上海LNG內(nèi)罐施工資料-1

上海LNG內(nèi)罐施工交流資料中國(guó)石油天然氣第六建設(shè)公司

ChinaPetroleum6thConstructionCompany目錄

一概述二主要施工工藝流程三關(guān)鍵工序施工方法描述四施工重點(diǎn)及難點(diǎn)五施工場(chǎng)地的占用六施工用電方案七雨季施工措施八內(nèi)罐施工HSE措施九主要工序人力方案及施工工期十設(shè)備資源投入情況一概述我公司在上海液化天然氣接收站工程中承建了1座全容式16.5萬m3LNG儲(chǔ)罐〔TK0202〕。2007年4月6日合同簽定，2007年4月15日開始根底施工，2007年5月15日開始罐體預(yù)制工作，竣工日期為2021年4月8日。該LNG儲(chǔ)罐根本設(shè)計(jì)參數(shù)如下：設(shè)計(jì)凈容量〔165,000m3〕，設(shè)計(jì)溫度〔-165℃〕，儲(chǔ)罐罐壁高〔40520mm〕，罐底至拱頂高〔52623mm〕，設(shè)計(jì)最高液位〔37385mm〕，最大正常工作液位〔36263mm〕，最小正常工作液位〔1543mm〕，罐內(nèi)徑80m，內(nèi)罐重量〔1526噸〕，外罐重量〔1186噸〕，儲(chǔ)罐總凈重3668噸。內(nèi)罐施工主要包含以下局部：拱頂、鋁吊頂施工；罐底襯板、罐壁襯板施工；熱角保護(hù)層施工；內(nèi)罐底板、內(nèi)罐壁板施工；保冷施工及內(nèi)部接管等。其中敷設(shè)于混凝土內(nèi)壁的壁板稱為罐壁襯板；混凝土根底上外表敷設(shè)的底板稱為罐底襯板；直接盛裝LNG介質(zhì)的Ni9%鋼罐體稱為內(nèi)罐；在內(nèi)罐與罐體襯板之間的Ni9%鋼罐體稱為熱角保護(hù)層。在每層罐底和罐壁之間敷設(shè)保冷材料。二主要施工工藝流程主要施工工藝流程見以下圖預(yù)制工作及工卡具制作罐底襯板安裝鋁吊頂組裝鋁吊頂軌道梁氣頂升基礎(chǔ)混凝土施工

PC墻施工承壓圈安裝罐頂安裝安裝:土建：

續(xù)上頁珍珠巖塊安裝罐壁(PC)襯板安裝內(nèi)罐底底部保冷及底板熱角保護(hù)頂板、罐壁保冷及壁板熱角保護(hù)底邊緣板及下部保冷混凝土環(huán)澆注內(nèi)罐壁板安裝內(nèi)罐底邊緣板安裝充水試驗(yàn)封閉PC墻上的臨時(shí)開口封閉墻襯板和熱轉(zhuǎn)角保護(hù)安裝LNG泵井內(nèi)罐管線安裝封閉內(nèi)罐壁板上臨時(shí)開口安裝加強(qiáng)圈和頂梁熱角保護(hù)周邊板布置雙帶板預(yù)制熱角保護(hù)底部保冷及底板珍珠巖填充、氮?dú)庵脫Q、預(yù)冷卻施工轉(zhuǎn)角板制作成型〔2007年7月23日〕Cornerplatefabrication罐底襯板轉(zhuǎn)角板鋪設(shè)〔2007年9月14日〕installbottomcornerplate罐底襯板鋪設(shè)Layingbottomlinerplate〔2007年8月3日〕中心圈制作〔2007年7月23日〕Centralringfabrication中心圈制作完成〔2007年8月18日〕Centerringfinish單軌吊車梁制作〔2007年8月24日〕Monorailbeamfabrication承壓圈下料〔2007年8月24日〕Materialcuttingforcompressionring三關(guān)鍵工序施工方法描述

