□卫 刚  李 斌  谢舟檬

    5月17日，在工程建设公司（SEI）EPC总承包的天然气分公司青岛LNG接收站储罐施工现场，27万立方米LNG储罐的钢穹顶在罐内顶升气压的推动下，被缓慢持续顶升到45米高度的预定位置，标志着目前中国石化设计建造的国内最大全容式LNG储罐气顶升一次成功。钢穹顶气顶升是LNG项目关键的里程碑节点，在成功的背后，凝聚着SEI设计人员无数的巧思与心血。

    青岛LNG接收站27万立方米储罐的钢穹顶直径近百米、弧高超过13米，完成气顶升后还要在其上方现浇一层0.5~1米厚的混凝土层荷载，总重量超过1万吨，是名副其实的“铁肩膀”挑起“千斤担”。

    要让这么一个钢筋铁骨的庞然大物像气球一样“升”起来，既要保证穹顶结构结实可靠，在各种工况下不发生失稳和破坏，又要保证结构设计灵巧轻盈，能够在气压的作用下漂浮，难度着实不小。但在SEI土建室结构专业设计人员的精心设计之下，这两个看似矛盾的功能需求被巧妙地同时实现了。

    要保证钢穹顶结构安全，最大的难点是钢穹顶的整体稳定计算，全面避免“突跳”现象。（“突跳”现象是结构术语，指拱形壳体结构在单向荷载作用下突然发生整体反向变形的现象，例如一片被掰成微曲的金属薄片，如果用手指在凸面上轻轻一压，薄片就有可能发生“砰”的一声脆响，弹到另一面去。）如果钢穹顶在表层施工时发生“突跳”现象，就意味着钢穹顶的整体失稳和结构失效，后果将不堪设想。

    为避免出现突发状况，结构设计人员建立了复杂的有限元模型开展整体稳定验算，同时投入大量精力研究理论规范、学习软件应用，进行二次开发，在攻克非线性结构、蒙皮板效应、异性网格尺寸等难题上狠下功夫，成功研发了具有自主知识产权的超大跨度钢穹顶稳定分析技术，从根本上攻克了钢穹顶稳定安全的技术难关，为钢穹顶设计本质安全打下了坚实基础。

    保证了结构安全，如何最大程度优化钢结构用量，让穹顶像“赵州桥”一样优雅轻盈，是摆在SEI土建结构设计人员面前的又一个难题。于是，他们与高校强强联手，各自发挥在工程应用和理论研究领域的优势，聚力耦合、开拓创新，展开了“超大型低温储罐带蒙皮板钢穹顶整体稳定分析技术”研究，通过模拟初始缺陷状态下的整体失稳屈曲模型，研究和验证蒙皮板对钢穹顶稳定性的加强效应，既让钢筋铁骨的钢穹顶不再粗笨沉重，又为今后工程项目优化结构布置、减少钢结构用量夯实了基础，显著提升了项目的经济效益。

    练就担当作为的“铁肩膀”，挑起保障国家能源安全的“千斤担”。在LNG大型储罐结构技术的研发道路上，SEI设计人员历经十余年不懈探索，从16万立方米到22万立方米，再到如今世界最大的27万立方米，实现了从“赶上”到“引领”的跨越。未来，在新型地基处理技术、新型桩基技术、减隔震技术等领域，SEI还将继续埋头深耕，传承精益求精、追求卓越的工匠精神，助力谱写LNG高质量发展的新篇章。

    中国石化设计建造的国内最大全容式LNG储罐气顶升一次成功