李炳勤 刘启松 张月 毕文才
海洋石油工程股份有限公司
摘要：随着经济发展及人民生活水平提高，人们对环境的要求日益增长，在空气污染方面清洁能源相比传统能源优势明显，天然气作为一种高效清洁能源已得到了业界的广泛认可和使用。我国对能源的需求巨大，国产天然气并不能满足国内需要，大量依赖进口资源。为满足运输需要的液化天然气储罐（以下简称LNG储罐）作为船运资源的接收端，近几年来在国内得到了快速发展和广泛应用。本文简述LNG储罐的建造要点，分析了施工过程中桩基施工、土建施工、安装施工、保冷施工的注意事项及相互之间的交叉作业影响，为类似施工项目提供参考。
关键词：LNG储罐建造；交叉作业。
一、LNG储罐建造施工要点
LNG储罐建造包含了土建基础、结构、工艺、消防、给排水、电气、自控仪表等多个专业的设计与施工。在项目开工之前，项目组要按照里程碑节点制定总体计划，待各专业分包商确定后要与分包商制定详细的施工计划。
（一）桩基工程
桩基工程主要指LNG储罐的地下桩基工作，如LNG储罐建设区域地质条件不佳，桩基工程的施工、材料费将极大增加，根据项目特点将其按照单独的单位工程进行划分，或者合并至土建工程中。桩基施工阶段，设备成本高于人工成本，分包商一般进行24小时两班作业，采取人员倒班设备不休的方式进行施工。根据工程桩的数量，需要考虑投入不同数量的工程机械。一般而言，16万方容量的LNG储罐桩基施工周期100天左右比较可行，根据不同项目地质情况、天气因素等情况，灌注桩需至少投入5台旋挖钻机同时作业。
（二）土建工程
土建阶段的作业主要包括承台浇筑、墙体浇筑、穹顶浇筑、预应力张拉等。由于承台面积大，属于大体积混凝土施工，为保证承台表面平整度，采用分区域混凝土连续浇筑承台的施工方法。一般将承台划分为6个施工区，在承台施工的时候由中心向外环进行，施工缝采用免拆镀锌钢板网。储罐墙体直径大、高度高、厚度厚，对圆度、尺寸要求和混凝土浇筑质量要求高，一般采用DOKA模板施工，同时过程中注意预埋件和预应力波纹管安装。低温储罐穹顶施工要考虑穹顶坡度，混凝土塌落度根据现场试验确定，在浇筑过程中需要进行保压。预应力属于专业性比较强的施工，一般需进行专业分包，主要包括预应力管道施工、穿束、张拉、灌浆等工作。
（三）安装工程
安装工程主要工作包括外罐预埋件、底部衬里板、墙体衬里板、穹顶、吊顶、内罐两层底板、内罐筒体、热角保护、内接管及附件、罐内平台和梯子、仪表设施、单轨等，以及罐外的钢结构、机械、设备、管道、电气、仪表等组对、预制和安装工作等。穹顶模块的预制与安装需考虑由于储罐直径大，对穹顶模块的几何尺寸要求较高，在预制及吊装的过程中需做好焊接变形控制及吊装变形控制。由于储罐穹顶吨位大，采用常规吊装满足不了工艺要求，穹顶提升采用气吹顶升作业，作业的难点在于穹顶提升过程中的平衡保证、指挥团队的协作、密封系统的设置、动力系统的完善和穹顶最后固定施工，确保气吹顶升作业万无一失，气吹顶升作业是低温罐施工中难度最大，风险最高的一项工作。
内罐是整个储罐建设中最为关键的部位，属于施工管理的重点。内罐壁板材料一般采用9Ni合金钢，9Ni钢属于中合金高强度钢，有焊接裂纹的倾向性，焊接变形控制难度较大，对焊接质量要求极高。内罐底板与内罐壁板构成低温储罐的核心，由于底板一般设计较薄，较其他部位较容易出现穿透性缺陷，施工过程中需重点把控底板的质量控制。
（四）保冷工程
保冷工程包括储罐罐底保冷、热角保护系统、内罐混凝土墙与壁板之间保冷、吊顶保冷、管线保冷等。罐底及热角保护保冷一般铺设泡沫玻璃砖，泡沫玻璃砖根据承压能力不同有不同规格，施工时需注意区分。
