LNG工艺模块工装设计方法

1、LNG 工艺模块工装设计方法宋峥嵘液化天然气(Liquefie Natural Gas,LNG)工艺模块通常采用异地建造、LNGLNGLNG.%LNG process moule is usually built an installe in ifferent places,which requires higher construction accuracy.In the process of construction of LNG process moule,a large amount of tooling esign is use to ensure the accuracyof th

2、e construction an meets the weighing requirements.Accoring to the characteristics of LNG process moule,a set of complete an stanarize esign metho of construction an weighing stools are summe up,so as to improve the level of stools esign an construction,reuce project costs,an improve the level of con

3、struction of the LNG moule funamentally.【期刊名称】中国海洋平台【年(卷),期】2017(032)006【总页数】6 页(P32-37)【关键词】LNG 工艺模块;预制垫墩;总装垫墩;称重垫墩【作 者】宋峥嵘【作者单位】海洋石油工程(青岛)有限公司,山东青岛 266520【正文语种】中 文TE42液化天然气(Liquefie Natural Gas, LNG10403060 m2040 m3060 m30007 000 t，建造周期较长，通常为 2036 个月，要求总装场地地面平整，状况良好。LNGLNG工最优化，提高施工效率。总装建造时涉及结构、管线、

4、电仪、舾装、HVAC4LNGLNG须关于建造场地进行夯实平整，垫墩部署点处均须找平1。垫墩部署处必需经常测量水平度，当立柱或者横向构件发生沉降时，必需采用塞垫片的方式调平。 垫墩在高度方向的允许偏差为3 mm，后期垫墩误差调整可采用塞垫片的方式。根据预制片及模块部署，确定垫墩的摆放区域，如果在砂石地上进行建造，要在摆放垫墩之前，在垫墩部署点处用混凝土垫块进行找平。每个模块均须建立测量基准点，之后测量一切垫墩摆放区域，该数据将作为选择找平方法的依据。如果模块部分立柱在水泥平台上，部分立柱在砂石地，则测量基准点须选取在水泥平台上。20 mm24 h1LNG尽可能地在预制阶段安装这些支架和底座结构。

5、同时，LNGLNG行准备。一切水平片都放在预制场地的垫墩上，经过水平仪测出的数值调整垫墩的高度，确保水平片在同一水平面上建造，保证水平片建造进程中的测量精度。甲板片全部采用正造法的方式进行建造。其他专业工作项在不影响运输的情况下带在甲板片上，预制完成后再整体运输到喷涂车间打砂喷漆。根据 LNG 工艺模块甲板片的预制特点，设计一种在 LNG 工艺模块项目中使用的预制垫墩形式，如图 2 所示。该垫墩主体由管材承担，有底板和加强筋板，并且且可以进行调整，诀别可以承受不同的荷载。预制垫墩高度的设计需考虑分片结构下 表面带有各专业支架、底座的特点，预留足够的作业空间，方便预制工作进行，同 时仍需考虑分片

6、运输工具的高度要求等方面。另外，也可以根据实际情况，经过在 垫墩上部继续加焊一段与该垫墩直径相同钢管的方式，调整已有预制垫墩的高度。 LNG简捷、制作简单、改造方便，可以在后续分片的预制中反复利用或者在类似项目中使用。LNG 工艺模块群由于模块数量多，且单个模块工作量较大，建造周期较长，一般约为 23 年。总装垫墩在模块建造期内使用，在此期间需要一直承受模块的荷载， 因此在设计时需要满足强度、稳定性和可靠性的要求2-3。34A，B 23A4B最大支反力4是设计总装垫墩的依据，用于校核垫墩的强度。LNG 工艺模块的支撑立柱通长有 2024 个，在得知支反力的情况下，依照支反力大小可以设计不同荷载

7、的总装垫墩。垫墩强度依照许用应力法经过 ANSYS 模型进行计算，ANSYS 模型分析使用三角形四节点壳单元 SHELL 181。以图 3 中垫墩为例，计算模型材质如下：杨氏模量为 2.01105 N/m2，泊松比为0.3，型钢(SM490YB)屈服强度 Fy= 345 MPa。垫墩受立柱的作用力和地面的支反力，在 ANSYS 模型中依据 2 种受力方式加载：计算时垫墩底部筋板和底板受全约束，立柱上部沿 z 轴受力 F =-3 920 kN1.24=-4 860.8 kN，考虑 1.24 的风载荷系数4。模拟得到垫墩的应力云图如图 5 所示，可以看出：垫墩所受应力最大值为 274 MPa，低于

8、型钢许用应力(F=0.8 Fy=276 MPa)。项目建造进程中，设计人员应根据各模块的实际支反力情况，确定每个支撑点已选择合适的垫墩，做好垫墩部署图，指导现场垫墩摆放，并且根据各模块的工期和总装顺序，合理安排使用。LNG2B4)6A3)时，应采用部署在水泥平台上的称重垫墩，如图7称重垫墩强度计算方法与总装垫墩相同，同样依照许用应力法经过 ANSYS 计算， 但称重垫墩所受作用力不同，受到的不是立柱的作用力，而是称重点的作用力和地面的支反力，在 ANSYS 模型中依照 2 种受力方式进行加载。计算时，垫墩底部筋板和底板受全约束，称重点与上部主结构梁接触位置沿 z 轴受力，并且考虑 1.24 的

9、风载荷系数4。当支反力小于称重垫墩额定荷载时，需要 2 个称重垫墩。当支反力大于称重垫墩额定荷载时，需要 4 个称重垫墩，囊括 2 个 750 mm 高的小垫墩和 2 个 1 870mm 高的高垫墩。2 个小垫墩直接放到总装垫墩上，另外 2 个放在小垫墩之间的中垂面上，总的支反力将分成 4 部分。2.01105 N/m2；0.3；钢板(Q345BFy345 MPa5 880 kN4F=1 715 kN1.24=2 126.6 kN。ANSYS143 MPa，低于板材许用应力(F=0.8Fy=276 MPa)。实际称重操作时，根据部署图，使用叉车将称重垫墩部署到位，可以根据实际情况在垫墩和千斤顶之间增加垫块和垫板调整高度。这种称重垫墩可以反复使用，可节约大量钢材。LNGLNGLNGLNG2LNG22LNGLNG【相关文献】American Petroleum Institute. Recommene Practice for Planning, esigning an ConstructingFixeOffshorePlatforms-WorkingStressesign：APIRP2A-WS-2014S. 2014.ManualofSteelConstruction：AISC316E.14S.AmericanInst