煤层气液化储备调峰中心内罐工程气顶升施工方案.doc

文件编号： 燃气有限公司沁水煤层气液化储备调峰中心 内罐工程 气顶升施工方案 编制： 审核： 批准： 版次：第1/A版 目 录 1 1编制说明编制说明 1 1 1.1适用范围 1 1.2相关单位 1 2 2工程概况工程概况 1 1 2.1现场地点环境 1 2.2施工工期安排 1 2.3基本参数 1 3 3编制依据编制依据 2 2 4 4施工工艺流程施工工艺流程 3 3 5 5施工工艺施工工艺 4 4 5.1气顶升施工工艺简介 4 5.2气顶升基本参数 5 5.3气顶升设备 .10 5.4密封系统 .15 5.5测量工具 .16 6 6人员组织和职责分配人员组织和职责分配 1616 7 7施工安全控制施工安全控制 1818 7.1气吹顶升工具检查 .18 7.2人员的控制 .18 7.3气压顶升的控制 .19 7.4气压顶升过程的控制 .19 7.5高空作业和防坠落 .19 7.6人员培训 .19 7.7环境条件 .19 7.8其他内容 .19 8 8检查内容检查内容 2020 9 9紧急准备情况紧急准备情况 2020 9.1应急管理的对象 .20 9.2急救措施 .21 9.3应急处理和信息传递 .21 1010施工计划施工计划 2121 10.1 人力计划 .21 10.3 工机具计划.21 1111附件附件 2222 11.1 附件-1 人员观测点防护栏杆 22 11.2 附件-2 拱顶固定形式 23 11.3 附件-3 人员及观测点分布图 23 11.4 附件-4：检查确认表 .24 11.5 附件 5 气顶升计划 .29 11.6 附件 6 平衡装置平面布置图 .30 11.7 附件 7 平衡装置立面布置图.31 11.8 附件 8 罐顶气顶升平衡装置 T 型架图 .32 11.9 附件 9 平衡装置滑轮组图.33 11.10 附件 10 密封装置布置图34 11.11 附件 11 大门洞临时封闭图 35 11.12 附件 12 小门洞临时封闭图 36 11.13 附件 13 风机性能参数 37 11.14 附件 14 风机及风道布置图 38 11.15 附件 15 风机安装图 39 11.16 附件-16 记录表 .40 11.17 附件-17 专项 JHA 培训/分析 41 0 1 编制说明编制说明 1.1适用范围适用范围 本气顶升施工方案用于指导山西燃气有限公司沁水煤层气液化调峰储备中心低温罐罐 顶气吹顶升施工任务。本方案重点描述了低温罐罐顶顶升程序及相关安全、技术质量和 施工管理要求。 1.2相关单位相关单位 燃气有限公司沁水煤层气液化调峰储备中心项目建设单位为华港燃气有限公司、监理 单位为上海宝钢工程咨询有限公司、总承包单位为中国石油工程设计有限责任公司华北 分公司、LNG 储罐计单位为梯杰易气体工程有限公司（以下简称 TGE）、施工单位为中国 石油天然气第一建设公司。 2 工程概况工程概况 2.1现场地点环境现场地点环境 本项目位于山西省晋城市沁水县端氏镇金峰村，该地区属于山区地形，北温带季风 气候，常年干旱少雨。 2.2施工工期安排施工工期安排 低温 LNG 储罐气顶升计划 2014 年 9 月 22 日达到顶升条件，具体日期参照当地天气情 况及气象信息具体确定，一般气顶升时间为 1 个工作日。 2.3基本参数基本参数 全容积LNG低温储罐 参数 外罐内罐 设计温度环境温度 -166 罐直径42000mm（内壁） 40000mm 罐壁高 26880mm23877mm 设计最高液位 20700mm22760mm 穹顶半径 42000None 水压试验高度 None13941mm 1 3 编制依据编制依据 3.1燃气有限公司沁水煤层气液化调峰储备中心低温 LNG 储运装置工程 EPC 承包合同 3.2已有的设计文件 3.3TGE 公司提供的制作安装工艺和相关技术质量要求及图纸 3.4BS EN14620-2-2006 3.5其它现行的国家和行业标准规范 3.6燃气有限公司沁水煤层气液化调峰储备中心 LNG 储运装置工程低温罐区施工组织设 计 3.7燃气有限公司沁水煤层气液化调峰储备中心 LNG 储运装置工程低温罐施工方案 2 4 施工工艺流程施工工艺流程 3 5 施工工艺施工工艺 5.1气顶升施工工艺简介气顶升施工工艺简介 5.1.1 吹升准备 5.1.1.1外罐混凝土墙体浇注完成，并对混凝土墙体的内径允许偏差、椭圆度、垂直度、 外观质量等内容进行验收，并办理相关交接手续。 