大型LNG儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充技術(shù)

摘 要

以某已建 16 萬(wàn) m3 的 LNG 全容儲(chǔ)罐為例,對(duì)大型 LNG 全容儲(chǔ)罐常用的現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充工藝進(jìn)行概述,對(duì)膨脹、填充設(shè)備進(jìn)行介紹。為了防止 LNG 儲(chǔ)罐長(zhǎng)期運(yùn)行后膨脹珍珠巖粉末沉降帶來(lái)局部保冷空隙,需要在膨脹珍珠巖填充后進(jìn)行充分振搗操作。為了保證填充后具有良好的保冷效果,填充過(guò)程中需要定期抽檢膨脹后珍珠巖粉末,確保膨脹珍珠巖粉末的粒度、密度等技術(shù)指標(biāo)合格。

 摘 要:以某已建16×104m3LNG全容儲(chǔ)罐為例,對(duì)大型LNG全容儲(chǔ)罐常用的現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充工藝進(jìn)行概述,對(duì)膨脹、填充設(shè)備進(jìn)行介紹。為了防止LNG儲(chǔ)罐長(zhǎng)期運(yùn)行后膨脹珍珠巖粉末沉降帶來(lái)局部保冷空隙,需要在膨脹珍珠巖填充后進(jìn)行充分振搗操作。為了保證填充后具有良好的保冷效果,填充過(guò)程中需要定期抽檢膨脹后珍珠巖粉末,確保膨脹珍珠巖粉末的粒度、密度等技術(shù)指標(biāo)合格。

關(guān)鍵詞:大型LNG儲(chǔ)罐; 保冷; 珍珠巖; 膨脹; 填充

Technology for On-site Perlite Expansion and Filling of Large LNG Storage Tank

AbstractTaking a built 16×104m3 LNG full containment tank as an example,the on-site perlite expansion and filling technologies commonly used for large LNG full containment tank are describedThe equipment for expansion and filling is introducedIn order to prevent the partial cold insulation voids from setfling of expanded perlite powder after a long-time running oLNG tankthe expanded perlite needs to bethoroughly vibrated after fillin9In order to ensure the good cold insulation effect after fillin9,regular sampling and testing of the expanded perlite powder are needed throughout the filling process to ensure that the particle size,density and other technical indicators of the expanded perlite powder are qualified

Keywords1arge LNG storage tank;cold insulation;perlite;expansion;filling

 

1 概述

隨著我國(guó)對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng),進(jìn)口LNG、利用國(guó)外天然氣資源,是解決我國(guó)能源供需矛盾比較現(xiàn)實(shí)的途徑之一[1]。大型液化天然氣儲(chǔ)罐用來(lái)儲(chǔ)存-162℃的LNG低溫液體,是LNG接收站、天然氣液化工廠的關(guān)鍵核心設(shè)施[2]

大型LNG儲(chǔ)罐罐壁珍珠巖填充施工是儲(chǔ)罐施工后期關(guān)鍵工序之一,現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充施工質(zhì)量直接關(guān)系到儲(chǔ)罐投產(chǎn)后保冷效果。為此,本文以國(guó)內(nèi)某已建16×104m3大型LNG全容儲(chǔ)罐為例,對(duì)其施工后期現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充施工工藝技術(shù)進(jìn)行解析,并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充質(zhì)量檢測(cè)要求進(jìn)行分析。

2 儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)介紹

1為國(guó)內(nèi)某已建LNG項(xiàng)目16×104m3大型LNG全容儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)示意圖。儲(chǔ)罐內(nèi)罐有效工作容積為16×104m3,幾何容積為18.1×104m3;操作壓力為-1.029.0kPa;內(nèi)罐設(shè)計(jì)溫度為-162℃。內(nèi)罐材質(zhì)為9Ni低溫鋼,內(nèi)罐公稱直徑為80m,內(nèi)罐壁板高度為36.1m,高度方向由11段組成,從上到下依次變厚(因?yàn)橄露艘后w壓力大,所以鋼板逐漸增厚),鋼板厚度分別為1212、12、12、13.5、16、18.2、20.5、225、24.3、26mm,內(nèi)罐底板厚度為5mm

