LNG储罐罐顶安装及质检策略分析

LNG储罐罐顶安装及质检策略分析

陈志强

中国石油天然气第六建设有限公司广西桂林市541004

摘要：随着当前我国西气东输工程的不断发展，天然气已经成了社会经济发展中的主要能源形式。而LNG储罐在利用天然气方面提供了物质的保障。由于LNG储罐相对低温保存环境的具体要求，加之大型LNG单容灌顶在安装过程中由于自身体积、结构等方面均比较复杂，这就使得LNG储罐罐顶在安装、质检方面都存在一定的难度。本文分析当前主流地LNG储罐罐顶安装技术与质检策略的基础上，总结相关安装与质检策略的具体形式。

关键词：LNG储罐；罐顶；安装；质检

一、当前主流LNG储罐罐顶安装技术综述

在当前LNG储罐罐顶安装技术中，根据罐体的规模不同，具体应对的安装技术也有一定的针对性。当前主流的LNG储罐罐顶安装技术主要有：气升技术、液压升顶技术等：

（一）LNG储罐罐顶气升技术

在气升技术中，LNG储罐罐顶外形通常采用戴蒙皮的钢骨架球冠结构，安装时罐顶置于混凝土外罐上，通过埋在外罐上的承压环予以支撑。在进行安装前，主要需要在地面上进行临时支架的安装，之后用气升技术将罐顶安装到位的方法。在通过气升技术进行安装过程中具体步骤为：

1.计算罐顶气吹升顶重量

在罐顶气吹升顶重量的计算时，根据各种部件的不同，在计算时需要对整体罐顶气吹时的全重量都考虑进去。在气吹时，主要全重量包括罐顶主体结构和各种临时构建的重量之和。具体包括：罐顶骨架、罐顶板及结构性附件、铝吊顶及附件、平衡系统、密封装置、铝吊顶通道及人孔、罐顶穿透管、铝吊顶封板等。

2.具体施工工艺

1）在进行施工阶段，首先需要对罐顶进行组装。罐顶的组装依照倒装法来安装顶拱罐的施工工艺予以开展。在安装期间需要注意铝吊顶封板由于在结构中起到平衡配种的作用，所以必须按照配种计算结果确定在罐顶的指定位置精确安装固定。第二步需要对密封系统进行安装。在密封系统进行安装过程中，首先需要在罐顶开孔，即用钢板在开孔接管的顶部进行焊接的方式进行密封；混凝土外罐中需要在预留的大门、预埋钢管、罐避预留的排水孔与罐顶的衔接部分中进行密封。最后需要在罐顶板四周与混凝土外墙之间的间隙采用柔性密封结构进行密封。

2）平衡系统安装。平衡系统可以保证气吹过程中整体罐体机构的稳定，总体分为平衡配重、平衡校正、空气压缩系统、监视测量系统等。在这个环节其中重点需要考虑的是平衡配重和平衡校正两部分。首先平衡配种系统时为了保证在气吹顶升时，整个罐顶能够平稳地升起，所有构件在升起时能够平面投影上在重量分布与灌顶中心呈对称形式。在气升前可以安装铝吊顶版使不对称处加装人孔、罐顶穿透管等构件来保障整体平衡系统的安装。而关于平衡校正系统的安装则需要考虑水平方向、周向转动、倾斜等多角度的校正。一般多实用钢丝绳引导的方式进行校正。

3.气吹顶升环节

上述罐顶构建安装调整完毕后，就可以进行气吹顶升环节的工作。首先需要使用两台鼓风机进行气吹顶升工作。

（二）LNG罐顶液压顶升技术

液压顶升技术通过液压顶升装置，通过液压的方式完成整体罐顶的安装工作，具体机械机构如图1。由于通过液压顶升技术安装LNG罐顶时，LNG罐体较高、升顶过程时间较长。所以整体上一般需要多次升顶过程，在不断升顶过程中进行位置和高度的调整。在分阶段调整的阶段，对于罐体还需要采用内一定的支撑手段保障相关结构的稳定。同时，液压顶升次数也需要根据具体情况极为调整。如果顶升次数过多，则因为地基稳定、材料强度等因素都会导致储罐结构出现较大形变，甚至有可能导致LNG储罐整体结构失去稳定。

图1.液顶升装置结构图

二、LNG储罐罐顶安装质检策略

（一）LNG储罐罐顶气升技术质检策略

根据LNG储罐罐顶气升技术的具体细节，主要需要分阶段按照不同的质检策略进行处理。

在施工阶段，安装质检阶段需要保障钢板开孔接管顶部的焊接质量。在相关构建进行焊接时，首先需要按照施工标准做好施工器材使用工作，相关焊料质量需要得到保证。在焊接过后，质检人员需要检查焊接处的焊缝是否存在裂缝、漏焊等情况，如有发现，质检人员需要第一时间联系施工人员进行二次焊接或者相关处理。

混凝土外罐的处理过程中，在预留的排水口、钢架、钢板、混凝土外墙的封闭工作上，需要做到全密闭，这样才能保障混凝土外罐在使用过程中的效率和安全。而在罐顶板四周与混凝土外罐壁间的间隙处理方面，需要在管顶板四周，顶板下方，使用镀锌铁皮整圈安装吗，并用螺栓固定。固定安装时，质检人员需要根据施工工艺的具体要求监督施工人员在镀锌铁皮镀锌一侧加装垫片，通过镀锌铁皮在螺栓与混凝土管壁的双重作用下形成自然的弧度，与混凝土壁充分紧密接触。在此基础上，质检人员需要监督施工工人员在镀锌铁皮下表面加涂密封胶，整圈的厚度约为0.1mm。

平衡系统的质检对于整体顶升工程而言至关重要。在对平衡系统安装的质检过程中，质检人员主要检查的重点是在校正系统的检测。平衡校正系统由于通过钢丝绳拉伸来对罐顶进行校正，所以钢丝绳成为最重要的材料。质检人员在组装平衡校正系统前，首先需要检测钢丝绳表面是否涂油润滑脂，保证润滑效果。其次钢丝绳在进行安装过程中必须按照固定导向轮、变相导向轮、定向导向轮的过程，进而钢丝绳经过在罐底位置的埋地锚栓。在这个阶段，质检人员需要根据不懂导向轮的功用具体观察钢丝绳在其中的具体顺序。第二点，变向导向轮需要安装在罐顶盖板，罐顶盖板必须和骨架梁充分焊接，质检人员需要具体检查相关焊缝；第三点固定支架、固定锚耳、变向导向轮在焊接后也需要对焊缝进行检查，保障质量。

（二）LNG罐顶液压顶升技术

液压顶升技术由于通过机械力提升罐顶，具有多次调整的特点，这就要求了质检人员需要全程对各个环节进行监控式的质检。首先在第一次升顶之后，在进行调整期间，施工人员需要利用相关支撑体来对罐体进行支撑。（图2）

图2第一次升顶状态

在支撑结构的选择上，通常使用16mm的钢板敢接加强筋作为硬性的支撑台，利用这种形式对罐体进行支撑最大可以保障25t的力。质检人员在进行材料选择时，主要需要把控材料安全与全程支撑的效果。

三、结语

综上所述，通过不同形式的LNG罐顶安装技术，可以针对不同类型的LNG罐体进行相关的安装。而在质检方面，工作人员需要从细节入手，根据工作流程和工作程序，积极地对针对每一个环节进行质检的把控，从而更好地保障LNG罐顶安装效果。

参考文献

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