5.1.1.2外罐墙体顶部的承压环、承压杆已经安装完，无损检测完，椭圆度、标高、内 半径等允许偏差均在规范要求之内。 5.1.1.3确认罐顶钢结构，顶板的安装和焊接工作全部完成，罐顶下方的铝吊顶及其人 行走平台已安装就位。 5.1.1.4对罐顶盖板的边缘进行切割，保证罐顶盖板与外层水泥罐壁之间的间隙，避免 罐 顶盖板在气升期间发生卡塞现象。 5.1.1.5采用钢板（背面带加强筋）封闭外罐混凝土临时大小门洞，用盲板对罐顶开孔 进行密封（泵柱套管等临时盖板加“井”字形加强筋） ，顶升前由土建单位封堵临时排 水孔。 5.1.1.6设立送风系统：在外罐壁临时大门处，设两个风道，采用一台鼓风机向罐内送 风；为防止气升中途停电，用发电机供电。送风系统（鼓风机，风道，风门，调风装置） 安装完成，在风机安装就位后要对风机的送风性能进行测试，保证在罐顶气吹时的送风 压力。 5.1.1.7安装密封装置：在外罐顶边缘设立环向密封挡板，并在密封挡板上安装密封装 置； 5.1.1.8安装平衡装置：从外罐承压环上均匀设置 12 个平衡装置临时支撑，并用钢丝绳 由临时支撑经外罐顶边缘设置的滑轮转至穹顶下方，再经过穹顶与悬顶中间达到穹顶对 面，再设置滑轮引至罐底预埋件上，在安装过程中一定要保证 12 根钢丝绳绷紧，且各 根钢丝绳的松紧程度一致，以保证罐顶在顶升时各个方向所受的力相等。 5.1.1.9安装临时锁紧装置：在外罐承压环上和相对应的外罐顶边缘的梁上焊接龙门卡， 做好吹升后外罐顶与承压环板连接准备工作。 5.1.1.10设立监控系统：在顶升前设立监控系统；罐顶气顶升前罐内压力监测系统安装 完毕（罐顶和临时大小门处各安装一个“U”型管压力计）用于监测气升期间罐内压力。 5.1.1.11罐顶气升平衡性观测尺安装完毕（应在罐顶 0、90、180 、270四个方位 4 各布置一把盘尺，用于测量罐顶上升的速度和方位的偏移量，同时在混凝土墙内壁 0、180每间隔 1m 用白色油漆进行方位及高度标识） ；计算罐顶配重重量，并按要求进 行配重设置。 5.1.1.12气顶升 经检查确认气顶升准备工作已全部就绪后，在正式气顶升前先进行预顶升，将两台鼓 风机的出风门关上，启动风机使其达到一定压力后，将一台风机出风门全部打开向罐 内送风，当罐内的风压使罐顶缓缓上升时，位于罐顶的人员要密切关注罐顶密封情况 和平衡状态，当穹顶上升高度达到 100mm 时，调节进风量，保证拱顶平衡，联合检查 确认密封及平衡配重等；如满足气顶升条件，开始进行正式气顶升，顶升高度达到 200mm 过程中再次检查确认平衡配重情况，确认满足要求后，将罐内的所有人员全部 撤出，然后根据罐顶上升速率和平衡状态，可适当加大风机进风量，加快罐顶上升速 度，上升速度不宜过快，升速控制在 200300mm/min。 当罐顶距承压环 2000mm 时，将小门洞放气孔（为防止罐内气压下降过快，放气口加 设在小门洞临时封门板上）闸板慢慢打开，调整罐顶上升速度，对罐顶方位进行检查、 调整、确认，做好罐顶与承压环连接准备工作。 当罐顶板与承压环贴紧时，迅速利用临时连接件连接罐顶板和承压环，进行罐顶板与 承压环组对，组对后 12 名焊工均布，沿同一方向同时进行罐顶盖板与承压环之间焊 道焊接。临时连接形式如图所示： 当所有焊缝焊接完成后，开始进罐顶严密性试验，严密性试验通过后，气顶升结束， 关闭风机，打开临时门和罐顶人孔。 5.2气顶升基本参数气顶升基本参数 5.2.1 相关计算式 5.2.1.1单位换算： 1Patm=1.01*105 Pa=10.3mH2O（g=9.8N/kg） ；即:1Pa=1N/m2=0.103mmH2O； 5.2.1.2罐直径为 R=42m，计算面积 A=r2=21*21=1385m2 5.2.1.3拱顶自重计算： 5 顶升自重计算表 序号项目描述单位重量备注 1拱顶梁kg43469 2拱顶板kg69340含尼尔森螺栓 3中心圈kg3189 4内轨道梁kg4152 5外轨道梁kg4277 6套管及补强圈kg11771 7电动葫芦kg1060 8铝吊顶kg20106 9铝吊顶加强圈及吊杆kg9084 10工程实体重量kg166288 11配筋重量 1kg1403180-198 12配筋重量 2kg1160210-228 13配筋重量 3kg670252-270 14配筋重量 