LNG儲罐罐內管道安裝方法與流程

2023-06-01 03:21:01

本發明屬於lng儲罐施工領域，具體涉及一種lng儲罐罐內管道安裝方法。

背景技術：

在所有lng儲罐的安裝施工過程中，都會涉及到針對儲罐內部管道的安裝，例如針對進液管、泵管以及各種儀表管的安裝。以16萬m3的lng儲罐為例，儲罐的內罐直徑大約為80米，罐內底板距離灌頂的高度大約為40多米，其中底部進液管和泵管均是豎立在儲罐內部，並由罐內底板沿豎直方向延伸至灌頂的外部，這樣底部進液管和泵管的長度一般在40米左右。

目前，針對儲罐內部管道的安裝通常是在儲罐的內罐壁板以及儲罐穹頂完成安裝後，藉助大型吊車將罐內管道從穹頂上的套管由罐外吊裝至罐內，再完成對罐內管道的安裝和固定。這種藉助吊車進行吊裝的方法，不僅要求儲罐內、外的施工人員具有高度協調配合能力，而且在通過大型吊車將管道吊至40多米的高空再後放入儲罐內部的過程中，存在的很大的高空作業風險。其中，在對16萬m3lng儲罐的進液管進行吊裝時，由於是在戶外進行作業，而且吊裝作業半徑大，吊裝高度高，因此通常選用一臺300t的吊車進行吊裝操作，才能保證整個吊裝過程的安全性和穩定性。此外，由於底部進液管和泵管的長度在40米左右，並且底部進液管的總重量達到14t左右，因此在安裝過程中無法一次完成對底部進液管的吊裝，需要對管道進行分段的多次往返吊裝，然後在儲罐內部對管道再進行一層一層的堆疊焊接。這樣不僅大大增加了施工時間，而且延長了對大型吊車的使用時間，進而增加了管道安裝的施工成本。

技術實現要素：

為了解決採用現有技術對lng儲罐的罐內管道進行安裝時，存在施工時間長、施工成本高以及高空作業風險的問題，本發明提出了一種lng儲罐罐內管道安裝方法。該lng儲罐罐內管道安裝方法，包括以下步驟：

步驟s1，預製罐內管道；在儲罐內部對罐內管道進行預製，並在所述罐內管道的上端設置至少兩個吊耳，所述吊耳沿所述罐內管道的圓周方向均布在所述罐內管道的外表面上；

步驟s2，安裝吊裝設備；所述吊裝設備包括卷揚機、第一滑輪、第二滑輪以及滑輪組件；所述卷揚機位於罐內底板上，所述第一滑輪位於所述罐內底板與內罐壁板的連接位置，所述第二滑輪位於靠近所述內罐壁板的穹頂縱梁上，所述滑輪組件位於與所述罐內管道對應套管兩側的穹頂縱梁上；所述卷揚機伸出的繩索通過所述第一滑輪後依次延伸至所述第二滑輪和所述滑輪組件；通過所述卷揚機對所述繩索的收放操作，控制所述滑輪組件中的滑輪進行上升和下降；

步驟s3，吊裝罐內管道；首先通過所述滑輪組件將所述繩索下降至所述罐內底板附近，並與所述罐內管道上端的吊耳進行固定連接；然後啟動卷揚機回收繩索，將所述罐內管道提升至豎直狀態；最後對所述罐內管道進行位置固定。

優選的，在所述步驟s1中，所述罐內管道的下端位置還設有溜尾吊耳。

進一步優選的，所述吊裝設備還包括吊車，所述吊車與所述溜尾吊耳連接，輔助所述卷揚機完成對所述罐內管道的提升操作。

優選的，在所述步驟s2中，所述滑輪組件包括一個動滑輪和兩個定滑輪，其中所述動滑輪上設有吊鉤；兩個所述定滑輪分別與所述罐內管道對應套管兩側的穹頂縱梁連接，所述動滑輪位於兩個所述定滑輪之間的繩索上，並伴隨所述卷揚機對繩索的收放操作沿豎直方向上升和下降。

進一步優選的，在所述步驟s3中，所述罐內管道上端的吊耳之間通過鋼絲繩連接，再與所述動滑輪上的吊鉤連接。

優選的，所述罐內管道的上端設有至少兩個輔助吊耳，所述罐內管道對應套管兩側的穹頂縱梁上設有至少兩個導鏈；當所述卷揚機將所述罐內管道吊裝至豎直狀態，並提升到所述套管附近時，所述導鏈與所述輔助吊耳連接，對所述罐內管道進行空間位置的微調。

