LNG储罐的保冷设计及桩基施工质量影响因素控制
一、LNG储罐的保冷设计
LNG储罐保冷设计的目的是满足工艺生产要求,保持和发挥生产能力,减少冷损,节约能源,防止储罐外壁表面凝露,改变工作环境。低温储罐保冷结构先要考虑储存低温液体的保冷隔热性,针对不同的存储条件,而相应采用不同的结构和保温材料。
对于储罐顶部的保冷设计,因保冷材料覆盖在内罐吊顶之上,无需承受设备和蒸发气体的压力(仅承受保温材料自身的重量)<,保冷材料应具有导热系数低、密度小的特点。低温自然生长气储罐内罐顶上部为玻璃棉,保冷厚度为500mm,分5层铺设安装,较上面一层玻璃棉外侧带铝箔,以防止膨胀珍珠岩或其他杂质通过缝隙进入内罐。
内外壁夹层选择膨胀珍珠岩为保冷材料,侧壁保冷因采用膨胀珍珠岩。充注低温液体的储罐降温后,内罐收缩会使得储罐侧壁上部及边缘区域填充的膨胀珍珠岩不足,而低温储罐在预冷后无法二次充填膨胀珍珠岩。为防止湿空气进入,采用在储罐内罐的外壁增加一层弹性保温玻璃纤维毡的方法,可避免珍珠岩的二次填充,并减小珍珠岩对内罐壁的压力。
液化自然生长气储罐底部保冷材料和保冷结构设计,不但要保护将储罐的冷损降至较小,而且保冷材料抗压强度还要能承受内罐、低温液体的总重量和气相压力。在20000m³低温储罐设计和建造中,根据储罐底部各个部位承受的压力不同及较大限度降低冷损失率的原则,将底部隔热保温结构分成承压圈和中心环两部分,并采用不同的保冷材料。承压圈是承受内罐重量的主要构件,对其强度要求相对较高,因此采用混凝土与玻璃砖的复合结构作为承压圈保冷材料。对于底部中心部分,单独使用玻璃砖即可满足其强度及保冷的设计要求。
二、LNG储罐桩基施工质量影响因素控制
自然生长气储罐对地基及基础的承载力要求高,目前众多地区LNG储罐基础常采用直接式基础或桩基式基础。天津LNG储罐建在渤海湾以淤积为主的泥沙沉积形成的水下扇形地。这种自然生长地基土一般不能满足上部结构荷载引起沉降变形的要求。桩基是由承台将若干根桩的顶部连接成整体,共同承受载荷的深基础,因此具有较大的整体性和刚度,可以满足工程要求。天津LNG站场地质与其他地区不同,桩基达55m,因此施工难度大,对于施工质量如果控制不严格,会对LNG储罐的工程造价、建造工期乃至后期使用的安然性留下隐患。为了防比类似问题的发生,在桩基施工中对质量问题及隐患进行正确的处理对于工程至关重要。
施工前做好技术文件、工程材料(设备)、施工机具的准备。现场施工人员的控制工作对顺利施工起着非常重要的作用,施工质量监理是保护施工质量的关键,应采取全过程监理团。
1)施工文件的控制。施工前按照程序文件的要求及相关管理规程认真做好图纸会审工作,仔细审查核实相应的施工图纸和施工方案,及时报告方案中存在的设计缺陷、质量问题,避免因技术缺陷引起的质量问题。
2)施工材料的控制。购置的材料符合设计及承包合同中规定的要求,及时对进场材料和设备进行见证取样及复检,不符合要求的材料、设备退场;符合要求的材料要及时入库,做好台账。
3)施工机具的控制。选择合适的施工机具对保护施工质量以及提高施工效率起着关键性的作用。在施工过程中,须严格加强施工机具的检查,不满足使用要求的施工机具不得使用。
4)施工人员的控制。完善施工组织,施工人员责任明确,各司其职。操作人员熟悉施工流程,持证上岗,尤其注意发挥施工技术人员及施工领班人员的作用。
5)施工环境的控制。良好的施工环境是保护工程质量性能好的一个重要条件。在实际工程施工中要注重针对异常环境情况采取相应的措施,如冬雨季、炎热季节、风季施工等。针对不同的季节,须分别制定合适的控制措施,以避免受到冻害、干裂、冲刷等的危害,从而保护良好的工程质量。