尹付军，胡 翀，刘慧勋，王 春

1.中国核工业第五建设有限公司，上海 201512

2.上海液化天然气有限责任公司，上海 200021

目前，我国LNG 储罐的主力罐型为16 万m3全容式储罐[1]。近年来，更大容积的储罐正在不断研发和建造。2015年，江苏LNG 项目建成了全国最大的单台20 万m3LNG 储罐；2017年，上海LNG 项目两台20 万m3LNG 储罐开工建设。

LNG 储罐中存储的液化天然气温度低达-165℃，尽管罐内LNG 与外界环境之间采用了约1 m 厚度的保冷层隔离，但LNG 的冷量仍然会缓慢地传导至罐外，甚至导致基础冻裂，须设法消除这些冷量[2]。现行主要采用空气对流和电伴热两种方式消除冷量，基于地质原因，上海LNG 项目20 万m3储罐采用了落地承台结构，地基内部没有空气对流途径，因此采用电伴热方式抵消冷量。

1 承台电伴热管介绍

承台电伴热由电伴热系统和测温系统构成，电伴热系统和测温系统的加热、测温元件使用不锈钢管保护，保护钢管之间使用套管焊接连接。电伴热保护钢管在承台内的分布如图1、图2所示，其中测温管分为上、下两层。每座储罐承台中，电伴热保护管长度约10 000 m，测温保护管长度约2 000 m。

图1 承台电伴热管平面布置

图2 电伴热管在承台截面中的布置示意

2 承台电伴热施工技术

2.1 承台电伴热施工流程

电伴热管施工流程见图3。

图3 电伴热管施工流程

2.2 材料进场验收

电伴热管为不锈钢管，材料进场时，应对到货数量进行清点，检查钢管的包装是否完整，管端是否有塑料帽保护，并检查材料的质量证明书上的化学成分和力学性能是否满足设计文件的要求，对管径和壁厚进行抽检，检查钢管的标识和外观。对于表面有锈迹、划痕、标识不清的钢管，应进行隔离处理。

2.3 电伴热管下料预制

不锈钢管应使用不锈钢专用切割片和磨头进行切割和打磨。下料后逐根检查钢管两端是否有毛刺，如果有，则使用内磨机打磨光滑。用弯管机将环形电伴热管出入端弯曲成指定的弯曲半径，弯曲后应使用钢球检查弯曲部位的管径是否满足要求。所有不锈钢管伸出承台的管端进行套丝。上、下层测温管使用短管固定成一体，以便于钢管安装时下层测温管的固定，见图4。

图4 测温管连接、固定示意

2.4 电伴热管焊接

焊接前必须对焊道25 mm 范围内进行清洗抛光，去除油污等。不锈钢管插入连接套管时，两个不锈钢管之间至少预留1 mm 间隙，见图5。焊接应按照图纸和WPS 的要求进行，尽量使用小电流焊接[3]，防止较大的热输入量导致管道变形。焊接完成后，对焊缝进行100%目视检查。焊缝检查合格后使用不锈钢专用酸洗膏对焊缝进行酸洗钝化。

图5 套管连接示意

2.5 电伴热管安装

安装前根据图纸，在承台顶层钢筋上用记号笔标记出不锈钢管的位置。先穿入直埋电伴热管和测温管，再穿入环形电伴热管，各类钢管和钢筋的固定见图6。

图6 各类钢管和钢筋布置示意

安装时，先将套管焊接连接成较长的管段再穿入，穿插过程中，使用钢筋钩钩住套管，防止套管受重力作用下垂，可适当调整套管的水平位置，以避开马凳支撑筋和锚固带。不锈钢管应使用包胶铁丝与钢筋绑扎固定，绑扎间距2 m 左右为宜；电伴热环形管可适当减小绑扎间距，以保证环形管的曲率。不锈钢管禁止与钢筋直接接触，应使用与承台相同标号的梅花形水泥垫块隔开，防止渗碳[4]。钢管应伸出承台至少150 mm，考虑土建施工误差，应适当增加伸出的长度。钢管安装后，在管道伸出承台的位置，按照图纸对管道进行编号。

2.6 电伴热管吹扫和通球试验

安装完成后，使用压缩空气对钢管进行逐根吹扫，清除管内的杂物，再使用直径不小于2/3 钢管内径的钢球逐根进行通球试验[5]。试验时，将钢球放入管口内，在管口连接压缩空气管，采用压力不大于0.6 MPa 的压缩空气吹动钢球，使之从管道的另一端吹出。通球时，应在出球管口设挡球、收球装置。上述各项工作完成后，用管帽将露出承台的管端进行封堵，防止异物进入。

3 结束语

本文在简要介绍上海LNG 项目20 万m3LNG储罐承台电伴热管布置要求的基础上，较为详细地论述了储罐承台电伴热管的施工工艺，并对材料进场验收和电伴热管的下料预制、焊接安装、吹扫与通球试验等关键工序进行了重点阐述。上海LNG项目20 万m3LNG 储罐承台电伴热安装工程按照上述流程和措施进行了施工，各项质量指标均符合设计和规范要求。