(a) 概率反应谱纵座标，50年期内超越概率2%的5%阻尼反应谱，在0.2或1秒内超过4.1.3.1(c) 的确定性极限对应的纵座标，MCE地震动应取下列较小值： (1) 4.1.3.1定义的概率MCE地震动
(2) 4.1.3.1(b) 的确定性地震动，但不应小于 4.1.3.1(c) 确定性极限地震动。
(b) 确定性MCE地震动反应谱，应按区域内已知活动断层上特征地震所有周期内5%阻尼反应谱加速度平均的150%计算。
(c) 确定性极限MCE地震动，应采取按NEHRP《新建筑物和其它构筑物抗震规定的推荐作法(FEMA)》的规定确定反应谱，对于最能代表布置LNG设施现场条件的场地等级，取重要性因数 I=1，Ss=1.5g（短周期MCE反应谱加速度图），取S1=0.6g（周期为1秒MCE反应谱加速度图）。
4.1.3.2 LNG储罐及其拦蓄系统，应按操作基准地震 (OBE)和安全停运地震 (SSE) 两水准地震动设计，两水准地震动定义如下。
(a) OBE应由一地震动的反应谱表示，其任何周期T内的反应谱加速度等于4.1.3.1定义MCE地震动反应谱加速度的2/3。操作基准地震 (OBE) 的地震动不需超过50年期内超越概率10%的5%阻尼加速度反应谱表示的地震动。
(b) SSE地震动，应是50年期内超越概率1%（平均复现间隔4975年）的5%阻尼加速度反应谱表示的地震动。SSE反应谱的谱加速度不应超过对应OBE谱加速度的二倍。 4.1.3.3 4.1.3.2确定的两水准地震动，应用于以下结构和系统的抗震设计： (1) LNG储罐及其拦蓄系统
(2) 系统组件，要求用来隔离LNG储罐并保持其安全停车
(3) 构筑物或系统，包括消防系统，其失效将影响4.1.3.3（1）或（2）整体性
4.1.3.4 4.1.3.3（1）、（2）和（3）标识的构筑物和系统，应设计成在OBE期间和以后可继续运行。设计应保证在SSE期间和以后主要储罐储存能力不减，并应能隔离和维修LNG储罐。 4.1.3.5 拦蓄系统，至少在空时应按能承受 SSE 进行设计，在容量按2.2.2.1为V时应按能承受OBE 进行设计。在OBE 和SSE发生后，储存能力不减。
4.1.3.6 LNG储罐应按OBE 进行设计，并按SSE 进行应力极限校核，以保证符合4.1.3.4。OBE和SSE分析应包括液体压力对抗弯稳定性的影响。OBE条件下的应力应符合4.2节、4.3节或 4.6节有关参考文件。SSE条件下的应力应符合下列极限要求：
(a) 对于金属储罐，在受拉条件下，应力不应超过屈服值。在受压条件下，应力不应超过扭曲极限。
(b) 对于预应力混凝土储罐，由无因子荷载产生的轴向圆周应力，受拉条件下不应超过弯折模量，受压条件下不应超过规定28天耐压强度的60%。由无因子荷载产生的轴向和弯曲环向力组合而形成的最大纤维应力，受拉条件下不应超过弯折模量，受压条件下不应超过规定28天耐压强度的69%。假定对一开裂断面，环向拉应力非预应力钢筋加强不应超过屈服应力，预应力钢筋加强不应超过屈服应力的94%。
(c) SSE之后，储罐恢复充装操作前应将储罐排空检查。
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4.1.3.7 LNG储罐及其附件的设计应结合动态分析，动态分析包括液体晃动和约束液体的影响。在确定储罐的响应时，应包括储罐的挠性和剪切变形。对于不放在基岩上的储罐，应包括土壤与结构的相互作用。对于采用桩帽支撑的储罐，分析中应考虑桩帽系统的挠性。
4.1.3.8 工厂制造的储罐，其设计安装应符合ASME《锅炉和压力容器规范》。储罐的支座系统设计应考虑由下列水平和垂直加速度引起的动作用力：
水平力：
V = Zc×W
式中：
Zc =震动系数，等于 0.60 SDS
SDS =最大设计谱加速度，按NEHRP 《新建筑物和其它构筑物抗震规定推荐作法(FEMA)》确定，对于最能代表布置LNG设施现场条件的场地等级，取重要性因数 I 为1.0
W =储罐及其罐装物的总重量 设计垂直力：
P = 2/3 ×Zc ×W
这个设计方法应仅用于工厂制造的储罐和其支撑系统的自然周期T小于0.06 秒。对于自然周期T大于0.06 秒的储罐，设计方法见4.1.3.1 ~4.1.3.5。
4.1.3.9 储罐和支座设计应考虑地震力和操作荷载组合，使用储罐或支座设计规范和标准中许用应力增量。
4.1.3.10 1996年7月1日前建成的ASME 储罐，重新装配时应符合本节的要求。 4.1.3.11 现场应配备能测量储罐遭受地震动的仪器。
4.1.4 风荷载和雪荷载。LNG储罐设计中风荷载和雪荷载，应采用 ASCE 7《建筑物和其它构筑物最小设计荷载》中的方法确定。如果采用概率方法，应按100年一遇。
在加拿大，LNG储罐设计中风荷载和雪荷载，采用《加拿大国家建筑标准》中的方法确定。其中风荷载按100年一遇。 4.1.5 储罐绝热