進一步優選的，所述罐內管道的上端設有四個輔助吊耳，所述套管兩側的穹頂縱梁上設有兩個導鏈，所述套管兩側的穹頂縱梁之間設有兩個輔助梁，並且每個輔助梁上設有一個導鏈。

進一步優選的，所述輔助吊耳與所述罐內管道的上端埠之間的距離大於所述罐內管道伸入所述套管中的長度。

優選的，所述第一滑輪的位置高度與所述卷揚機的繩索高度相同。

優選的，所述第二滑輪與所述第一滑輪位於同一豎直方向

採用本發明的lng儲罐罐內管道安裝方法，對lng儲罐內的管道進行安裝，具有以下有益效果：

1、本發明通過將現有技術中對罐內管道的吊裝操作，由藉助大型吊車在儲罐外部進行分段的多次往返吊裝操作改進為在儲罐內部通過卷揚機對罐內管道進行一次的吊裝操作。這樣不僅取消了藉助大型吊車在儲罐外部進行的高空吊裝作業操作，避免了高空作業時存在的安全風險問題，而且在儲罐內部通過卷揚機可以一次完成管道的吊裝操作，大大降低了吊裝作業的高度以及吊裝過程的指揮難度和吊裝時間，從而提高了吊裝效率以及吊裝過程的安全性。

2、在本發明中，通過採用包括兩個定滑輪和一個動滑輪的滑輪組件對罐內管道進行吊裝，使繩索最終承受的作用力僅為罐內管道總重量的1/3。這樣不僅大大降低了對吊裝設備的強度要求，降低了吊裝設備的使用成本，而且進一步保證了罐內管道吊裝過程的安全性和穩定性。

附圖說明

圖1為採用本發明的方法對罐內管道進行安裝時的吊裝示意圖；

圖2為圖1中f方向滑輪組件與罐內管道之間的連接結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明中的技術方案進行詳細介紹。

結合圖1和圖2所示，採用本發明的lng儲罐罐內管道安裝方法，對罐內管道進行安裝的具體步驟為：

步驟s1，預製罐內管道。在對儲罐1的內罐壁板11以及儲罐穹頂12完成安裝後，將罐內管道2的所有分段管道搬運至儲罐1的內部。在罐內底板13上對罐內管道2進行預製工作，並將完成預製工作的罐內管道2水平放置在罐內底板13上。這樣，通過在地面上對超長管道進行預製工作，可以降低操作難度，提高管道的預製效率和預製精度，從而保證管道的預製質量。此外，在進行罐內管道2的預製過程中，在罐內管道2的上端位置設置至少兩個吊耳21，並且吊耳21沿罐內管道2的圓周方向均布在罐內管道2的外表面上。在本發明中，在罐內管道2的外圓周表面上通過焊接的方式固定有兩個吊耳21，並且兩個吊耳21位於罐內管道2同一直徑的兩端。同樣，根據其他罐內管道的重量以及選用吊耳的強度，可以在罐內管道2的上端圓周方向設置更多個吊耳21，從而減小每一個吊耳21承受的作用力，保證對罐內管道2吊裝過程的穩定性和安全性。

步驟s2，安裝吊裝設備。吊裝設備包括卷揚機31、第一滑輪32、第二滑輪33以及滑輪組件34。其中，卷揚機31固定安裝在罐內底板13上，第一滑輪32位於罐內底板13與內罐壁板11的連接位置，第二滑輪33位於靠近內罐壁板11的穹頂縱梁上，滑輪組件34位於套管4的下方位置，並與套管4兩側的穹頂縱梁121固定連接。套管4是一段貫穿穹頂12的管道，既可以用於穿設罐內管道2，並對罐內管道2進行保護和位置固定，例如與儀表管和泵管對應的套管；也可以用於與罐內管道2的對接，實現罐內管道2與儲罐1外部的連接，例如與進液管對應的套管。

優選的，在本發明中，將卷揚機31固定在罐內底板13中靠近內罐壁板11的位置，這樣可以減少卷揚機31對罐內底板13中間區域的佔用，以便於有更大的空間用於預製和放置罐內管道2。第一滑輪32固定在位於罐內底板13與內罐壁板11連接位置的錨固吊耳上，並且第一滑輪32的高度位置與卷揚機31伸出的繩索311處於同一水平高度，這樣可以使卷揚機31與第一滑輪32之間的繩索311保持水平狀態。這樣，在吊裝過程中，可以使卷揚機31受到繩索311的拉力保持在水平狀態，保證卷揚機31的穩定固定。第二滑輪33位於第一滑輪32的正上方，使兩者之間的繩索311保持豎直狀態。

