來源:中國海油微信公眾號 時間:2025-01-10 19:17
1月6日
國內規(guī)模最大
LNG(液化天然氣)儲備基地——
中國海油鹽城“綠能港”的10號LNG儲罐
完成預冷并順利進液
標志著中國海油首座
自主研發(fā)、自主設計、自主建造的
全球單罐容量最大的
27萬立方米LNG儲罐一次性投用成功
本次作業(yè)驗證了儲罐各項關鍵技術指標的安全可靠性,為國內27萬立方米LNG儲罐工程化應用提供了良好借鑒,表明我國超大容積LNG儲罐設計及建造技術達到世界領先水平。
27萬立方米LNG儲罐采用中國海油具有自主知識產權的CGTank?儲罐核心技術,儲罐直徑超100米,高約65米,可同時疊放3架C919大飛機,容積相當于614個標準游泳池,可儲存11.9萬噸LNG,可供2200萬居民兩個月的生活用氣,相當于減排二氧化碳20萬噸,將為國家能源安全和區(qū)域能源保供提供新動能、新優(yōu)勢。
27萬立方米LNG儲罐對安全性的要求極高,設計建造工藝十分復雜,是能源領域中的尖端技術之一,我國為世界上少數幾個能夠開展超大型LNG儲罐設計及建造的國家之一。
從樁基施工、外罐澆筑、氣壓升頂、內罐及保冷安裝、水壓氣壓試驗、氮氣置換,到最終機械完工、預冷開車,每一步都充滿挑戰(zhàn)。
樁基施工
鑄造LNG儲罐的堅實根基
樁基施工是儲罐建設的第一步。樁基建得穩(wěn),大罐才能在任何復雜地質條件、工況、極端天氣下都穩(wěn)如泰山。相較于常規(guī)的16萬立方米儲罐,27萬立方米儲罐自重增加約60%~70%,樁基需要有更高的承載力和穩(wěn)定性。此外,鹽城“綠能港”地基偏軟,對抗震設計的要求更高、難度更大。
氣電集團CGTank?儲罐技術團隊因地制宜,巧妙使減隔震技術,在樁基與LNG儲罐承臺間設置橡膠隔震墊,實現以柔克剛,保證儲罐在各種工況下都能屹立不倒。鹽城“綠能港”施工團隊在黃海之濱建設單罐總量近35萬噸的LNG儲罐,就好比是“豆腐塊上放秤砣”。
外罐混凝土澆筑
建造堅固堡壘
儲罐的外罐由低溫混凝土承臺、預應力低溫混凝土罐壁、鋼筋混凝土球面穹頂組成,外罐澆筑直接關系到儲罐的整體穩(wěn)定性。
相比于22萬立方米LNG儲罐,27萬立方米儲罐高度增加3%,外罐直徑增加9%,這樣的大體積混凝土澆筑,對施工技術要求極高。
以承臺為例,1座27萬立方米儲罐承臺直徑達100米,厚度在1.4至1.6米之間,面對如此龐大的澆筑任務,技術團隊提出采用“跳倉法”分塊施工策略,采用適當振搗和收面工藝,加強混凝土澆注后的測溫工作,有效減少了混凝土自身收縮產生的裂縫問題。這一系列的創(chuàng)新舉措,為儲罐的整體穩(wěn)定性奠定了堅實基礎。
穹頂氣頂升
升起綠色能源的“遮陽傘”
穹頂鋼結構的氣升頂過程是儲罐建造過程中難度最大、工藝最復雜、風險最高的工序之一。
鹽城“綠能港”項目團隊利用穹頂與外壁之間形成的相對密閉空間,通過鼓風機向儲罐穹頂以下密閉空間內源源不斷地輸送低壓空氣,使罐頂鋼結構在克服自重及與外壁之間摩擦力的情況下平穩(wěn)上升,直至與罐頂承壓環(huán)連接。
