胡秀娟

（查特深冷工程系統(tǒng)（常州）有限公司，江蘇常州 213000）

LNG 指液化天然氣（Liquefied Natural Gas），是將天然氣凈化后，放置在-162℃的環(huán)境下形成液態(tài)，具有無色、無味、無毒的特點(diǎn)，是一種清潔環(huán)保的能源。而在對(duì)液化天然氣進(jìn)行保存的過程中，保冷技術(shù)非常關(guān)鍵，因?yàn)橐坏囟瘸^一定標(biāo)準(zhǔn)，液化天然氣的存儲(chǔ)會(huì)受到影響。而在保冷施工中，低溫儲(chǔ)罐的罐壁保冷非常關(guān)鍵，需要得到足夠的重視。

1 LNG低溫儲(chǔ)罐罐壁保冷概況

LNG 低溫儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的是LNG 飽和液體，罐內(nèi)溫度維持在-160～-163℃，要求罐體必須具備極強(qiáng)的隔熱性能，因?yàn)橐坏┕摅w內(nèi)部和外部環(huán)境實(shí)現(xiàn)熱交換，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部存儲(chǔ)的LNG 蒸發(fā)為閃蒸氣，影響其正常使用的同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)部的壓力較大氣壓更高，在閃蒸氣無法及時(shí)排出的情況下，儲(chǔ)罐內(nèi)部的壓力可能會(huì)越來越大，影響其使用的安全性。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，大型LNG 低溫儲(chǔ)罐內(nèi)罐和外罐的間距為1m，保冷結(jié)構(gòu)一般會(huì)在內(nèi)罐壁外側(cè)，使用彈性氈包裹，厚度在300mm，層數(shù)為四層，使用珍珠巖來對(duì)剩余空間進(jìn)行完全填充，從避免珍珠巖磨損彈性氈的角度，需要在兩者之間設(shè)置相應(yīng)的玻璃纖維布。對(duì)于工程技術(shù)人員而言，在針對(duì)LNG低溫儲(chǔ)罐罐壁進(jìn)行保冷施工時(shí)，需要依照規(guī)范化的施工流程進(jìn)行操作，具體來講，包括：確定保溫釘?shù)木唧w位置并做好標(biāo)識(shí)→保溫釘安裝→分層安裝彈性氈→安裝玻璃纖維布→珍珠巖填充→珍珠巖振搗[1]。

2 LNG低溫儲(chǔ)罐罐壁保冷施工技術(shù)

2.1 做好工裝設(shè)計(jì)

一是應(yīng)該對(duì)內(nèi)外罐之間的環(huán)形空間進(jìn)行勘察，看吊籃施工是否可行；二是應(yīng)該做好對(duì)于振搗機(jī)構(gòu)的深入細(xì)致研究，判斷其是否能夠滿足珍珠巖振搗作業(yè)的需求；三是應(yīng)該對(duì)振搗設(shè)備的配線進(jìn)行分析，保證配線設(shè)計(jì)的合理性和安全性；四是分析如果吊籃機(jī)構(gòu)和振搗機(jī)構(gòu)同時(shí)作業(yè)，是否能夠滿足工程施工要求。

2.2 優(yōu)化施工方案

一是應(yīng)該優(yōu)化相應(yīng)的施工信息，如保溫釘安裝信息、彈性氈安裝信息等，二是應(yīng)該優(yōu)化相應(yīng)的施工方案，主要是珍珠巖的填充與振搗，三是應(yīng)該把握好LNG 低溫儲(chǔ)罐保冷施工的工序和方法，優(yōu)化整體施工方案，確保工程施工的順利進(jìn)行。

2.3 實(shí)驗(yàn)槽制作

為了能夠保證施工安全，減少不必要的損失，在實(shí)驗(yàn)槽中對(duì)罐壁保冷施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。大型LNG 低溫儲(chǔ)罐內(nèi)罐和外罐的間距為1m，因此選擇長(zhǎng)寬高為5m×1m×4m 的鋼槽，對(duì)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬[2]。

