基于項(xiàng)目的LNG儲(chǔ)罐工程標(biāo)準(zhǔn)體系國(guó)產(chǎn)化研究

葉忠志

（海洋石油工程股份有限公司 天津 300461）

前言

在LNG接收站中，LNG儲(chǔ)罐是投資最大、技術(shù)含量最高的單體結(jié)構(gòu)，其核心技術(shù)最早掌握在國(guó)外工程公司手中，建設(shè)成本居高不下。經(jīng)過我國(guó)LNG儲(chǔ)罐參建單位和廣大建設(shè)者的不懈努力，設(shè)計(jì)、采辦、建造等各個(gè)環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化的比例越來越高，LNG儲(chǔ)罐建造成本處于持續(xù)降低趨勢(shì)中。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程也在不斷推進(jìn)，隨著設(shè)計(jì)、建造經(jīng)驗(yàn)的積累和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的陸續(xù)頒布，LNG儲(chǔ)罐建設(shè)從完全依賴歐美等國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)體系逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐試?guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為主、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)體系為輔，這一轉(zhuǎn)變過程與核心技術(shù)、設(shè)備、材料的國(guó)產(chǎn)化是相輔相成的[1-3]。

1 國(guó)外LNG儲(chǔ)罐工程標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

國(guó)外LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早，LNG低溫儲(chǔ)存技術(shù)最早于二十世紀(jì)初出現(xiàn)，1914年第一座小型液化工廠在美國(guó)建成。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，LNG儲(chǔ)存設(shè)施從小規(guī)模球形儲(chǔ)罐發(fā)展為數(shù)十萬立方米的大型全容式儲(chǔ)罐和薄膜罐，并形成了四大標(biāo)準(zhǔn)體系：歐洲標(biāo)準(zhǔn)體系、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系、日本標(biāo)準(zhǔn)體系和加拿大標(biāo)準(zhǔn)體系，各體系的核心標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和基本情況以及涉及的其它重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范見表1。

表1 國(guó)外LNG儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)體系

JGA指-108-02《LNG地上式儲(chǔ)罐指南》日本標(biāo)準(zhǔn)體系[4]地上式的金屬雙容罐或預(yù)應(yīng)力混凝土儲(chǔ)罐的計(jì)劃、設(shè)計(jì)、建造以及維修管理。JGA指-107-02《LNG地下式儲(chǔ)罐指南》適用于設(shè)置在地下、帶有吊頂?shù)牡蜏亍⒌蛪篖NG薄膜罐的設(shè)計(jì)、建造以及維修管理?！度毡救?xì)鈪f(xié)會(huì)制造設(shè)備等抗震設(shè)計(jì)指南》《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》《鋼筋混凝體構(gòu)造計(jì)算規(guī)程》

我國(guó)早期LNG接收站均由國(guó)外公司進(jìn)行設(shè)計(jì)，核心設(shè)備和材料均進(jìn)口自國(guó)外，所參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也以國(guó)外規(guī)范為主，國(guó)內(nèi)規(guī)范均涉及較少。

2 國(guó)內(nèi)LNG儲(chǔ)罐工程標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀

在天然氣和液化天然氣行業(yè)即將大發(fā)展之際，我國(guó)于2000年成立液化天然氣標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)工作組，陸續(xù)頒布了一系列LNG相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，各設(shè)計(jì)專業(yè)規(guī)范和施工規(guī)范中國(guó)內(nèi)規(guī)范的比例逐漸增加，根據(jù)LNG儲(chǔ)罐項(xiàng)目實(shí)際情況選取部分國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)和施工規(guī)范見表2。

表2 部分專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

除表中正在使用的標(biāo)準(zhǔn)外，2020年底頒布新標(biāo)準(zhǔn)GB/T 38753-2020《液化天然氣》和新升版標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19204-2020《液化天然氣的一般特性》，以上述標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，我國(guó)已初步建立了一套LNG儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)體系，但是由于種種原因，與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)體系相比存在以下幾個(gè)方面的問題：

國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋了LNG儲(chǔ)罐項(xiàng)目選址、設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試、運(yùn)行以及管理的全過程，國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范則尚未形成完整的體系。根據(jù)目前LNG儲(chǔ)罐項(xiàng)目實(shí)際情況，總結(jié)部分關(guān)鍵材料涉及的主要國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（除EN 14620外）和國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀見表3，部分國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是一一對(duì)應(yīng)的。

表3 部分材料國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀

（1）國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)權(quán)威性尚有待提高，部分核心規(guī)范如GB/T 26978等仍為推薦性規(guī)范，缺少國(guó)家強(qiáng)制性條文，實(shí)際執(zhí)行效果有待提高。