为保证保冷效果，罐底泡沫玻璃砖铺设时一般采用同心圆方式环形铺设，泡沫玻璃砖尺寸根据直径加工成梯形，铺设时要根据圆周的尺寸对泡沫玻璃砖进行适当切割。内罐壁板与混凝土墙之间先悬挂弹性毡，再填充珍珠岩。为减少储罐使用过程中膨胀珍珠岩的自然沉降，需要在珍珠岩装填过程中使用内部振动器进行强制性振动，使膨张珍珠岩有一个合理的装填密度。吊顶玻璃棉前三层采用十字交叉法铺设，所有玻璃棉应紧密联接，同层平整，无缝隙，障碍物位置切割尺寸合适，包裹严密，相邻两层玻璃棉相互交错90°铺设。根据保冷设计需求计算铺设最低厚度，最上层玻璃棉带铝箔。管线保冷一般采用阻燃型聚异氰酸酯泡沫制品（PIR）作为绝热层，不锈钢扎带捆扎，黑色玛蹄脂和聚氨酯铝箔为防潮层，密封胶粘结，镀铝钢板为保护层并采用不锈钢带捆扎，保冷结构由内至外分别为保冷层、防潮层、保护层组成一个完整的保冷结构。
二、LNG储罐建造过程中的交叉作业
储罐建造由于建设周期长，资源投入大，一般情况下，总包方会按照单位工程进行分包，各分包单位在总包方的统一协调下有序施工。总包单位在进行现场管理时，除了需要熟悉各单位工程的施工工序，还要提前考虑各分包单位之间的交叉作业对项目施工的影响，以进行合理的应对。
（一）桩基施工、桩基检测、土建施工交叉作业
桩基施工单位完成桩基施工后，检测单位负责桩基检测，土建施工单位负责承台施工。如有桩基静载试验则会在试验区域影响土建单位承台及垫层施工，桩基大小应变及超声波检测会影响土建单位进行桩头钢筋弯折、承台脚手架搭设。桩基施工单位、桩基检测单位、土建单位在此阶段需在总包的统一协调下密切配合、快速跟进已完成的工序，尽快开展下道工序，此阶段总包需加强施工协调管理。
（二）土建施工与安装施工单位交叉作业
土建施工与安装施工单位在钢结构穹顶吊装时会产生第一次交叉作业。穹顶瓜片在罐外预制完成准备进行吊装时，外罐墙体第三层一般也浇筑完成，需待穹顶瓜片吊装完成后再进行第四层以上墙体浇筑。抗压环及顶圈衬里板安装时，土建施工和安装施工存在第二次交叉作业，需待外罐墙体施工后进行抗压环/抗压圈安装，再进行环梁第一层浇筑，完成外墙顶圈衬里板安装，最后进行气压升顶，土建和安装相互制约，前后衔接较为紧凑。最后一次比较严重的交叉作业出现在罐区周围的地下工作部分。此时储罐区大量土建工作需破土施工，如消防管管沟、雨水沟、集液池、集液沟、泡沫站，待安装工作如消防管、污水管、电缆套管、埋地电缆、接地线等完成后才能进行土方回填，需总包方整体协调两家施工单位有序施工。
（三）土建施工、安装施工、保冷施工单位交叉作业
涉及三方交叉施工作业点主要在罐底保冷施工阶段，此时安装单位进行罐内碳钢衬里板安装、保冷单位负责泡沫玻璃砖铺设、土建单位负责罐底混凝土找平层及承压环梁施工。相互影响的工作主要有：外墙衬里板施工需与罐底保冷施工错开区域，避免垂直区域交叉作业安装风险；找平层施工、玻璃砖铺设、二层底板及底板安装施工需按顺序分区域进行，并考虑垂直方向衬里板施工影响。
（四）安装施工与罐内保冷施工交叉作业
混凝土墙体与内罐壁板之间主要涉及安装施工与保冷单位的交叉施工，需要对罐壁之间的工作梳理清楚，主要施工工序为：内壁板完成相关检测、罐表系统的安装、电缆铺设、罐壁间管线安装、弹性毡施工、珍珠岩振捣器布置、珍珠岩挡墙布安装、吊顶中心区域玻璃棉铺设、珍珠岩填充、吊顶边缘玻璃棉铺设。总包方需提前梳理两家单位的相关工作，并按照工序合理排布施工计划。
结语：LNG接收站近几年在国内得到了快速发展，LNG储罐建造遍地开花，为了按时完成储罐建造任务，需要建设单位及总包单位具备一定的项目管理能力及LNG储罐建设经验，并能够灵活应用到实际项目管理中。