1拱頂組裝拱頂?shù)陌惭b是LNG罐的重點(diǎn)之一，由于拱頂板外形尺寸較大，其吊裝存在一定難度，需要利用250t履帶吊。1.1組裝方法◆拱頂由弧形梁及頂板組成，采用分塊組裝?，F(xiàn)場(chǎng)分中心拱頂一塊，大、小瓜皮型拱頂板各12塊，大塊拱頂重量18噸，小塊拱頂9噸，拱頂板弧長(zhǎng)38m多。拱頂板分別在組裝胎具上組裝焊接后，利用100t履帶吊吊至存放胎具上。制作組裝胎具2座，存放胎具6座。存放胎具要等分四處分別放置在罐周圍，以便吊車站位和吊裝。2007年5月23日完成拱頂預(yù)制胎具一座〔共兩座〕CompleteonesetrooffabricationsupportonMay23rd,2007拱頂型鋼下料制作〔2007年5月31日〕Cut&fabricatestructuralsteelforroofbyMay23rd,2007拱頂塊鋪板焊接〔2007年6月9日〕Fabricatingroofblock拱頂塊存放支架制作〔2007年6月9日〕Fabricateroofblocksupport拱頂塊吊裝移位過程中〔2007年6月9日〕Liftingroofblock拱頂塊吊裝移位到存放支架〔2007年6月9日〕Liftandmoveroofblocktoitssupport◆在罐內(nèi)底部襯板上安裝臨時(shí)拱頂組裝中心支架一組及沿罐邊96個(gè)邊緣支架。邊緣支架與墻體預(yù)埋件用型鋼連接固定，保證支架穩(wěn)定，做好等分標(biāo)記?！粼诠迌?nèi)用25t汽車吊將中心拱頂板吊裝至中心支架上。在PC混凝土墻體施工到第四層時(shí)〔約16m〕，罐外利用250t履帶吊首先將大塊拱頂板按十字方向?qū)ΨQ吊裝到罐內(nèi)臨時(shí)組裝中心架和邊緣支架上，在松吊鉤前利用剪式升降機(jī)將每塊拱頂中間的臨時(shí)支架頂緊并測(cè)量，以保證在同一設(shè)計(jì)標(biāo)高處。第一塊拱頂塊安裝〔2007年9月26日〕Roofblockinstallation第一塊拱頂塊安裝就位中〔2007年9月26日〕Firstroofblockinstallation安裝拱頂塊臨時(shí)中間支架〔2007年9月26日〕Installintermediatesupport◆十字對(duì)稱的大塊拱頂板安裝后，可依次吊裝就位其他大塊拱頂板，然后依次就位小塊拱頂板?！魧⒐绊敯逯g的連接節(jié)點(diǎn)組裝焊接后，利用土建單位的塔吊鋪設(shè)剩余的拱頂板并焊接、檢驗(yàn)。對(duì)稱吊裝完成4塊拱頂塊(2007.09.13)Symmetricallyinstall4roofblocks24塊拱頂塊吊裝完成(2021.10.02)

