大型双壳低温储罐系统由液体主储罐（内罐）、液体次储罐（外罐，如果有）、保冷、蒸气储罐、附件、仪表控制系统以及其他组件等构成，一般按照安全级别进行分类，即按照内罐破损发生低温介质泄漏事故后，泄漏液体和汽化的气体是否可控的原则进行分类。安全级别主要取决于外罐的功能和性能不同。

液体主储罐也称为内罐，可以是敞口容器或是带固定顶的密闭容器，材质可为金属或混凝土；液体次储罐也称为外罐，也可以是敞口容器或是带固定顶的密闭罐，材质也可为金属或混凝土。其他附件、组件及仪表包括人孔、料孔、梯子平台、物料进出线、吹扫置换系统、预冷系统、压力真空泄放阀、液位测控、内罐泄漏监测、温度监控、压力监控、翻滚防控（温度、密度监测）、基础加热、沉降监测、地震监测、可燃气探测、消防、火灾探测、罐外泄漏监测等。一般物料进出线均设置在罐顶，以防止管线或阀门失效带来的液体外泄。

（Ⅰ）单容罐系统

单容罐系统（singlecontainmenttanksystem）由一个具有液密性主储罐、一个气密性的储罐和防火堤构成。只有主储罐可以储存低温液体。可以是带保冷层的单壁或双壳罐，如有外罐，外罐仅用作支撑保护保冷或密闭常温蒸发气体、不能包容内罐泄漏后低温液体，防火堤可以包容泄漏的低温液体。图A.10.3-1为API中单容双壳低温储罐系统示意图。

单容罐系统具有结构简单、建设周期短、罐体造价较低廉的优点，但其缺点也相当明显，即安全性较低，综合费用较高。单容罐系统内罐一旦破裂，罐体即丧失包容液体和气体的能力，液体进入防火堤内，汽化不可控，与周边的设施相互影响严重，占地面积大，安全影响范围大；受其结构特点限制，储罐的操作压力较低，运行费用较高。单容罐系统适合建在人烟稀少地区。

（2）双容罐系统

双容罐系统（doublecontainmenttanksystem）由一个具有液密性和气密性的主储罐，建在具有液密性的次储罐之内。次储罐能够包容内罐泄漏的全部液体，但不能包容或控制泄漏液体的汽化蒸气。主储罐和次储罐间距一般不大于6m。图A.10.3-2为API中双容双壳低温储罐系统示意图。

双容罐系统的优点很有限，其安全性仅比单容罐高一点，但其缺点非常突出，综合费用高，性价比最差；内罐一旦破裂，液体进入敞口的次储罐内，汽化不可控，影响范围较大。双容罐系统实际建造数量很少。

（3）全容罐系统

全容罐系统（fullcontainmenttanksystem）由一个具有液密性的主储罐和具有液密性和气密性的次储罐组成。次储罐不仅能够包容内罐泄漏的全部液体，还可包容泄漏液体蒸发气，并实现泄漏液体蒸发气的可控排放。图A.10.3-3为API中全容双壳低温储罐系统示意图。

全容罐系统的安全性最好，操作费用较低，占地面积比较小，一般不需要防火堤，但其罐体造价比单容罐高，建设周期比单容罐长。

需要特别注意的是，不同结构、不同材质的全容罐系统的安全性存在明显的差异。

预应力混凝土外罐型全容罐系统具有安全性高、性价比高、操作压力较高、节省操作费用、承受一定的外来物体的撞击（如爆炸形成的飞溅物）、承受一定的爆炸波冲击、在内罐泄漏的事故状态下汽化气可控地排放到火炬或高空中、在火灾情况下拱顶不易坍塌、可承受较高的热辐射值等优点，其缺点是建造周期较长（24个～34个月）。由于预应力混凝土外罐型全容罐系统安全性高，性价比高，一般大型深冷低温储罐大多是采用的预应力混凝土外罐型全容罐，如大型天然气液化厂或接收站的LNG储罐、乙烯、乙烷、液氨等介质储罐以及易受外界环境影响的其他介质储罐。

双金属型全容罐系统具有建设周期比较短（18个～26个月）的优点，但其安全水平仅和双容罐相当，且操作压力较低，操作费用较高，外罐承受外来物体的撞击能力较差，承受爆炸波冲击能力较差，在内罐泄漏或罐顶管道泄漏的事故状态下，碳素钢和低合金钢罐顶存在低温脆断可能，使得汽化气排放不可控，在火灾情况下，拱顶有可能坍塌或破裂，受外部热辐射影响大，紧急泄放量比较大。另外在设计时需要特别注意储罐基础的低温问题。双金属型全容罐系统一般用于设计温度≥-51℃且容量较小的丙烷、丙烯、丁烷低温储罐以及外部环境不存在爆炸风险场合的储罐（储罐区远离工艺区等爆炸危险区）。

（4）薄膜罐

薄膜罐（membranetank）由一个薄钢板制作的主储罐（薄膜）、保冷材料和混凝土罐共同组成，该组合结构能够储存低温液体。主储罐的功能是一个具有液密性薄膜隔离壳、不具备独立承担液压载荷的能力；其混凝土外罐是具有液密性的强度壳；所有作用在薄膜上静压载荷和其他载荷通过承载保冷材料传递到混凝土储罐上；一旦薄膜发生泄漏，混凝土罐和保冷系统应能够包容液体。薄膜罐结构来源于冷冻船的储液围护系统，薄膜采用1.2mm厚不锈钢波纹板或0.7mm厚因瓦钢（invar，不膨胀钢）。

薄膜罐的技术特点是技术难度大，可靠性保障难度较大，易发生微量泄漏问题。其安全性介于全容罐系统和单容罐系统之间。薄膜罐与双壳全容罐系统的本质区别是仅有一个强度壳，在正常操作中和内罐破损事故工况下，都是混凝土外罐承担液压载荷，而双壳全容罐系统在正常操作中内罐承担液压载荷，在内罐破损事故工况下，外罐才承担液压载荷。