全容式LNG储罐保冷施工工艺

全容式LNG储罐保冷施工工艺

韩小康

海洋石油工程股份有限公司天津300451

摘要：随着液化天然(LNG)行业的高速发展和市场对LNG需求量的不断增加,LNG储罐不断向大型化发展。存储在储罐内的低温常压的LNG,时刻都在从外界大气中吸收热量。为尽量减少储罐内BOG的产生量,LNG储罐的保冷措施至关重要。本文以陕西某液化天然气调峰站的16×104m3全容式LNG储罐保冷施工为例,介绍LNG储罐保冷施工工艺。

关键词：全容式；LNG储罐；保冷施工工艺

1、前言

天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源。在常压下，将天然气深冷到一162℃制成液化天然气(LNG)，使天然气以液态形式存在，其体积缩小为气态时的1/600;液化天然气应用于天然气输配的调峰储存，提高了城市燃气和电厂供气的稳定性。随着液化天然(LNG)行业的高速发展和市场对LNG需求量的不断增加，LNG储罐不断向大型化发展。

LNG储罐保冷施工具有工程工作量大、施工交叉作业多、施工作业难度大、施工作业风险高等特点。本文以陕西某液化天然气调峰站的16X10'了全容式LNG储罐保冷施工为例，介绍LNG储罐保冷施工工艺。

2、LNG储罐保冷施工流程

在进行LNG储罐施工时，外罐主要是由钢筋混凝土承台，罐壁以及罐顶多是采用刚性模式进行连接，并将高价空桩基础结构作为了储罐的基础，其内外罐环内空间以及悬挂内吊顶则需要采用绝热材料来进行保冷处理，借此来提升对于天然气产品的储藏安全性。一般在进行罐底爆冷材料的选择过程中，多是采用具备有良好承压能力的泡沫玻璃砖结构来进行施工，在其上下层还需要铺设防潮沥青作为缓冲层。此外在内罐底部跟罐底的爆冷层之间需要装设一层C20素混凝土，来减少内罐壁板重量对于罐底所造成的冲击力。采用钢筋混凝土结构作为下方保冷层的承压结构，来承受天然气产品对于罐底所造成的巨大冲击力。存储在储罐内的低温常压的LNG，时刻都在从外界大气中吸收热量。

(1)内罐底部保冷层施工技术。在进行玻璃砖的实际铺设过程中，首先需要将其放置在热沥青中进行浸泡处理，随后再将其铺设到底板的合适位置上面，在顶层玻璃砖表面还覆盖有一层玻璃布，然后采用厚度为8mm的热沥青来进行粘贴处理。此外在玻璃布上面还需要进行一层PE膜的覆盖，并需要在PE膜上面覆盖以8OOmm以上的干燥细沙作为找平层，借此来获得良好的防潮效果。

(2)内外罐壁间保冷层施工技术。在该环节施工时主要有低温玻璃棉保冷以及珍珠岩保冷两种模式，其中低温玻璃棉保冷主要指的是在结合施工设计文件需求下，在罐壁上面安装固定销钉，然后在清除完了罐壁杂物之后通过胶接法等施工方式来进行销钉的安装跟固定作用，随后做好密封接缝处理。在采用珍珠岩保冷这一施工方法时，需要分层次的在内外罐壁间进行珍珠岩粉的充填作业，要求每层的充填厚度需要保持在3m以内，在每层珍珠岩粉充填完成之后，需要进行珍珠岩粉的振捣处理，借此来保障其密度能够充分满足相关的设计规范，并能够为后续的工程施工奠定良好的基础。

(3)工艺管线保冷技术。在管道水平位置进行聚氨醋管壳接缝设置，进行爆冷层的严密拼接，随后利用沥青对接缝进行勾缝处理，避免有通缝等问题发生。采用16号铁进行硬质聚氨醋管壳的绑扎处理，绑扎间距需要控制在300mm之内，在保冷层捆扎时需要保持外形的规整性，捆扎时需要用力均匀、松紧适度。对于铁}r}扣还需要轻轻砸进保冷层中，避免出现防潮层被扎破的情况。不管处于何种工作条件下，均需要单独进行保冷层的捆扎工作，严禁采用螺旋式缠绕捆扎模式进行工作。

