LNG储罐罐内管道安装方法与流程

本发明属于lng储罐施工领域，具体涉及一种lng储罐罐内管道安装方法。

背景技术：

在所有lng储罐的安装施工过程中，都会涉及到针对储罐内部管道的安装，例如针对进液管、泵管以及各种仪表管的安装。以16万m³的lng储罐为例，储罐的内罐直径大约为80米，罐内底板距离灌顶的高度大约为40多米，其中底部进液管和泵管均是竖立在储罐内部，并由罐内底板沿竖直方向延伸至灌顶的外部，这样底部进液管和泵管的长度一般在40米左右。

目前，针对储罐内部管道的安装通常是在储罐的内罐壁板以及储罐穹顶完成安装后，借助大型吊车将罐内管道从穹顶上的套管由罐外吊装至罐内，再完成对罐内管道的安装和固定。这种借助吊车进行吊装的方法，不仅要求储罐内、外的施工人员具有高度协调配合能力，而且在通过大型吊车将管道吊至40多米的高空再后放入储罐内部的过程中，存在的很大的高空作业风险。其中，在对16万m³lng储罐的进液管进行吊装时，由于是在户外进行作业，而且吊装作业半径大，吊装高度高，因此通常选用一台300t的吊车进行吊装操作，才能保证整个吊装过程的安全性和稳定性。此外，由于底部进液管和泵管的长度在40米左右，并且底部进液管的总重量达到14t左右，因此在安装过程中无法一次完成对底部进液管的吊装，需要对管道进行分段的多次往返吊装，然后在储罐内部对管道再进行一层一层的堆叠焊接。这样不仅大大增加了施工时间，而且延长了对大型吊车的使用时间，进而增加了管道安装的施工成本。

技术实现要素：

为了解决采用现有技术对lng储罐的罐内管道进行安装时，存在施工时间长、施工成本高以及高空作业风险的问题，本发明提出了一种lng储罐罐内管道安装方法。该lng储罐罐内管道安装方法，包括以下步骤：

步骤s1，预制罐内管道；在储罐内部对罐内管道进行预制，并在所述罐内管道的上端设置至少两个吊耳，所述吊耳沿所述罐内管道的圆周方向均布在所述罐内管道的外表面上；

步骤s2，安装吊装设备；所述吊装设备包括卷扬机、第一滑轮、第二滑轮以及滑轮组件；所述卷扬机位于罐内底板上，所述第一滑轮位于所述罐内底板与内罐壁板的连接位置，所述第二滑轮位于靠近所述内罐壁板的穹顶纵梁上，所述滑轮组件位于与所述罐内管道对应套管两侧的穹顶纵梁上；所述卷扬机伸出的绳索通过所述第一滑轮后依次延伸至所述第二滑轮和所述滑轮组件；通过所述卷扬机对所述绳索的收放操作，控制所述滑轮组件中的滑轮进行上升和下降；

步骤s3，吊装罐内管道；首先通过所述滑轮组件将所述绳索下降至所述罐内底板附近，并与所述罐内管道上端的吊耳进行固定连接；然后启动卷扬机回收绳索，将所述罐内管道提升至竖直状态；最后对所述罐内管道进行位置固定。

优选的，在所述步骤s1中，所述罐内管道的下端位置还设有溜尾吊耳。

进一步优选的，所述吊装设备还包括吊车，所述吊车与所述溜尾吊耳连接，辅助所述卷扬机完成对所述罐内管道的提升操作。

优选的，在所述步骤s2中，所述滑轮组件包括一个动滑轮和两个定滑轮，其中所述动滑轮上设有吊钩；两个所述定滑轮分别与所述罐内管道对应套管两侧的穹顶纵梁连接，所述动滑轮位于两个所述定滑轮之间的绳索上，并伴随所述卷扬机对绳索的收放操作沿竖直方向上升和下降。

进一步优选的，在所述步骤s3中，所述罐内管道上端的吊耳之间通过钢丝绳连接，再与所述动滑轮上的吊钩连接。

优选的，所述罐内管道的上端设有至少两个辅助吊耳，所述罐内管道对应套管两侧的穹顶纵梁上设有至少两个导链；当所述卷扬机将所述罐内管道吊装至竖直状态，并提升到所述套管附近时，所述导链与所述辅助吊耳连接，对所述罐内管道进行空间位置的微调。