4.1.5.1 任何外部绝热层应不可燃，应含有或应是一种防潮材料，应不含水，耐消防水冲刷。如果外壳用于保持松散的绝热层，则外壳应采用钢或混凝土建造。外保护层的火焰蔓延等级不应大于25 （见1.7.14火焰蔓延等级定义）。
4.1.5.2 内罐和外罐之间的绝热层，应与LNG和天然气相适应，并为不可燃材料。外罐外部着火时，绝热层不得因熔融、塌陷等而使绝热层的导热性明显变差。承重的底部绝热层的设计和安装，热应力和机械应力产生的开裂，应不危及储罐的整体性。
例外：如果装置的材料和设计符合下列内容，内罐和外罐底部（底层）之间所用材料应不要求满足可燃性要求：
(a) 材料的火焰蔓延等级不应大于25，且在空气中材料不应维持持续助燃。
(b) 材料的成分应是，从材料任一平面切割出来的表面，火焰蔓延等级不应大于25，且不应持续助燃。 (c) 应由试验证明，在预计的使用压力和温度下，长期与LNG或天然气接触后，材料的燃烧特性没有明显
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增加。
(d) 应证明，安装条件下材料能够接受天然气吹扫，吹扫后天然气残留量应不多，不应增加材料的可燃性。
4.1.6 充装量。设计操作压力超过15 psi (100 kPa) 的储罐，应配套装置防止储罐装满液体或储罐内压达到放空装置定压时液体没过放空装置入口。 4.1.7 基础
4.1.7.1 *安装LNG储罐的基础，应由有资质的工程师设计，并应按公认的结构工程作法进行施工。在基础设计和施工前，应由有资质的岩土工程师进行地下调查，确定现场下面土层和物理性质。
4.1.7.2 外罐底部应高于地下水位，否则应加以保护，随时避免与地下水接触。与土壤接触的外罐底部材料应是下列之一： (1) 选择腐蚀最小
(2) 有涂层或其他保护使腐蚀最小 (3) *有阴极保护
4.1.7.3 在外罐与土壤接触处，应设置加热系统，以防止32 ℉ (0 ℃)等温线进入土壤。该加热系统的设计，应能进行至少每周一次功能和性能监测。在地基不连续的地方，如底部管线系统，对这种地带中的加热系统，应格外注意并单独处理。加热系统的安装，应能对加热元件或控制用的温度传感器进行更换。应采取措施防止导管中积水产生有害影响，造成导管或加热元件电化学内腐蚀或其它形式的破坏。
4.1.7.4 如果安装的基础能以空气循环代替加热系统，则外罐底部的材料应适应所接触的温度。 4.1.7.5 应安装一套罐底温度监控系统，根据预定模式测量整个表面温度，监控底部绝热层和罐基础加热系统（如果有）的性能。在罐投入运行6个月后及以后每年、在操作基准地震 (OBE)后和在有非正常的冷区域显示后，应用这一系统进行罐底温度测量。
4.1.7.6 在设施寿命期，包括施工、静水试验、试运和操作期间，应对LNG储罐基础是否发生沉降进行定期监视。对任何超过设计规定的沉降应进行调查并根据需要采取调整措施。 4.2 金属储罐
4.2.1 操作压力等于或小于15 psi (100 kPa) 的储罐。 设计操作压力不超过15 psi (100 kPa) 的焊接储罐，应符合API 620 《大型焊接低压储罐设计和施工》的要求。应用于LNG，API 620附录Q改动如下：
(a) Q-7.6.5中，“25%”应改为“全部”。
(b) Q-7.6.1 ~ Q-7.6.4，应要求对罐壁上所有纵向和横向对焊焊缝进行100%射线探伤。
例外： 平底储罐上外壳到底部的焊缝，免除射线探伤要求。
(c) API 620 附录C，C.11 应为强制性要求。 4.2.2 操作压力大于15 psi (100 kPa) 的储罐
4.2.2.1 应为双壁储罐，内罐装LNG，内罐和外罐间为绝热层。绝热层中应抽空或置换。 4.2.2.2 内罐应为焊接结构，应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷的规定，并应打印ASME标记和向国家锅炉和压力容器检验部门或其他压力容器注册机构登记。
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(a) 在真空绝热的情况下，设计压力应为要求的工作压力、真空允许压力101 kPa (14.7 psi)和LNG静压头之和。在非真空绝热的情况下，设计压力应为要求的工作压力和LNG静压头之和。
(b) 内罐应按，内压和液压头、绝热层净压、一个使用期后因罐膨胀引起的绝热层压力、外罐和内罐间置换和操作压力和地震荷载的最大临界荷载组合设计。 4.2.2.3 外罐应为焊接结构
(a) ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷UCS部分的任何碳钢，允许其使用温度等于或高于ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅱ卷D篇表1A中的最低允许使用温度。
