广东珠海金湾液化天然气有限公司 广东珠海 519000
摘要：储罐工程是LNG接收站项目建造关键，穹顶气升顶是储罐从外罐施工转向内罐施工的里程碑，重要性不言而喻。本项目作为成功的气升顶案例，从储罐穹顶气升顶涉及的鼓风机系统、气密系统、平衡系统进行技术分析，对良好施工组织管理进行总结，为今后LNG储罐穹顶气升顶施工提供技术及管理经验。
关键词：LNG储罐；气升顶；鼓风机系统；气密系统；平衡系统施工组织管理
前言
在LNG接收站建造中，储罐建造为关键路径，其气升顶里程碑的完成，标志着储罐从外罐到内罐建造的重点转变。
本项目储罐穹顶气升顶方案由日本Kawasaki公司设计，将储罐内建好的穹顶结构等，通过鼓风机产生动力，将重达723吨穹顶上升至设计高度。气升顶工作由鼓风机系统为穹顶上升提供动力，气密系统确保提供动力的气体严密性，平衡系统防止升顶过程中穹顶出现倾斜、偏移等。与国内其它项目相比，本项目穹顶气升顶具有显著特点，且良好的施工组织管理，确保了各参建方在气升顶重大里程碑节点施工中通力合作，圆满完成施工任务。
1.穹顶重量及气升顶结果数据比对
本项目储罐穹顶相关信息与其他LNG项目升顶结果数据对比。
图1项目储罐气升顶后穹顶径向、环向偏差
本项目气升顶后穹顶水平高度差，穹顶就位后径向、环向偏差值控制理想，证明了气升顶鼓风机、气密、平衡三大系统设置合理有效。
2鼓风机系统
气升顶时封闭储罐临时大小门洞，临时小门安装检查通道供人员进入安全检查；临时大门处设置进风管道、超压安全装置等。
图2 临时小门安全检查通道
图3 临时大门设施布置
鼓风机系统包括风机、风量调节及发电机三部分。
（2备用）--
本项目风机2用1备，减少风门控制复杂度；以发电机作为风机主电源，市政电作为备用电源，两路间采用自动切换电路开关控制。相比其它项目，本项目用发电机作为主电源，减少了电网不稳定性对风机的影响，确保了升订过程动力稳定，在升顶工作前发电机连续开机运转4小时以上，确保设备状态良好。
3.气密系统
气密系统作用为减少从穹顶边缘与混凝土墙壁间泄漏风量，泄漏量控制在12%内；避免因气密系统失效，发生穹顶旋转、倾斜甚至倾覆等严重安全质量事故。
其他项目储罐气升顶气密系统较为简单，在穹顶内部边缘与混凝土墙体内侧接触部分安装金属网及贴一层塑料布；本项目气密系统设计包括主密封、辅助密封、重块压杆活页装置三重保障（见下图5），在金属活页挡板、挡板、罐顶板之间加封100mm宽胶带密封。
图5 本项目气升顶密封系统
本项目压杆装置在配重块重力下，将金属活页挡板推向混凝土墙体壁（见图4右侧⑨），主、辅密封帘压向并贴实混凝土墙壁；发生泄漏时，外泄气流产生吸力将主、辅密封帘更紧密贴附在混凝土墙壁上；主、辅密封帘提供双重密封。
4平衡系统
平衡系统是储罐穹顶平稳气升顶关键技术。引导穹顶平衡上升至设计标高，避免气升顶过程中穹顶发生倾斜、旋转、卡塞或者倾覆。本项目气升顶平衡系统由钢丝绳导轮和Tirfor系统构成，在实践中表现稳定，效果良好。
1本项目承压环上罐底板及内墙竖向埋件上20根上部在穹顶上，
下部在穹顶下
2项目1承压环上穹顶上24根上部在承压环上，下部在承台上
3项目2/3承压环上穹顶骨架梁上28根上部在承压环上，下部在外罐壁上
平衡钢丝绳一端固定在穹顶上部吊耳上，另一端穿过承压环上固定支撑滑轮、对应的穹顶上钢丝绳套管、罐底部固定滑轮、对角线上罐底部固定滑轮，最终固定到穹顶骨架梁底部吊耳上。