进一步优选的，所述罐内管道的上端设有四个辅助吊耳，所述套管两侧的穹顶纵梁上设有两个导链，所述套管两侧的穹顶纵梁之间设有两个辅助梁，并且每个辅助梁上设有一个导链。

进一步优选的，所述辅助吊耳与所述罐内管道的上端端口之间的距离大于所述罐内管道伸入所述套管中的长度。

优选的，所述第一滑轮的位置高度与所述卷扬机的绳索高度相同。

优选的，所述第二滑轮与所述第一滑轮位于同一竖直方向

采用本发明的lng储罐罐内管道安装方法，对lng储罐内的管道进行安装，具有以下有益效果：

1、本发明通过将现有技术中对罐内管道的吊装操作，由借助大型吊车在储罐外部进行分段的多次往返吊装操作改进为在储罐内部通过卷扬机对罐内管道进行一次的吊装操作。这样不仅取消了借助大型吊车在储罐外部进行的高空吊装作业操作，避免了高空作业时存在的安全风险问题，而且在储罐内部通过卷扬机可以一次完成管道的吊装操作，大大降低了吊装作业的高度以及吊装过程的指挥难度和吊装时间，从而提高了吊装效率以及吊装过程的安全性。

2、在本发明中，通过采用包括两个定滑轮和一个动滑轮的滑轮组件对罐内管道进行吊装，使绳索最终承受的作用力仅为罐内管道总重量的1/3。这样不仅大大降低了对吊装设备的强度要求，降低了吊装设备的使用成本，而且进一步保证了罐内管道吊装过程的安全性和稳定性。

附图说明

图1为采用本发明的方法对罐内管道进行安装时的吊装示意图；

图2为图1中f方向滑轮组件与罐内管道之间的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明中的技术方案进行详细介绍。

结合图1和图2所示，采用本发明的lng储罐罐内管道安装方法，对罐内管道进行安装的具体步骤为：

步骤s1，预制罐内管道。在对储罐1的内罐壁板11以及储罐穹顶12完成安装后，将罐内管道2的所有分段管道搬运至储罐1的内部。在罐内底板13上对罐内管道2进行预制工作，并将完成预制工作的罐内管道2水平放置在罐内底板13上。这样，通过在地面上对超长管道进行预制工作，可以降低操作难度，提高管道的预制效率和预制精度，从而保证管道的预制质量。此外，在进行罐内管道2的预制过程中，在罐内管道2的上端位置设置至少两个吊耳21，并且吊耳21沿罐内管道2的圆周方向均布在罐内管道2的外表面上。在本发明中，在罐内管道2的外圆周表面上通过焊接的方式固定有两个吊耳21，并且两个吊耳21位于罐内管道2同一直径的两端。同样，根据其他罐内管道的重量以及选用吊耳的强度，可以在罐内管道2的上端圆周方向设置更多个吊耳21，从而减小每一个吊耳21承受的作用力，保证对罐内管道2吊装过程的稳定性和安全性。

步骤s2，安装吊装设备。吊装设备包括卷扬机31、第一滑轮32、第二滑轮33以及滑轮组件34。其中，卷扬机31固定安装在罐内底板13上，第一滑轮32位于罐内底板13与内罐壁板11的连接位置，第二滑轮33位于靠近内罐壁板11的穹顶纵梁上，滑轮组件34位于套管4的下方位置，并与套管4两侧的穹顶纵梁121固定连接。套管4是一段贯穿穹顶12的管道，既可以用于穿设罐内管道2，并对罐内管道2进行保护和位置固定，例如与仪表管和泵管对应的套管；也可以用于与罐内管道2的对接，实现罐内管道2与储罐1外部的连接，例如与进液管对应的套管。

优选的，在本发明中，将卷扬机31固定在罐内底板13中靠近内罐壁板11的位置，这样可以减少卷扬机31对罐内底板13中间区域的占用，以便于有更大的空间用于预制和放置罐内管道2。第一滑轮32固定在位于罐内底板13与内罐壁板11连接位置的锚固吊耳上，并且第一滑轮32的高度位置与卷扬机31伸出的绳索311处于同一水平高度，这样可以使卷扬机31与第一滑轮32之间的绳索311保持水平状态。这样，在吊装过程中，可以使卷扬机31受到绳索311的拉力保持在水平状态，保证卷扬机31的稳定固定。第二滑轮33位于第一滑轮32的正上方，使两者之间的绳索311保持竖直状态。