finishinstallationof24roofblocks拱頂剩余板全部安裝完成〔2007年10月15日〕Completeroofinstallation單軌吊車梁安裝〔2007年10月15日〕Installmonorailbeam1.2影響質(zhì)量的主要因素以下是拱頂施工中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，將影響到拱頂安裝質(zhì)量，施工中應(yīng)加以注意：設(shè)計(jì)制作的組裝胎具和臨時(shí)支架尺寸不準(zhǔn)確，影響拱頂成型；邊緣支架位置的底部襯板沒有與根底貼緊后就將邊緣支架與預(yù)埋件固定，影響拱頂?shù)陌惭b標(biāo)高；臨時(shí)支架上的等分點(diǎn)不準(zhǔn)確，造成每塊拱頂之間的間隙不均，甚至無法安裝；拱頂中間支架標(biāo)高測(cè)量不準(zhǔn)確，造成拱頂中部上下不一，弧度達(dá)不到要求；拱頂板焊接順序選擇不對(duì)，產(chǎn)生焊接變形；未按要求由下向上進(jìn)行爬坡焊，造成焊縫外觀成型差。2罐頂氣頂升罐頂氣頂升工序是LNG罐施工的重要里程碑，氣頂升工序的完成將是順利開展罐內(nèi)施工及確保整體工期的關(guān)鍵。氣頂升工藝：罐內(nèi)鋁吊頂在底板上進(jìn)行組裝并用吊桿與拱頂連接緊固后，利用風(fēng)機(jī)將570噸的罐頂〔包含鋁吊頂、局部管口附件及配重重量〕頂升到38.767m高度，與PC墻上的承壓圈連接固定，詳見如下頂升示意圖：頂升示意圖2.1氣頂升施工準(zhǔn)備◆平衡裝置布置平衡裝置包括底部固定塊、中心滑輪、導(dǎo)向滾輪、開口滑輪、T形架?！翡摻z繩布置每個(gè)T型架布置一根單獨(dú)的鋼絲繩。鋼絲繩依次穿過T型架、開口滑輪、導(dǎo)向滑輪、中心滑輪，垂直到罐內(nèi)與底部固定塊連接固定?！麸L(fēng)機(jī)系統(tǒng)在臨時(shí)施工大門處安裝風(fēng)機(jī)4臺(tái)〔其中1臺(tái)備用〕，配備4臺(tái)發(fā)電機(jī)〔其中1臺(tái)備用〕，配備通風(fēng)管及風(fēng)道〔4組〕?！裘芊庀到y(tǒng)密封材料掛在頂板下部靠近PC墻體，并固定牢靠，每塊密封材料之間用密封膠帶粘接?！羝渌麥?zhǔn)備工作準(zhǔn)備好通訊設(shè)備、測(cè)量工具、組裝工卡具等。確定人員組織機(jī)構(gòu)，明確總指揮、測(cè)量人員、組裝人員、巡檢人員、記錄員。鋁吊頂?shù)鯒U安裝〔2007年11月10日〕Hangerrodinstallation鋁吊頂筋板切割下料〔2007年11月22日〕Aluminumplatecutting鋁吊頂鋁板焊接〔2007年11月22日〕Weldaluminumplate拱頂接管安裝〔2007年11月28日〕Installroofnozzle拱頂接管焊接〔2007年11月28日〕Weldroofnozzle承壓圈吊裝組對(duì)焊接〔2007年12月5日-16日〕fitup&weldofCompressionring臨時(shí)大門封閉裝風(fēng)機(jī)風(fēng)道〔2007年12月15日〕Installfan&ductforroofairraising氣升頂平衡系統(tǒng)安裝〔圖片1〕

