全容式LNG儲罐內罐壁側彈性氈施工技術

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

近年來受益于中國能源消費結構向清潔化、低碳化轉型的加速推進，中國對天然氣等清潔能源需求持續增長，催生了對LNG儲罐和接收站工程的巨大需求，LNG儲罐和接收站項目數量明顯增多，單體建設規模也明顯擴大。LNG儲罐用來儲存-162℃的超低溫LNG(液化天然氣)液體，為了使得儲罐內液體處于超低溫狀態，儲罐罐壁、罐底、罐頂均要安裝布置保冷材料[1]。而LNG儲罐罐壁彈性氈保冷工程施工質量與儲罐整體蒸發率密切相關，直接影響到LNG儲罐長期運行的經濟效益和使用安全。

1 LNG 儲罐罐體結構

全容式LNG儲罐由9Ni%鋼內罐和預應力混凝土外罐構成，在內罐頂部設有鋁吊頂，吊頂上布置玻璃棉保冷層，內罐底部由二層9Ni%鋼底板及多層玻璃磚保冷層、混凝土墊層（有部分項目為干砂層）構成。LNG外罐底部設有混凝土承臺，承臺一般與混凝土樁柱相連（有部分項目直接采取坐地式結構），外罐內側設有低溫碳鋼防潮板，并在內外罐之間的環形空間設有復合保冷結構，靠近內罐一側懸掛彈性氈，彈性氈和防潮板之間填充膨脹珍珠巖。常規的彈性氈施工方法有“前置粘釘”和“一掛到底”兩種方式，本文重點介紹一掛到底的施工方法。

2 內罐壁側彈性氈施工技術

2.1 施工準備

施工人員按要求穿戴好勞保及防護用品，經過吊籃使用培訓并能熟練操作吊籃上下左右移動。

在罐頂人孔旁用腳手架搭建臨時平臺，此平臺長6m，寬6m，高約0.3m，用于材料中轉。在罐內鋁吊頂搭建臨時工作臺用于彈性氈的預制和組裝。此工作臺長約36m，寬約1.25m，高約0.8m，用木板搭設。

所有罐壁所需要的的保冷材料用50噸吊車吊運至儲罐罐頂，再由人工通過設備人孔處臨時平臺，轉運至吊裝，嚴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，應做好防水保護，防止保冷材料受潮、損壞，特別是雨雪天作業時，應將接管等孔洞用防雨布封堵或搭設防雨棚，罐內應保持干燥[1]。

在罐頂孔洞處安裝2臺軸流風機，施工狀態已確保通風，同時準備手提照明應急設備，以防止突然斷電所用。

罐壁保冷材料的吊運和安裝必須在罐體水壓試驗合格之后進行。由EPC總包、監理、確認水壓試驗合格并確認儲罐環形空間濕度達標方可進行罐壁彈性氈施工，濕度一般不超過85%，且不應有凝結水。

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在預制平臺上，頂端對齊，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定狀態。

玻璃布覆蓋在彈性氈表面，并一側對齊，另一側預留至少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行固定，再將不銹鋼掛鉤安裝在螺栓上，且松木夾板要預留孔，用麻繩規定。

（3）夾層彈性氈安裝。彈性氈一端通過預制好的扁鋼和卷揚機固定，自上而下通過卷揚機緩緩的將彈性氈放下，當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，并將彈性氈移動到預先設計的位置，通過提前預設的卷揚機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罐兩側可同時懸掛，重復上述懸掛步驟，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，應及時進行隱蔽驗收，驗收時應關注表面平整、對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

首先在凹槽內鋪設一塊長約1300mm，寬1350mm的A型玻璃布，玻璃布一端固定在吊頂封板夾板內，以低溫膠粘結，外漏長度不小于250mm，一端固定在封板槽內，也以低溫膠粘結，中間部位折疊約280mm，以滿足吊頂受冷移動，縱向搭接尺寸為100mm，復合鋁膜膠帶密封。

隨后將6層100mm厚，寬1200mm的彈性氈壓縮50%擠入凹槽內，然后將一塊長約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，以低溫膠粘結，外漏長度不小于250mm，一端固定在松木夾板上，也以低溫膠粘結，中間部位折疊月280mm，以滿足吊頂受冷移動，縱向搭接尺寸為100mm，復合鋁膜膠帶密封。

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。做玻璃布擋墻用的A型玻璃布長約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°根據圖示尺寸安裝一個重型拉鏈，安裝時根據現場調整，重型拉鏈以特氟龍線與玻璃布縫合。

掛設玻璃布時先把預制到上面的的一個夾持板取下來，在玻璃布兩側均勻的涂抹上低溫膠，然后上另一塊夾持板和緊螺栓，玻璃布在兩個夾持板中間。

（2）上鋼絲繩。鋼絲網規格900×50000mm，安裝時由兩個人配合托著鋼絲網往前走，后面緊跟一人固定鋼絲網，鋼絲網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，且綁扎打結點不得與玻璃布在同側，鋼絲網在水平與垂直方向上搭接150mm。

3 常規16 萬方儲罐罐壁保冷單罐施工計劃

序號 施工內容 絕對工期/天1材料進場 現場施工2 周前到場2 材料倒運、機具準備 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 結語

彈性氈有一定的彈性系數，用以緩沖內罐和珍珠巖直接的作用力，并吸收各種設計工況（內罐預冷收縮、LNG運行液壓膨脹、排空檢修內罐膨脹等工況）下膨脹珍珠巖對內罐的側壓力，其施工質量與儲罐整體蒸發率密切相關，直接影響到LNG儲罐長期運行的經濟效益和使用安全。以某在建LNG項目為例，詳細闡述了LNG儲罐內罐壁側彈性氈施工技術及施工方案，為LNG儲罐罐壁保冷施工提供參考依據[3]。