求》或CSA

標(biāo)準(zhǔn)

CAN

3-A23.3

《混凝土構(gòu)筑物設(shè)計(jì)》。1.3.2.2

正常設(shè)計(jì)中考慮的允許應(yīng)力應(yīng)以室溫最小強(qiáng)度值為依據(jù)。1.3.2.3

設(shè)計(jì)條件下，混凝土中碳鋼配筋暴露于LNG溫度時(shí)，拉應(yīng)力（不考慮直接溫度和收縮效應(yīng)）應(yīng)限制在表1.3.2.3所列允許應(yīng)力范圍：表

1.3.2.3

鋼筋允許應(yīng)力鋼筋規(guī)格最大允許應(yīng)力psiMPaASTM

A

615

(美國(guó))#4

及更小12

00082.7#5，#6，#710

00068.9#8及更大8

00055.2CSA

G30.18

(加拿大)#10及更小12

00082.7#15，#2010

00068.9#25及更大8

00055.21.3.2.4

按1.3.3.4

規(guī)定，無(wú)應(yīng)力加強(qiáng)用鋼筋或股絞絲，應(yīng)用下列最大允許應(yīng)力設(shè)計(jì)：(1)

裂紋控制用——30

000

psi

（207

MPa）(2)

其它用——80

000

psi

（552

MPa）1.3.2.5

應(yīng)考慮升溫過(guò)程中由回填約束作用于儲(chǔ)罐的各種外力。1.3.3

接觸LNG溫度的材料1.3.3.1

混凝土應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)的要求：(1)

（美國(guó)）：ACI

304R《混凝土測(cè)量、攪拌、運(yùn)輸和澆筑指南》

和ACI

318

《鋼筋混凝土建筑規(guī)范要求》(2)

（加拿大）：CAN/CSA

A23.1

《混凝土材料和混凝土施工方法》。CAN

3-A23.3《混凝土構(gòu)筑物設(shè)計(jì)》。CAN

3-A23.4《建筑和結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)制件材料和施工/驗(yàn)收規(guī)范》。應(yīng)進(jìn)行預(yù)計(jì)低溫條件下的混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和混凝土收縮系數(shù)試驗(yàn)，除非試驗(yàn)前已有這些性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)。1.3.3.2

混凝土骨料應(yīng)符合ASTM

C

33《混凝土骨料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)》（美國(guó)）或CSA標(biāo)準(zhǔn)CAN/CSA

A23.1《混凝土材料和混凝土施工方法》（加拿大）。骨料應(yīng)密實(shí)，應(yīng)具有可靠的物理化學(xué)性質(zhì)，從而提供高強(qiáng)度、經(jīng)久耐用的混凝土。1.3.3.3

壓力噴漿應(yīng)符合ACI

506.2《噴漿混凝土的材料、配比和應(yīng)用規(guī)定》1.3.3.4

預(yù)應(yīng)力混凝土用高抗拉強(qiáng)度構(gòu)件，應(yīng)滿足下列標(biāo)準(zhǔn)的要求：(1)

（美國(guó)）：ASTM

A

416《預(yù)應(yīng)力混凝土用無(wú)涂層7股鋼絲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》，ASTM

A

421《預(yù)應(yīng)力混凝土用無(wú)涂層消除應(yīng)力的鋼絲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》，ASTM

A

722

《預(yù)應(yīng)力混凝土用無(wú)涂層高強(qiáng)度鋼筋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》，ASTM

A

821

《預(yù)應(yīng)力混凝土儲(chǔ)罐用冷拔鋼絲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》(2)

（加拿大）：CSA

G

279

《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋束的鋼材》（1998）。另外，還應(yīng)采用那些適宜在LNG溫度條件下使用的任何材料，如API

620

《大型焊接低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)與施工》附錄Q中主要組件規(guī)定的那些材料，或經(jīng)試驗(yàn)證明可用于LNG的材料?；炷林袖摻顝濄^用材料，應(yīng)適宜在LNG溫度條件下使用。1.3.3.5

