大型LNG全容儲罐內(nèi)罐壁板安裝倒裝施工可行性分析

宋桂鋒（中國石油集團(tuán)工程設(shè)計有限責(zé)任公司華北分公司 河北省 任丘市 062550）

內(nèi)罐罐體的建造目前較多采用的是正裝施工方法，本文以山西某LNG液化調(diào)峰儲備中心項目LNG儲罐內(nèi)罐的安裝為例分析LNG全容儲罐內(nèi)罐壁板倒裝法施工的可行性和優(yōu)越性。

一、LNG全容儲罐的結(jié)構(gòu)

全容儲罐主要由內(nèi)罐、預(yù)應(yīng)力混凝土外罐、外罐內(nèi)側(cè)底部熱角保護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)外罐之間的保冷系統(tǒng)以及附屬的梯子、平臺等組成。

本工程LNG儲罐內(nèi)罐由不銹鋼內(nèi)罐底板、不銹鋼內(nèi)罐壁板和鋁合金吊頂?shù)冉M成；外罐由混凝土罐底板、預(yù)應(yīng)力混凝土罐壁板、混凝土罐頂組成；保冷系統(tǒng)由罐底保冷層、罐壁保冷層、吊頂保冷層等組成，罐底保冷材料采用泡沫玻璃磚，罐壁保冷采用彈性氈和膨脹珍珠巖，吊頂保冷層采用玻璃棉氈；熱角保護(hù)系統(tǒng)由標(biāo)高為6.1m以下的X7Ni9鋼壁板及保冷、X7Ni9鋼二次底板等組成。混凝土外罐內(nèi)表面設(shè)有碳鋼（Q345D）襯里板，以包容罐內(nèi)介質(zhì)蒸發(fā)氣體，并為保冷材料提供保護(hù)。鋁吊頂懸掛在外罐頂下，起內(nèi)罐蓋子的作用，并支撐吊頂保冷材料。在吊頂和內(nèi)罐壁頂部設(shè)有柔性密封系統(tǒng)。

本工程LNG儲罐內(nèi)罐壁板高度為23.8米，由11圈不同厚度的不銹鋼板組成，半徑為20米。加上壁板加強圈，總重量為273噸。

二、內(nèi)罐壁板倒裝法施工

1.倒裝法施工簡述

倒裝法是指以儲罐罐底為基準(zhǔn)平面，先安裝頂層壁板和儲罐罐頂，然后自上而下逐層壁板組裝焊接與頂起，交替進(jìn)行，依次直到底層壁板安裝完畢的施工方法。

2.液壓提升原理

利用液壓控制系統(tǒng)，來控制自鎖式液壓千斤頂和配套的提升裝置，使液壓千斤頂上下運動，提升桿不斷上升，從而帶動已組焊并檢測合格的罐體上段上升，直到罐體上段達(dá)到既定高度。對接組焊后，松開液壓千斤頂?shù)逆i緊裝置，落下提升桿及配套提升裝置，重復(fù)罐體上段的提升動作，直到整個罐體組焊完成。

三、液壓倒裝法施工優(yōu)點

相比于傳統(tǒng)的正裝法，液壓倒裝法施工具有以下優(yōu)點：

1.液壓提升平穩(wěn)、安全、可靠。在液壓提升過程中，不但可以控制罐體的運動姿態(tài)和應(yīng)力分布，還可以讓罐體在空中長期滯留和進(jìn)行微動調(diào)節(jié)，達(dá)到平穩(wěn)提升的效果。松卡式千斤頂自鎖性好，不會因停電等原因造成罐體下滑，因而液壓提升過程安全可靠。

2.能保證施工質(zhì)量。松卡式千斤頂具有微調(diào)功能，可以較精確的控制提升高度，因而能較好的控制對接間隙，從而保證焊接質(zhì)量。

3.液壓提升裝置的適應(yīng)性強。液壓提升裝置只要增減液壓提升機(jī)的數(shù)量就能適用于不同容積的儲罐的施工。

4.能降低成本，增加效益。由于液壓提升裝置方便控制，提升速度快，因而可以交底成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。

5.便于安全管理。由于液壓提升裝置施工，所有的安裝和檢驗工作全部均在地面進(jìn)行，無需高空作業(yè)，可以大大提高工作效率，有利于安全管理。

四、液壓倒裝法施工缺點及控制措施

1.施工缺點

(1)平行作業(yè)受到影響

和內(nèi)罐壁板同時作業(yè)的還有罐底保冷、混凝土找平層、罐底板等的施工，在整個施工期間，材料運送和人員進(jìn)出都需要經(jīng)過門洞。正裝法施工時，最下圈壁板在門洞位置預(yù)留壁板不安裝，作為臨時進(jìn)出通道，下圈臨時門洞位置壁板在所有罐內(nèi)工程完成后安裝。但倒裝法施工時，每圈壁板在地面處全部焊接完成后提升，門洞處是封閉的，影響施工機(jī)具、材料及人員的進(jìn)出，從而影響罐內(nèi)其他施工作業(yè)。

(2)門洞處是封閉的，通風(fēng)不順暢，存在安全隱患。

2.控制措施

（1）改進(jìn)施工方案

為了不影響其他施工作業(yè)，可以采用調(diào)節(jié)壁板安裝順序的方法，門洞處壁板最后安裝。同時，為了保證罐內(nèi)外的相通，門洞位置處的保冷、混凝土找平層以及內(nèi)罐壁板等暫不安裝，在門洞底部位置搭設(shè)用于支撐門洞位置處壁板的支撐，預(yù)留通道方便施工人員進(jìn)出。

（2）加強安全管理

盡量多設(shè)置排風(fēng)扇。對于存在的各類安全風(fēng)險。通過編制詳盡的施工方案和嚴(yán)格的現(xiàn)場監(jiān)督來控制安全風(fēng)險，排除隱患。

結(jié)語

可見，全容儲罐內(nèi)罐壁板安裝采用倒裝施工時可行的，并且具有很多正裝施工所不具備的優(yōu)點：提升平穩(wěn)、安全、可靠、保證施工質(zhì)量、縮短工期、降低成本、增加經(jīng)濟(jì)效益等。

隨著液壓提升技術(shù)的不斷發(fā)展，通過改進(jìn)施工方案和嚴(yán)格的現(xiàn)場監(jiān)督管理，LNG儲罐內(nèi)罐壁板倒裝施工將更加被普遍采用。