在本发明中，滑轮组件34包括两个定滑轮341和一个动滑轮342，其中两个定滑轮341分别固定在套管4两侧的穹顶纵梁121上，动滑轮342位于两个定滑轮341之间的绳索311上。伴随着绳索311的收放操作，动滑轮342沿竖直方向进行上升和下降。此外，在动滑轮342上设有一个吊钩，用于对罐内管道2的上端进行固定连接。

卷扬机31伸出的绳索311，首先沿水平方向延伸至第一滑轮32处，然后绕过第一滑轮32并沿内罐壁板11的竖直方向延伸至第二滑轮33，接着绕过第二滑轮33延伸至滑轮组件34。在滑轮组件34中，绳索311首先绕过两个定滑轮341，然后与动滑轮342固定连接，并将动滑轮342置于两个定滑轮341之间的绳索上。这样，通过该滑轮组件34对罐内管道2进行提升吊装时，只需要对绳索311施加大约为罐内管道2重量1/3的作用力，即可以实现对罐内管道2的提升操作，从而大大降低对吊装设备的工作要求，减少施工成本。其中，在对16万m³lng储罐中重量最大的底部进液管进行吊装时，只需要选用一台5t的卷扬机就可以实现对底部进液管的吊装操作。

步骤s3，吊装罐内管道。首先，通过钢丝绳将位于罐内管道2上端位置的两个吊耳21进行连接，并将连接点置于罐内管道2的管口正上方位置。接着，启动卷扬机31，对绳索311进行释放操作，将设有吊钩的动滑轮342下降至罐内底板13附近。然后，将动滑轮342上的吊钩与钢丝绳的连接点位置进行固定连接，并再次启动卷扬机31，对绳索311进行回收操作，带动动滑轮342上升，进而将罐内管道2由水平放置状态提升至竖直状态，并将罐内管道2与套管4对齐。最后，对罐内管道2进行位置固定。如果是进液管，则将进液管的下端部分与罐内底板13进行位置固定。如果是其他需要穿过套管4的管道，例如仪表管，则将管道的上端部分与对应的套管4进行焊接固定。

优选的，在罐内管道2的下端位置还设有溜尾吊耳22。此时，在卷扬机31对罐内管道2进行吊装前，将一台汽车吊35开入储罐1的内部，并与溜尾吊耳22进行连接。其中，针对16万m³lng储罐的进液管吊装操作，选用一台25t的汽车吊就可以满足辅助吊装要求。这样，在通过卷扬机31对罐内管道2进行由水平放置状态提升至竖直状态的过程中，借助汽车吊35对罐内管道2的下端进行辅助提升，从而避免罐内管道2与罐内底板13发生磨蹭和磕碰。同时，伴随着罐内管道2的位置高度以及与储罐底板13之间角度的不断变化，还可以通过汽车吊35位置的实时移动，对罐内管道2下端位置的变化进行适时地调整，避免罐内管道2发生自由摆动以及与储罐内部其他设备发生磕碰的问题，从而保证罐内管道2在吊装过程的稳定性和安全性。

此外，在采用本发明的方法对需要与套管进行位置固定的罐内管道进行安装时。首先，在罐内管道的预制过程中，在罐内管道的上端位置设置至少两个辅助吊耳。其中，辅助吊耳与罐内管道的上端端口之间距离要大于罐内管道伸入套管的长度，以便于通过导链对罐内管道伸入套管内部的长度进行控制和调整。同时，在套管附近的穹顶纵梁上设置至少两个吊链。接着，在卷扬机将罐内管道提升至套管的下方位置后，将导链与辅助吊耳进行连接，并拆除滑轮组件与吊耳之间的连接。然后，通过导链对罐内管道进行高度的提升和空间位置的调整，使罐内管道保持竖直状态并与套管的中心轴线对齐。最后，在导链的辅助作用下，完成罐内管道与套管之间的位置固定。优选的，在罐内管道的上端设置四个辅助吊耳，并且四个辅助吊耳沿罐内管道的圆周方向均布。同时，在套管两侧的纵梁之间设置两个辅助梁，在两个纵梁和两个辅助梁上分别设置一个导链，用于连接对应位置的辅助吊耳。这样可以对罐内管道的位置和角度进行微调，保证罐内管道与套管进行固定连接时罐内管道位置的稳定。

另外，在不同工况下进行安装时，根据罐内管道的重量以及吊装设备的强度，例如绳索的抗拉强度以及单个吊耳的强度，可以在套管两侧的纵梁之间设置加强梁并对滑轮组件内的滑轮数量以及滑轮组合方式进行适当的调整，从而降低绳索的拉力，保证对罐内管道安装过程的安全性和稳定性。