季世生

摘要：LNG 作為少有的清潔能源之一，其對于我們的生活而言有著非常重要的影響和意義，由于該能源需要處于 -162℃才能保持其自身的基本特性，這無疑增加了該能源的儲存難度和運(yùn)輸難度，對此筆者將圍繞液化天然氣這一主題，從儲罐罐體安裝重難點、LNG 儲罐的施工流程以 LNG 儲罐施工工藝等方面與大家展開探究，希望為從事 LNG 儲罐等相關(guān)崗位的工作人員提供一些參考意見。

關(guān)鍵詞：LNG 儲罐;技術(shù);研究

引言

LNG，即液化天然氣，是通過制冷的方式，將氣態(tài)的天然氣液化而得到的液體，液化溫度達(dá)到 -162℃。液化后的天然氣體積驟減，因此便于運(yùn)輸和儲存，因而得到國際范圍內(nèi)的廣泛研究和應(yīng)用。

一、LNG 儲罐罐體安裝重難點

就當(dāng)前LNG 儲罐罐體安裝工作來看，儲罐結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性對材料種類選擇以及焊接工藝精確度等提出了較大挑戰(zhàn)，特別是在內(nèi)罐安裝工作開展過程中，除了選擇高材質(zhì)的鋼板外，工作人員也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對現(xiàn)場焊接工作的重視，這樣才能保證其焊接質(zhì)量。在焊接完成之后，工作人員還應(yīng)當(dāng)及時對內(nèi)罐底板進(jìn)行 PT 檢測和 RT 檢測，通過重復(fù)檢測等方式，及時發(fā)現(xiàn)邊緣板和內(nèi)罐壁板等位置存在的問題并處理，保障其整體工作質(zhì)量。

二、LNG儲罐的施工流程

現(xiàn)階段，隨著我國科技水平的不斷發(fā)展，LNG 儲罐施工工藝也在不斷進(jìn)步，LNG 儲罐施工工藝十分復(fù)雜，因此，需要很多專業(yè)工作人員共同配合才能完成，因此，嚴(yán)格把控施工流程就十分必要。

三、LNG儲罐施工工藝技術(shù)

國內(nèi)已經(jīng)和正在建造的 LNG 儲罐，不管其工藝及設(shè)備技術(shù)來自何方， 但儲罐建造施工無一例外地都由國內(nèi)施工隊伍完成。因此，國內(nèi)較早承擔(dān)大型LNG 儲罐建造施工的企業(yè)，已積累了豐富的經(jīng)驗，并在基礎(chǔ)及罐壁混凝土施工、內(nèi)外罐組裝焊接施工和絕熱結(jié)構(gòu)施工等方面對國外技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

（一）外罐施工工藝

16×104m3LNG 低溫儲罐外罐通常為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，一是重點關(guān)注混凝土外罐墻體，由于混凝土水化熱控制不好容易出現(xiàn)溫度裂縫，影響總體感觀質(zhì)量;二是外觀尺寸，特別是外罐的垂直度和表面平整度等，直接影響拱頂氣壓頂升實施;三是預(yù)應(yīng)力管道的施工，尤其需要做好過程中的成品保護(hù)和接頭處的密封工作，防止混凝土進(jìn)入管道內(nèi)部。四是預(yù)應(yīng)力施工工藝，重點在于預(yù)應(yīng)力筋穿束、張拉順序、張拉方式、孔道灌漿等各環(huán)節(jié)。

外罐墻體模板拼接容易出現(xiàn)模板面弧度、尺寸、垂直度等超標(biāo)。施工中要求按照圖紙中加工尺寸，制作造型木弧度樣板;精確測放出模板位置，用水準(zhǔn)儀檢查標(biāo)高。

混凝土外罐施工關(guān)鍵在于防止水化熱產(chǎn)生裂紋，主要從外墻混凝土配合比設(shè)計、分層分段澆筑施工、混凝土灑水覆蓋等方面進(jìn)行控制管理。

（二）拱頂施工工藝

拱頂施工工藝主要為模塊化施工工藝，將拱頂分塊預(yù)制后組裝焊接成整體，采用整體氣壓頂升工藝將拱頂頂升到安裝位置焊接固定。

拱頂氣壓頂升工藝應(yīng)用空氣壓差原理實現(xiàn)，重點是平衡系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。平衡系統(tǒng)確保拱頂從組裝位置上升到安裝固定位置過程中的平衡問題，通常使用一定數(shù)量的鋼絲繩結(jié)合傳導(dǎo)和固定裝置構(gòu)成平衡系統(tǒng)。密封系統(tǒng)是確保拱頂與罐體之間的空腔形成相對密封結(jié)構(gòu)，通過不斷鼓入空氣在空腔內(nèi)形成壓縮空氣使得空腔內(nèi)外部形成壓力差，使拱頂產(chǎn)生上升的動力實現(xiàn)拱頂上升到安裝固定位置焊接固定。

（三）內(nèi)罐施工工藝

16×104m3LNG 低溫儲罐內(nèi)罐為立式圓筒平底結(jié)構(gòu)，內(nèi)罐用材料選用是其設(shè)計與建造的技術(shù)關(guān)鍵之一，9%Ni 鋼因其強(qiáng)度高、韌性好廣泛應(yīng)用于大型 LNG 儲罐。