2.4 保溫棉施工

在針對(duì)保溫棉進(jìn)行施工的過程中，一是應(yīng)該對(duì)照已經(jīng)施工完成的同類型工程項(xiàng)，確定好彈性氈的厚度，這里為300mm，分為四層鋪設(shè)，每一層的厚度是75mm；二是需要確定保溫釘?shù)木唧w位置并做好標(biāo)識(shí)。在完成罐壁保冷施工準(zhǔn)備工作后，需要依照設(shè)計(jì)施工圖紙的要求，使用白色粉筆，在內(nèi)罐外壁標(biāo)出保溫釘安裝的具體位置（圖1），然后將其擦洗干凈，必要時(shí)做好打磨，確保表面清潔，沒有灰塵、油污和水銹的存在，如果存在油污，需要使用相應(yīng)的溶劑進(jìn)行清除；三是彈性氈的安裝。在對(duì)彈性氈進(jìn)行安裝前，應(yīng)該將相鄰兩層階梯錯(cuò)縫，錯(cuò)縫的寬度為300mm，同一層的彈性氈采用對(duì)接安裝的方式，確保彈性氈塊連接的緊密型，對(duì)接位置不能存在孔隙[3]，層間接縫錯(cuò)開的距離應(yīng)該超過100mm，玻璃布的一端與彈性氈對(duì)接縫應(yīng)該錯(cuò)開150mm 以上，玻璃布之間的搭接寬度不小于150mm。在玻璃布搭接位置，需要用膠黏牢，這樣可以避免膨脹后的珍珠巖進(jìn)入到彈性氈內(nèi)部。如果在內(nèi)罐中存在有凹凸不平的區(qū)域，導(dǎo)致彈性氈在鋪設(shè)過程中存在縫隙，則可以使用小塊的彈性氈進(jìn)行填充，安裝環(huán)節(jié)，需要將內(nèi)部的彈性氈適當(dāng)進(jìn)行環(huán)向壓縮，這樣能夠盡可能地縮小外層彈性氈的縱向縫；四是在最外層彈性氈表面，使用玻璃布進(jìn)行環(huán)向覆蓋，要求兩條相鄰玻璃布搭接的寬度為50mm，每完成一條玻璃布的搭接，都需要使用寬度為75mm 的鋁膜膠帶，按照自上而下的順序進(jìn)行密封粘貼，確保不會(huì)出現(xiàn)脫落的問題，相關(guān)工作可以借助吊籃完成，在施工過程中必須設(shè)置好相應(yīng)的安全防護(hù)措施來保證施工人員的人身安全。利用吊籃的快速移動(dòng)。施工人員需要盡快將彈性氈安裝在保溫釘上，確保彈性氈能夠緊密貼合罐壁，需要注意的是，吊籃移動(dòng)和彈性氈安裝過程中應(yīng)該避開保溫釘，以免劃傷[4]；五是在完成玻璃布的鋪設(shè)后，還需要在其外側(cè)設(shè)置一層扁鋼帶，對(duì)彈性氈進(jìn)行固定，外側(cè)則使用螺帽來將扁鋼固定在保溫釘上。

圖1 實(shí)驗(yàn)槽保溫釘布設(shè)

2.5 珍珠巖施工

一方面，應(yīng)該做好珍珠巖的填充工作。依照相應(yīng)的技術(shù)資料和施工經(jīng)驗(yàn)，在LNG 低溫儲(chǔ)罐罐壁保冷施工的過程中，確定珍珠巖的最終填充高度為3.25m，考慮實(shí)驗(yàn)槽的實(shí)際情況，選擇了人工填充作業(yè)，配合專業(yè)的振搗器設(shè)備對(duì)填充后的珍珠巖進(jìn)行振搗，并且對(duì)珍珠巖在振搗后的沉降高度進(jìn)行測(cè)算。另一方面，應(yīng)該做好珍珠巖的振搗工作。當(dāng)珍珠巖填充達(dá)到設(shè)計(jì)高度之后，需要做好相應(yīng)的振搗工作。在實(shí)際操作中，設(shè)置電動(dòng)葫蘆，將振搗設(shè)備懸掛在電動(dòng)葫蘆上，確保振搗設(shè)備能夠在一定區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)，借助電動(dòng)葫蘆纜繩，工作人員還可以控制振搗設(shè)備在處置方向自由移動(dòng)[5]。在電動(dòng)葫蘆下方，需要懸掛相應(yīng)的振搗板，結(jié)合模擬實(shí)驗(yàn)的具體情況，振搗板的規(guī)格為1.5m×1.8m，厚度為6mm。振動(dòng)器的振動(dòng)電機(jī)設(shè)置在振搗板的中間位置，而上方兩個(gè)角均設(shè)置有限位膠輪，可以有效避免振搗過程中碰觸彈性氈的情況。施工作業(yè)人員通過控制電動(dòng)葫蘆的方式，確保振搗設(shè)備能夠切實(shí)深入到珍珠巖內(nèi)，啟動(dòng)振搗器來對(duì)珍珠巖進(jìn)行振搗作業(yè)。在進(jìn)行振搗的過程中，需要將施工人員分為兩組，每組至少兩人，一組站在實(shí)驗(yàn)槽的邊緣位置，操控振搗裝置起降設(shè)備的按鈕，根據(jù)實(shí)際情況來對(duì)振搗板的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)也需要關(guān)注下方作業(yè)人員的安全[6]；另外一組施工人員停在吊籃內(nèi)，主要工作是對(duì)珍珠巖進(jìn)行振搗，其中一名工作人員對(duì)吊籃的上升和下降進(jìn)行控制，使得吊籃能夠處于最佳的施工位置，為振搗作業(yè)提供便利，另一名施工人員則負(fù)責(zé)控制振搗按鈕，確保振動(dòng)作業(yè)的順利實(shí)施。