外罐由鋼筋混凝土承臺(tái)、預(yù)應(yīng)力混凝土墻體、鋼筋混凝土罐頂組成,鋼筋混凝土承臺(tái)與預(yù)應(yīng)力混凝土墻體、預(yù)應(yīng)力混凝土墻體與鋼筋混凝土罐頂連接處均采用混凝土剛性連接。外罐墻體高度為39.0m,外罐墻體內(nèi)表面直徑為82.0m,外罐墻體厚度為0.7m。鋼筋混凝土罐頂最高處高度為50.382m,鋼筋混凝土罐頂中心厚度為0.4m。外罐內(nèi)側(cè)安裝一層5mm厚的Q235B材質(zhì)的鋼板,起到氣密作用,防止儲(chǔ)罐內(nèi)罐里的蒸發(fā)氣體(BOG)泄漏到空氣中。

預(yù)應(yīng)力混凝土墻體與鋼筋混凝土罐頂連接處混凝土變厚,以便頂部環(huán)向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)張拉施工,也有利于頂部鋼筋凝土罐頂結(jié)構(gòu)重量傳遞到預(yù)應(yīng)力混凝土墻體并由墻體承受其重量。

儲(chǔ)罐底部承臺(tái)與內(nèi)罐之為具有一定承壓強(qiáng)度的泡沫玻璃磚保冷層,其厚度為450mm,除了起到保冷作用外,還起到承受上部?jī)?nèi)罐與LNG液體重量的作用[3]。

內(nèi)罐為敞開式結(jié)構(gòu),內(nèi)罐底部邊緣通過(guò)146根錨固帶錨固到底部混凝土承臺(tái)中,用來(lái)防止在大地震下內(nèi)罐底部發(fā)生抬升現(xiàn)象[4]。錨固帶為長(zhǎng)片狀結(jié)構(gòu),長(zhǎng)度為2.8m,厚度為16mm,寬度為200mm,材質(zhì)為9Ni鋼。

吊頂上開設(shè)若干孔,內(nèi)罐內(nèi)的BOG通過(guò)吊頂上的開孔擴(kuò)散到吊頂上部的空中去。吊頂結(jié)構(gòu)由下部鋁吊頂板(鋁板厚度為5mm)、上部不銹鋼拉桿組成(拉桿與鋁吊頂板通過(guò)螺栓連接)。吊頂最邊緣拉桿外表面緊貼一層不銹鋼鋼絲網(wǎng)和承壓玻璃布,構(gòu)成珍珠巖擋板結(jié)構(gòu),用來(lái)?yè)踝…h(huán)形空間上部的膨脹珍珠巖粉末。吊頂上部鋪設(shè)1.0m厚玻璃棉保冷材料。整個(gè)吊頂結(jié)構(gòu)重量通過(guò)拉桿傳遞到上部,由鋼筋混凝土罐頂承受。內(nèi)罐壁板上端與吊頂板邊緣通過(guò)鋁質(zhì)吊頂封板搭接連接。吊頂封板傾斜布置,上端與吊頂鋁板邊緣焊接。由于鋁板和內(nèi)罐9Ni鋼低溫下朝著內(nèi)罐中心徑向收縮量不一樣,因此,吊頂封板下端只能靠重力自由搭在內(nèi)罐壁板上端,下端與內(nèi)罐壁板連接處外側(cè)通過(guò)覆蓋一層高強(qiáng)度承壓玻璃布來(lái)防止環(huán)形空間的珍珠巖粉末漏入內(nèi)罐中。

內(nèi)、外罐之間的夾層(環(huán)形空間)的厚度約為1.0m,由厚度約為300mm的彈性氈和厚度約為700mm膨脹珍珠巖粉末保冷層組成。彈性氈緊貼內(nèi)罐壁板,具有一定的彈性,用來(lái)吸收內(nèi)罐運(yùn)行時(shí)珍珠巖對(duì)內(nèi)罐的擠壓力。膨脹珍珠巖粉末填充至鋼筋混凝土罐頂下方處。在內(nèi)、外罐環(huán)形空間水平方向中心位置、豎向最上方、罐頂下方安裝一圈施工單軌,用于珍珠巖膨脹填充階段懸掛操作工人吊籃、振搗裝置。

外罐內(nèi)側(cè)5.0m高度(以內(nèi)罐邊緣底板表面標(biāo)高為±0.00m計(jì))以下設(shè)置熱角保護(hù)系統(tǒng),用于在內(nèi)罐泄漏事故下保護(hù)底部承臺(tái)和底部墻體不直接裸露在低溫LNG環(huán)境下[5]。熱角保護(hù)系統(tǒng)由9Ni鋼板和泡沫玻璃磚保冷材料組成,詳見圖1中的A處局部放大圖。其底部相當(dāng)于內(nèi)罐底板在環(huán)形空間的延伸,底部9Ni鋼板的厚度為5m,此底部9Ni鋼板與鋼筋混凝土承臺(tái)之間為泡沫玻璃磚保冷層;豎向9Ni鋼板的厚度為8mm,高度為5m,此豎向9Ni鋼板與外罐內(nèi)壁之間的環(huán)形空間為厚度達(dá)150mm的泡沫玻璃磚保冷層。

