国之重“气”这样炼成！我国自主设计建造最大LNG储罐项目建设侧记

仙仙 · 发表于 2021-12-8 19:15:32

9月26日，由中国海油自主设计、自主建造的4座22万方LNG（液化天然气）储罐在江苏盐城滨海成功升顶。其单罐容积之大，放眼国内，无出其右。

逐步“攀升”的，不止穹顶。

我国LNG储罐核心建造技术，正跻身世界前列。“在此次22万方LNG储罐的设计建设中，中国海油成功解决了大跨度薄壳结构稳定性、超高剪力墙抗震设计等超大型储罐设计难题，成为国际上少数几个掌握LNG储罐核心技术的设计及建设方。”中国海油LNG储罐设计团队负责人张超告诉记者。

国家天然气产供储销体系建设，获积极推动。“作为国家天然气产供储销体系建设的重点工程，该项目对于提升江苏乃至周边河南、安徽等省份用气保障能力，具有极强的支撑和辐射作用。”江苏省盐城市发展改革委煤炭电力油气处处长陆春光在接受记者采访时表示。

响应国家政策“气”壮华东

作为中国海油在华东地区布局的具有千万吨级运转能力的LNG储备基地，江苏LNG项目于2019年5月开工建造，预计2022年投产运行。建成后，将成为我国规模最大的LNG储备基地。

近日出炉的《中国天然气发展报告（2020）》（以下简称《报告》）显示，2019年，我国进口天然气9656万吨，同比增加6.9%。从进口构成看，管道气进口3631万吨，占比为37.6%；LNG进口6025万吨，占比为62.4%。

不容小觑的是，在全国天然气消费版图中，华东地区占据重要地位。根据《报告》，华东地区是全国天然气消费量最大的区域，2019年消费量达897亿立方米，占全国消费量的29.2%。

此外，从各省消费量来看，全国13个省份用气量超过100亿立方米，其中江苏超过300亿立方米，位列首位。

记者注意到，今年4月，国家发展改革委发布《关于加快推进天然气储备能力建设的实施意见》，鼓励现有LNG接收站扩大储罐规模，进一步加快推进储气基础设施建设，提升天然气储备能力。

另据《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》，在“提升基础设施互联互通水平”一章中，滨海LNG接收站建设亦被提及。

无论顶层设计，还是统计数据，以上种种不难窥见，此次江苏LNG项目里程碑式节点的分量。

“中国海油江苏LNG项目的规划建设，是落实习近平总书记‘四个革命、一个合作’能源安全新战略的生动实践，对优化盐城市能源消费结构，提高清洁能源占比，提升地方政府和城燃企业储备能力，增强地方民生和经济发展用气保障能力，具有重要现实意义。”陆春光指出。

据悉，江苏LNG项目一期工程主要包含储罐工程、工艺厂工程、厂前区、码头工程、110千伏输变电工程等五大单体工程。LNG储罐，因其造价昂贵、结构复杂、需承受零下165摄氏度超低温液体等，成为整个LNG项目建设过程中的核心装备。

升顶又是重中之重。“大型LNG储罐气压升顶相当于屋顶的盖梁，是储罐建造过程中技术难度最大、安全系数要求最高的施工。”中国海油江苏LNG项目现场负责人李峰表示。

四大系统护航一“气”呵成

记者了解到，此次气压升顶施工是利用封闭空间和外界压力差的原理，使用鼓风机向储罐穹顶以下密闭空间内源源不断地输送一定量低压空气，使直径88米、重约940吨的穹顶结构，在克服自重及与外壁之间摩擦力的情况下，按照预定路径平稳上升至56米的高空，并实现与罐顶承压环连接。

与常规的16万方储罐相比，22万方储罐穹顶重量增加30%，面积增加近1000平方米，难度可想而知。

此次成功实现“乾坤大挪移”，有赖于动力系统、平衡系统、密封系统和测量系统“四大护法”。

记者看到，在储罐大门洞口，布置有4台鼓风机，其中有1~2台作为备用，以发电机作为主供电源，作为气压升顶的动力来源。

“要在气压作用下保证穹顶整体的平衡，就像风筝一样，不平衡是飞不起来的。”李峰打了个通俗的比方。为防止升顶过程中拱顶发生倾斜、倾覆等意外，拱顶周围平均分布了24组滑轮组，与拱顶中心滑轮组以钢丝绳相连，利用钢丝绳的张力来调整升顶过程中拱顶的倾斜角度和水平位置。在升顶过程中，如果拱顶的倾斜度大于200毫米，还可通过放置应急配重进行调整。

为保证升顶过程中罐内的压力，使储罐形成一个密封的空间，还需在拱顶周围采用镀锌铁皮、密封布、压条等进行密封，在大小门洞处采用钢板进行密封，以形成密封系统。

同时，需配备由钢盘尺、储罐内壁刻度线等组成的测量系统，用以实时监测罐内压力及升顶高度。

此外，本次升顶还创新性采用自动化监测系统进行辅助，将2组无线压力传感器和6组激光测距装置装在拱顶和外罐壁上，所有数据可以同步、实时显示在智能监测平台上。

“在每个罐升顶前，施工单位、EPC总包单位、业主和监理单位要进行3个100%检查，包括墙体、拱顶、罐内、发电系统、导向系统等10个大类共计76小项的仔细检查。”李峰说。

