LNG儲罐的施工順序及預制方法

LNG儲罐罐頂的外形為帶蒙皮的鋼骨架球冠結構，安裝在38m高的混凝土外罐上，靠預埋在混凝土外罐上的承壓環支撐，罐頂的自高約13m，罐頂在水平方向的投影是直徑為82m的圓面，重量約607t，安裝后的罐頂頂部高為51m。

LNG儲罐罐頂的施工是整個項目建造過程中的難點和，其施工方法主要有常規施工法和氣吹頂升法兩種。

常規施工法即在混凝土外罐頂上進行儲罐罐頂的施工。其施工順序如下：

(1)由于罐頂安裝在38m的高空，而且混凝土外罐直徑為82m，所以首先安裝大量的腳手架及工裝夾具。

(2)在混凝土外罐頂上由外向內安裝罐頂的椽子和環梁。

(3)由外向內進行罐頂蒙皮板的安裝。

(4)在罐內安裝罐頂及鋁合金吊頂之間的吊桿。

(5)將腳手架拆除到35.65m處，進行鋁合金吊頂的安裝。

在常規安裝過程中主要面臨以下問題：

(1)高空作業。因為LNG儲罐罐頂是安裝在38m的高空，天氣的變化對施工會造成很大的影響，甚至會影響人身，比較危險。

(2)儲罐罐頂安裝工序復雜，施工周期很長。由于本課題的是160000m3的LNG儲罐，屬于大型儲罐，直徑82m，跨度很大，所以需要很多的腳手架和至少38m高的臨時支柱，這樣將會使得罐頂的施工周期很長，在時間上和經濟上都不合算，而且蒙皮板的吊裝過程也很難實現。

(3)鋁合金吊頂的焊接施工將面臨很多的問題。鋁合金的焊接變形本身就很難控制，由于鋁合金吊頂板厚度只有4.76mm，而且是通過吊桿與儲罐罐頂相連至35.65m高處，在焊接施工時，需要大量的腳手架及工裝夾具組成一個焊接平臺，由于組成的焊接平臺與鋁合金吊頂板是大量的點接觸，所以在鋁合金吊頂的焊接時，焊接變形很難控制，這樣焊接接頭質量無法，同時也影響了整個施工周期。

由于LNG儲罐罐頂的施工用常規施工法很難進行，甚至沒法進行。所以，根據委托單位現有的施工技術及罐頂的施工資料，本課題對160000 m3的LNG大型低溫儲罐罐頂的施工方法選擇：先在地面上進行罐頂及鋁合金吊頂的預制(在混凝土外罐施工時罐內同步進行，可縮短工期)，然后氣吹頂升。其原理主要是利用鼓風機向罐內送入壓縮風，壓縮風所產生的浮力使預制好的儲罐罐頂及鋁合金吊頂上升至儲罐頂部就位的一種施工工藝。LNG儲罐罐頂氣吹頂升雖然面臨頂升件重量大、頂升件與罐壁密封要求高、平衡控制裝置復雜等一系列技術難點，但是相對常規法安裝罐頂還是可以實現的。只要在施工前根據罐頂重量合理選擇鼓風機，設計平衡裝置和密封結構，建立完善的指揮、聯絡、操作系統，就能罐頂氣吹頂升作業一次性順利完成。

儲罐罐頂及鋁合金吊頂的預制主要分以下幾步：

(1)首先完成外罐襯板的預埋件與螺柱之間的焊接，在外罐壁土建施工期間安裝這些預制成型的預埋件。

(2)在完成預埋件與緊固螺柱的焊接后，采取倒裝施工法，行外罐罐頂現場組裝、焊接、后氣吹頂升至罐體二層圍板高度，為罐底施工留出作業空間。

(3)外罐罐頂預組裝分為兩部分。首先是罐頂骨架按照吊裝能力分大片預制；其次為罐頂蒙皮板按照現場情況分大片預制，拱頂按照從內到外的順序進行安裝。

(4)在外罐壁內側按照設計預埋件高度組焊罐頂的臨時支撐柱后，在罐底邊緣部位安裝罐頂邊緣的臨時支撐和在罐底部位安裝罐頂的臨時塔柱支撐。

(5)將預制好的大片骨架吊入罐內組裝焊接。并將預制好的大片蒙皮板吊入罐內骨架上組裝焊接。

(6)撤掉罐頂邊緣部位臨時支撐和罐內塔柱支撐。

(7)完成鋁合金吊頂的安裝。并進一步安裝吊桿及吊頂板斜拉鋼筋，在罐頂內部安裝電動葫蘆單軌。由于在罐頂的預制過程中幾乎沒有什么困難，所以本文主要介紹將地面預制好的儲罐罐頂及鋁合金吊頂用氣吹頂升法安裝到38m的混凝土外罐的施工工藝。