大型LNG儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充技術(shù)

 

3 大型LNG儲(chǔ)罐珍珠巖填充工藝

目前工業(yè)上常用的珍珠巖施工方法有兩種:人工填充法和施工現(xiàn)場(chǎng)膨脹填充法。

人工填充法:膨脹珍珠巖粉末在工廠中制作并包裝完畢后,運(yùn)輸至填充施工現(xiàn)場(chǎng),然后再利用提升設(shè)備(提升機(jī)、吊車等),將膨脹珍珠巖粉末提升至冷箱、儲(chǔ)罐等需要保冷設(shè)備的頂部,采用人工方式裝填至內(nèi)、外層之的夾層中。

施工現(xiàn)場(chǎng)膨脹填充法:珍珠巖原礦砂和設(shè)備設(shè)置在填充施工現(xiàn)場(chǎng),直接在現(xiàn)場(chǎng)將珍珠巖原礦砂進(jìn)行膨脹,變成粉末狀后接著進(jìn)行填充施工。這種工藝下利用全封閉的空氣輸送裝置,直接將膨脹后經(jīng)檢測(cè)合格的膨脹珍珠巖粉末填充到冷箱、儲(chǔ)罐等需要保冷設(shè)備內(nèi)、外層之間的夾層中。

由于現(xiàn)場(chǎng)膨脹填充法采用了現(xiàn)場(chǎng)膨脹生產(chǎn)和氣力輸送管道直接填充,消除了膨脹珍珠巖與潮濕空氣接觸的機(jī)會(huì),同時(shí)避免了人工填充方式因包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸所造成的對(duì)材料的破壞,大大降低了膨脹珍珠巖粉末受潮結(jié)塊從而影響保冷性能的概率。另外,此種方式避免了人工高空露天作業(yè),既減少了對(duì)環(huán)境的粉塵污染,又大大提高了施工的安全性。

大型LNG儲(chǔ)罐對(duì)質(zhì)量要求較高,因此,普遍采用現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充法。

4 現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充施工

4.1 施工前準(zhǔn)備工作

現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充前,需保證鋁吊頂邊緣珍珠巖擋板、吊頂封板等完成安裝,所有穿過(guò)吊頂?shù)墓艿涝谡渲閹r填充前都需要密封好,以防珍珠巖粉末通過(guò)這些管道開口飛入內(nèi)罐。人工檢查環(huán)形空及吊頂無(wú)液態(tài)水、油漬及施工垃圾或雜物。珍珠巖填充前需完成儲(chǔ)罐氣壓試驗(yàn),保證環(huán)形空間內(nèi)的管線、儀表等已安裝完畢。

4.2 珍珠巖膨脹過(guò)程

目前工業(yè)上常用的珍珠巖膨脹爐按燃料類型可分為電爐、煤粉爐、天然氣爐、人工煤氣爐等。大型LNG儲(chǔ)罐采用現(xiàn)場(chǎng)膨脹填充,一般采用電爐型膨脹爐(見圖2),直接采用電熱管為加熱體,噪聲小,不受現(xiàn)場(chǎng)燃料限制,膨脹工作溫度一般在850950℃。

大型LNG儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充技術(shù)

 

珍珠巖原礦砂被工人成袋定期放入膨脹爐進(jìn)料口,原礦砂在重力作用下落到膨脹爐底部,被加熱至850以上時(shí),開始膨脹,體積增大,浮力增加。當(dāng)浮力超過(guò)自身重力時(shí),膨脹珍珠巖微小顆粒隨熾熱氣流上升。攜帶膨脹珍珠巖粉末的熱氣流通過(guò)膨脹爐中部的旋風(fēng)分離器后,分離出來(lái)的膨脹珍珠巖粉末排入到膨脹珍珠巖粉末鼓風(fēng)機(jī)輸送系統(tǒng);而此時(shí)通過(guò)旋風(fēng)分離器后仍然攜帶少量珍珠巖粉塵的熱氣流繼續(xù)上升,通過(guò)頂部氣體過(guò)濾器后粉塵氣流得到了凈化(以防止直接排放粉塵污染環(huán)境),達(dá)標(biāo)后的氣體排放到大氣。進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)輸送系統(tǒng)的膨脹珍珠巖粉末被輸送到儲(chǔ)罐頂部進(jìn)行環(huán)形空填充。對(duì)于氣體過(guò)濾器,一般在進(jìn)行膨脹操作前對(duì)氣體過(guò)濾器進(jìn)行清洗,單臺(tái)儲(chǔ)罐膨脹珍珠巖填充施工期將近21d,一般不需要中途拆下來(lái)清洗。

