浅谈中小型LNG低温储罐施工工艺

【摘 要】LNG低温罐施工有正装法和倒装法，本文通过通过两种工艺的分析对比，采用倒装法施工工艺能够实现较好的经济效益。浅谈了低温罐倒装法施工工艺的难点。

【关键词】低温储罐；倒装法；施工工艺

随着我国能源需求国际化进程的加快，作为一种清洁能源的天然气，具有优质、环保、安全、经济四大优势，正迅速地被开发利用，许多地区纷纷开始建设LNG接收站项目。作为LNG接收站的重要组成部分， LNG储罐的建造技术逐渐成为工程界关注的热点。

1.低温罐结构介绍

低温液体储罐主要有三种形式，单层罐、双层罐和全容罐。我国广东大鹏、福建莆田和上海建造的LNG储罐都采用了全容罐形式。全容罐的内罐在正常工况下用以储存LNG，而在内罐泄漏的情况下，外罐以及外罐支持的罐顶形成的封闭结构可用于储存泄漏的LNG液体和蒸汽。

大型的LNG储罐，一般均采用双壁悬挂顶盖的形式。我公司承建的城市燃气工程LNG低温罐为内外双层罐，内罐容积为2000m3，外罐高19.282米，直径15.9米，罐体主材为Q345R钢板，外罐净重69.667t；内罐高16.580米，直径13.50米，内罐净重52.455t，罐体主材为06Cr19Ni10钢板.其中内罐和外罐之间设有保冷材料，罐体主要的绝热层就是双层罐罐体中间的夹层，夹层在罐体及附件完工之后，进行充氮干燥，并填充珠光砂。形成一个与外界绝热的保护层，保证内罐的温度维持在-160℃范围（设计温度为-196℃）。

2.低温储罐施工工艺

一般低温罐内、外罐施工均采用液压顶升倒装工艺，即在罐底、罐顶、第一节罐壁、承压环施工完毕检验合格后，利用液压顶升装置将罐壁及罐顶举升，保证每节罐壁在地面组装。

2.1低温罐倒装法施工工艺

基础验收——外罐底板组焊——外罐顶圈壁板组焊——中心柱安装、外罐顶安装——内罐吊顶安装——液压装置安装——其余壁板安装——外罐底大角缝、收缩缝焊接——真空试漏——内罐底圈环梁制作——罐底保冷施工——内罐底板组对、焊接——液压装置安装——内罐壁板组焊——内罐大角缝、收缩缝焊接——内罐底真空试漏——内罐充水、外罐气密性试验——内罐及附件保冷施工——竣工验收

2.2低温储罐正装法施工工艺

外罐底板——外罐底圈壁板组焊——内罐壁保冷支撑圈施工——内罐底边缘板组焊——内罐底圈壁板组焊——交替组焊内罐、外壁板直至顶圈壁板（需开设内外罐临时大门）——搭设满堂红脚手架——内罐顶板组焊——外罐承压环组焊 外罐顶径向梁、环向梁组焊——吊杆安装——外罐顶板组焊——罐底保冷施工——内罐底中幅板组焊——罐体附件安装——内外罐临时大门封闭——充水试验——罐壁和罐顶保冷层施工——封孔

通过以上施工流程可以看出如果采用倒装法施工优点：

（1）内外罐均采用液压顶升施工，无须搭设脚手架，内外罐壁和罐顶施工需吊车（外罐顶安装）配合，施工成本大为降低。

（2）除外罐顶安装外，所有安装和检验工作全部在地面进行，工作效率高，有利于质量控制和安全管理。

倒装法施工缺点：

（1）无法开展平行作业。

（2）在罐壁施工时，罐内已经是一个封闭的空间，通风不顺畅。

如果采用正装法施工，优点：

（1）内外罐壁交替施工，作业面较为宽阔，在资源能够保证的前提下，有利于缩短工期。

（2）由于罐内外以及夹层均有脚手架，无损检测出现返修时，不影响下一圈壁板的安装。

（3）罐壁施工是在露天进行，施工现场保持了良好的通风。

缺点：

（1）罐内外以及夹层均需搭设满堂红脚手架，而且脚手架使用周期长。内外罐顶以及上部组装过程中，需使用大型吊车长期配合，施工成本较高。

（2）高空作业较多，降低了工作效率，同时给质量控制和安全管理带来不便。

通过施工流程对比，倒装法施工工艺施工成本低廉，除罐顶和附件施工外，有效的减少了高空作业，施工比较安全，能够使施工组织更加科学、合理，有利于加快施工进度和降低工程成本，为安全管理和质量管理创造了良好的条件。

3.低温储罐施工工艺难点分析

低温罐倒装法施工工序是先进行外罐主体施工，施工完以后，在外罐底部预留出一个临时进出口，通过这个进出口进行内罐的施工，因内外罐之间仅有1m的距离，施工空间极其有限，大型设备进不了罐室内，所以内罐的施工是施工难点，在此主要介绍内罐的施工。

3.1内罐底板安装

内罐罐底扇形板下承重保冷层为现场浇注，应在承重保冷层浇注完并达到一定强度后，在其上铺设组装环板。罐底铺设吊装时，把所有钢丝绳使用胶带全部缠起来。防止与不锈钢接触。

内罐底板铺设在罐底保冷层的干砂上。底板铺设前要求干砂平整，因此施工人员施工中不允许在干砂上踩踏，也不允许钢板在干砂上拖拽，内罐底板用吊车运至外罐大门，然后利用可沿临时制作的内罐桁架轨道行走的手拉小车和倒链配合安装就位。

内罐底板焊接时，也是采用先短后长、先内后外、均匀分布焊工、逆向分段退步焊的方式进行焊接。在罐底中幅板焊道两侧放置配重砂袋，防止焊接变形。

3.2内罐壁板安装

低温储罐内罐采用倒装法施工，外罐底层壁板预留出一张板不安装，两侧使用临时支撑固定，防止罐体重量把预留钢板两侧板压弯。预留出的位置作为人员和小型机具进出内罐的通道，在内罐全部安装完毕后封闭。

内罐施工时，在外罐预留口处设置一鼓风机，在外罐拱顶中心处也设置一鼓风机，保证罐内通风。把所有预制好的内罐罐壁板先全部运输到外罐内，利用罐顶预留轨道和电动葫芦，把内罐壁板，按照从里向外依次排放。因为内罐全部是不锈钢板，在施工前需要做以下准备工作：

（1）因为内外罐半径相差1m，胀圈需要修整；在修整胀圈时，把胀圈外侧使用2mm厚的不锈钢板进行覆盖。

（2）把所有碳钢工具全部清理出罐底，内罐施工开始后，所有使用工具必须是不锈钢的或已加防护措施的碳钢工具。组对壁板时，使用螺丝刀。

为了运送内罐壁板并使之安全就位，在内外罐夹层上方的径向梁上，设置一圈环形轨道，使用16#工字钢，安装可沿轨道行走的手拉小车，在手拉小车上安装钢丝绳和倒链即可用于内罐壁板安装。内罐壁板由外罐大门运入，由钢丝绳、倒链和手拉小车配合使用，运抵壁板安装位置。

4.结束语

LNG储罐为常压、低温型储罐，其设计、材料、焊接和施工等方面相对于原油和成品油储罐，技术含量高。低温储罐采用倒装法施工工艺经济性、安全性好，生产效率高，可在类似工程中推广运用。

【参考文献】

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[3]陈江凡，邹华生，龚敏.大型液化气低温储罐结构及其保冷设计[J].油气储运，2006（07）.

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