在本發明中，滑輪組件34包括兩個定滑輪341和一個動滑輪342，其中兩個定滑輪341分別固定在套管4兩側的穹頂縱梁121上，動滑輪342位於兩個定滑輪341之間的繩索311上。伴隨著繩索311的收放操作，動滑輪342沿豎直方向進行上升和下降。此外，在動滑輪342上設有一個吊鉤，用於對罐內管道2的上端進行固定連接。

卷揚機31伸出的繩索311，首先沿水平方向延伸至第一滑輪32處，然後繞過第一滑輪32並沿內罐壁板11的豎直方向延伸至第二滑輪33，接著繞過第二滑輪33延伸至滑輪組件34。在滑輪組件34中，繩索311首先繞過兩個定滑輪341，然後與動滑輪342固定連接，並將動滑輪342置於兩個定滑輪341之間的繩索上。這樣，通過該滑輪組件34對罐內管道2進行提升吊裝時，只需要對繩索311施加大約為罐內管道2重量1/3的作用力，即可以實現對罐內管道2的提升操作，從而大大降低對吊裝設備的工作要求，減少施工成本。其中，在對16萬m3lng儲罐中重量最大的底部進液管進行吊裝時，只需要選用一臺5t的卷揚機就可以實現對底部進液管的吊裝操作。

步驟s3，吊裝罐內管道。首先，通過鋼絲繩將位於罐內管道2上端位置的兩個吊耳21進行連接，並將連接點置於罐內管道2的管口正上方位置。接著，啟動卷揚機31，對繩索311進行釋放操作，將設有吊鉤的動滑輪342下降至罐內底板13附近。然後，將動滑輪342上的吊鉤與鋼絲繩的連接點位置進行固定連接，並再次啟動卷揚機31，對繩索311進行回收操作，帶動動滑輪342上升，進而將罐內管道2由水平放置狀態提升至豎直狀態，並將罐內管道2與套管4對齊。最後，對罐內管道2進行位置固定。如果是進液管，則將進液管的下端部分與罐內底板13進行位置固定。如果是其他需要穿過套管4的管道，例如儀表管，則將管道的上端部分與對應的套管4進行焊接固定。

優選的，在罐內管道2的下端位置還設有溜尾吊耳22。此時，在卷揚機31對罐內管道2進行吊裝前，將一臺汽車吊35開入儲罐1的內部，並與溜尾吊耳22進行連接。其中，針對16萬m3lng儲罐的進液管吊裝操作，選用一臺25t的汽車吊就可以滿足輔助吊裝要求。這樣，在通過卷揚機31對罐內管道2進行由水平放置狀態提升至豎直狀態的過程中，藉助汽車吊35對罐內管道2的下端進行輔助提升，從而避免罐內管道2與罐內底板13發生磨蹭和磕碰。同時，伴隨著罐內管道2的位置高度以及與儲罐底板13之間角度的不斷變化，還可以通過汽車吊35位置的實時移動，對罐內管道2下端位置的變化進行適時地調整，避免罐內管道2發生自由擺動以及與儲罐內部其他設備發生磕碰的問題，從而保證罐內管道2在吊裝過程的穩定性和安全性。

此外，在採用本發明的方法對需要與套管進行位置固定的罐內管道進行安裝時。首先，在罐內管道的預製過程中，在罐內管道的上端位置設置至少兩個輔助吊耳。其中，輔助吊耳與罐內管道的上端埠之間距離要大於罐內管道伸入套管的長度，以便於通過導鏈對罐內管道伸入套管內部的長度進行控制和調整。同時，在套管附近的穹頂縱梁上設置至少兩個吊鏈。接著，在卷揚機將罐內管道提升至套管的下方位置後，將導鏈與輔助吊耳進行連接，並拆除滑輪組件與吊耳之間的連接。然後，通過導鏈對罐內管道進行高度的提升和空間位置的調整，使罐內管道保持豎直狀態並與套管的中心軸線對齊。最後，在導鏈的輔助作用下，完成罐內管道與套管之間的位置固定。優選的，在罐內管道的上端設置四個輔助吊耳，並且四個輔助吊耳沿罐內管道的圓周方向均布。同時，在套管兩側的縱梁之間設置兩個輔助梁，在兩個縱梁和兩個輔助梁上分別設置一個導鏈，用於連接對應位置的輔助吊耳。這樣可以對罐內管道的位置和角度進行微調，保證罐內管道與套管進行固定連接時罐內管道位置的穩定。

另外，在不同工況下進行安裝時，根據罐內管道的重量以及吊裝設備的強度，例如繩索的抗拉強度以及單個吊耳的強度，可以在套管兩側的縱梁之間設置加強梁並對滑輪組件內的滑輪數量以及滑輪組合方式進行適當的調整，從而降低繩索的拉力，保證對罐內管道安裝過程的安全性和穩定性。