Fixbalancesystem〔2007年12月3日〕氣升頂平衡系統(tǒng)安裝〔圖片2〕

Fixbalancesystem(2007.12.25)氣升頂平衡系統(tǒng)安裝〔圖片3〕

Fixbalancesystem(2007.12.18)氣升頂平衡系統(tǒng)安裝〔圖片4〕

Fixbalancesystem(2007.12.03)氣升頂用密封裝置安裝〔2007年12月21日〕Installsealsystem檢查氣升頂鋼絲繩底部固定塊〔2007年12月25日〕Checkwirefixingblock順利完成預(yù)氣頂升〔2007年12月26日上午〕Successfullycompletetrialroofairraising順利完成預(yù)氣頂升〔2007年12月26日上午〕Successfullycompletetrialroofairraising順利完成預(yù)氣頂升〔2007年12月26日上午〕Successfullycompletetrialroofairraising2.2罐頂固定過程所有人員在整個(gè)頂升過程服從總指揮命令。罐頂布置8名頂升高度測(cè)量人員，得到命令后及時(shí)準(zhǔn)確的通報(bào)頂升高度。在拱頂頂升到位后，風(fēng)機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓。首先利用72個(gè)臨時(shí)固定夾具將罐頂和承壓圈焊接固定，然后由鉚工、焊工各24名組對(duì)拱頂和承壓圈的焊縫，并進(jìn)行焊接，整圈打底層焊縫焊接完成后，即可停止風(fēng)機(jī)送風(fēng)，整個(gè)頂升過程結(jié)束。2.3影響質(zhì)量和平安的主要因素檢查工作不細(xì)致，如拱頂與臨時(shí)組裝支架上是否有焊接固定點(diǎn)，必須一一檢查和處理；測(cè)量人員測(cè)量讀數(shù)不準(zhǔn)確，造成反響到指揮臺(tái)的信息錯(cuò)誤，從而下達(dá)了錯(cuò)誤指令；罐頂承壓圈的焊縫角變形較大，造成頂升到位后組裝間隙大，增加組裝焊接難度?？傊?，在氣頂升這個(gè)工序中嚴(yán)格按檢查表內(nèi)容逐項(xiàng)檢查并做好消項(xiàng)工作，是非常重要的。順利完成氣頂升〔2007年12月27日上午〕Successfullycompleteroofairraising順利完成氣頂升〔2007年12月27日上午〕Successfullycompleteroofairraising3、內(nèi)罐壁板安裝在外罐襯板、熱角保護(hù)層安裝后進(jìn)行內(nèi)罐安裝。內(nèi)罐施工同樣是LNG罐施工的重點(diǎn)之一，工作量大，組裝、焊接要求高，作為9%Ni鋼板，所有對(duì)接焊縫需要100%PT和RT檢驗(yàn)，這也是施工難點(diǎn)之一。3.1組裝方法◆內(nèi)罐壁板采用罐內(nèi)搭設(shè)操作平臺(tái)和外掛電動(dòng)行走小車的正裝法進(jìn)行施工。為了減少罐內(nèi)工作量，提高罐壁安裝效率，采用了雙帶板安裝法，即在罐內(nèi)安裝第1、2、3圈壁板的同時(shí)，在罐外將4/5、6/7、8/9圈壁板實(shí)行雙帶板拼接預(yù)組裝。以下圖為內(nèi)罐壁板安裝示意圖：由下往上各圈壁板厚度為26.2mm、23.2mm、20.1mm、17mm、14mm、12mm(第6—9圈)雙帶板預(yù)制安裝工藝5米以下罐襯板鋪設(shè)焊接〔2021年1月4日〕InstallationofoutertankLinerplatebelow5m罐襯板制作安裝(3塊1組)〔2021年1月19日〕Outertanklinerplatefabrication(above5m)罐襯板安裝(3塊1組)〔2021年3月7日〕installoutertanklinerplate(above5m)內(nèi)罐邊緣板安裝焊接〔2021年3月14日〕Install&weldinnertankannularplate內(nèi)罐雙壁板自動(dòng)焊〔2021年3月29日〕Innertankshellplatefabrication◆利用拱頂邊緣安裝的軌道梁上的10t電動(dòng)葫蘆及50t汽車吊配合來進(jìn)行內(nèi)罐壁板的吊裝就位工作?！裘咳Ρ诎逶诎惭b前，除了將吊耳、焊縫組對(duì)卡具和掛平臺(tái)卡具事先焊在壁板上外，還要將下圈要安裝的每塊壁板的位置在該圈板的上部做好標(biāo)記?！粲捎谠陔p帶板進(jìn)罐開始安裝的同時(shí)，熱角保護(hù)底板、內(nèi)罐底板以及下部保冷也在施工，這樣就要預(yù)留出電動(dòng)葫蘆固定的吊板位置及罐內(nèi)進(jìn)車倒運(yùn)板的區(qū)域，利用電動(dòng)葫蘆在軌道梁上圓周方向上的行走來完成每塊壁板的安裝。待所有壁板安裝后，再完善預(yù)留位置的底板和保冷施工工作。◆每張壁板上安裝兩個(gè)臨時(shí)操作平臺(tái)，同時(shí)多制作罐壁的操作平臺(tái)，便于壁板安裝時(shí)的相互倒換。5米以下泡沫玻璃保冷塊安裝〔2021年4月19日〕Installcellularglassblock(below5m)5米以下TCP壁板安裝〔2021年4月19日〕InstallationofTCPshellplate(below5m)內(nèi)罐第一塊壁板9%Ni安裝〔2021年4月20日下午5點(diǎn)〕Installationofthe1stinnertankshellplate內(nèi)罐第二圈9%Ni壁板安裝〔2021年5月10日〕Installationof2ndinnertankshellplate內(nèi)罐第三圈9%Ni壁板安裝〔2021年6月15日〕

