文 献 综 述

1.液化天然气及其储罐的定义

液化天然气 (Liquefied Natural Gas，简称LNG)，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右 ^[1]。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送^[2]。

LNG燃烧后对空气污染非常小，而且放出热量大，所以逐渐被广泛应用在工业、农业、民用住宅燃烧用气等多个领域，对于提升经济发展和提高环境质量中起着日趋重要的作用。天然气经预处理，即脱除重质烃、硫化物、二氧化碳和水分等杂质后，在常压下被冷却到一162℃ 即液化成LNG，通常采用丙烷预冷的混合制冷剂液化技术 ^[3]。由于液化天然气液化的成本不断降低以及在运输、储存及调峰方面具有独特的优越性，液化天然气工业发展态势迅猛，就2000年LNG 的海上贸易量为9998万吨，折合成天然气为1369. 6 亿立方米，较1990年增长了近100%。

液化天然气产业链是一个资金庞大、技术密集的完整链系，包括天然气的开采、液化、储存、运输和装卸、液化天然气再气化、销售等环节，产业链中任何一个环节的断裂都将导致其他主要环节的连锁反应。其中，液化天然气的安全运输是液化天然气产业链中重要环节，起到承上启下的纽带作用。目前，液化天然气的主要有管道、罐车和船舶三种方式，对液化天然气运输方式的特点及其存在的技术难点进行比较分析研究，将有利于推动液化气产业健康稳步的发展，推进优质环保能源的广泛应用，为经济发展作出应有的贡献 ^[4]。

然后，液化天然气本身的可燃性和低温性使其对车载储罐有着很高的要求，液化天然气储罐是储存液化石油气的专业产品，特种设备，三类压力容器，Q345R材料，经过探伤，水压气压试验，技术监督局现场检验，出具压力容器检验证书，外部除锈喷漆等工艺制造完成 ^[5]。液化气储罐对受压元件材质、外观尺寸和焊缝质量、运行质量、安装质量、内部装置及安全附件有着严格质量鉴定，其中包括耐低温，安全要求，材料特殊，保温措施严格，抗震性能好等。在这样的条件下，要使罐头轻量化，很难找到突破口 ^[6]。

自2004年我国开展治超工作以来，作为运输危险货物的液罐车辆，治理力度也在逐年加大，超载治理和用户追求利益最大化一直是相互矛盾的，然而用户追求利益的最大化与生产厂家设计生产轻量化的车辆并不矛盾，因为只有在符合法规的前提下，尽可能地提高车辆的载质量而降低车辆的整备质量，则可以实现多拉快跑，运输效益的最大化，所以车辆轻量化技术必将会成为今后专用车(半挂车)的发展方向 ^[7]。

2.LNG储罐结构轻量化的研究方向

在以轻量化为目标的结构优化中，应该考虑以下几个方面：

1)外壳由于受外压, 可通过调整加强圈的数量和尺寸, 减小壁厚^[8];