輸送系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、管道、取樣槽組成。取樣槽位于輸送系統(tǒng)管道首端與膨脹爐出口向下管道連接處下方,用于定期對(duì)膨脹后的珍珠巖粉末取樣,進(jìn)行松散度、含水量、粒度等指標(biāo)檢測(cè)。

4.3 膨脹珍珠巖填充

鼓風(fēng)機(jī)是膨脹珍珠巖輸送系統(tǒng)的主要設(shè)備(位于圖2中膨脹爐側(cè)下方位置,在圖2中被遮擋住),作為輸送珍珠巖進(jìn)罐內(nèi)環(huán)形空間的主要?jiǎng)恿υ?,出口壓力一般?/span>40100kPa。膨脹珍珠巖輸送管道由圖2中的不銹鋼管道和圖3中的罐頂臨時(shí)軟管兩部分組成。不銹鋼管道沿著儲(chǔ)罐墻體爬升到儲(chǔ)罐頂部,通過(guò)圖3中的罐頂臨時(shí)軟管與罐頂珍珠巖填充管嘴連接,對(duì)罐內(nèi)環(huán)形空進(jìn)行填充。輸送系統(tǒng)安裝完成后,振搗設(shè)備、檢驗(yàn)吊籃通過(guò)外罐頂上的直徑為1.3m的物料圓孔運(yùn)輸?shù)降蹴斶吘壄h(huán)形空上方,并安裝在圖1中的施工單軌上,用于珍珠巖填充過(guò)程中振搗、運(yùn)送工人進(jìn)行檢驗(yàn)。

大型LNG儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充技術(shù)

 

3中的儲(chǔ)罐頂部填充管嘴為儲(chǔ)罐永久性結(jié)構(gòu),沿罐頂邊緣均布,共48根,公稱直徑為150mm,從罐頂延伸到鋼筋混凝土罐頂下方300mm,每一根珍珠巖填充管嘴與施工單軌徑向坐標(biāo)稍微錯(cuò)開,避免珍珠巖填充階段施工單軌擋住珍珠巖下落到環(huán)形空。

罐頂48根填充管嘴依次按順序l16、17323348號(hào)分為3組,3臺(tái)膨脹爐和填充設(shè)備分別對(duì)應(yīng)l6根填充管嘴,3組同時(shí)進(jìn)行填充。為了保證膨脹珍珠巖粉末填充均勻,一般采取奇數(shù)號(hào)、偶數(shù)號(hào)管嘴輪流填充的方式,即先進(jìn)行13、5、1517、19、21、31,33、35、37、47號(hào)管嘴填充,再進(jìn)行2、4、6、、1618、2022、、32,34、36、38、、48號(hào)管嘴填充。

輸送系統(tǒng)通過(guò)不銹鋼輸送管道、罐頂臨時(shí)軟管、填充管嘴,把膨脹后的珍珠巖粉末填充到內(nèi)罐壁板外側(cè)彈性氈和外罐內(nèi)側(cè)之的夾層空間。膨脹珍珠巖粉末會(huì)在重力的作用下落入填充區(qū)域。

當(dāng)珍珠巖的填充高度從內(nèi)罐邊緣底板高度計(jì)算達(dá)到5.0m時(shí),將開始更換奇數(shù)或偶數(shù)管嘴輪流進(jìn)、行填充,直到48個(gè)管嘴填充初始高度都達(dá)到5.0m。由于5.0m高度以下是熱角保護(hù)系統(tǒng),空間較窄,且5.0m以下環(huán)形空間內(nèi)布置了很多儀表管線,因此,5.0m高度以下不進(jìn)行振搗操作。以后往上每次的填充高度到3.5m時(shí)停止填充,進(jìn)行一次振搗操作。振搗完成后隨即再進(jìn)行填充,如此往復(fù),直到環(huán)形空間內(nèi)的膨脹珍珠巖填充高度達(dá)到距離內(nèi)罐壁板上部吊頂封板上檐3.5m位置時(shí),進(jìn)行最后一次振搗。此后,振搗設(shè)備和工人站位吊籃等設(shè)備從環(huán)形空間撤出,再往上高度的珍珠巖填充不再進(jìn)行振搗操作。

