某30万方级LNG储罐振动台试验

　　项目类别：LNG储罐设施抗震试验

　　某30万方级LNG储罐振动台试验

　　1.项目概况

　　大型LNG（LiquefiedNaturalGas，液化天然气）储罐设施是“国家重大能源设施和民生保障工程”，其作为存储超低温及易燃易爆介质的特种结构，LNG储罐的安全等级等同于核电设施。作为全球第二大LNG进口国，截止至2020年底，我国已建成21座LNG接收站，其选址多在东部沿海地区，地质偏软，且我国是一个地震多发国家，加之地震具有随机性，因此研究软土场地上大型LNG储罐的地震响应，及分析桩-土相互作用对上部结构的影响十分有意义。

　　图1 沿海某LNG储罐在建项目

　　2.服务内容

　　（1）本项目需为项目方提供12个孔压传感器和30个动态土压传感器的现场安装指导、故障检修与校正和数据分析与处理等技术服务。

　　（2）为本项目提供的孔压传感器需监测桩-土、软土基础、刚性基础作用下LNG储罐结构内部“快速”动态液压力变化数据和液面晃动波高，土压传感器需记录有桩-软土-储罐、软土-储罐相互作用的动态土压力变化数据。

　　（3）本项目使用的孔压传感器要求具有微型化设计，较高频响速率（响应时间≤0.1ms），分辨率≤0.015kPa（记录微小动态水压变化和自由衰减），要求传感器可在流体中长期工作。土压传感器要求具有微型化，减少土拱效应和应力集中现场，较高频响速率（响应时间≤0.2ms），分辨率≤0.10kPa（记录微小动土压力变化），要求传感器需长期适应潮湿环境。

　　（4）本项目要求孔压传感器故障率≤5%，土压传感器故障率≤5%，可承受强地震动工况（PGA=0.3g以上）≥300组，使用寿命≥3年。

　　（5）为本项目提供的仪器型号为DSP-I孔压传感器（定制）和ESP-II土压传感器（定制），主要参数见表1。

　　表1.该项目所布设仪器具体情况

　　3.项目实况与代表数据

　　（1）试验设备

　　本次试验设备采用X,Y&Z三向六自由度5m×5m地震模拟振动台，主要性能参数：承载能力30ton，加速度满载X&Y&Z2.0g，频率0.1Hz~100Hz，可输入任意地震动波形。

　　（2）试验材料

　　试验土体采用东部地区某工地开挖的粉质黏土，测得土体的密度约为1.9g/cm3，含水率约为17%，黏聚力约为38kPa，内摩擦角约为29°，在试验前对土体进行除杂处理，填装夯实后取样土体进行测试，以保证土体参数与原场地相匹配。

　　（3）传感器布设方案

　　（a）刚性地基基础作用下LNG储罐部分传感器布设图和实物图

　　（4）动力试验代表性数据

　　（a）2/3水位下LNG储罐内部动态水压变化

　　（b）2/3水位下软土地基-储罐作用下动态土压变化

　　图40.4g-X向唐山波下动态水压力和动态土压力数据

　　4.服务评价

　　本次工程项目历经30天，DSP-I孔压传感器和ESP-II土压传感器记录的数据为大型LNG储罐抗震研究提供重要资料。

　　用户评价：该项目输入地震动工况总数量约560组地震动，其中强地震动工况（PGA≥0.3g）约为330组，持续试验30天，12个DSP-I孔压传感器和30个ESP-II土压传感器均可正常工作，传感器故障率≤5%，且动态水压力和动态土压力量测数据良好，也说明DSP-I孔压传感器具有高精度、动态测试准确性、可靠性、长期稳定性、使用寿命长等优点，可很好的适用于复杂的工程环境。