混凝土用鋼筋，應(yīng)符合ACI

318

《鋼筋混凝土建筑規(guī)范要求》。例外：不允許使用ASTM

A

966

《鋼筋混凝土用鋼軌鋼和車(chē)軸鋼異型鋼條的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》規(guī)定的材料。在加拿大，混凝土用鋼筋，應(yīng)符合以下CSA標(biāo)準(zhǔn)的要求：G30.3《鋼筋混凝土用冷拔鋼絲》，G30.5《鋼筋混凝土用焊接鋼筋網(wǎng)》，和CAN/CSA

G30.18《鋼筋混凝土用坯鋼條》。1.3.3.6

非結(jié)構(gòu)金屬層，加入預(yù)應(yīng)力混凝土中起組合作用，在正常操作期間將直接與LNG接觸，應(yīng)為API

620

《大型焊接低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)與施工》附錄Q中規(guī)定“主要組件”或“次要組件”類(lèi)金屬，對(duì)組合截面施加預(yù)應(yīng)力，以便在任何設(shè)計(jì)荷載條件下不會(huì)產(chǎn)生明顯的拉應(yīng)力。1.3.3.7

非結(jié)構(gòu)金屬層，加入預(yù)應(yīng)力混凝土中起組合作用，主要用作內(nèi)部絕熱儲(chǔ)罐防水層，應(yīng)為API

620

《大型焊接低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)與施工》附錄Q中規(guī)定的“主要組件”或“次要組件”類(lèi)金屬，或應(yīng)為符合ASTM

A

366《碳鋼、薄鋼板、商用級(jí)冷軋鋼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》要求的鋼。對(duì)組合截面施加預(yù)應(yīng)力，以便在任何設(shè)計(jì)荷載條件下不會(huì)產(chǎn)生明顯的拉應(yīng)力。1.3.4

施工、檢驗(yàn)和試壓1.3.1.1

混凝土LNG儲(chǔ)罐的施工，應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)和出版物的要求：(1)

（美國(guó)）：ACI

318R

《結(jié)構(gòu)混凝土建筑規(guī)范要求》，ACI

301第9節(jié)

《結(jié)構(gòu)混凝土規(guī)范》，ACI

372R《配有鋼絲和股絞絲的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)和施工》，和ACI

373R《環(huán)向鋼筋束預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)和施工》(2)

（加拿大）：CSA

標(biāo)準(zhǔn)

CAN

3-A23.3

《混凝土構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)》1.3.1.2

混凝土LNG儲(chǔ)罐的檢驗(yàn)，應(yīng)符合ACI

311.4R

《混凝土檢驗(yàn)導(dǎo)則》，和

本標(biāo)準(zhǔn)6.5節(jié)的規(guī)定。1.3.1.3

金屬構(gòu)件的施工和檢驗(yàn)，應(yīng)符合API

620

《大型焊接低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)與施工》附錄Q的規(guī)定。1.3.1.4

用于建造LNG混凝土儲(chǔ)罐的其它材料，使用前應(yīng)檢查和試驗(yàn)合格。1.4

LNG儲(chǔ)罐的標(biāo)記1.1.1

各儲(chǔ)罐應(yīng)在易接近的地方加上耐腐蝕銘牌進(jìn)行標(biāo)識(shí)，標(biāo)出下列內(nèi)容：(1)

制造商名稱(chēng)和制造日期(2)

公稱(chēng)液體容積（barrel，gal或m3）(3)

罐頂甲烷氣的設(shè)計(jì)壓力(4)

儲(chǔ)存液體的最大允許密度(5)

儲(chǔ)罐中可充裝儲(chǔ)存液體的最高液位（見(jiàn)1.1.6）(6)

儲(chǔ)罐中可充裝試壓用水（如果可應(yīng)用）的最高液位(7)

儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)所依據(jù)的最低溫度，℉或

℃。1.1.2

對(duì)儲(chǔ)罐的所有開(kāi)口，應(yīng)標(biāo)出其開(kāi)口功能，在結(jié)霜情況下，應(yīng)能看得見(jiàn)標(biāo)記。1.5

LNG儲(chǔ)罐的試驗(yàn)。LNG儲(chǔ)罐應(yīng)按指導(dǎo)性施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行泄漏試驗(yàn)，所有泄漏處應(yīng)予以修補(bǔ)。1.5.1