施工中要保證在珍珠巖填充過(guò)程中不存在不同填充嘴下珍珠巖堆高度差超過(guò)4.0m的情況發(fā)生,膨脹珍珠巖最終填充到罐頂下方施工單軌底部(珍珠巖填充管嘴下端和施工單軌下表面齊平,因此,最終填充高度也位于珍珠巖填充管嘴下方)。

5 振搗操作

剛填充后的膨脹珍珠巖粉末比較蓬松,為了防止儲(chǔ)罐長(zhǎng)期運(yùn)行后膨脹珍珠巖沉降帶來(lái)局部保冷空間空隙,需要在膨脹珍珠巖初步填充后進(jìn)行充分振搗操作。珍珠巖剛膨脹后密度為3555kgm3,充分振搗后密度一般為4865kgm3。

除了首次填充的5.0m高度內(nèi)不用振搗外,以后每一次填充高度達(dá)3.5m后,需進(jìn)行一次振搗操作,每一次沿圓周一整圈的振搗操作需要約4h,振搗后高度下降15%~27%,即可滿足要求。等效測(cè)量方法為:在對(duì)每一次3.5m的高度范圍內(nèi)進(jìn)行振搗后,振搗后的珍珠巖高度都要比振搗前低0.530.94m,即滿足要求。

4為填充期進(jìn)行珍珠巖振搗的操作設(shè)備,用于工人操作和檢驗(yàn)的吊籃、振搗設(shè)備吊掛在環(huán)形空上部的施工單軌上。

大型LNG儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充技術(shù)

 

振搗時(shí),工人分兩組,每組2人。其中一組站在吊頂?shù)倪吘?,?fù)責(zé)操作圖4中振搗裝置起降機(jī)按鈕來(lái)調(diào)整振搗鋼板高度,同時(shí)監(jiān)管環(huán)形空下方振搗工人的安全;另外一組工人站在圖4左側(cè)吊籃上負(fù)責(zé)振搗工作,1個(gè)工人控制吊籃升降按鈕,使吊籃下降到環(huán)形空間相應(yīng)高度進(jìn)行振搗操作,另外1個(gè)工人控制振搗操作按鈕,控制振搗鋼板上的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行振搗操作(振搗鋼板上電動(dòng)機(jī)電源線一直牽到工人站位吊籃上)。

用于提供振動(dòng)源的電動(dòng)機(jī)固定在振搗鋼板表面,振搗鋼板規(guī)格(長(zhǎng)度×寬度×厚度)1800mm×1800mm×6mm。由于罐頂物料孔直徑只有1.3m,振搗鋼板無(wú)法通過(guò)罐頂物料孔進(jìn)入到吊頂邊緣環(huán)形空間,因此,采取由4900mm×900mm×6mm鋼板在罐內(nèi)吊頂邊緣完成振搗鋼板組裝。圖4中振搗鋼板的四角被磨圓并加上橡膠護(hù)套,電動(dòng)機(jī)固定在鋼板中心偏上位置。吊籃、振搗鋼板等裝置通過(guò)鋼纜線懸掛在環(huán)形空上端施工單軌上。珍珠巖填充、振搗期間,珍珠巖擋板開設(shè)一個(gè)臨時(shí)口,以保證從罐頂物料孔下來(lái)的人員、物料、振搗設(shè)備都能夠穿過(guò)珍珠巖擋板到達(dá)環(huán)形空。振搗過(guò)程中吊頂邊緣環(huán)形空間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景照片見圖5。

大型LNG儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充技術(shù)

 

振搗鋼板邊緣裝有伸縮棒狀壓力感應(yīng)器,當(dāng)其接觸到彈性氈時(shí)會(huì)使電動(dòng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉,以起到保護(hù)彈性氈不被刮損的作用。在每次進(jìn)行振搗前后用卷尺進(jìn)行填充高度測(cè)量。測(cè)量的上基準(zhǔn)點(diǎn)位于環(huán)形空頂部施工單軌處(即填充管嘴出口處),測(cè)量點(diǎn)為鋼筋混凝土罐頂下方珍珠巖填充管嘴出口正下方的珍珠巖的上表面,每根管嘴測(cè)量一次,總共測(cè)量48次。填充高度即為填充管嘴出口處到內(nèi)罐底板距離減去卷尺測(cè)量的距離。

