LNG工藝模塊工裝設(shè)計方法

1、LNG 工藝模塊工裝設(shè)計方法宋崢嶸液化天然氣(Liquefie Natural Gas,LNG)工藝模塊通常采用異地建造、LNGLNGLNG.%LNG process moule is usually built an installe in ifferent places,which requires higher construction accuracy.In the process of construction of LNG process moule,a large amount of tooling esign is use to ensure the accuracyof th

2、e construction an meets the weighing requirements.Accoring to the characteristics of LNG process moule,a set of complete an stanarize esign metho of construction an weighing stools are summe up,so as to improve the level of stools esign an construction,reuce project costs,an improve the level of con

3、struction of the LNG moule funamentally.【期刊名稱】中國海洋平臺【年(卷),期】2017(032)006【總頁數(shù)】6 頁(P32-37)【關(guān)鍵詞】LNG 工藝模塊;預(yù)制墊墩;總裝墊墩;稱重墊墩【作 者】宋崢嶸【作者單位】海洋石油工程(青島)有限公司,山東青島 266520【正文語種】中 文TE42液化天然氣(Liquefie Natural Gas, LNG10403060 m2040 m3060 m30007 000 t，建造周期較長，通常為 2036 個月，要求總裝場地地面平整，狀況良好。LNGLNG工最優(yōu)化，提高施工效率。總裝建造時涉及結(jié)構(gòu)、管線、

4、電儀、舾裝、HVAC4LNGLNG須關(guān)于建造場地進行夯實平整，墊墩部署點處均須找平1。墊墩部署處必需經(jīng)常測量水平度，當立柱或者橫向構(gòu)件發(fā)生沉降時，必需采用塞墊片的方式調(diào)平。 墊墩在高度方向的允許偏差為3 mm，后期墊墩誤差調(diào)整可采用塞墊片的方式。根據(jù)預(yù)制片及模塊部署，確定墊墩的擺放區(qū)域，如果在砂石地上進行建造，要在擺放墊墩之前，在墊墩部署點處用混凝土墊塊進行找平。每個模塊均須建立測量基準點，之后測量一切墊墩擺放區(qū)域，該數(shù)據(jù)將作為選擇找平方法的依據(jù)。如果模塊部分立柱在水泥平臺上，部分立柱在砂石地，則測量基準點須選取在水泥平臺上。20 mm24 h1LNG盡可能地在預(yù)制階段安裝這些支架和底座結(jié)構(gòu)。

5、同時，LNGLNG行準備。一切水平片都放在預(yù)制場地的墊墩上，經(jīng)過水平儀測出的數(shù)值調(diào)整墊墩的高度，確保水平片在同一水平面上建造，保證水平片建造進程中的測量精度。甲板片全部采用正造法的方式進行建造。其他專業(yè)工作項在不影響運輸?shù)那闆r下帶在甲板片上，預(yù)制完成后再整體運輸?shù)絿娡寇囬g打砂噴漆。根據(jù) LNG 工藝模塊甲板片的預(yù)制特點，設(shè)計一種在 LNG 工藝模塊項目中使用的預(yù)制墊墩形式，如圖 2 所示。該墊墩主體由管材承擔(dān)，有底板和加強筋板，并且且可以進行調(diào)整，訣別可以承受不同的荷載。預(yù)制墊墩高度的設(shè)計需考慮分片結(jié)構(gòu)下 表面帶有各專業(yè)支架、底座的特點，預(yù)留足夠的作業(yè)空間，方便預(yù)制工作進行，同 時仍需考慮分片

