LNG全容罐拱顶气吹顶升过程密封设备及施工工艺

摘要

LNG全容罐拱顶气吹顶升过程密封设备及施工工艺，属于LNG全容罐设备技术领域。设备包括主密封和辅密封，所述的主密封为多块首尾搭接的主密封板（1），主密封板（1）的上沿固定在罐顶蒙皮板（7）下表面上，辅密封为搭接在主密封板（1）下部的辅密封软板（2）。施工工艺为按照一定规格裁剪上述主密封板（1）和辅密封软板（2）后，利用龙门板（3）、楔子（4）将主密封板（1）固定在罐顶蒙皮板（7）下表面上，将辅密封软板（2）粘在主密封板（1）下沿，密封合格后，通入足量空气，完成拱顶气吹顶升。本发明解决了LNG全容罐拱顶气吹顶升过程中密封系统安装困难、密封效果不佳、对混凝土外罐壁要求高的难点。

说明书

技术领域

LNG全容罐拱顶气吹顶升过程密封设备及施工工艺，属于LNG全容罐设备技术领域。

背景技术

LNG全容罐是一种液化气体大型存储设备，在LNG全容罐的建造过程中，在混凝土外罐内底部完成吊顶和拱顶的施工后，需要整体气吹顶升至罐顶位置固定。气吹顶升过程中的密封工艺非常关键。其中，罐顶板四周与混凝土外罐之间的间隙密封最为关键。对此传统的密封工艺主要分为软密封和硬密封两种。例如：1、在罐顶板四周、顶板的下方整体安装镀锌铁皮，铁皮间搭接后用螺栓固定在罐顶板上，依靠螺栓和混凝土罐壁的作用力自然形成弧度与混凝土罐壁接触密封。这是一种硬密封，还可以在镀锌铁皮下表面通过密封胶粘贴两层塑料膜以增加密封性，但是仍不能脱离硬密封的范畴。这种密封方式存在镀锌铁皮弯弧、安装、拆除难度大，密封胶粘帖工序繁琐，对罐壁圆整度要求高，密封效果不理想等缺点。2、在罐顶板四周体安装一圈钢扣板，钢扣板通过螺栓直接固定在径向梁上，再利用这圈钢扣板固定一圈橡胶板，橡胶板通过钢扣板自身的角度形成与混凝土罐壁之间的夹角，依靠钢扣板和混凝土罐壁的作用力形成弧度同样实现与混凝土罐壁接触密封。这是一种软密封，这种密封方式缺点是：橡胶板自身支撑力不足，钢扣板安装繁琐，顶升过程中与罐壁摩擦力大、材料消耗浪费等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种加工难度低、安装拆除简便、密封效果好的LNG全容罐拱顶气吹顶升密封设备及施工工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该LNG全容罐拱顶气吹顶升密封设备，其特征在于：包括主密封和辅密封，所述的主密封为多块主密封板首尾搭接形成包围在罐顶蒙皮板周圈的硬密封，主密封板间搭接宽度在100~110mm，主密封板的上沿利用龙门板和楔子配合固定在蒙皮板下表面上；所述的辅密封为通过辅密封软板间搭接形成的软密封，辅密封软板搭接在主密封板下部，辅密封软板与主密封板间的搭接宽度在160~170mm，辅密封软板间的搭接宽度在150~160mm，辅密封软板搭接主密封板后的余量宽度为200~220mm。

顶升过程中，密封系统承受的平衡压强150mmH₂O，平均速度为200~300mm/min，主密封板之间长度为1442mm，取搭接宽度安全系数为0.06，则搭接量为D₁=100mm＞1442×0.06=87mm。气吹顶升过程中主密封板、辅密封软板承受压强相同，辅密封软板承受的最大压强为主密封板承受最大压强的70%，取两者之间搭接量为D=160＞D₁/0.7=143mm。

所述的主密封板为1442mm×700mm的镀锌铁皮。

所述的辅密封软板为2834mm×360mm的铝箔玻璃布。

此密封系统中，主密封板为主要支撑部分，具有硬密封强度好的优点，铝箔玻璃布为弹性密封部分，具有软密封密封性好的优点。由于无法保证外罐壁圆度完全均匀，需要根据图纸理论距离增加密封系统余量，以保证顶升过程中，密封系统与外罐壁紧密贴合。径向梁外缘与外罐壁之间弧度方向理论距离为L₁=240mm，取镀锌铁皮宽度为700mm＞2L₁+D=640mm。罐顶蒙皮板边缘与外罐壁之间理论距离为L₂=90mm，取铝箔玻璃布宽度为200mm＞90mm×2=180mm。