(4)气体置换施工技术。在进行整体氮气置换工作之前，因为LNG接收站并没有进行收发球筒的设置，因此可以通过“气推气”方式来进行注氮操作。在进行氮气置换施工之前首先需要进行阀门状态的确认，在阀门状态之后，需要对相关人员联络准备就绪之后，可以在请示了组长之后再进行氮气置换操作工作。在该置换工作中，可以先启动液氮气以及汽化器，然后再采用液氮车氮气注入时，还需要在放散日处采用便携式气体测氧仪来进行检测工作，当该气的氧气体积含量低于8%的情况下，可以连续三次进行测定，如果测定结果均表明低于该数值，也就表明了线路跟站场的全线氮气置换合格，随后做好相关记录工作。在完成了管线全线氮气置换工作之后，要求将管线内氮气的压力保持在微正压力，随后在朝着管线内进行高纯度氮气的注入工作，在压力达到了相关设计标准之后需要禁止继续注入氮气，随后精置6h左右。

3、施工方法

3.1罐底保冷施工

罐底保冷分两步进行。首先在储罐边缘板金属防潮板安装完毕后，开始边缘板部分保冷施工;然后在内罐壁板安装完毕后，进行中心板区域的保冷施工。

1)边缘板部分施工顺序:

边缘板金属防潮板安装一第一层沥青油毡夹层铺设一第一层泡沫玻璃砖安装一第二层沥青油毡夹层铺设一第二层泡沫玻璃砖安装一第三层沥青油毡夹层铺设一素混凝土浇注一二层罐底板安装一加强混凝土环梁施工。

2)中心板区域安装施工顺序:

中心区金属防潮板安装一第一层沥青油毡夹层铺设一第一层泡沫玻璃砖安装一第二层沥青油毡夹层铺设一第二层泡沫玻璃砖安装一第三层沥青油毡夹层铺设一素混凝土浇注一二层罐底板安装一第四层沥青油毡夹层铺设一第三层泡沫玻璃砖安装一第五层沥青油毡夹层铺设一净化管嘴包扎一环梁收缩缝玻璃纤维毡施工一素混凝土浇注一内罐罐底安装。

3)施工注意事项:

A首先对罐底环行边缘板区域进行保冷，该区域保冷完成后，加强混凝土环梁继续施工，以保证内罐壁板的安装不受制约;

B在保冷施工时，清洗管道系统的接头必须同时安装。且当每个局部保冷施工完成后，同时进行罐底其他工序的安装，以达到缩短施工工期的目的。

3.2边角保护保冷施工

施工顺序:金属防潮层安装一二层罐底板安装一底部四层收缩缝玻璃纤维毡施工一金属防潮层两层泡沫玻璃砖安装一顶部两层收缩逢玻璃纤维毡施工一9%Ni板热角保护施工。

3.3内罐外壁和浮盘顶部弹性毡安装的保冷施工

该项工作分两步进行，首先施工内罐外壁部分;在内罐外壁的弹性毡安装完毕后，进行浮盘顶部区域的弹性毡施工。

1)浮盘顶部区域施工顺序

内罐强度试验和严密性试验一夹层内的珍珠岩填充完毕一保温钉安装位置放线定位一安装保温钉的部位打磨除锈一粘贴3型保温钉安装两层二型弹性毡一安装玻璃纤维布一用快速自锁垫片固定。

2)内罐外壁弹性毡安装

内罐强度试验和严密性试验一夹层内的珍珠岩填充完毕一保温钉安装位置放线定位一安装保温钉的部位打磨除锈一粘贴3型保温钉安装两层二型弹性毡一安装玻璃纤维布一用快速自锁垫片固定。

4、结束语

近年来我国的天然气行业得到了迅速的发展,其以自身的清洁、卫生、环保以及方便等功能,也开始逐渐成为城市居民们的主要生活能源,并且具备有非常广阔的应用前景。LNG储罐保冷作为储藏天然气的重要设备,其施工技术直接影响到整个天然气系统的运行稳定性,这也就需要相关企业能够做好LNG储罐保冷工程的施工作业,以促进我国的天然气行业得到更进一步的发展。

参考文献

[1]黄兴祥.LNG储罐保冷工程施工技术分析[J].中国标准化,2018(22):112-113.

[2]李鱼鱼,陈雨辞.全容式LNG储罐保冷施工工艺[J/OL].云南化工:1-3[2019-03-05].http://202.204.202.93:8000/rwt/CNKI/http/NNYHGLUDN3WXTLUPMW4A/kcms/detail/53.1087.TQ.20180919.1522.088.html.

[3]方江敏,钱瑶虹,柯甜甜.大型LNG储罐罐底保冷层结构优化研究[J].低温工程,2017(06):50-55.

[4]李建伟.大型LNG储罐保冷施工质量控制探究[J].南方农机,2017,48(20):154.

[5]柯甜甜.大型LNG储罐保冷结构及其性能研究[D].华南理工大学,2017.

[6]杨丝桑,相华.LNG全容储罐保冷系统及其性能探究[J].天然气与石油,2016,34(04):65-69+9-10.