气顶升施工工艺在大型lng储罐建设中应用探究

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1、气顶升施工工艺在大型LNG储罐建设中应用探究摘要：16X104m3LNG储罐是国际上LNG接收站存储系统常用的储罐结构型式，其制作方式一般采用气顶升工艺。文章介绍了气项升工艺的基本原理，对罐项气顶升工艺的关键技术，包括平衡导向系统、密封装置系统、供气系统、配重系统、罐顶固定装置等进行了详细介绍，并对该工艺顶升过程控制参数进行了计算分析，对类似大型LNG储罐罐顶气顶升工艺的设计及施工均有一定参考价值。关键词：LNG接收站；储罐；气顶升；工艺；方案；计算分析中图分类号:TU74文献标识码：A文章编号:1006-8937(2014)2-0032-06作为一种清洁、高效的能源,L

2、NG(LiquefiedNaturalGas)受到越来越多的人青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，目前LNG产业的发展在中国也越来越受到重视且规划和实施了许多沿海LNG接收站项目，接收站储罐单台LNG容量一般为16X104m3LNG储罐穹顶气顶升施工为项目建设的关键节点和风险控制点，该施工工艺涉及因素多，施工难度高，安全风险大，但施工速度快，成本相对较低。为此，以广西液化天然气(LNG)项目接收站工程16X104m3LNG储罐穹顶气顶升为例，对该工艺基本原理和关键技术进行介绍和分析，以期对类似工程储罐穹顶气顶升提供有益的参考O1工程概况广西LNG项目是中石化第一批引进海

3、外LNG资源的大型项目，为满足广西自治区社会经济发展、能源结构调整以及环境保护的需要具有重要意义。该项目16X104m3LNG储罐壁为预应罐罐顶总重量为790.61t,外罐直径为82m,力混凝土结构，储罐罐顶提升高度为37m,罐顶拱高约为10mo如此大体积、大重量的钢结构要平稳上升37m的高度具有相当大的技术难度，为确保在气顶升过程中罐顶拱不会发生倾覆，设置了平衡系统、密封系统、鼓风系统、固定系统、测量与监测系统。并需要对每个系统进行严密的计算和调试，使各系统协调配合才能成功实现顶升。LNG储罐穹顶气顶升考验的是施工单位整体组织、协调能力，以及对整体现场管控能力、后勤保障

4、能力。需要施工单位现场所有职能部门的通力协作才能够顺利实施OLNG储罐罐顶气顶升工艺的基本原理是：利用拱顶与外罐罐壁之间可形成相对密闭空间的特点，使用鼓风机向储罐拱顶以下的密闭空间源源不断地输入一定量的低压空气，使钢结构的罐顶在克服自重及与外罐罐壁之间摩擦力的情况下，按照预定路径平稳上升至设计高度，并实现与罐顶承压环连接的过程，气顶升工艺如图1所示。2穹顶气顶升工艺穹顶气顶升工艺共有五大系统：平衡系统、密封系统、鼓风系统、固定系统、测量与监测系统。2.1平衡系统2.1.1平衡系统的组成①底部锁架。在标高625nun的位置，使用L75的等边角钢与底座连接，底座则使用M16X

5、120的膨胀螺栓与混凝土地面连接，形成一个固定装置，见图2。②钢丝绳托架。为避免平衡钢丝绳下沉，在罐中心安装一个平衡钢丝绳的托架，见图3；钢丝绳托架为等24边形，中心与罐中心重合，半径R=2.5m；托架由24根立柱及24根横梁组成。③T型架。在抗压环上安装24组T型架，见图4。④导向轮。在钢板吊装轨道梁上安装24组导向轮（每组由2个型号为HQGK2-10的单滑轮组成），用于支撑钢丝绳,见图5o⑤平衡钢丝绳。本次气顶升选用公称直径为ei8、型号为6X37+1,公称抗拉强度为1670MPa的纤维芯钢丝绳；每个T型架布置一根单独的钢丝绳，单根钢丝绳不得有接头、破损，单根钢丝绳不

6、得小于127m（即从T型架到底部锁具的长度）。2.1.2平衡系统的安装①按照0?〜180?和90?〜270?定位线，用全站仪将定位线从罐底移到抗压环斜板上。②T型架起始位置为7.52?,24个T型架沿罐周均布位置，T型架安装半径为R=40566mm,T型架沿抗压环斜板分布如图6所示。③T型架的位置确定之后，安装焊接T型架到抗压环斜板上，吊耳板与抗压环斜向板的焊缝做100%PTo④按平衡系统示意图所示，从顶部T型架的外端放下线坠，在蒙皮板上打上样冲，然后再蒙皮板开一个©30X100的长圆孔，蒙皮板下方为厚度8mm,100X300的橡胶板，使用密封胶将二者连接。⑤安装位于轨道

7、梁上（钢板吊轨）的导向轮。⑥安装平衡钢丝绳，依次穿过第一个导向轮一钢丝绳托架一对面导向轮，最后固定到位于罐底的底部索架。⑦首先拉紧四根相互垂直的钢丝绳，并张紧，然后依次张紧其余钢丝绳；钢丝绳全部固定完毕后将钢丝绳的初始拉力调整为9kN（张拉时调整到14kN,经钢丝绳12h回弹至9kN）,在0?、90?、180?、270?位置分别安装1个拉力计，便于气顶升期间测量钢丝绳拉力。⑧用于调节穹顶平衡的钢筋，应在穹顶接管完成后放置于计算好的位置上，见图7,另置备用钢筋在预顶升过程中进行二次调节。2.2密封系统本次气顶升密封系统由镀锌钢丝