LNG工厂的抗震设计

LNG工厂的抗震设计本附录不是此NFPA文献的要求部分，这里只是为提供资料。B.1

引言：附录B的目的是提供选择与使用操作基准地震（OBE）和安全停运地震（SSE）地震重现水准的资料。这两个地震重现水准构成了本标准的要求部分，标准用于设计LNG储罐、隔离储罐并保证它处在安全停车条件需要的系统组件、以及任何发生故障可能影响上述储罐和组件完整性的构筑物或系统。B.2

操作基准地震（OBE）。操作基准地震是指设施在其设计寿命期内可承受的可能发生的地震。按照常规工程程序和标准，设施所有元件应设计成能承受这一事件，因此，设备将保持运行。OBE由地震动反应谱来标识，在任意周期T，等于MCE地震动加速度反应谱的2/3。MCE地震动定义在4.1.3.1，且是NEHRP《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法》地震区域图的基础。由于MCE表示了50年内超越概率2%的地震动，OBE（MCE的2/3）超越概率变化，50年内从3%到10%，这分别相当于平均重现间隔1641年到475年。这也代表了地震荷载的水准，构成设计使用相应规范和正应力级的基础。B.3

安全停运地震（SSE）B.3.1

安全停运地震是在设施所在地罕见的强烈地震。在该紧急事件，设施设计保存LNG并防止关键设施出现灾难性故障。常规工程程序通常未考虑的塑性变形、明显的有限位移及变形，都可能出现。设施不要求在SSE后保持运行。在SSE后，希望对设施进行检查和必要时修理。SSE规定表示地震动，年超越概率不大于0.02%.（50年内超越概率1%），但不大于OBE地震动的两倍。B.3.2

选择和使用SSE的目的是在非常低概率地震事件中，提供最低水准的公共安全。应该承认，为了实现可接受的公共安全要求的概率水准因项目而异，它取决于诸如设施所在位置和当地人口密度等因素。希望业主灵活达到所需的公共安全水准。B.3.3

SSE水准的地震荷载是用来对特定组件进行极限校核。规定的SSE是必须用于分析的地震动最低水准。实际的地震动水准是由业主给定的，而且是与其它因素结合起来使用的，比如地点、场地、围闭系统的类型、危险控制，以及当地的气候条件和物理特性。这些因素必须足以确保公共安全达到立法当局满意的程度。推荐进行风险分析研究。在SSE地震荷载下，LNG储罐的主要组件允许达到在4.1.3.6节所规定的应力极限。承受这种水准荷载的LNG储罐必须能继续存满LNG。B.3.4拦蓄系统设计至少是在空载时至少能承受SSE水准荷载，而在载有按2.2.2.1确定的容积V时能承受OBE水准荷载。基本的原理是在SSE之后，液化天然气的储罐可能会出故障，但周围的拦蓄系统必须仍保持完好，余震时能容纳LNG储罐容量。假设余震后的强度可用OBE表示。B.3.5

凡是失效之后可能会影响到LNG储罐完整性的系统和构件，以及隔离储罐并保证它处在安全停车条件需要的系统组件，必须设计承受SSE而不发生前述危险。B.3.6

要求作业公司在工厂安装能测量地震动的仪器。在地震之后，如果地震动大于或等于设计OBE地震动，建议设施的作业者让LNG储罐退出作业并检查它们或证明没有承受超出储罐OBE应力水准和设计标准的荷载。例如，若地震中LNG储罐不全满，计算可证实未超过储罐OBE应力水准B.4

设计反应谱：利用在B.2及B.3.1中所分别定义的OBE及SSE地震动，必须设立竖向和水平方向的设计反应谱。它们应覆盖预期阻尼因子及自振周期的整个范围，其中包括储存LNG的阻尼因子及第一晃动模式自振周期。B.5

其它地震负载B.5.1

由工厂预制的LNG储罐及有限的工艺设备组成的小型LNG工厂应按地震荷载来设计，使用NEHRP《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法》采用的地震区规定的地震动。或作结构响应分析，或按4.1.3.8定义最大设计反应谱加速度SDS取