北海接收站将向柳州供气“天然气的主要成分是甲烷,常压下将天然气冷至-162℃左右,可使其变为液体即液化天然气,简称LNG。LNG的体积约为其气态体积的1/620,故液化后的天然气更有利于远距离运输、储存及利用。可以说,天然气公认为一种优质、清洁、安全的能源。”4月22日,国家认定的企业技术中心、欧维姆公司锚固技术研究所副所长蒋业东,介绍了天然气在国内使用的基本情况,而他也是参与到北海LNG接收站项目中的一名高级工程师。
LNG即液化天然气的缩写。蒋业东说,液化天然气的运输方式主要依靠海运,即LNG船将LNG运输到海边的接收站,储存于储气罐中,一般一艘运输船可运30万立方米的液化天然气,根据他之前了解的资料,30万立方米可供上海市一个月的用量。而中石化北海LNG接收站,其提供的天然气在广西范围内将输往南宁、柳州、桂林等城市。
超低温下箍住储气罐“简单来说,欧维姆在储气罐的混凝土结构中,做了一个由金属和特殊材料组成的网架,这个网架,主要是要给混凝土罐体结构施加预应力,提前约束住混凝土结构,预防储气罐罐体出现开裂等情况。”蒋业东如是说。
所谓预应力,其实是一种古老的工程力学原理,有一个很形象的例子:旧时制作木桶,会在桶外加几道铁箍。箍紧铁箍是预先施加上去的力,当木桶挑水正式受力时,两个力就能相互抵消,从而让桶壁木板不易变形、防止漏水。
然而,现代的预应力工程,已经不是木桶上的铁箍那么简单。“储气罐预应力工程,要面临的一个大挑战,就是超低温。”蒋业东介绍,预应力网架用钢绞线“编制”而成,一根钢绞线就可承受力达27.9吨的力,一束19根,也就是会抵受500多吨的力。钢绞线要用“手”抓住,也就是预应力锚具,常规锚具在超低温环境下,根本没办法锚住那么大的力量,甚至会炸裂,钢材都碎成一块一块的。
为此,欧维姆开发了特殊材料的夹片和锚板,采用了特殊的结构设计,让夹片和锚板在超低温环境下也能牢牢抓住钢绞线,确保储气罐的安全平稳。
十年磨一剑打破国外垄断“在欧维姆没有进入LNG储气罐预应力领域时,这里一直都是外国公司的阵地。而欧维姆打破了外国人的垄断,目前也是全国唯一一家进入超低温预应力领域的公司。”蒋业东说。
取得今天的成绩其实不易。据蒋业东介绍,2005年,欧维姆开始关注到LNG的发展,决意进军LNG的预应力领域。但是当时的情况很是艰苦。国内企业不知道行业规范、技术标准,基本上对于这个领域处于空白状态。
要进入LNG储气罐预应力领域,就要对进行超低温试验。为此,欧维姆联手国内某航天研究所研发了一套超低温静载试验设备,这也是中国第一台超低温静载试验装置。“在柳州有一个优势,试验的低温材料液氮,是柳钢的生产衍生品,不管是运输还是成本,都非常便利。”蒋业东说,欧维姆曾用机器输送液氮,可因为挥发得太快,一直达不到试验要求的温度值。为此,欧维姆改进了试验方式,不但将液氮池的密封改成双层不锈钢结构,还采用了人工输送的方式,最终达到试验温度值。
从90℃到165℃再到最极限的196℃欧洲标准,欧维姆一直在突破不可能。蒋业东说,经过将近十年的研发,2012年,欧维姆首次为LNG储气罐提供预应力产品,即山东LNG接收站,“当时3个罐只给我们1个罐做,等做完再上第4个罐时,已自然的给了我们。”2014年,欧维姆进入天津LNG接收站项目,当时4个罐已经全交由欧维姆负责,而这一次,不仅是预应力产品,欧维姆还提供了预应力的二次设计和专项施工。
而由于国内企业进入市场,整个超低温预应力领域发生了巨大的变化,“比如在上世纪九十年代,由于国外垄断,超低温预应力材料达到每吨1万多美元,现在这种材料每吨才几千元人民币。”而基于天津的项目,欧维姆的下属子公司、柳州东方橡胶制品有限公司还研发了带有再结晶功能的含铅芯隔震橡胶支座,大大增强了储气罐的安全性能。 来源:太原晚报