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摘要:储存在液化天然气储罐中的介质大部分是液体。当然,密度越高,在低温低压之下的储存条件越来越好。因此,LNG储存、运输和加注系统的总温度和压力越低越好。本文首先阐述了LNG储罐施工的关键技术,然后对LNG储罐施工的质量控制进行了探讨。
关键词:LNG低压储罐;施工技术;质量控制
1LNG储罐施工关键技术
1.1外罐施工工艺
LNG低温储罐中的外罐通常是采用了预应力混凝土的结构。由于混凝土的水化热控制并不力,混凝土的外罐内壁容易出现了温度的裂缝。虽然在大部分就是表面裂纹,但会影响整体感官质量。其次,外部尺寸,特别就是在外部储罐中的垂直度与表面的平整度,从而直接影响了顶板压力的实现。特别是成品要做好接缝密封的保护,防止了混凝土进入了管道。在预应力的施工工艺,关键在于预应力加固、张拉的顺序、张拉的方法、管灌浆等环节。外罐壁的模板拼接之时,模板的表面尺寸、弧度、垂直度容易超标。在施工的时候需要根据图纸的尺寸制作出模型的木弧度模板,并准确测量放样模板的位置,用水准仪检查标高。混凝土外罐施工的关键是防止裂缝的水化热。控制的管理主要是从混凝土的配合比设计、层段的浇筑施工、混凝土的洒水罩等方面进行。为保证预应力预埋管的内部平整度,通常采用透球试验。
1.2拱顶施工工艺
拱顶施工技术主要采用模块化施工技术,将拱顶块预制、拼装、焊接为一体,采用了整体气压顶升技术将会拱顶吊至安装位置并且焊接固定。利用气压差的原理实现了顶拱工艺,重点介绍了密封系统与平衡系统。平衡系统保证了圆顶从装配位置到固定安装位置的平衡。通常用一定数量的钢丝绳将导电装置和固定装置结合起来形成一个平衡系统。密封系统确保拱顶与储罐之间的空腔形成相对封闭的结构。通过不断向腔体内泵入空气形成压缩空气,形成腔体内外压差,产生穹顶上升力,使穹顶上升到固定安装位置,通过焊接固定。
1.3内罐施工工艺
1.3.1内罐底板施工技术
罐体底部的扇形承重冷保温层浇筑到位,浇注后的扇形板浇筑到规范要求的强度。罐底施工前,应根据罐基础布置图标明各板位置,并做好定位标志。对于罐底的安装,应先确定罐底设计直径的扩大。焊接的收缩不仅仅要考虑到焊接收缩,还要考虑到基底的坡度与大角缝的焊接收缩。根据计算出的线半径,画出了内罐底边板的外圆线,每3m用油漆做为标记,画出了内罐中间板的中心线与内罐长中间板的位置。在所有检查都是有序的,你可以开始铺设和粘贴内胆底板。罐底在吊装与搬运之时,所有的钢丝绳应用胶带进行缠绕,避免与不锈钢进行接触。
1.3.2内罐壁板施工技术
预制的墙板在组装之前应该复验,合格之后方可拼装。当需要重新进行校准之时,应防止锤痕。为了离开人员和机械所在区域,在外罐面板底部留出空间。因此,在内罐施工时,应防止罐体弯曲预留区两侧墙板,并对预留区两侧的墙体进行临时支撑和固定。在内罐进行施工之时,在外罐拱顶与预留出口处进行安装风机,可以保证罐内通风与空气质量。预制的内罐板吊装至外罐,内罐板由内向外布置,采用天顶预留轨道及电动葫芦。
1.4静水压试验
内罐静水压试验主要验证内罐的强度和内罐的整体沉降。静水试验有两种水源:海水和淡水。注水前、注水后、排水、排水,分阶段观察内槽和地基的沉降情况。在生产过程中,要经常观察内衬是否有泄漏。为避免水汽凝结,必要时应在夹层采取强制通风措施。
1.5储罐保冷层安装施工技术
1.5.1储罐底部保冷层施工技术
LNG储罐底部应安装玻璃块。铺设前,应将玻璃块浸入热沥青中,然后迅速铺设到底板的适当位置。在铺了一块玻璃砖之后。在玻璃布上覆盖5mm厚的热沥青作为糊状物。