例外：地下或半地下储罐材料熔点低于2000 ℉ (1093 ℃)。
(b) 在真空绝热的情况下，外罐设计应按下列任一规定：
(1) ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷UG-28、UG-29、UG-30、UG-33部分，使用的外压
不小于 15 psi (100kPa)。
(2) CGA 341《低温液体绝热货运罐标准》3.6.2段。
由扇形板焊接组装的头盖和球形外罐的设计应符合ASME《锅炉和压力容器规范》第Ⅷ卷UG-28、UG-29、UG-30、UG-33部分，使用的外压为 15 psi (100kPa)。
(c) 对所有组件应标明最大允许工作压力。
(d) 外罐应配置泄放装置或其它装置以释放内压。排放面积至少应是内罐水容量的0.00024 in2/lb (0.0034 cm2/kg)，但该面积不应超过300 in2 (2000 cm2)。该装置工作压力应不超过外罐内部设计压力、内罐外部设计压力或25psi （172 kPa）的较小值。
(e) 应设置隔热层防止外罐降到其设计温度以下。
(f) 鞍座和支腿的设计应符合公认的结构工程作法。应考虑装运荷载、安装荷载、地震荷载、风荷载和热荷载。
(g) 储罐基础和支座应按耐火等级不低于2小时进行防护。如所用隔热材料达到这个要求，应防止隔热材料被消防水流冲掉。
4.2.2.4 应采用缓冲垫和荷载环等，使支撑系统的应力集中最小化。应考虑内罐的膨胀和收缩。支撑系统的设计应使传递到内罐和外罐的应力在允许极限内。
4.2.2.5 内外罐之间和绝热空间内的管道，应按内罐的最大允许工作应力加上热应力来设计。在绝热空间内不允许有波纹管。
管材应适宜在 –278 ℉ (-168 ℃)下使用，按ASME《锅炉和压力容器规范》确定。外罐外部的液体管线不得为铝管、铜管或铜合金管，除非保护使之耐火2小时。允许使用过渡接头。 4.2.2.6 内罐应同心地支撑在外罐内，采用的金属或非金属支撑系统应能承受下列二者中的最大荷载：
(a) 对于装运荷载，支撑系统应按内罐的空载重量乘以将遇到的最大G(重力加速度)值设计。 (b) 对于操作荷载，支撑系统应按内罐和罐内液体的总重量设计，并应考虑相应的地震系数。罐内液体的重量，应按操作温度范围内给定的液体的最大密度计算，但最小密度大于470 kg / m3 (29.3 lb / ft3)的除外。
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4.2.2.7 支承构件允许设计应力，应稍小于室温条件下抗拉强度的1/3 或屈服强度的5/8。对有螺纹的构件，应采用螺纹根部的最小面积。
4.3 混凝土储罐
4.3.1 范围 本节适用于任何操作压力的预应力混凝土储罐的设计和施工，不管是外绝热还是内绝热，和各种形式储罐周围预应力混凝土保护墙的设计和施工。 4.3.2 储罐结构
4.3.2.1 混凝土储罐的设计，应与4.3.2.2 ~ 4.3.2.5一致，并应符合ACI标准ACI 318 《钢筋混凝土建筑规范要求》或CSA 标准 CAN 3-A23.3 《混凝土构筑物设计》。 4.3.2.2 正常设计中考虑的允许应力应以室温最小强度值为依据。
4.3.2.3 设计条件下，混凝土中碳钢配筋暴露于LNG温度时，拉应力（不考虑直接温度和收缩效应）应限制在表4.3.2.3所列允许应力范围：
表 4.3.2.3 钢筋允许应力
钢筋规格
psi
ASTM A 615 (美国) #4 及更小 #5，#6，#7 #8及更大
CSA G30.18 (加拿大) #10及更小 #15，#20 #25及更大
12 000 10 000 8 000 12 000 10 000 8 000
最大允许应力
MPa 82.7 68.9 55.2 82.7 68.9 55.2
4.3.2.4 按4.3.3.4 规定，无应力加强用钢筋或股绞丝，应用下列最大允许应力设计： (1) 裂纹控制用——30 000 psi （207 MPa） (2) 其它用——80 000 psi （552 MPa）
4.3.2.5 应考虑升温过程中由回填约束作用于储罐的各种外力。 4.3.3 接触LNG温度的材料
4.3.3.1 混凝土应符合以下标准的要求：
(1) （美国）：ACI 304R《混凝土测量、搅拌、运输和浇筑指南》 和ACI 318 《钢筋混凝土建
筑规范要求》
(2) （加拿大）：CAN/CSA A23.1 《混凝土材料和混凝土施工方法》。CAN 3-A23.3《混凝土构
筑物设计》。CAN 3-A23.4《建筑和结构混凝土预制件材料和施工/验收规范》。
应进行预计低温条件下的混凝土抗压强度试验和混凝土收缩系数试验，除非试验前已有这些
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