4kg1565300-330 15顶升总重kg17148610+11+12+13+14 16罐壁摩擦力及提升附属件kg188635K=1.1*15 5.2.1.4浮力计算：F 浮 =gv=mg/A=188635*9.8/1385=1.335KPa=137.5mmH2O； 5.2.1.5漏风量系数:L=1.2 5.2.1.6压强比： 1.01*105/（1.01*105+1.335*103）=0.987； 说明:P1 罐顶 2 1 1 2 P P V V 上部压力(大气压)，P2 罐内达到起升时的压力，V1 指 P1 压力下的体积，V2 达到起升压 力时原有气体经压缩后的体积。 5.2.1.7经计算，罐顶在起升之前的内部空间容积 V1=6614m3； 5.2.1.8V 浮=V1/0.98=6701m3 ，V 浮指达到起升条件时所须要的进气量；本工程选用 900 m3 /min 风机 2 台，一用一备，经计算，约 10 分钟后可达到起升风量条件； 5.2.1.9每分钟的起升高度计算：风机额定出风量额定*功率系数（0.70.8） 风机台数*压强比（0.9856）/空间投影面积 A(单位 m2)*漏风量系数 1.2。 5.2.1.10已知，V 额定=900m3/min，n=1，A=1385m2;计算 H；Hmin=900*0.7*0.987/(1385*1.2)=374mm/min， Hmax=900*0.8*0.987/(1385*1.2)=428mm/min。 6 5.2.2 气顶升基本参数表： 表 5.2.2 外罐顶基本参数表 顶升内容气顶升参数 总重189 吨（含平衡配重及钢丝绳摩擦力） 平衡压力 P0=G/S 137.5mmH2O 顶升压力（P 升）P=KXP0（1.11.2）151165mmH2O 吹升前期进风时间10 分钟 提升速度250mm/min(平均)， 300mm/max(最大) 拱顶上升距离 24984mm 升顶持续时间90 分钟（近似值） 最大耗风量（包括 20%的空气泄漏） 505m3/min 5.2.3 罐顶总重及配重分布 5.2.3.1拱顶自重平衡计算表 管口编 号 开孔位置 开孔半径 （mm） 拱顶套管增加重 量（Kg） 配筋方位 （水平半径） 配筋重量 （Kg） N4211718700362 N71231870081 298 R20000 400（电动 葫芦） N50、90、180、270) (20件) 6-1 6-2 396=288 3-2 3-3 外罐墙壁7B浇筑段的顶面标高 1800200 700 R24000 混凝土墙 107 828 9 224 8 5-3 1540 1650 (顶顶外表面) 700 R21000 混凝土墙 9 6 圆尖 150 400 至少150 7-1 7-3 “a“ 7-2 外罐罐壁7B浇筑段的顶面标高 8 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、T、 名称 规格标准 材质数 量单重总重序 号备 注 GB/Q345D GB/Q345D GB/Q345D a b T型架立柱 GB/Q235B8 5-7 5-7PL650150 GB/Q345D24 1682 2319 100100 200 770 1540 6 TYP. 5-4 130 675 5 10 10粘带 75250 拱顶板 150 26 R13 平衡装置钢丝绳 顶板上表面开孔详图 8-1 8-2 8-3 上部拉耳12 8-3 8-2 8-1 PL241000150GB/Q345D GB/Q235 12 12 201000100 250 100 R50 R20 、 、 、 PL24100100 10TYP. 10TYP. 42000 42000 12 12 12 12 60 H200200710 H200200710 QSLNG-CDFA-0003 第 32 页 件 9 平衡装置滑轮组图 ABCDEF 1 2 3 4 1 2 3 4 ABCDEF 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 1 3 2 5 4 7 6 518 126 274 118 详图5 9024 181 70 30 50 200 114 220 12187 250 6 5 4 2 3 详图6 518 20010 140 60 88 140 33 200 3 32 