內(nèi)罐施工重點是結(jié)構(gòu)尺寸的控制和9%Ni 鋼的焊接。

內(nèi)罐底板通過環(huán)板與中心底板的排板優(yōu)化，控制焊接順序和工藝參數(shù)，輔助焊接變現(xiàn)控制工裝控制施工質(zhì)量。內(nèi)罐底板施工一般采用從中心向外的總體施工順序，焊接按照先長后短的原則，單條焊縫分段退步焊工藝;環(huán)形焊縫焊接工作均勻分段同步開展。內(nèi)罐壁板通常采用正裝施工工藝，罐體縱向焊縫采用手工電弧焊，環(huán)向焊縫采用埋弧自動焊。使用臨時施工電動葫蘆結(jié)合汽車吊吊裝壁板，組裝過程中通過工裝進(jìn)行臨時固定和控制焊接過程中的焊接變形。內(nèi)罐主體焊縫焊接后按照100%的比例進(jìn)行 PT 和 RT 檢測，同時，靜水壓試驗水面以上罐體主體焊縫和底板焊縫還需要進(jìn)行真空箱試驗進(jìn)行檢測。

（四）靜水壓試驗

內(nèi)罐靜水壓試驗主要驗證內(nèi)罐強(qiáng)度及儲罐整體沉降情況。靜水壓試驗水源目前有海水和淡水兩種，采用海水進(jìn)行試驗前需要做好靜電防腐蝕工作。

注水前、注水中、排水及排水后分階段觀測內(nèi)罐體、基礎(chǔ)等沉降情況， 過程中隨時觀察內(nèi)罐體是否有滲漏，為避免水汽凝結(jié)必要時在夾層采取強(qiáng)制通風(fēng)措施。

（五）罐體保冷施工

保冷層的施技術(shù)主要包括兩個方面：內(nèi)罐底部保冷層的施工與內(nèi)外罐壁間保冷技術(shù)。（1）內(nèi)罐底部保冷層的施工技術(shù)。該保冷層的用料主要采用泡沫玻璃磚，進(jìn)而粘結(jié)時采用熱瀝青，為了確保泡沫玻璃磚的平整程度，應(yīng)該采取對接的方式來鋪設(shè)層間瀝青，在玻璃磚鋪設(shè)時，首先應(yīng)該在熱瀝青中浸泡玻璃磚，進(jìn)而在最短的時間內(nèi)將玻璃磚安放到合適的位置， 其次還應(yīng)該在頂層的玻璃磚上鋪設(shè)一層玻璃布，這個鋪設(shè)的粘結(jié)物采用的是熱瀝青，其厚度在5毫米左右，同時，還應(yīng)該鋪設(shè)一層 PE 膜，這個膜主要起到防潮的作用，最后在外側(cè)鋪設(shè)厚度大于500毫米的細(xì)砂，主要起到找平的作用。（2）內(nèi)外罐壁間保冷層施工。在完成罐體的實驗之后，應(yīng)該進(jìn)行內(nèi)外罐壁間保冷層的施工，主要存在兩種保冷方式：低溫玻璃棉保冷與珍珠巖保冷。不同的保冷方式發(fā)揮的作用以及保冷原理不盡相同。其中低溫玻璃棉保冷：根據(jù)設(shè)計的要求，在罐壁上安裝有固定稍釘，固定稍釘?shù)姆椒ú捎媚z接的方法，罐壁表面應(yīng)該確保清潔，沒有雜物，這樣才可以方便后期的施工。珍珠巖保冷：在內(nèi)外罐壁之間填充珍珠巖粉，對于鋪設(shè)的厚度應(yīng)該限制在一定的范圍之內(nèi)，每層厚度應(yīng)該維持在3米左右，在填充完成之后還應(yīng)該充分進(jìn)行振搗，只有這樣才可以充分發(fā)揮珍珠巖粉的作用，實現(xiàn)其保冷的作用。

（六）氮?dú)庵脫Q

氮?dú)庵脫Q采用干燥的氮?dú)鈱迌?nèi)部進(jìn)行干燥和置換內(nèi)部空氣，為預(yù)冷做好準(zhǔn)備。置換使用的氮?dú)饪梢允褂矛F(xiàn)場液氮?dú)饣蛑频獧C(jī)器產(chǎn)生，氮?dú)庵脫Q順序按照底部、夾層、內(nèi)罐進(jìn)行。氮?dú)庵脫Q過程中需要控制氮?dú)鈮毫偷獨(dú)膺M(jìn)入的流速，置換過程中在每個區(qū)域氮?dú)獬隹诠芸谔帨y量露點，符合要求后封閉管口。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對能源的需求量越來越大，傳統(tǒng)的能源類型不僅污染空氣，而且和國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略相違背。天然氣資源作為一種新型的清潔能源，國家對其重視程度越來越大。LNG 儲罐在天然氣行業(yè)中占據(jù)重要的位置，由于其施工難度大，工序多，因此，需要不斷加大投入力度，全文主要對 LNG 儲罐的施工技術(shù)要點進(jìn)行分析，為促進(jìn)天然氣行業(yè)的快速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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