對(duì)于設(shè)計(jì)壓力小于等于

103

kPa

(15

psi)

的儲(chǔ)罐，沒(méi)有單獨(dú)指明應(yīng)用施工規(guī)范時(shí)，應(yīng)用等同的API

620

《大型焊接低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)與施工》。1.5.2

對(duì)于設(shè)計(jì)壓力大于

103

kPa

(15

psi)

的儲(chǔ)罐，應(yīng)按下列規(guī)定試驗(yàn)：(a)

工廠預(yù)制儲(chǔ)罐，應(yīng)在運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)以前由制造商進(jìn)行壓力試驗(yàn)。(b)

內(nèi)罐的試驗(yàn)，應(yīng)符合ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》，或CSA

B

51《鍋爐、壓力容器和壓力管道規(guī)范》。外罐應(yīng)進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。管道應(yīng)按6.6節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)。(c)

儲(chǔ)罐及連接管線在充裝LNG以前應(yīng)進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。1.5.3

在驗(yàn)收試驗(yàn)完成后，不得在LNG儲(chǔ)罐上進(jìn)行焊接。在以下情況下，應(yīng)要求采用相應(yīng)方法對(duì)修補(bǔ)或修改部分進(jìn)行重新試驗(yàn)：修補(bǔ)或修改使構(gòu)件受到影響而要求重新試驗(yàn)，和為證實(shí)修補(bǔ)或修改是否滿足要求而要求重新試驗(yàn)。例外1：鞍板和支架允許現(xiàn)場(chǎng)焊接。例外2：修補(bǔ)或修改符合儲(chǔ)罐制造時(shí)所遵循的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，允許現(xiàn)場(chǎng)焊接。1.6

儲(chǔ)罐的置換和冷卻。LNG儲(chǔ)罐投入使用之前，應(yīng)按11.3.5和11.3.6進(jìn)行置換和冷卻。1.7

泄放裝置1.7.1

基本要求。

所有儲(chǔ)罐應(yīng)按以下規(guī)定配備壓力和真空泄放裝置：(a)

壓力等于或小于15

psi

(103

kPa)

的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)，使用API

620

《大型焊接低壓儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)與施工》。泄放裝置的尺寸應(yīng)按1.7節(jié)定。(b)

壓力大于15

psi

(103

kPa)

的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)，ASME《鍋爐和壓力容器規(guī)范》第Ⅷ卷。泄放裝置的尺寸應(yīng)按1.7節(jié)定。1.7.2

泄放裝置應(yīng)直接通往大氣。如果儲(chǔ)罐遇到大于設(shè)計(jì)真空度的條件，應(yīng)按以下規(guī)定安裝真空解除裝置：1.7.2.1

應(yīng)用手動(dòng)全開(kāi)式隔斷閥把LNG儲(chǔ)罐的各壓力和真空安全閥與儲(chǔ)罐隔開(kāi)，以便檢修和其它。隔斷閥應(yīng)鎖定或鉛封在全開(kāi)位置。儲(chǔ)罐上應(yīng)安裝足夠數(shù)量的壓力和真空安全閥，以便隔開(kāi)和檢修單個(gè)安全閥時(shí)保持要求的泄放能力。只要求安裝一個(gè)泄放裝置時(shí)，可用一個(gè)全開(kāi)式三通閥連到安全閥，備用口連到罐上，或者在儲(chǔ)罐上安裝兩個(gè)獨(dú)立的安全閥（各有一個(gè)閥）。1.7.2.2

不能同時(shí)關(guān)閉一個(gè)以上的隔斷閥1.7.2.3

安全閥排放火炬或放空管的設(shè)計(jì)和安裝，應(yīng)防止水、冰、雪或其它異物聚集，并應(yīng)垂直向上排放。1.7.3

泄放裝置的尺寸選擇1.7.3.1

卸壓

卸壓裝置能力選擇依據(jù)：(1)

與火焰接觸(2)

操作失常，如控制裝置失靈(3)

設(shè)備故障和誤操作引起的其它情況(4)

充裝