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LNG儲罐是接收站的最重要設備，其選型要從投資、運行費用、環境保護等綜合因素考慮。
國內目前無指導LNG儲罐設計的相關規范，目前國際上LNG儲罐設計的有關規范主要是英國標準BS7777和歐洲標準EN1473，兩者在全容罐內容上基本一致。LNG儲罐區平面和消防設計主要執行歐洲標準EN1473或美國標準NFPA59A。
LNG作為一種沸騰液體大量儲存于絕熱儲罐中，有著特殊的物理特性，因此儲罐的操作和管理都有著一些特殊的地方。
這些物理特性包括LNG的蒸發和翻滾。蒸發是由于任何傳導至儲罐的熱量導致LNG液體蒸發為氣體，這種氣體稱為蒸發氣，組分與液體組分有關，其組分相對液體來講，氮氣和甲烷組分相對高些。
翻滾是指大量氣體在短時間內從LNG儲罐中釋放的過程。這種現象的造成主要是LNG可能產生兩個穩定的分層，分層是由于新注入的LNG與密度不同的底部LNG混合不充分造成的。如果分層現象發生，可能出現層間的傳熱、傳質及液體表面的蒸發，此時的蒸發氣量急劇增加，可達到正常蒸發量的200倍以上(文獻資料)。另外，LNG中氮含量也對引起翻滾有作用。需要特別指出的是，通過良好的儲存方法和管理，是可以避免此現象發生的。
卸船時LNG從貯罐的頂部管口進入，可以上部進料，也可通過內部插入管下部進料。該設計可使不同比重的LNG以不同方式進入貯罐。通常，較重的LNG從上部進入，較輕的LNG從下部進入。同時，也可通過LNG低壓輸送泵對罐內LNG循環到上部或底部，從而有效防止分層，翻滾現象的產生。
每個罐都設有液位計及液位－密度－溫度連續測量設施以監控儲罐的液位。儲罐設置有自動高低液位保護裝置去停止進料或停止罐內低壓泵。
液位－密度－溫度連續測量設施由數字邏輯單元和電機驅動單元組成，可在LNG儲罐內垂直移動、測量。當溫差超過0.3℃或密度差超過0.8kg/m3時，應用LNG低壓輸送泵對罐內LNG進行循環操作，以防止LNG儲罐出現分層翻滾現象。
由于外界大氣壓的變化對LNG儲罐內的操作壓力影響很大，而LNG儲罐的壓力泄放保護設施及壓力控制系統采用表壓為基準。
在正常操作條件下，儲罐的絕對壓力是通過BOG壓縮機壓縮回收儲罐的蒸發氣體來控制的。在兩次卸船操作間隔時間段，儲罐的操作壓力應維持在低壓狀態（通常為0.115MPa.G），以防壓力控制系統發生故障時，儲罐操作有一個緩沖空間。在卸船操作期間，儲罐的壓力將升高。儲罐處于高壓操作狀態。
儲罐的壓力保護是通過表壓來控制。第一級超壓保護排火炬，當儲罐壓力達到0.026MPa.G，控制閥打開，超壓部分氣體排入火炬系統。第二級超壓保護排大氣，當儲罐壓力達到0.029MPa.G，儲罐上壓力安全閥打開，超壓部分氣體直接排入大氣。
第一級負壓保護靠補壓氣體，當儲罐在操作中出現負壓時，將通過從高壓外輸天然氣總管上來的經兩級減壓后的氣體來維持儲罐內壓力穩定。第二級負壓保護通過安裝在儲罐上的真空閥來實現。儲罐上壓力保護設施的壓力設定值見表5-1
在LNG儲罐內罐的底部和罐體上設有若干測溫點，可監測預冷操作和正常操作時罐內的溫度。在外罐也設有多個測溫點，可監測LNG的泄漏。
LNG儲罐可分為地上和地下兩種型式，有多種類型，地上罐有系列類型：單容式雙金屬壁罐、雙容式罐、全容式罐、膜式罐，通常為平底雙壁圓柱形。
