全容式LNG儲(chǔ)罐內(nèi)罐壁側(cè)彈性氈施工技術(shù)

韓小康 褚昂 劉啟松 董貴君 由培蕾

海洋石油工程股份有限公司 天津 300450

近年來受益于中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn)，中國(guó)對(duì)天然氣等清潔能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，催生了對(duì)LNG儲(chǔ)罐和接收站工程的巨大需求，LNG儲(chǔ)罐和接收站項(xiàng)目數(shù)量明顯增多，單體建設(shè)規(guī)模也明顯擴(kuò)大。LNG儲(chǔ)罐用來儲(chǔ)存-162℃的超低溫LNG(液化天然氣)液體，為了使得儲(chǔ)罐內(nèi)液體處于超低溫狀態(tài)，儲(chǔ)罐罐壁、罐底、罐頂均要安裝布置保冷材料[1]。而LNG儲(chǔ)罐罐壁彈性氈保冷工程施工質(zhì)量與儲(chǔ)罐整體蒸發(fā)率密切相關(guān)，直接影響到LNG儲(chǔ)罐長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和使用安全。

1 LNG 儲(chǔ)罐罐體結(jié)構(gòu)

全容式LNG儲(chǔ)罐由9Ni%鋼內(nèi)罐和預(yù)應(yīng)力混凝土外罐構(gòu)成，在內(nèi)罐頂部設(shè)有鋁吊頂，吊頂上布置玻璃棉保冷層，內(nèi)罐底部由二層9Ni%鋼底板及多層玻璃磚保冷層、混凝土墊層（有部分項(xiàng)目為干砂層）構(gòu)成。LNG外罐底部設(shè)有混凝土承臺(tái)，承臺(tái)一般與混凝土樁柱相連（有部分項(xiàng)目直接采取坐地式結(jié)構(gòu)），外罐內(nèi)側(cè)設(shè)有低溫碳鋼防潮板，并在內(nèi)外罐之間的環(huán)形空間設(shè)有復(fù)合保冷結(jié)構(gòu)，靠近內(nèi)罐一側(cè)懸掛彈性氈，彈性氈和防潮板之間填充膨脹珍珠巖。常規(guī)的彈性氈施工方法有“前置粘釘”和“一掛到底”兩種方式，本文重點(diǎn)介紹一掛到底的施工方法。

2 內(nèi)罐壁側(cè)彈性氈施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備

施工人員按要求穿戴好勞保及防護(hù)用品，經(jīng)過吊籃使用培訓(xùn)并能熟練操作吊籃上下左右移動(dòng)。

在罐頂人孔旁用腳手架搭建臨時(shí)平臺(tái)，此平臺(tái)長(zhǎng)6m，寬6m，高約0.3m，用于材料中轉(zhuǎn)。在罐內(nèi)鋁吊頂搭建臨時(shí)工作臺(tái)用于彈性氈的預(yù)制和組裝。此工作臺(tái)長(zhǎng)約36m，寬約1.25m，高約0.8m，用木板搭設(shè)。

所有罐壁所需要的的保冷材料用50噸吊車吊運(yùn)至儲(chǔ)罐罐頂，再由人工通過設(shè)備人孔處臨時(shí)平臺(tái)，轉(zhuǎn)運(yùn)至吊裝，嚴(yán)禁從孔上方將金屬材料或重的工具拋投至鋁吊頂。

施工過程中，應(yīng)做好防水保護(hù)，防止保冷材料受潮、損壞，特別是雨雪天作業(yè)時(shí)，應(yīng)將接管等孔洞用防雨布封堵或搭設(shè)防雨棚，罐內(nèi)應(yīng)保持干燥[1]。

在罐頂孔洞處安裝2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，施工狀態(tài)已確保通風(fēng)，同時(shí)準(zhǔn)備手提照明應(yīng)急設(shè)備，以防止突然斷電所用。

罐壁保冷材料的吊運(yùn)和安裝必須在罐體水壓試驗(yàn)合格之后進(jìn)行。由EPC總包、監(jiān)理、確認(rèn)水壓試驗(yàn)合格并確認(rèn)儲(chǔ)罐環(huán)形空間濕度達(dá)標(biāo)方可進(jìn)行罐壁彈性氈施工，濕度一般不超過85%，且不應(yīng)有凝結(jié)水。

2.2 罐壁夾層保冷施工

（1）夾層保冷施工流程圖。

（2）夾層彈性氈預(yù)制。將2層100mm的不帶鋁箔彈性氈和1層100mm的帶鋁箔彈性氈鋪設(shè)在預(yù)制平臺(tái)上，頂端對(duì)齊，修剪彈性氈末端，并使彈性氈緊緊擠在一起獲得良好的緊密穩(wěn)定狀態(tài)。