156 ?33 ?156 ?196 ?200 ?93 90 93 4 40 详图1 滑轮组 1 2 3 4 5 6 7 、48 、 详图2 136 ?32 48Q235B 250 220 63 11457 详图3 PL12x250x22072Q235 148 30 详图4 PL12x148x3096Q235 PL12x200x11448Q235 PL12x518x22024Q235 PL12x170x4096Q235 170 40 详图7 ?32、 、 30 20 ?400X200 Q235B 、 、 、 QSLNG-CDFA-0004 第 33 页 11.8 附件附件 1010 密封装置布置图密封装置布置图 AB 1 、第 张共 张、 、 、 、 、 、 、 、 、规 格、 、 、 80mm、 、 、60、 QSLNG-CDFA-005 、3、 、3、 1200米 、 、 240、1 75 1614mm 、3、 第 34 页 11.9 附件附件 1111 大门洞临时封闭图大门洞临时封闭图 ABCDEF 1 2 3 4 1 2 3 4 ABCDEF 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 4330 、 、 、 风道在封闭板上的 开口（8001000） 大临时开口封闭 注2 视图 100485.3/8.5 200759/11 PL619504820 PL615004820 4802 、 、 （从罐外往里看） 1、 、 、 2、 、 3、mm、 4、1、 5、 、 6、 7、 视图 、223150 GB/Q235A GB/Q235A GB/Q345d GB/Q345d 、 PN16 DN15 、 DN15X16、 GB/Q235A 、 风道在封闭板上的 开口（8001000） 22的孔 QSLNG-CDFA-005 第 35 页 11.10附件附件 1212 小门洞临时封闭图小门洞临时封闭图 ABCDEF 1 2 3 4 1 2 3 4 ABCDEF 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 小临时开口封闭 （从罐外往里看） 2 预埋件 1 3 视图 3 2 1 、 1、 、 2、 3、mm、 4、1、 5、 、 6、 7、 6 视图 、/、 、 GB/Q235A 200759/11 100485.3/8.5 PL617653030 GB/Q235A GB/Q235A 、 、223 L=1500GB/20# OR EQ 、 PN16 DN15GB/Q235A OR EQ 、 DN15X16、 、 、 QSLNG-CDFA-006 第 36 页 11.11附件附件 1313 风机性能参数风机性能参数 风机产品性能参数 型号机号转速工作温度全压 Pa流量 m3/h有效功率功率 KW 227997472 5-56-1114.2D99020 361756877 81%90 第 37 页 11.12附件附件 1414 风机及风道布置图风机及风道布置图 ABCDEF 1 2 3 4 1 2 3 4 ABCDEF 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 1#风机系统 2#风机系统 1322 800800 4500 罐 内 侧 4408 风道在封闭板上的 开口（8001000） 风道在封闭板上的 开口（8001000） 300 1200 22的孔 10001000 300 A-A 视 图 1、鼓风机安装平台水平标高，如果可能要进行调节。 2、图中所标注尺寸以mm计。 3、焊缝焊接完毕后要对外观成型进行认真检查。 4、对未焊接的部位要用玻璃胶进行临时密封。 1322 110 QSLNG-CDFA-008 第 38 页 11.13附件附件 1515 风机安装图风机安装图 EL+0 罐内侧 件2详图 制作3件 800 1100 6001000 150800150 1100 I-I视图 ABCDEF 1 2 3 4 1 2 3 4 ABCDEF 、 、 、 、 、 、 、 、 1000 800 6 G-G视图 1、鼓风机安装平台水平标高，如果可能要进 行调节。 2、图中所标注尺寸以mm计。 3、焊缝焊接完毕后要对外观成型进行认真检 查。 4、对未焊接的部位要用玻璃胶进行临时密 封。 