6 施工現(xiàn)場(chǎng)膨脹珍珠巖性能檢測(cè)

大型LNG儲(chǔ)罐由于保冷質(zhì)量要求較高,對(duì)珍珠巖原礦砂含水率要求較高,一般采用從國(guó)外進(jìn)口的珍珠巖原礦砂產(chǎn)品,含水率滿足自由水(游離水)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.5%的要求。珍珠巖原礦砂中自由水在恒溫105110條件下,大約2h可以分離出來(lái),原料進(jìn)場(chǎng)時(shí)可以分批進(jìn)行復(fù)檢,以檢測(cè)原料含水率是否合格。

珍珠巖原礦砂產(chǎn)品在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行膨脹后直接填充。振搗后珍珠巖粉末主要性能需滿足常溫下熱導(dǎo)率≤0.044W(m·K)等技術(shù)要求。膨脹現(xiàn)場(chǎng)需定期對(duì)膨脹珍珠巖進(jìn)行取樣,并在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。一般每1h測(cè)量1次膨脹后松散密度,每4h測(cè)量1次振搗后密度,每8h進(jìn)行1次膨脹粒度分析。對(duì)于熱導(dǎo)率的測(cè)試,每臺(tái)儲(chǔ)罐僅需在膨脹珍珠巖開始填充時(shí)進(jìn)行1次取樣測(cè)試?,F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

大型LNG儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充技術(shù)

 

從取樣槽取來(lái)的試樣經(jīng)過(guò)相關(guān)處理后直接在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行松散密度、膨脹粒度檢測(cè);振搗后密度、熱導(dǎo)率測(cè)量則是通過(guò)在取樣槽取樣,在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬振搗操作后,再進(jìn)行性能測(cè)量。

1中膨脹粒度的測(cè)量說(shuō)明如下:同時(shí)取4組相同試樣,分別用孔徑0.6mm0.425mm、0.3mm、0.15mm的篩子篩分,4組試樣同時(shí)滿足以下4項(xiàng)條件時(shí),才認(rèn)為該批珍珠巖膨脹后粒度合格:通過(guò)孔徑為0.6mm篩子的膨脹珍珠巖粉末的通過(guò)率為97%~l00%,通過(guò)孔徑為0.425mm篩子的膨脹珍珠巖粉末的通過(guò)率為75%~85%,通過(guò)孔徑為0.3mm篩子的膨脹珍珠巖粉末的通過(guò)率為40%~55%,通過(guò)孔徑為0.15mm篩子的膨脹珍珠巖粉末的通過(guò)率為0%~10%。

上述膨脹后性能指標(biāo)都是在膨脹填充連續(xù)進(jìn)行的過(guò)程中抽樣檢測(cè),檢測(cè)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)膨脹和填充工作不停止。若抽檢結(jié)果出現(xiàn)性能指標(biāo)不合格的情況,應(yīng)立即停止膨脹填充操作,更換該批次原礦砂材料,檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行膨脹填充操作。

7 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充施工是大型LNG儲(chǔ)罐建造施工后期關(guān)鍵工序之一。為了避免膨脹后珍珠巖受潮,一般應(yīng)避免雨季施工,大氣相對(duì)濕度在80%以上的天氣也應(yīng)盡量避免珍珠巖膨脹填充施工。典型16×104m3大型LNG全容儲(chǔ)罐所需珍珠巖原礦砂材料費(fèi)及施工費(fèi)雖然只占整個(gè)儲(chǔ)罐工程造價(jià)的2.0%~2.5%,但現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充效果直接關(guān)系到儲(chǔ)罐投產(chǎn)后保冷效果。在該大型LNG全容儲(chǔ)罐建造過(guò)程中,單臺(tái)16×104m3儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充施工用了21d,現(xiàn)場(chǎng)定期進(jìn)行的導(dǎo)熱率、膨脹粒度、密度檢驗(yàn)均合格,投產(chǎn)后儲(chǔ)罐整體BOG蒸發(fā)率測(cè)試合格。這說(shuō)明了按照本文所述技術(shù)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)珍珠巖膨脹填充施工大型LNG全容儲(chǔ)罐在運(yùn)行過(guò)程中保冷效果良好。

 

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本文作者:揚(yáng)帆  張超  屈長(zhǎng)龍  段品佳

作者單位:中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司