玻璃布覆蓋在彈性氈表面，并一側(cè)對(duì)齊，另一側(cè)預(yù)留至少150mm，然后按照下圖間距要求，將保溫釘穿過玻璃布并自鎖。

彈性氈前段用松木夾板和螺栓進(jìn)行固定，再將不銹鋼掛鉤安裝在螺栓上，且松木夾板要預(yù)留孔，用麻繩規(guī)定。

（3）夾層彈性氈安裝。彈性氈一端通過預(yù)制好的扁鋼和卷揚(yáng)機(jī)固定，自上而下通過卷揚(yáng)機(jī)緩緩的將彈性氈放下，當(dāng)彈性氈的一端接近罐邊緣，通過罐體上的滑輪上的倒鏈將彈性氈固定，并將彈性氈移動(dòng)到預(yù)先設(shè)計(jì)的位置，通過提前預(yù)設(shè)的卷揚(yáng)機(jī)將彈性氈沿罐壁緩慢下放并固定。

圖1 夾層保冷施工流程圖

圖2 彈性氈上保冷釘布置圖

從初始懸掛位置開始向儲(chǔ)罐兩側(cè)可同時(shí)懸掛，重復(fù)上述懸掛步驟，每相鄰兩掛彈性氈用玻璃布搭接并涂抹低溫粘結(jié)劑，后用鋁箔膠帶封閉[2]。

每懸掛4-6掛彈性氈后，按照下圖把安裝后的彈性氈自上而下用麻繩以30度角傾斜向綁扎固定，上罐在掛毯前系在松木夾板的空中，下端固定于混凝土找平層的鋼筋上，不可過度張緊。

圖3 麻繩布置圖

彈性氈安裝時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)應(yīng)關(guān)注表面平整、對(duì)接縫間隙滿足要求且搭接處連接牢靠。

2.3 封板處的彈性氈安裝

首先在凹槽內(nèi)鋪設(shè)一塊長(zhǎng)約1300mm，寬1350mm的A型玻璃布，玻璃布一端固定在吊頂封板夾板內(nèi)，以低溫膠粘結(jié)，外漏長(zhǎng)度不小于250mm，一端固定在封板槽內(nèi)，也以低溫膠粘結(jié)，中間部位折疊約280mm，以滿足吊頂受冷移動(dòng)，縱向搭接尺寸為100mm，復(fù)合鋁膜膠帶密封。

隨后將6層100mm厚，寬1200mm的彈性氈壓縮50%擠入凹槽內(nèi)，然后將一塊長(zhǎng)約1800mm，寬1350mm的A型玻璃布安裝圖紙所示覆蓋在彈性氈上，一端固定在吊頂封板夾板內(nèi)，以低溫膠粘結(jié)，外漏長(zhǎng)度不小于250mm，一端固定在松木夾板上，也以低溫膠粘結(jié)，中間部位折疊月280mm，以滿足吊頂受冷移動(dòng)，縱向搭接尺寸為100mm，復(fù)合鋁膜膠帶密封。

圖4 封板剖面示意圖

2.4 珍珠巖擋墻的安裝

（1）玻璃布擋墻的掛設(shè)。做玻璃布擋墻用的A型玻璃布長(zhǎng)約3650mm，寬約1350mm，玻璃布縱向搭接100mm，搭接處兩端要涂抹低溫膠，并縫合三處。如圖所示：

在玻璃布的中心位置沒15°根據(jù)圖示尺寸安裝一個(gè)重型拉鏈，安裝時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，重型拉鏈以特氟龍線與玻璃布縫合。

掛設(shè)玻璃布時(shí)先把預(yù)制到上面的的一個(gè)夾持板取下來，在玻璃布兩側(cè)均勻的涂抹上低溫膠，然后上另一塊夾持板和緊螺栓，玻璃布在兩個(gè)夾持板中間。

（2）上鋼絲繩。鋼絲網(wǎng)規(guī)格900×50000mm，安裝時(shí)由兩個(gè)人配合托著鋼絲網(wǎng)往前走，后面緊跟一人固定鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)用不銹鋼絲綁在吊頂板吊桿150×50鋼板上，綁扎距離約425mm一個(gè)，且綁扎打結(jié)點(diǎn)不得與玻璃布在同側(cè)，鋼絲網(wǎng)在水平與垂直方向上搭接150mm。

3 常規(guī)16 萬方儲(chǔ)罐罐壁保冷單罐施工計(jì)劃

序號(hào) 施工內(nèi)容 絕對(duì)工期/天1材料進(jìn)場(chǎng) 現(xiàn)場(chǎng)施工2 周前到場(chǎng)2 材料倒運(yùn)、機(jī)具準(zhǔn)備 4 2罐壁掛毯施工 20 3 封板處的彈性氈安裝 5 5 珍珠巖擋墻的安裝 6

4 結(jié)語

彈性氈有一定的彈性系數(shù)，用以緩沖內(nèi)罐和珍珠巖直接的作用力，并吸收各種設(shè)計(jì)工況（內(nèi)罐預(yù)冷收縮、LNG運(yùn)行液壓膨脹、排空檢修內(nèi)罐膨脹等工況）下膨脹珍珠巖對(duì)內(nèi)罐的側(cè)壓力，其施工質(zhì)量與儲(chǔ)罐整體蒸發(fā)率密切相關(guān)，直接影響到LNG儲(chǔ)罐長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和使用安全。以某在建LNG項(xiàng)目為例，詳細(xì)闡述了LNG儲(chǔ)罐內(nèi)罐壁側(cè)彈性氈施工技術(shù)及施工方案，為L(zhǎng)NG儲(chǔ)罐罐壁保冷施工提供參考依據(jù)[3]。