另外，在珍珠巖施振搗的過程中，需要做好相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集工作，確保振搗后的高度下降在15%～27%，可以采用等效測(cè)量的方法來對(duì)沉降數(shù)值進(jìn)行確定：如果振搗后珍珠巖的高度較振搗前降低了0.53～0.94m，則可以滿足施工要求。而經(jīng)過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)算，在振搗2h 后，珍珠巖的高度從原本的3.25m 下降到了2.71m，沉降率為16.62%，能夠滿足振搗要求。珍珠巖振搗沉降數(shù)據(jù)的相關(guān)記錄如表1所示。

表1 珍珠巖振搗沉降數(shù)據(jù)表

2.6 施工關(guān)鍵點(diǎn)

在對(duì)彈性氈進(jìn)行施工的過程中，施工人員需要對(duì)內(nèi)罐外壁表面進(jìn)行全面檢查，看其是否存在灰塵、油污和水跡，對(duì)其進(jìn)行全面清理，保持表面整潔干燥[7]。應(yīng)該對(duì)保溫釘黏結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行檢查，確保其能夠滿足設(shè)計(jì)方案的要求，如果保溫釘本身缺乏牢固性，則后續(xù)彈性氈的安裝施工也會(huì)受到很大影響，同時(shí)需要確定保溫釘黏結(jié)的密度，確保其數(shù)量充足，分布均勻。在彈性氈安裝過程中，必須做好對(duì)接緊密性的檢查工作，確保層間接縫的錯(cuò)開距離滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。另外，也應(yīng)該對(duì)彈性氈表面的平整度進(jìn)行檢查，對(duì)于不平整的地方，需要分析原因，采取有效的措施進(jìn)行處理。應(yīng)該做好玻璃布和彈性氈接縫錯(cuò)開距離的細(xì)致檢查，確保玻璃布搭接的寬度滿足設(shè)計(jì)方案和施工標(biāo)準(zhǔn)的要求，如果存在相應(yīng)的施工質(zhì)量問題，則應(yīng)該要求施工人員及時(shí)進(jìn)行處理，確認(rèn)合格后，才能繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的施工作業(yè)。

在對(duì)珍珠巖進(jìn)行填充和振搗的過程中，施工人員需要保證珍珠巖填充高度合理，并且對(duì)振搗的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，繪制出相應(yīng)的表格，使得數(shù)據(jù)信息變得更加直觀。振搗環(huán)節(jié)，必須確保振搗設(shè)備組裝和運(yùn)行的安全性，做好必要的安全防護(hù)工作，這樣才能切實(shí)保障施工的質(zhì)量和安全，同時(shí)也需要做好珍珠巖振搗環(huán)節(jié)沉降數(shù)據(jù)的記錄工作，為后續(xù)的質(zhì)量檢測(cè)提供參考依據(jù)[8]。

3 結(jié)論

1）LNG 低溫儲(chǔ)罐罐壁保冷施工技術(shù)的核心體現(xiàn)在三個(gè)環(huán)節(jié)，分別是保溫釘安裝、保溫棉安裝和珍珠巖填充，通過相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)，確定了相應(yīng)的工裝設(shè)備和施工方案；

2）借助相應(yīng)的珍珠巖振搗實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可以明確，當(dāng)振搗時(shí)間逐漸延長(zhǎng)時(shí)，珍珠巖從一開始的快速沉降逐漸變成緩慢沉降，累計(jì)振搗時(shí)間達(dá)到200min 后，沉降率可以達(dá)到16%，能夠滿足相應(yīng)的沉降要求；

3）通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)，可以幫助技術(shù)人員掌握LNG 低溫儲(chǔ)罐罐壁保冷施工技術(shù)的要點(diǎn)以及需要注意的問題，完善和優(yōu)化施工方案，確保實(shí)際施工的順利進(jìn)行。