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(xù)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(shù)量明顯增多,單體建設規(guī)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(tài),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(fā)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。
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(huán)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(guī)的彈性氈施工方法有“前置粘釘”和“一掛到底”兩種方式,本文重點介紹一掛到底的施工方法。
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(yè)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(tài)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(jiān)理、確認水壓試驗合格并確認儲罐環(huán)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。
(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(wěn)定狀態(tài)。
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(guī)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。
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
(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(jù)圖示尺寸安裝一個重型拉鏈,安裝時根據(jù)現(xiàn)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(guī)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。
序號 施工內容 絕對工期/天1材料進場 現(xiàn)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
彈性氈有一定的彈性系數(shù),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(fā)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(jù)[3]。