大型LNG全容储罐内罐壁板安装倒装施工可行性分析

2014-08-15宋桂锋中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司河北省任丘市062550

化工管理 2014年21期

宋桂锋（中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司河北省任丘市 062550）

内罐罐体的建造目前较多采用的是正装施工方法，本文以山西某LNG液化调峰储备中心项目LNG储罐内罐的安装为例分析LNG全容储罐内罐壁板倒装法施工的可行性和优越性。

一、LNG全容储罐的结构

全容储罐主要由内罐、预应力混凝土外罐、外罐内侧底部热角保护系统、内外罐之间的保冷系统以及附属的梯子、平台等组成。

本工程LNG储罐内罐由不锈钢内罐底板、不锈钢内罐壁板和铝合金吊顶等组成；外罐由混凝土罐底板、预应力混凝土罐壁板、混凝土罐顶组成；保冷系统由罐底保冷层、罐壁保冷层、吊顶保冷层等组成，罐底保冷材料采用泡沫玻璃砖，罐壁保冷采用弹性毡和膨胀珍珠岩，吊顶保冷层采用玻璃棉毡；热角保护系统由标高为6.1m以下的X7Ni9钢壁板及保冷、X7Ni9钢二次底板等组成。混凝土外罐内表面设有碳钢（Q345D）衬里板，以包容罐内介质蒸发气体，并为保冷材料提供保护。铝吊顶悬挂在外罐顶下，起内罐盖子的作用，并支撑吊顶保冷材料。在吊顶和内罐壁顶部设有柔性密封系统。

本工程LNG储罐内罐壁板高度为23.8米，由11圈不同厚度的不锈钢板组成，半径为20米。加上壁板加强圈，总重量为273吨。

二、内罐壁板倒装法施工

1.倒装法施工简述

倒装法是指以储罐罐底为基准平面，先安装顶层壁板和储罐罐顶，然后自上而下逐层壁板组装焊接与顶起，交替进行，依次直到底层壁板安装完毕的施工方法。

2.液压提升原理

利用液压控制系统，来控制自锁式液压千斤顶和配套的提升装置，使液压千斤顶上下运动，提升杆不断上升，从而带动已组焊并检测合格的罐体上段上升，直到罐体上段达到既定高度。对接组焊后，松开液压千斤顶的锁紧装置，落下提升杆及配套提升装置，重复罐体上段的提升动作，直到整个罐体组焊完成。

三、液压倒装法施工优点

相比于传统的正装法，液压倒装法施工具有以下优点：

1.液压提升平稳、安全、可靠。在液压提升过程中，不但可以控制罐体的运动姿态和应力分布，还可以让罐体在空中长期滞留和进行微动调节，达到平稳提升的效果。松卡式千斤顶自锁性好，不会因停电等原因造成罐体下滑，因而液压提升过程安全可靠。

2.能保证施工质量。松卡式千斤顶具有微调功能，可以较精确的控制提升高度，因而能较好的控制对接间隙，从而保证焊接质量。

3.液压提升装置的适应性强。液压提升装置只要增减液压提升机的数量就能适用于不同容积的储罐的施工。

4.能降低成本，增加效益。由于液压提升装置方便控制，提升速度快，因而可以交底成本，增加经济效益。

5.便于安全管理。由于液压提升装置施工，所有的安装和检验工作全部均在地面进行，无需高空作业，可以大大提高工作效率，有利于安全管理。

四、液压倒装法施工缺点及控制措施

1.施工缺点

(1)平行作业受到影响

和内罐壁板同时作业的还有罐底保冷、混凝土找平层、罐底板等的施工，在整个施工期间，材料运送和人员进出都需要经过门洞。正装法施工时，最下圈壁板在门洞位置预留壁板不安装，作为临时进出通道，下圈临时门洞位置壁板在所有罐内工程完成后安装。但倒装法施工时，每圈壁板在地面处全部焊接完成后提升，门洞处是封闭的，影响施工机具、材料及人员的进出，从而影响罐内其他施工作业。

(2)门洞处是封闭的，通风不顺畅，存在安全隐患。

2.控制措施

（1）改进施工方案

为了不影响其他施工作业，可以采用调节壁板安装顺序的方法，门洞处壁板最后安装。同时，为了保证罐内外的相通，门洞位置处的保冷、混凝土找平层以及内罐壁板等暂不安装，在门洞底部位置搭设用于支撑门洞位置处壁板的支撑，预留通道方便施工人员进出。

（2）加强安全管理

尽量多设置排风扇。对于存在的各类安全风险。通过编制详尽的施工方案和严格的现场监督来控制安全风险，排除隐患。