1 前言

　　自1964年阿尔及利亚的世界第一座液化天然气(以下简称LNG)工厂建成投产，同年第一艘载着12 000 t LNG的船驶往英国，标志着LNG贸易的开始。目前，世界各地对LNG的需求量不断增加，预计到2005年可达1．5亿t／年，2010年可达到1．8～2．0亿t／年。我国的LNG需求量也在不断增长，LNG进口项目已全面启动，每年300万t规模的广东LNG战线项目已于2002年10月18日在澳大利亚堪培拉签署了为期25年，每年供应325万tLNG的合同，预计2006年4月建成投产；每年200万t规模的福建LNG战线项目于2002年9月26日在印尼雅加达签署了为期25年，每年供应260万tLNG的合同，预计2007年4月建成投产；中原油田的15万m。／天的LNG生产项目也已于2001年建成投产，其产品销往山东淄博、青岛等地；新疆广汇15万m。／天的LNG生产项目于2003年9月份建成投产。为了适应LNG运输市场的需求，新近开发了41 m。液化天然气半挂车。

　　2 绝热结构

　　LNG的主要成分是甲烷，甲烷的正常沸点为一162℃，故储运LNG均应采用低温绝热结构，属于低温液体储运设备。低温绝热有以下几种类型：堆积绝热、高真空绝热、真空粉末绝热、真空纤维绝热和高真空多层绝热等。

　　堆积绝热也就是非真空绝热，即在需要绝热的表面上装填或包覆一定厚度的绝热材料以达到绝热的目的，常用于管道及大型贮罐，常用的绝热材料有珠光砂、玻璃棉、泡沫玻璃及泡沫塑料等。堆积绝热的绝热效果较差。高真空绝热即单纯真空绝热，一般要求在绝热空间保持1．33 Pa以下压强的真空度，这样就可以消除气体对流传热和绝大部分的残余气体导热，以达到良好的绝热效果。如杜瓦瓶和杜瓦管。由于高真空绝热空间高真空度的获得与保持比较困难，一般在大型装置中很少应用。真空粉末绝热和真空纤维绝热均属于真空多孔绝热，是在绝热空间充填多孔性绝热材料(粉末或纤维)，再将绝热空间抽至一定真空度的绝热型式。此类绝热的热导率只有堆积绝热的几十分之一，且真空度要求不高，夹层压力为1～10 Pa左右，故在低温技术中得到大量应用。绝热材料多用珠光砂、玻璃棉、气凝胶等。高真空多层绝热又称多层绝热，它是一种在绝热空间中安置许多层平行于冷壁的辐射屏以大幅度减少辐射热而达到高效绝热的结构，为目前绝热效果最好的一种绝热形式，其在低温技术中获得了广泛的应用。其中的反射屏材料为金属箔(如铝箔、铜箔、金箔等)，间隔材料多为无碱玻璃布、纤维纸、填碳纸等。对于多层绝热的组合，目前使用最多的是铝箔与纤维纸的组合。

　　综合比较以上各种绝热形式，LNG车应采用真空多孔绝热或高真空多层绝热的绝热结构。目前国内多数厂家的低温液体槽车采用的是真空粉末绝热或真空纤维绝热，也有部分厂家采用高真空多层绝热。按常规，运输LNG使用真空粉末绝热或真空纤维绝热就能完全满足贮运要求，但真空粉末绝热和真空纤维绝热要求绝热层厚度在200～300 mm之间，按照GB7258—1997((机动车运行安全技术条件》的规定，半挂车尺寸不能超过长13 m，宽2．5m，高4 m。利用真空粉末或真空纤维绝热其几何容积最大仅能达到31 m。，相对采用高真空多层绝热的41 m。LNG半挂车而言，是很不经济的。

　　3设计中重点考虑的几个问题

　　3．1 内罐最高工作压力

　　在一162。C时，液化天然气的饱和蒸气压为常压，但在装卸液体时需要靠罐车与储罐之间的压差来实现，也就是说罐车的最高工作压力与用户的装卸系统有关，一般应根据用户要求确定。本车内筒最高工作压力为0．8 MPa，设计压力为0．93 MPa，几何容积为41 m。，可装运液化天然气37 m3。约16t。

　　3．2内、外罐间的支撑结构

　　运输槽车必须有牢固的支撑系统，因为它不仅承受静载荷作用，还要承受运输工况下惯性力的作用，如轴向力2 Rg，侧向力2 Rg，垂直向上力1 Rg，垂直向下力2 Rg。

　　支撑结构也是主要的热桥，其漏热量往往超过罐体总漏热量的50％，这就要求从多个方面予以考虑，如：

　　a．选用导热系数小和强度高，即具有较大“[o]／入”比值的材料作支撑(其中：a为材料的许用应力，入为材料在20～300 K下的平均导热系数)。

　　b．在满足强度要求的前提下，减少构件的横截面积。

　　c．增加支撑有效的绝热长度。

　　d．能耐高温和低温，放气率应尽量小。

　　综合以上因素并考虑实际施工条件，选用环氧玻璃钢作为径向绝热支撑，其支撑位置位于罐体的两端部位，同时考虑罐体装液后的热胀冷缩问题，采用了一端固定另一端能轴向滑动的支撑。

　　3．3管路设计

　　管路的设计考虑以下几点：

　　a．管路在真空夹层内的距离应尽量长和管壁厚度小，以降低其热传导。

　　b．管路应留有足够的热胀冷缩量，即在管路受冷收缩时，不至于使两端焊缝受较大的应力而拉裂。

　　c．为减少传热量并增加管路的绝热长度，液相管路、液面计下管及增压器入口管路应设置气封结构(或称气堵)，防止液体长时间逗留管内增加蒸发损耗，气封可以设在罐内的管路上，也可以设在真空夹层内，为了方便施工、减少传热，我们将气封装置设于内罐内部。

　　3．4半挂车

　　半挂车要求既能承受罐体和介质对它的压力又应具有运输平稳的特性。对于低温绝热型运输槽车，由于它特有的结构形式和低温介质特性，更应有良好的性能。41 m。液化天然气半挂车的容积较大，仅内罐及液体的重量可达25 t，满载总重将近38 t。该车采用美国BPW桥及其空气悬挂装置，以减少运输过程中介质对罐体及支撑的冲击力和运输过程中的震动力。