全容式LNG储罐内罐壁侧弹性毡施工技术

韩小康 褚昂 刘启松 董贵君 由培蕾

海洋石油工程股份有限公司 天津 300450

近年来受益于中国能源消费结构向清洁化、低碳化转型的加速推进，中国对天然气等清洁能源需求持续增长，催生了对LNG储罐和接收站工程的巨大需求，LNG储罐和接收站项目数量明显增多，单体建设规模也明显扩大。LNG储罐用来储存-162℃的超低温LNG(液化天然气)液体，为了使得储罐内液体处于超低温状态，储罐罐壁、罐底、罐顶均要安装布置保冷材料[1]。而LNG储罐罐壁弹性毡保冷工程施工质量与储罐整体蒸发率密切相关，直接影响到LNG储罐长期运行的经济效益和使用安全。

1 LNG 储罐罐体结构

全容式LNG储罐由9Ni%钢内罐和预应力混凝土外罐构成，在内罐顶部设有铝吊顶，吊顶上布置玻璃棉保冷层，内罐底部由二层9Ni%钢底板及多层玻璃砖保冷层、混凝土垫层（有部分项目为干砂层）构成。LNG外罐底部设有混凝土承台，承台一般与混凝土桩柱相连（有部分项目直接采取坐地式结构），外罐内侧设有低温碳钢防潮板，并在内外罐之间的环形空间设有复合保冷结构，靠近内罐一侧悬挂弹性毡，弹性毡和防潮板之间填充膨胀珍珠岩。常规的弹性毡施工方法有“前置粘钉”和“一挂到底”两种方式，本文重点介绍一挂到底的施工方法。

2 内罐壁侧弹性毡施工技术

2.1 施工准备

施工人员按要求穿戴好劳保及防护用品，经过吊篮使用培训并能熟练操作吊篮上下左右移动。

在罐顶人孔旁用脚手架搭建临时平台，此平台长6m，宽6m，高约0.3m，用于材料中转。在罐内铝吊顶搭建临时工作台用于弹性毡的预制和组装。此工作台长约36m，宽约1.25m，高约0.8m，用木板搭设。

所有罐壁所需要的的保冷材料用50吨吊车吊运至储罐罐顶，再由人工通过设备人孔处临时平台，转运至吊装，严禁从孔上方将金属材料或重的工具抛投至铝吊顶。

施工过程中，应做好防水保护，防止保冷材料受潮、损坏，特别是雨雪天作业时，应将接管等孔洞用防雨布封堵或搭设防雨棚，罐内应保持干燥[1]。

在罐顶孔洞处安装2台轴流风机，施工状态已确保通风，同时准备手提照明应急设备，以防止突然断电所用。

罐壁保冷材料的吊运和安装必须在罐体水压试验合格之后进行。由EPC总包、监理、确认水压试验合格并确认储罐环形空间湿度达标方可进行罐壁弹性毡施工，湿度一般不超过85%，且不应有凝结水。

2.2 罐壁夹层保冷施工

（1）夹层保冷施工流程图。

（2）夹层弹性毡预制。将2层100mm的不带铝箔弹性毡和1层100mm的带铝箔弹性毡铺设在预制平台上，顶端对齐，修剪弹性毡末端，并使弹性毡紧紧挤在一起获得良好的紧密稳定状态。

玻璃布覆盖在弹性毡表面，并一侧对齐，另一侧预留至少150mm，然后按照下图间距要求，将保温钉穿过玻璃布并自锁。

弹性毡前段用松木夹板和螺栓进行固定，再将不锈钢挂钩安装在螺栓上，且松木夹板要预留孔，用麻绳规定。

（3）夹层弹性毡安装。弹性毡一端通过预制好的扁钢和卷扬机固定，自上而下通过卷扬机缓缓的将弹性毡放下，当弹性毡的一端接近罐边缘，通过罐体上的滑轮上的倒链将弹性毡固定，并将弹性毡移动到预先设计的位置，通过提前预设的卷扬机将弹性毡沿罐壁缓慢下放并固定。

图1 夹层保冷施工流程图

图2 弹性毡上保冷钉布置图

从初始悬挂位置开始向储罐两侧可同时悬挂，重复上述悬挂步骤，每相邻两挂弹性毡用玻璃布搭接并涂抹低温粘结剂，后用铝箔胶带封闭[2]。

每悬挂4-6挂弹性毡后，按照下图把安装后的弹性毡自上而下用麻绳以30度角倾斜向绑扎固定，上罐在挂毯前系在松木夹板的空中，下端固定于混凝土找平层的钢筋上，不可过度张紧。

图3 麻绳布置图

弹性毡安装时，应及时进行隐蔽验收，验收时应关注表面平整、对接缝间隙满足要求且搭接处连接牢靠。

2.3 封板处的弹性毡安装

首先在凹槽内铺设一块长约1300mm，宽1350mm的A型玻璃布，玻璃布一端固定在吊顶封板夹板内，以低温胶粘结，外漏长度不小于250mm，一端固定在封板槽内，也以低温胶粘结，中间部位折叠约280mm，以满足吊顶受冷移动，纵向搭接尺寸为100mm，复合铝膜胶带密封。

随后将6层100mm厚，宽1200mm的弹性毡压缩50%挤入凹槽内，然后将一块长约1800mm，宽1350mm的A型玻璃布安装图纸所示覆盖在弹性毡上，一端固定在吊顶封板夹板内，以低温胶粘结，外漏长度不小于250mm，一端固定在松木夹板上，也以低温胶粘结，中间部位折叠月280mm，以满足吊顶受冷移动，纵向搭接尺寸为100mm，复合铝膜胶带密封。

图4 封板剖面示意图

2.4 珍珠岩挡墙的安装

（1）玻璃布挡墙的挂设。做玻璃布挡墙用的A型玻璃布长约3650mm，宽约1350mm，玻璃布纵向搭接100mm，搭接处两端要涂抹低温胶，并缝合三处。如图所示：

在玻璃布的中心位置没15°根据图示尺寸安装一个重型拉链，安装时根据现场调整，重型拉链以特氟龙线与玻璃布缝合。

挂设玻璃布时先把预制到上面的的一个夹持板取下来，在玻璃布两侧均匀的涂抹上低温胶，然后上另一块夹持板和紧螺栓，玻璃布在两个夹持板中间。

（2）上钢丝绳。钢丝网规格900×50000mm，安装时由两个人配合托着钢丝网往前走，后面紧跟一人固定钢丝网，钢丝网用不锈钢丝绑在吊顶板吊杆150×50钢板上，绑扎距离约425mm一个，且绑扎打结点不得与玻璃布在同侧，钢丝网在水平与垂直方向上搭接150mm。

3 常规16 万方储罐罐壁保冷单罐施工计划

序号 施工内容 绝对工期/天1材料进场 现场施工2 周前到场2 材料倒运、机具准备 4 2罐壁挂毯施工 20 3 封板处的弹性毡安装 5 5 珍珠岩挡墙的安装 6

4 结语

弹性毡有一定的弹性系数，用以缓冲内罐和珍珠岩直接的作用力，并吸收各种设计工况（内罐预冷收缩、LNG运行液压膨胀、排空检修内罐膨胀等工况）下膨胀珍珠岩对内罐的侧压力，其施工质量与储罐整体蒸发率密切相关，直接影响到LNG储罐长期运行的经济效益和使用安全。以某在建LNG项目为例，详细阐述了LNG储罐内罐壁侧弹性毡施工技术及施工方案，为LNG储罐罐壁保冷施工提供参考依据[3]。