Installationof3rdinnertankshellplate內(nèi)罐底部保冷施工〔2021年6月15日〕

bottominsulationinstallation3.2焊接質(zhì)量控制在整個(gè)LNG內(nèi)罐的施工過程中，9%Ni鋼的焊接是質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其自身特殊的物理性能和焊接性能，對(duì)施焊焊工的技術(shù)水平要求極高，因此應(yīng)在以下幾方面做好質(zhì)量控制措施：◆焊接環(huán)境：由于施工地點(diǎn)在臨海地區(qū)，海風(fēng)大，空氣濕度大，罐外預(yù)制雙帶板的組裝平臺(tái)四周用彩板圍起做好防風(fēng)措施。同時(shí)要注意焊條的保溫，焊接作業(yè)周圍環(huán)境濕度超過90%不得進(jìn)行焊接?！魧⑵驴?0mm范圍內(nèi)的油污、雜質(zhì)和鐵銹等打磨去除干凈。◆焊接工藝：9%Ni鋼的焊材為鎳基合金焊材，其流動(dòng)性差，潤(rùn)濕性差，容易產(chǎn)生熱裂紋，尤其以弧坑裂紋居多，因此要采用短電弧，小電流，快速焊，降低線能量輸入，盡量減少接頭數(shù)量。對(duì)于手工電弧焊，特別是線能量輸入最大的立焊位置，必須嚴(yán)格控制焊接參數(shù)和每根焊條施焊的厚度和長(zhǎng)度。對(duì)于坡口寬度大于20mm的接頭，其填充和蓋面應(yīng)采用多層多道焊，以保證焊縫金屬的力學(xué)性能。對(duì)于環(huán)向焊縫，多采用埋弧自動(dòng)焊。當(dāng)采用單面焊雙面成型的焊接工藝時(shí)，根部間隙不得低于1.5mm。◆為控制焊縫角變形產(chǎn)生，雙帶板的環(huán)縫及每圈板的縱縫在使用卡具組對(duì)時(shí)采取反變形措施,確保最終焊縫角變形量都在允許范圍內(nèi)。3.3影響質(zhì)量和工期的主要因素焊接環(huán)境的影響，如雨后潮濕天氣，大風(fēng)天氣；焊縫均需要打磨平滑，根本齊平于母材外表，打磨量大；未按要求進(jìn)行多道焊接，減少了焊接道數(shù)，造成熱輸入量大產(chǎn)生焊接變形，甚至于返工；工序復(fù)雜且要求嚴(yán)格，無法連續(xù)作業(yè)；工作面小，不能大量投入勞動(dòng)力。四施工重點(diǎn)及難點(diǎn)

1儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大；采用的鋼材種類有15種之多；儲(chǔ)罐的焊接工藝評(píng)定有68項(xiàng)之多，對(duì)焊工的技術(shù)要求高,焊接工作量大；9%Ni鋼焊接性能不好，焊接難度大。2無損檢測(cè)量大且要求嚴(yán)格,90%的焊縫都要做VT,所有的9%Ni鋼焊接都需要做PT及內(nèi)罐焊縫全部需要RT檢測(cè)。3罐拱頂工作量大，組裝胎具多。儲(chǔ)罐罐頂采用瓜皮板預(yù)制拼裝，從下料到組對(duì)焊接所有過程尺寸控制要求特別高，吊裝需采用250t吊車。4罐頂螺柱焊的工作量大，52000多顆，需要使用螺柱焊機(jī);5儲(chǔ)罐罐頂采用氣頂升安裝是一個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)，頂升工序復(fù)雜，對(duì)送風(fēng)量控制要求高.6壁板的施工需要多種吊裝機(jī)具，除50t汽車吊進(jìn)罐吊裝外還要使用到電動(dòng)葫蘆及吊籃.7罐體施工區(qū)域狹窄，土建、安裝相互交叉的工作較多，協(xié)調(diào)工作量大，對(duì)工期有一定影響。8施工工裝制作種類多且復(fù)雜，技術(shù)含量高，需要大量的手段用料。9需要外加工的部件多，加工要求高。10內(nèi)壁板安裝焊接要求特別高，安裝及焊接工作量大難度高，對(duì)自動(dòng)焊機(jī)的性能要求高拱頂螺柱焊接〔2007年11月6日〕Studboltweldonroofplate預(yù)埋件不銹鋼螺柱焊〔2007年8月6日〕Studboltweld–S/Sembeddedpart預(yù)埋板螺柱焊〔2007年8月18日〕Studboltweld—embeddedplate拱頂安裝支架制作〔2007年8月6日〕Temporarysupportfabrication拱頂安裝工卡具制作〔2007年8月6日〕Fabricateclips&jigs拱頂安裝臨時(shí)中心支架就位完成〔2007年9月6日〕Installcentralsupport承壓圈胎具制作〔2007年8月18日〕Fabricationsupportforcompressionring承壓圈組對(duì)焊接〔2007年9月16日〕Fitupandweldcompressionring五施工場(chǎng)地的占用由于預(yù)制工作量大，雙帶板預(yù)制、存放占地面積大。目前上海LNG罐的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制占用場(chǎng)地約為60m×120m，即7200平方，僅滿足了根本需求。另外，在拱頂板倒運(yùn)及吊裝期間，罐外混凝土壁向外側(cè)20m四周的的場(chǎng)地要保證平整和壓實(shí)。六施工用電方案