聚乙烯薄膜应覆盖干细砂作为找平层。
1.5.2储罐内外壁之间保冷层施工技术
主要有两种方式,一种是选择低温玻璃棉,所述固定销通过粘接方式安装在罐壁上。管壁预清洗。采用自粘铝带将低温玻璃棉带挂在固定销上,并对接头进行密封。二是选用珍珠岩粉,在储罐内壁和外壁之间分层填充珍珠岩粉。每一层的厚度严格按照规格要求。每层填满后,应振动珍珠岩粉以保证其密度满足规范要求。
2LNG储罐施工质量控制
2.1施工前的控制
(1)组织准备:施工工程部应有相对独立的质量组织机构,配备专业的安装施工质量中的管理人员、机械设备的质量管理人员,电气仪表质量管理人员保证其各自工作范围内的质量。
(2)做好物资准备:本文将液化天然气的物性参数近似地考虑为甲烷。液态甲烷密度随温度和压力的增大而减小,气态甲烷密度随温度和压力的增大而增大。液化天然气罐中储存的介质大多为液体。当然,密度越高,低温高压下的贮藏条件越好。因此,LNG储存和灌装系统的温度和压力越低越好。目实施过程中会涉及到许多采购周期长的进口材料和设备,需提前采购。在液化天然气储罐的施工中,必须通过罐的吊装、水压试验等一系列工序实现连续供水、供电。另外,应根据具体的工作量提前准备好足够的机械设备,确保施工质量与施工安全。
(3)做好现场准备:合理设定内、外罐临时门的位置,储罐周围需留好吊车移动的空间。在设置物料存放位置和物料标识时,必须按照规范要求,对现场各类物料进行详细分类。
(4)加强人员准备:聘任高水平工程管理人员及施工技术人员,全面有效地管理工程项目。组织专业的施工队伍采购了先进的施工机械与检测的设备,这样保质保量的完成任务。
2.2施工中的控制
(1)外罐施工:在模具上制作顶板,模具柱的垂直度和模具刚度应满足设计要求(模具由柱、斜撑、水平拉杆、顶环、底板等组成)。屋面板制作时,应先安装加劲肋,加劲肋的弧度应以圆弧形式校核,间隙应小于2mm。安装后,用软管水准仪检查同一纬度上任意两个肋板的高度差,应小于4mm,否则用千斤顶纠正。屋顶安装前,应使用弦长1.5米的弧形模板尺检查屋顶弧度。顶板与弧模板的间隙应小于2mm,否则应该进行验证。屋面按布置图对称拼装,屋面重叠宽度的偏差是5mm。铺设之后,两个连接的顶板通过了点焊的固定,点焊则采用了正规焊接的工艺。
(2)内罐施工:面板在安装之前,在底板之上划出了面板的安装位置线,并沿安装位置线焊接位置角。安装前用脱脂液擦拭油箱内板,以备日后除油。按设计要求和规范检查各面板上、下孔口的周长、椭圆度、平整度。罐身采用翻转法施工,罐身采用专用吊装工具,防止吊装变形。
(3)罐底结构:LNG储罐底部为三层结构,罐底主要为叠置结构。板间搭接接头的尺寸和焊接变形应加以控制。通过分段的背焊,减小了焊接电流与焊接的参数,始终坚持前中、长、短的原则,并且预留了收缩缝。
2.3施工后的控制
(1)无损检测:液化天然气储罐焊缝较多,应综合运用rt、pt、ut等有效的检测方法。实施之前,签署检测委托书,并按照该委托书出具检测结果和全面跟踪。
(2)罐体的检验:检查泵柱的水压、水箱的充水量、水箱的气密性,检查水箱结构的实际质量。根据有关要求,应在内罐达到相应液位时进行气密性试验,达到标准压力时停止试验。
3结语
LNG低压储罐施工时应采用先进、有效的施工技术,加强在施工之前、中、后的质量控制,不断提升了工程的质量,这样确保了液化天然气储罐运行的安全性与可靠性。
参考文献
[1]黄兴祥.LNG储罐保冷工程施工技术分析[J].中国标准化.2018(22)