2273 6 1100 ?50 70 1877 1400 700 1322 1100 200 1394 风道紧急封闭门 制作3件 1350 视图 风机系统 罐外侧坡道 2 风道紧急封闭门 600 1673 1877 1 、 、 QSLNG-CDFA-009 EL+1100 第 39 页 附件-16 记录表 11.13.1 U 型管水位记录表 时间水读数（mm）时间水位读数（mm）时间水读书（mm） 11.13.2 升顶过程记录表 上升高度 序号 时间 123456 平均 速度 最小 高度 最大 高度 最大 高差 用时 分钟 预计 剩余 时间 1 2 3 4 5 6 第 40 页 11.14附件附件-17-17 专项专项 JHAJHA 培训培训/ /分析分析 工作风险潜在危害降低风险H 高M 中L 低 检查确认签 字 人员未经培 训 人员伤害，设备 损坏，财产损失， 对他人造成伤害， 作业停止 参与此项作业的所有人员都应参加高空作业培训、工具箱会议及工 作前危险性分析会议 必须确保所有关于检查和开工文件的签名都搜集完全。人员名单上 没有的未授权人员不能进入及上罐。所有参加特种钢培训人员必须 携带相关证件。 L 操作平台/人 形通道过载 绊倒、滑倒、摔 倒，坍塌及对人 员造成伤害 所有设备和材料必须放在安全位置且必须经过队长及 TGE 安全部门 检查，吹顶区域上方禁止堆放材料 L 吊车作业通讯中断，未理 解作业内容 ，事 件（伤害） ，财产 损失、机械故障 所有对讲机及手势符号都应完全统一，所有可能使用吊车的工作在 开展前都应明确，吊车司机应将吊车就位并随时待命并要安排备用 司机，吊车司机必须携带足够饮用水。起重指挥必须制定专人且在 被呼叫前不能待在工作区域。 L 断电无可见光，连接 改变 备用设备必须检查合格，对所有电路及设备要进行试运行。如需要 使用吊车，则吊车要与备用用线连接。为便于通过逃生塔撤离，光 照系统必须检查并准备好备用灯 M 工机具使用 错误 人员受伤、设备 损坏、财产损失， 对他人造成伤害， 机械故障 所有工机具都应检查合格并满足使用要求，所有平台上的工机具都 应固定好。所有工机具都应列出清单并经 CPECC 初检合格 L 第 41 页 交叉作业沟通不到位所有相关方都应清楚整个工作情况，考虑到安全问题各方应清楚各 自的问题所在并签名确认已了解并同意相关信息并能合理控制 L 罐内通讯中 断 对讲机失效、受 伤事件、罐内通 知及位置控制 （CPECC）通讯系统必须明确且各方要了解通讯符号。对讲机要少说 废话，罐内人员应随时保持联系。最后一个出去的人员必须做好记 录且下一个班组进去时要准备新的表格。CPECC 进罐点控制人员要做 好记录。 L 灯光失效 （手电筒） 光照不足不能移 动而造成事故、 伤害 工作开始前所有电筒都应检查好并装上新的电池，同事要准备备用 电筒。 罐内对讲机 失效 通讯中断而造成 沟通出现问题 必须确保门洞阀门良好并复检合格。门洞阀门必须用锁固定且钥匙 一定放好 L 能见度低事件、伤害、事 故 CPECC/TGE 应随时注意施工期间的天气预报及变化情况，大风、大雾 及雨天可能会影响施工的安全并应提前检查好。天气详细信息应共 享 M 平衡系统失 效 吹顶时起升不到 位 停滞升顶并重新检查拱顶位置。若需要人进入罐内或是走到拱顶上， 则需要使用本表格作为指南 L 电线乱放绊倒、及摔倒， 坠物 参与布置电线的人员必须能很好的理解防绊倒及摔伤，绝对不允许 在行走区域把电缆堆积起来 L 拱顶导向装 置失效 钢结构坍塌、人 员伤害 所有焊缝必须进行 PMI 检查并做好记录 L 设置高空坠 落 人员伤害、事故、 事件损失、工作 停滞 所有在外罐及拱顶上的设备必须进行固定 L 第 42 页 高空作业车 失效 人员伤害、事故、 事件损失、工作 停滞 进行预试验且检查合格，电线轴上不能有电线交错 L 安全带系挂 点不牢 摔伤、受伤、时 间/工作耽误 TGE/CPECC/HSE 部门要识别出安全带的稳定固定点 L 周围区域的 其他作业 交叉作业、工作 耽误 对周围进行一个参数测量确保附近没有其他工作会对作业造成影响， 也是交叉作业的一部分 L 罐顶通道的 进场控制 通道过载、无人 员控制、事故伤 害、工作耽误 在作业前 TGE 脚手架检查员应对楼梯进行一个全面检查，发现任何 问题要及时让土建进行纠正 L 罐外对讲机 失效 沟通不到位导致 人员沟通出现问 题 确立通讯频道且关键人员必须执行