所述镀锌铁皮的厚度为0.75mm。

所述铝箔玻璃布的厚度为0.5mm。

根据材料弹性、强度、采购难度等，选择镀锌铁皮厚度为0.75mm，便于弯弧，且强度较好，提供足够支撑满足气吹顶升过程的压强要求，又不会因为弹性过大与罐壁间形成太大的摩擦力而增加气吹顶升阻力。选择铝箔玻璃布厚度为0.5mm，其弹性约为镀锌铁皮弹性1.4倍，与镀锌铁皮间配合紧密，提供更好的弹性以与罐壁间实现较好的密封，配合镀锌铁皮弹性的弹性增强对罐壁形状的适应能力，罐壁圆整度要求低，保证了密封设备与外罐罐壁间的严密性，而又不会因为与罐壁间的摩擦而磨损，重复利用效果好。硬密封与软密封相结合，预先施加的应力较小，减少了密封系统安装、拆除工作量。

所述主密封板的上沿上固定龙门板处开设固定孔，固定孔间间距为447mm，两侧的固定孔至主密封板首尾边沿的距离为274mm，主密封板的下沿向内弯折12o。

顶升过程中，平衡压强为150mmH₂O，主密封板受力为1.5KN，单个龙门板可承载力约为0.8KN，故需要至少3个龙门板。由于主密封板之间搭接量为100mm，两主密封板搭接部分受力为2倍，取龙门板固定孔间距为447mm，两侧固定孔间距为274mm。主密封板向内弯折方向基本按照圆弧方向，角度优选为12 o，受力均匀，避免主密封板安装过程中存在应力，减小顶升过程中与外罐壁摩擦力。

一种上述LNG全容罐拱顶气吹顶升密封设备的施工工艺，其特征在于：

1）安装主密封：载定多张镀锌铁皮作为主密封板，将主密封板的下沿向内弯折12o，弯折宽度为10mm；在主密封板的上沿按上述间距开设固定孔，在固定孔位置利用龙门板、楔子将主密封板固定在罐顶蒙皮板下表面上，固定完成后将楔子点焊在蒙皮板上；然后逐件安装主密封板形成周圈硬密封，主密封板之间搭接量为100~110mm保证两两之间紧密连接；再粘接密封主密封板连接之间的缝隙；

2）安装辅密封：主密封全部安装完成后，载定多张铝箔玻璃布作为辅密封软板，将辅密封软板粘在主密封板下沿使软密封与硬密封相结合，与主密封板的搭接尺寸为160~170mm，辅密封软板间的搭接宽度在150~160mm，辅密封软板搭接主密封板后的余量宽度为200~220mm；

3）气吹顶升：检查上述密封装置密封情况合格后，向罐内通入足量空气，即可完成拱顶气吹顶升，拱顶气吹顶升平均速度200~300mm/min，保持罐内压强在150mmH₂O；拱顶气吹顶升完成，拱顶与承压环固定、焊接完成后，拆除本密封设备。

与现有技术相比，本发明的LNG全容罐拱顶气吹顶升过程密封设备及施工工艺所具有的有益效果是： 

本发明中以主密封板为主要支撑部分，增加硬密封强度，配合辅密封软板弹性密封部分，增强加软密封密封性能。本发明根据图纸理论距离增加密封系统余量，以保证顶升过程中，密封系统与外罐壁紧密贴合。本发明加工难度低，免除全部采取硬密封情况下，主密封板弯弧加工难度大的问题。硬密封与软密封相结合，预先施加的应力较小，减少了密封系统安装、拆除工作量。硬密封的作用是为密封系统提供支撑，软密封的作用是保证密封的严密性，两者结合，密封效果显著。

本发明解决了LNG全容罐拱顶气吹顶升过程中密封系统安装困难、密封效果不佳、对混凝土外罐壁要求高的难点。本发明大大提高了密封系统安装简便性，提高密封效果，减少加工量，具有灵活、简便、易于安装拆除等特点。