七雨季施工措施

雨水天氣是影響LNG罐施工質(zhì)量和工期的主要原因之一，罐外的施工在雨水天氣根本停止作業(yè)。以下主要是對(duì)于罐內(nèi)施工時(shí)的雨季施工措施◆在罐底板施工中，雨天禁止焊接作業(yè)。在雨水停止后，利用吸水器將底板上較厚的積水抽出，并使用壓縮空氣對(duì)焊縫處吹干后再進(jìn)行焊接?！粼诠揄斘错斏饋碇?，防止雨水由罐中心預(yù)留鋪板處進(jìn)入罐底板下部，用100mm寬的扁鋼按圓周方向進(jìn)行點(diǎn)焊,縫隙處填充玻璃膠封閉阻止雨水滲入罐底板與根底之間?！粲晏爝^后，罐內(nèi)的壁板板身潮濕時(shí)可使用氧乙炔焰將施焊區(qū)域的水汽烘干。◆施工預(yù)留的大、小門洞上方和側(cè)面加防雨檐和擋板，并在門洞口設(shè)置防雨蓬布。◆罐頂抽風(fēng)機(jī)安裝口處，用鋼板制作防雨帽，防止雨水從抽風(fēng)機(jī)口流入罐內(nèi)。八內(nèi)罐施工HSE措施

1起重作業(yè)◆拱頂板吊裝◆壁板的吊裝◆其他吊裝2高處作業(yè)3用電平安4罐內(nèi)通風(fēng)、煙塵、照明5打磨作業(yè)平安6動(dòng)火作業(yè)平安7罐內(nèi)的文明施工

九主要工序人力方案及施工工期

序號(hào)施工描述施工人數(shù)/工種工期(天）鉚管工電焊工防腐工火焊工輔助工1罐頂板預(yù)制、組對(duì)焊接1620

8

652罐底襯板安裝、焊接612

1

453罐底襯板真空試漏2

2154螺柱焊接22

1

①預(yù)埋板螺柱焊接

2

15

②承壓圈螺柱焊接

2

6

③罐頂襯板螺柱焊接

2

355頂板安裝工裝制作安裝63

22206頂板安裝、焊接424

267頂板真空試漏31

2208鋁吊頂安裝、焊接815

329承壓圈安裝、焊接45

2

3010罐頂開孔接管安裝焊接46

1

3011氣升頂準(zhǔn)備工作63

121512氣升頂(預(yù)升頂)2626

3

313罐壁襯板安裝、焊接66

1

5514熱角保護(hù)（TCP）保冷鋪設(shè)

①夾層保冷

12

7

②壁板保冷

16

915熱角保護(hù)（TCP）部分安裝、焊接

①周邊板38

110

②邊緣板46

8

③蓋板46

26

④壁板412

1016內(nèi)罐邊緣板胎具制作/下料切割

17內(nèi)罐邊緣板安裝工裝制作32

11818內(nèi)罐邊緣板安裝、焊接49

719雙帶板

①工裝制作63

1220

②雙帶板預(yù)制、焊接檢查64

66220底部保冷鋪設(shè)

16

5621TCP底板、內(nèi)罐底板安裝焊接412

126022接管安裝