6、運輸工具的高度要求等方面。另外，也可以根據(jù)實際情況，經(jīng)過在 墊墩上部繼續(xù)加焊一段與該墊墩直徑相同鋼管的方式，調(diào)整已有預(yù)制墊墩的高度。 LNG簡捷、制作簡單、改造方便，可以在后續(xù)分片的預(yù)制中反復(fù)利用或者在類似項目中使用。LNG 工藝模塊群由于模塊數(shù)量多，且單個模塊工作量較大，建造周期較長，一般約為 23 年。總裝墊墩在模塊建造期內(nèi)使用，在此期間需要一直承受模塊的荷載， 因此在設(shè)計時需要滿足強度、穩(wěn)定性和可靠性的要求2-3。34A，B 23A4B最大支反力4是設(shè)計總裝墊墩的依據(jù)，用于校核墊墩的強度。LNG 工藝模塊的支撐立柱通長有 2024 個，在得知支反力的情況下，依照支反力大小可以設(shè)計不同荷載

7、的總裝墊墩。墊墩強度依照許用應(yīng)力法經(jīng)過 ANSYS 模型進行計算，ANSYS 模型分析使用三角形四節(jié)點殼單元 SHELL 181。以圖 3 中墊墩為例，計算模型材質(zhì)如下：楊氏模量為 2.01105 N/m2，泊松比為0.3，型鋼(SM490YB)屈服強度 Fy= 345 MPa。墊墩受立柱的作用力和地面的支反力，在 ANSYS 模型中依據(jù) 2 種受力方式加載：計算時墊墩底部筋板和底板受全約束，立柱上部沿 z 軸受力 F =-3 920 kN1.24=-4 860.8 kN，考慮 1.24 的風(fēng)載荷系數(shù)4。模擬得到墊墩的應(yīng)力云圖如圖 5 所示，可以看出：墊墩所受應(yīng)力最大值為 274 MPa，低于

8、型鋼許用應(yīng)力(F=0.8 Fy=276 MPa)。項目建造進程中，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)各模塊的實際支反力情況，確定每個支撐點已選擇合適的墊墩，做好墊墩部署圖，指導(dǎo)現(xiàn)場墊墩擺放，并且根據(jù)各模塊的工期和總裝順序，合理安排使用。LNG2B4)6A3)時，應(yīng)采用部署在水泥平臺上的稱重墊墩，如圖7稱重墊墩強度計算方法與總裝墊墩相同，同樣依照許用應(yīng)力法經(jīng)過 ANSYS 計算， 但稱重墊墩所受作用力不同，受到的不是立柱的作用力，而是稱重點的作用力和地面的支反力，在 ANSYS 模型中依照 2 種受力方式進行加載。計算時，墊墩底部筋板和底板受全約束，稱重點與上部主結(jié)構(gòu)梁接觸位置沿 z 軸受力，并且考慮 1.24 的

9、風(fēng)載荷系數(shù)4。當支反力小于稱重墊墩額定荷載時，需要 2 個稱重墊墩。當支反力大于稱重墊墩額定荷載時，需要 4 個稱重墊墩，囊括 2 個 750 mm 高的小墊墩和 2 個 1 870mm 高的高墊墩。2 個小墊墩直接放到總裝墊墩上，另外 2 個放在小墊墩之間的中垂面上，總的支反力將分成 4 部分。2.01105 N/m2；0.3；鋼板(Q345BFy345 MPa5 880 kN4F=1 715 kN1.24=2 126.6 kN。ANSYS143 MPa，低于板材許用應(yīng)力(F=0.8Fy=276 MPa)。實際稱重操作時，根據(jù)部署圖，使用叉車將稱重墊墩部署到位，可以根據(jù)實際情況在墊墩和千斤頂之間增加墊塊和墊板調(diào)整高度。這種稱重墊墩可以反復(fù)使用，可節(jié)約大量鋼材。LNGLNGLNGLNG2LNG22LNGLNG【相關(guān)文獻】American Petroleum Institute. Recommene Practice for Planning, esigning an ConstructingFixeOffshorePlatforms-WorkingStressesign：APIRP2A-WS-2014S. 2014.ManualofSteelConstruction：AISC316E.14S.AmericanInst