附图说明

图1是LNG全容罐拱顶气吹顶升过程密封设备与拱顶连接相对位置的示意图。

图2是LNG全容罐拱顶气吹顶升过程密封设备中主密封与辅密封搭接关系示意图。

图3是LNG全容罐拱顶气吹顶升过程密封设备中主密封示意图。

图4是图1中a处放大图。

图5是图1中b处放大图。

其中：1、主密封板  2、辅密封软板  3、龙门板  4、楔子  5、固定孔  6、径向梁  7、蒙皮板  8、外罐壁。

具体实施方式

图1~5是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~5对本发明做进一步说明。

参照附图1~5：一种LNG全容罐拱顶气吹顶升密封设备的最佳实施方式，包括主密封和辅密封，其中主密封为搭接宽度在100~110mm的多块首尾搭接的主密封板1，主密封板1为1442mm×700mm的镀锌铁皮，厚度为0.75mm，参照附图：1、2、4：主密封板1的上沿利用龙门板3和楔子4配合固定在罐顶径向梁6上覆盖的蒙皮板7下表面上，主密封板1的上沿上设置龙门板3的固定孔5间的间距为447mm，两侧的固定孔5至主密封板1首尾边沿的距离为274mm，参照附图3：主密封板1的下沿向内弯折12o，弯折宽度为10mm，使密封装置受力均匀，避免主密封板安装过程中存在应力，减小顶升过程中与外罐壁8间的摩擦力。参照附图1、5：辅密封为搭接在主密封板1下部的一周辅密封软板2，辅密封软板2为2834mm×360mm的铝箔玻璃布，厚度为0.5mm,；参照附图2：主密封板1与辅密封软板2间搭接后相互粘接固定，辅密封软板2与主密封板1间的搭接宽度在160~170mm，辅密封软板2间的搭接宽度在150~160mm，辅密封软板2搭接主密封板1后的余量宽度为200~220mm。

下面通过具体实施例对本发明LNG全容罐拱顶气吹顶升过程密封施工工艺做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。

实施例1

1）安装主密封板：载定多张规格为1442mm×700mm的镀锌铁皮作为主密封板1，将主密封板1的下沿向内弯折12o，弯折宽度为10mm。在主密封板1的上沿上开设固定孔5，固定孔5间的间距为447mm，在固定孔5位置利用龙门板3、楔子4将主密封板1固定在罐顶蒙皮板7下表面上，固定完成后，将楔子4点焊在蒙皮板7上；然后依次逐件安装主密封板1，主密封板1之间搭接量为110mm保证两两之间紧密连接；再用密封胶封住主密封板1连接之间的缝隙。

2）安装辅密封板：主密封全部安装完成后，用密封胶带将辅密封软板2粘在主密封板1下沿，辅密封软板2为2834mm×360mm的铝箔玻璃布，与主密封板1的搭接尺寸为160mm，辅密封软板2间的搭接宽度在160mm，辅密封软板2搭接主密封板1后的余量宽度为200mm；

3）气吹顶升：检查密封系统密封情况合格后，使用风机向罐内通入足量空气，即可完成拱顶气吹顶升，拱顶气吹顶升平均速度300mm/min，充气量312790m³，提升高度37015mm，保持罐内压强在150mmH₂O；拱顶气吹顶升完成，拱顶与承压环固定、焊接完成后，拆除本密封设备。

实施例2

1）安装主密封板：载定多张规格为1442mm×700mm的镀锌铁皮作为主密封板1，将主密封板1的下沿向内弯折12o，弯折宽度为10mm。在主密封板1的上沿上开设固定孔5，固定孔5间的间距为447mm，在固定孔5位置利用龙门板3、楔子4将主密封板1固定在罐顶蒙皮板7下表面上，固定完成后，将楔子4点焊在蒙皮板7上；然后依次逐件安装主密封板1，主密封板1之间搭接量为100mm保证两两之间紧密连接；再用密封胶封住主密封板1连接之间的缝隙。

2）安装辅密封板：主密封全部安装完成后，用密封胶带将辅密封软板2粘在主密封板1下沿，辅密封软板2为2834mm×370mm的铝箔玻璃布，与主密封板1的搭接尺寸为170mm，辅密封软板2间的搭接宽度在150mm，辅密封软板2搭接主密封板1后的余量宽度为200mm；

3）气吹顶升：检查密封系统密封情况合格后，使用风机向罐内通入足量空气，即可完成拱顶气吹顶升，拱顶气吹顶升平均速度250mm/min，充气量312000m³，提升高度37000mm，保持罐内压强在150mmH₂O；拱顶气吹顶升完成，拱顶与承压环固定、焊接完成后，拆除本密封设备。

实施例3

1）安装主密封板：载定多张规格为1442mm×700mm的镀锌铁皮作为主密封板1，将主密封板1的下沿向内弯折12o，弯折宽度为10mm。在主密封板1的上沿上开设固定孔5，固定孔5间的间距为447mm，在固定孔5位置利用龙门板3、楔子4将主密封板1固定在罐顶蒙皮板7下表面上，固定完成后，将楔子4点焊在蒙皮板7上；然后依次逐件安装主密封板1，主密封板1之间搭接量为110mm保证两两之间紧密连接；再用密封胶封住主密封板1连接之间的缝隙。

2）安装辅密封板：主密封全部安装完成后，用密封胶带将辅密封软板2粘在主密封板1下沿，辅密封软板2为2834mm×380mm的铝箔玻璃布，与主密封板1的搭接尺寸为160mm，辅密封软板2间的搭接宽度在160mm，辅密封软板2搭接后的余量宽度为220mm；

3）气吹顶升：检查密封系统密封情况合格后，使用风机向罐内通入足量空气，即可完成拱顶气吹顶升，拱顶气吹顶升平均速度200mm/min，充气量313200m³，提升高度37015mm，保持罐内压强在150mmH₂O；拱顶气吹顶升完成，拱顶与承压环固定、焊接完成后，拆除本密封设备。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。