图6 本项目气升顶平衡系统
图7储罐气升顶钢丝绳安装位置 图8储罐气升顶Trifor系统
承压环上均布安装10套Trifor系统，钢丝绳一端与罐顶平衡吊相连，在另一端安装5Kg配重外垂在储罐墙体外侧。升顶过程中人工控制Trifor系统钢丝绳收绳；解决在升顶过程中遇到的穹顶卡塞，Trifor可产生单台/10T拉力进行提升。
图9 项目1气升顶平衡系 图10 项目2/3气升顶平衡系统
本项目气升顶平衡系统钢丝绳仅对称安装20组，减少了钢丝绳安装难度，且本项目钢丝绳端部锚固设在穹顶上，保障了两点高度变化量一致，确保平衡上升，克服气升中出现高度差和旋转现象。本项目实际穹顶气升顶水平高度差只有110mm，体现了平衡系统优势。
5.施工组织管理
本项目储罐气升顶工作所有参建方达7家，节点顺利完成体现出高效有序的施工组织管理如下：
1）作业节点时间点明确，专项施工日计划合理可行。确定气升顶日期后，将所有工序、工作量等列明，编制出气升顶重大里程碑点施工日跟踪计划，严格执行。
2）实行“罐长责任制”。成立由业主牵头担任罐长，各参建单位派管理专人组成的储罐管理小组，成员责任分工，依据施工日跟踪计划组织施工、协调资源，制定专项措施确保进度如期完成。
3）施工方案专家会审。业主组织各参建方对气升顶方案讨论，不断升版完善，最终组织LNG接收站建设行业专家进行专家审查，确保方案科学可行。
4）尾项关闭清单，联合检查尾项关闭制度。编制出各参建方确认的气升顶尾项清单，业主牵头各方对每日施工内容进行检查，尾项关闭签字确认，减少推诿，提升效率。
5）现场问题快速解决机制。各方关键人员驻场，对提出问题进行快速答复解决；对需设计院解决问题，限定时限答复解决，技术源头确保施工进度。
6）制定气升顶工作组织机构图，确定管理层级，明确各自职责分工、联络方式，对气升顶工作存在的危险源进行分析，制定应对措施，进行细化管理。
6 结语
本项目储罐气升顶在鼓风机、气密、平衡系统设计方面特点鲜明，良好的施工组织管理独具特色。
1）鼓风机数量在确保风量需求下尽可少，以简化操作流程；根据市电稳定性确定主电源，建立自发电与市政电的自动快速切换模型，减少人为操作误差风险。
2）气密系统采用主、辅双层气密；设置配重压杆活页联动装置，依靠重力形成简单自动逻辑，及空气泄漏形成吸力达到加强密封效果，成效明显值得借鉴推广。
3）平衡系统设计独具特色，运用了钢丝绳两端固定在同一活动端的原理，使上升造成的距离差等于绳索收放的长度差，自动调节了升顶平衡力和旋转力矩；同时应对极端状态的Tirfor系统，将可能出现的问题进行了技术解决，值得借鉴推广。
4）施工组织管理有效执行是管理重点。建立“罐长责任制”、施工日计划跟踪、尾项清单及联合验收、技术方案管理等，使得各参建方目标明确统一，步调一致，成为高效工作团队。
参考文献：
[1]顾安忠，鲁雪生.液化天然气技术手册.机械工业出版社.2010.1
[2]珠海LNG项目一期工程相关设计文件及施工方案.
[3]大鹏LNG项目气升顶程序.
[4]浙江LNG项目气升顶程序.
[5]福建LNG项目气升顶程序.
论文作者:钟海,沈柏任
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期
论文发表时间:2015/12/30
标签：穹顶论文; 项目论文; 系统论文; 储罐论文; 钢丝绳论文; 鼓风机论文; 施工组织论文; 《基层建设》2015年18期论文;