李光辉

中国成达工程有限公司 成都 610041

LNG全容罐由金属内罐和混凝土外罐组成，内罐放在外罐中，内罐顶面、底面及四周由保温材料包裹，防止冷量外漏。当LNG金属内罐发生泄漏时，LNG液体完全由混凝土外罐容纳，此时混凝土外罐的罐壁除承受LNG液体静压力荷载外，还会承受温度急剧变化产生的温度应力。在此情况下，如果不考虑混凝土的开裂完全按弹性分析的内力结果进行截面强度验算，罐壁部分区域的截面强度就满足不了规范的要求。考虑到温度应力是自应力，由其在罐壁截面产生的内力大小随截面的刚度大小而变化，在混凝土开裂后，罐壁有效截面刚度的降低，罐壁相应区域的内力会大幅减小，内力会重新分布。为了保证储罐的使用功能，防止罐壁破坏以及LNG外泄，罐壁混凝土不能完全开裂，其开裂范围必须控制在一定的范围内，因此各国规范均对混凝土外罐在泄漏工况下提出液密性的要求。其中欧标规范EN14620-3中第7.3条规定：“混凝土外罐在无防渗膜或防渗内衬情况下，为保证外罐的液密性要求，混凝土的最小受压区高度为100 mm”。美标ACI 376中第6.3.2条规定:“无防渗膜或防渗内衬的混凝土次包容罐，为确保泄漏工况下的液密性，混凝土最小受压区应满足下列要求：① 受压区高度应取截面高度的10%或90 mm的较大值；② 受压区最小平均压应力应不小于1 MPa”。

由上述规范条文可知，要验算储罐的液密性，必须先计算出受压区高度和最小压应力。由于涉及到混凝土的开裂，必须考虑混凝土材料非线性才能得到混凝土的开裂状态和开裂的范围，因此只能通过数据分析方法来解决。……