核心技术研发渐成“气”候

成功升顶的背后，是自主核心技术的厚积薄发。

今年6月，国家能源局发布《2020年能源工作指导意见》，明确要求推动LNG接收站等领域技术装备短板攻关和示范应用。

在该领域，中国海油的筹划早已展开。“为实现LNG储罐设计建造技术的自主化发展，中国海油于2009年组建技术团队，启动LNG储罐技术研究。”张超告诉记者。

“当时国内没有这方面的研究，团队也只有3个人，我们就从储罐的桩基计算开始，一步一步来。”张超语气坚定，一如当年面对再多难关，也岿然不动的那份信念。

他们用桩基研究打下LNG储罐建设的基础，也夯实了团队的“根基”。历时数年攻关，该团队先后完成天津LNG3万方LNG储罐，福建LNG、浙江LNG等多个16万方LNG储罐的设计及建设，实现了我国LNG储罐自主技术从无到有的历史突破。

“原来我们跟德国合作，他们做一套桩基计算方案需要1个多月。而我们现在借助自己的核心技术和算法，一个星期就能做出一套完整的方案，而且计算的工况更多，更为准确。”今昔对比，张超很是欣慰。

得益于算法的日益精进，穹顶的重量也在逐步下降。“之前国外做16万方的储罐，重达800多吨，而目前我们做同样的储罐，只有六七百吨，大大降低了升顶难度。”张超说。

在此过程中，以陈团海博士为代表的一众人才迅速成长，并独当一面。

“项目升顶是重大节点，9月6日我就过来跟进了。”陈团海是中国海油江苏LNG项目技术总监，黑里透红的皮肤成为连日坚守现场的标志性印记。

“有一次我们去出差，飞机落地后，大家发现落下了陈团海。”张超给记者讲起一段小花絮。原来，由于工作量巨大，陈团海在机场心无旁骛地享受着“上网沉浸式体验”，压根没有听到登机通知。“当时就想着离登机还有一段时间，得赶紧充分利用下，多算一会儿。”谈及计算，陈团海带着某种亢奋。

“陈团海负责的有限元计算比较枯燥，相当于把储罐整个建一个模型，把各种材料的属性都模拟出来，这其中要兼顾温度、力学、流体等上百种组合情况，需十分专注。”张超解释称。

也正是这份数十载在于一日的“专注”，让这支团队在世界顶尖梯队争得一席之位。据了解，目前只有韩国和日本拥有22万方以上LNG储罐建造经验。

此次成功升顶，拉开了我国超大型LNG储罐建设的序幕，使超大储罐成为我国LNG储备基地建设的主力军。张超告诉记者，他们已瞄准世界最大容积——27万方LNG储罐的设计建造，正向着目标持续发力。

精益项目管理平添底“气”

升顶仪式主持完毕，李峰终于松了一口气。谈及日常项目管理，他表示：“标准已定，那么落实就不能有偏差，不能打折扣，细节就是要去抠，‘强迫症’还是要有的。”李峰语速很快，给人雷厉风行之感。

一张条框清晰的工作日志，占据了李峰大半个办公桌。记者看到，上面红色、蓝色、绿色的标注密密麻麻，更像是一个动态版的工程进度条。

“想好了怎么干，再干就不难。”李峰一直坚信。这种想法也投射到日常的项目管理工作中，尤其在疫情防控期间，“工期耽误不得，人、机、料什么时间到位，该怎么干，都要提前规划好。”他强调。

今年5月，江苏LNG项目“智慧工地”系统正式上线，实现了施工现场实时状况可掌握、全过程可追溯，也让李峰安心不少。

“你看，这个智能门禁系统具有人体测温和风险提示功能，‘人脸、卡证和个人保护设备标准穿戴’任一项不符，就进不了施工区域，非常实用。”李峰打开手机App，向记者介绍道。

记者看到，在特种设备方面，该系统可显示塔吊的吊重、转角、高度、风速、运转和操作人员状态等控制数据，实现偏差分析和预警，便于管理人员全方位、全时段地掌握塔吊作业情况。

人员管理系统除显示工种、年龄、单位等基本信息外，可对来自高风险地区的人员进行自动提醒，为疫情防控期间的入场筛查工作提供便利。

据了解，除了工程智能管理化，该项目现场还坚持建设施工标准化、安全培训实战化、员工关怀人文化，高质高效地推进工程建设。

“我们建立了安全实物培训基地，很受欢迎。”据李峰介绍，该基地围绕基础理论培训、作业实物体验、事故VR情景3个方面18个模块，将作业现场安全培训从“纸上谈兵”变为“实战演练”，助力项目安全平稳建设。

值得一提的是，江苏LNG项目的党建活动也极具特色。“我们成立了创优联合临时党支部，以‘党建引领工程建设新作风，联合支部践行创优新任务’为工作原则，以‘同一团队、同一使命’为沟通文化。”李峰说。

作为创优联合临时党支部的书记，李峰还巧妙地将LNG解读为“老牛哥”，创作一曲《滨海老牛哥》，唱尽工程建设的酸甜苦辣。

“我在这里啊，扎根守护她，滨海的土亲吻过脚丫。如果狂风大，需要扛起她，咬咬牙，就好了。”李峰将真情诉诸歌词，也道出江苏LNG项目建设者的共同心声。

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