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许润能源

  目前我国LNG储罐的设计和建造都是由国外承包商完成的,其关键设备也基本依赖国外进口,导致整个 LNG 项目建设成本居高不下。为此,分析了实现 LNG 储罐及其关键设备国产化的可行性,并对如何实现国产化提出了以下建议:开展对 LNG 大型储罐国产化的研究工作;抓住设计的关键环节;重视 LNG 项目的采办;抓好施工与开车;抓好标准的细化;关注人才的培养。该项研究成果将为国内自行设计和建造储罐提供参考。

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  目前,我国的LNG产业已初具规模,每年进口LNG的数量已达数百万吨,预计到 2020 年,我国沿海地区进口 LNG 规模可达 6000×104t(相当于天然气 827.4×108m3)。
 
  在 LNG产业中,LNG储罐的设计和建造十分关键,其技术要求高,投资大、建设时间长,目前我国 LNG 储罐都是由国外承包商承建,材料和设备也基本依赖国外进口,导致整个 LNG项目建设成本居高不下。
 我国 LNG 产业已经从起步到了高速发展的阶段,取得了可喜的成绩,积累了相当的实践经验,LNG储罐的设计和建造完全依赖国外承包商的局面应该可以得到逐步改变,实现 LNG 接收终端储罐的国产化不仅是必要的也是可能的,这将有助于我国 LNG 产业的健康快速发展。
 
1 储罐是LNG接收终端建设的关键点
 
 LNG储罐的设计建造是整个 LNG 接收终端工程建设的关键环节,费用高、周期长、涉及专业多、技术要求高。对于 LNG 接收站或调峰型天然气液化工厂,LNG 储罐除了 LNG 储存功能以外,还为稳定供气起到一个缓冲作用。
 以钢筋混凝土全容罐为例,LNG 储罐虽然是 LNG 储存系统的 1 台单元设备,建造费用却是 L NG 接收站工程费用的 40%,建造时间约 30 个月,属于建设时间较长的重要设施,也是 LNG 接收站工程建设的主要内容。LNG 储罐的设计和建造集合了土建、钢结构、低温金属材料、绝热材料和低温焊接等高新技术,也因此说 LNG 储罐的设计和建造技术水平是制约 LNG 产业发展的关键点。
 LNG 储罐作为大型 LNG 项目的重要设施,目前国内还主要依靠国外承包商设计和承建。国内已建成的广东大鹏 LNG 项目、福建 LNG 项目及已完成前期研究的 LNG 接收站项目储罐均采用
 16×104m3 的全容罐,且储罐材料与相关设备 90%是由国外供货商提供,导致整个项目建设成本居高不下。随着我国对清洁能源需求量的不断增加,大量进口 LNG 已成为必然的趋势,2020年将达到每年进口 6000×104t 的目标。因此,随着我国 LNG 产业的发展,能否尽快实现 LNG 项目中关键设施的国产化,已经成为制约 LNG 产业发展的关键点。
 
2 储罐及其关键设备国产化的可行性
 
 1) 从已完成的 LNG 储罐建设和运作取得了经验。根据气、液包容性的不同,LNG 储罐分为4 种类型:单容罐、双容罐、全容罐和薄膜罐;根据 LNG 储罐放置方式的不同,又可分成地上罐和地下罐。目前我国主要使用的是混凝土全容式 LNG 储罐。世界上最大的地下 LNG 贮罐容量已达到 25×104m3,而我国目前 LNG 贮罐的设计规模都是 16×104m3
 
 2) 国内用于 LNG 储罐的材料 9%Ni 钢已研制成功。用于 LNG 储罐的材料通常有 9%Ni 钢、铝合金、奥氏体不锈钢。但 LNG 储罐大型化的发展趋势对制造材料提出了强度高、加工性好、焊接优良等要求,9%Ni 钢成为性价比最好的 LNG 储罐建造材料。9%Ni 钢主要用在 LNG 全容罐内罐、外罐的 TCP 处。板厚通常在 6~29nm,建成 1 座 16×104m3 全容罐需要 2000t 左右的 9%Ni 钢。目前国内已建 LNG 储罐所用 9%Ni 钢材料均为国外进口,主要生产厂商有比利时的 INDU.STEEL、美国的 ESABCORP 以及日本的 MITSI。随着我国 LNG 产业的快速发展,山西太钢不锈钢股份有限公司和鞍钢股份有限公司先后进行了 9%Ni 钢的研制工作,目前其产品均通过了全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织的材料评审和认证,具备了推广应用的价值。
 
 3) 已经能够独立完成对 LNG 项目的安全评估工作。安全是发展 LNG 项目的关键,每个项目都要进行严格的安全评估,不能有一丝马虎。目前已经完成安全评估工作的几个 LNG 项目,都经历了由外商评估、国内参与平行评估,到由国内的相关机构独立进行评估的过程,国内相关机构已经完全掌握了 LNG 项目建设中的安全关键点和先进的评估方法。
 
  4) 国内相关研究机构和设计公司已经具备一定的实践经验。目前国内几家单位在大型低温液体贮罐领域(液氧、液氮贮罐)已经参与了 LNG 储罐的设计、建造和安装工作,取得了丰富的工程实践经验。
  
  5) 已经基本掌握了相应的技术和安全标准。经过几年的努力,对相应的国际标准和国外先进标准进行了采标,建立了相关的 LNG 标准体系,制定了相关的国家标准和行业标准。以 LNG储罐标准为例,尽管国内还没有专门针对 LNG 储罐设计、建造的技术标准,但是在实践中,我国 LNG储罐设计建造都采用了国际通用的英国标准]以下简称 BS7777—1993,该标准于2006年被 EN114620替代)和美国标准《API620大型焊接大型储罐设计与建造》(以下简称 API620)。目前,我国已及时开展了 EN 14620—20 06《操作温度 0℃到-165℃的液化气储存立式圆筒形平底钢质储罐现场设计和建造》翻译和转化。中国海洋石油总公司还根据实践经验制定了相关的企业标准,并开展了对美国、日本、英国和欧洲相关标准的比较研究,基本掌握了设计和建造的标准要求。