對于27萬立方米儲罐而言,其頂梁框架跨度大,穹頂自重增加,對氣升頂的條件要求更為苛刻。技術團隊為此開發(fā)了新算法,并進行了系統(tǒng)性的受力及穩(wěn)定性計算。通過上千次的計算與優(yōu)化,成功確定了重量最輕且滿足強度要求的最佳設計方案,解決了大跨度薄殼結構穩(wěn)定性分析的難題。這一技術成果為施工現場的氣頂升作業(yè)提供了關鍵技術參數,使得百米穹頂的建造成為可能。
氮氣置換
構筑罐內液體安全屏障
在LNG進液前,儲罐內部需要進行氮氣吹掃和置換作業(yè),以排出罐內水蒸氣及氧氣,儲罐在注入LNG后將處于-162℃的超低溫,罐內若存在水蒸氣將可能破壞罐體保冷效果,或結冰堵塞潛液泵入口。
傳統(tǒng)的氮氣置換管道布置方案受到出孔限制,設計方案無法用于27萬立方米儲罐。為此,技術團隊研發(fā)了一套新型氮氣置換系統(tǒng),單罐氮氣置換時間從傳統(tǒng)方案的30~35天縮短到14天。
機械完工
工程建設的標志性里程碑
當完成儲罐全部系統(tǒng)的施工、安裝和預調試,并通過專項驗收時,即達到機械完工標準。
為確保儲罐在各施工過程中的結構受力情況得到準確監(jiān)測,技術團隊開發(fā)了一套適用超大容積LNG全容儲罐的應力監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠實時收集各關鍵結構在施工全過程的力學數據,通過進行大量的數據分析,保障LNG儲罐結構安全。
歷經3年,鹽城“綠能港”項目團隊勠力同心,建成全球最大的27萬立方米LNG儲罐群,開創(chuàng)了在濕軟地質建設全球最大儲罐的先河,首創(chuàng)3項全球紀錄和3項國內紀錄,接收站成為鼎立華東的“國之重器”。
試車投產
全面激活能源動脈
試車投產不僅是儲罐建設的最后一道關卡,更是對全套設備與技術進行全面驗證的關鍵環(huán)節(jié)。從預冷到投料,試車環(huán)節(jié)中的每一步都經過了技術團隊的系統(tǒng)化模擬設計與反復計算,確保各項設備達到最佳運行狀態(tài)。
為保證LNG儲罐一次性投用成功,鹽城“綠能港”成立專項工作組,嚴格落實上下游市場資源協(xié)調、系統(tǒng)性員工培訓、細化擴建罐區(qū)管道系統(tǒng)、儲罐系統(tǒng)計劃節(jié)點等工作,提升員工設備操作、應急處置等基本功,為本次預冷作業(yè)的順利開展奠定基礎。同時,針對邊運行邊試車的特殊工況,編制跟進實際生產情況優(yōu)化預冷排氣方案,創(chuàng)造性采用雙罐串聯置換舉措,大幅降低投產成本,有效減少LNG損耗,提升了項目運營效率和效益。
目前,采用中國海油CGTank?自主技術建設的27萬立方米LNG超大型儲罐市場份額已達71%,位居世界第一。首座27萬立方米LNG儲罐的投用進一步鞏固了中國海油在LNG行業(yè)的引領地位。
此外,在冬季天然氣供應的關鍵時期,新投用的27萬立方米LNG儲罐還將有效提升中國海油鹽城“綠能港”的LNG總儲量,為應急調峰增加“底氣”。
目前,中國海油鹽城“綠能港”工藝設備設施已調試完畢,進入高效安全的備用狀態(tài),正全力在LNG儲備、槽車外運和管道供氣等多點發(fā)力,打好冬季用氣高峰期保供“組合拳”,堅決守住溫暖“防線”,為華東地區(qū)天然氣保供和能源結構優(yōu)化升級貢獻海油力量。(張宇琦 計寧寧 夏夢瑩 吳昊 魏海欣)
責任編輯:沈馨蕊