（2）目前LNG儲(chǔ)罐相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范均針對(duì)地上式全容式儲(chǔ)罐，已建成儲(chǔ)罐中除江陰LNG接收站8萬方雙金屬全容罐外，中大型儲(chǔ)罐均為預(yù)應(yīng)力混凝土全容罐，同質(zhì)化嚴(yán)重，雖然已有薄膜罐（天津北燃項(xiàng)目）和半地下式儲(chǔ)罐（山東龍口項(xiàng)目）在建，但是缺少工程經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

（3）針對(duì)液化天然氣接收站和儲(chǔ)罐的專門規(guī)范多為2010年后頒布，部分為直接翻譯國(guó)外規(guī)范，應(yīng)用時(shí)間短，存在不適合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況甚至與國(guó)內(nèi)原有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相矛盾的情況[5]；另外也存在缺乏關(guān)鍵參數(shù)取值規(guī)定的情況，需要在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的新立或升級(jí)中進(jìn)行補(bǔ)充完善。

以LNG儲(chǔ)罐各設(shè)計(jì)分量（承臺(tái)、罐壁、內(nèi)罐和LNG對(duì)流、沖擊質(zhì)量等）的阻尼比取值為例，由于國(guó)內(nèi)通用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB50010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[6]和GB/T 50761-2018《石油化工鋼制設(shè)備抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[7]對(duì)阻尼比取值的規(guī)定均不適用于LNG儲(chǔ)罐，2015年之前的各工程項(xiàng)目對(duì)阻尼比的取值不完全一致，直接影響了LNG儲(chǔ)罐抗震設(shè)計(jì)尤其是內(nèi)罐設(shè)計(jì)結(jié)果；GB 51156-2015《液化天然氣接收站工程設(shè)計(jì)規(guī)范》[8]則給出了各設(shè)計(jì)分量阻尼比的推薦值，從而使LNG儲(chǔ)罐抗震設(shè)計(jì)有了重要參考。

3 國(guó)內(nèi)LNG儲(chǔ)罐工程標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)建議

目前國(guó)內(nèi)LNG接收站和儲(chǔ)罐建設(shè)熱潮方興未艾，市場(chǎng)潛力巨大，但目前國(guó)產(chǎn)化水平仍有提高空間，尤其是部分特種設(shè)備、特殊材料的國(guó)產(chǎn)化水平仍然較低，因此對(duì)國(guó)內(nèi)LNG儲(chǔ)罐工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范提出以下建議：

（1）繼續(xù)大力引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)國(guó)外 LNG 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立的先進(jìn)理念；同時(shí)立足我國(guó)實(shí)際情況和已有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，使建立的標(biāo)準(zhǔn)清晰可靠、可操作性強(qiáng)，做到標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展、新建規(guī)范與已有規(guī)范協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

（2）建立健全低溫鋼筋等關(guān)鍵特殊材料生產(chǎn)、檢驗(yàn)的國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并大力推廣應(yīng)用，使更多廠家具備生產(chǎn)資質(zhì)和能力，從而促進(jìn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、降低成本。

（3）根據(jù)實(shí)際工程應(yīng)用情況及時(shí)對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行升版和升級(jí)，例如將行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，提高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的權(quán)威性、影響力和執(zhí)行力。

（4）積極籌備針對(duì)LNG薄膜罐、地下式儲(chǔ)罐等國(guó)內(nèi)未建成儲(chǔ)罐的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，減少標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范落后甚至拖累實(shí)際工程項(xiàng)目的情況，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與工程項(xiàng)目的相輔相成、共同發(fā)展。

4 結(jié)語

我國(guó)已提出“碳中和”戰(zhàn)略，在新能源技術(shù)尚待成熟和發(fā)展的階段，天然氣產(chǎn)業(yè)仍有很大發(fā)展?jié)摿?，LNG接收站工程建設(shè)方興未艾，LNG儲(chǔ)罐的國(guó)產(chǎn)化對(duì)降低工程造價(jià)和帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義，而標(biāo)準(zhǔn)體系的國(guó)產(chǎn)化是促進(jìn)LNG儲(chǔ)罐國(guó)產(chǎn)化的一條重要途徑[9]。我國(guó)應(yīng)繼續(xù)引進(jìn)國(guó)外優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)體系、總結(jié)國(guó)內(nèi)工程經(jīng)驗(yàn)，不斷完善LNG儲(chǔ)罐工程標(biāo)準(zhǔn)體系，從而實(shí)現(xiàn)LNG儲(chǔ)罐國(guó)產(chǎn)化水平和建設(shè)水平的進(jìn)一步提高。