大型钢储罐不锈钢衬里设计与建造

1、大型钢储罐不锈钢衬里设计与建造 强1 ，王霞2李( 1. 江苏扬农化工集团有限公司，江苏 扬州 225009;2. 江苏扬农锦湖化工有限公司，江苏 扬州 211900)摘要: 介绍了高温工况下大型碳钢储罐不锈钢衬里的设计与建造过程。储罐本体及 6 组外加热盘管等按常规方法进行设计，不锈钢衬层分为 5 段，每段为一个独立的密封层，每段施工完毕后 利用每段衬层的检查管口分别进行正压 40 kPa、负压 40 kPa 试验，以此找出泄漏点; 通过衬板层变 形内应力试验来检验焊缝强度，确保高温工况下衬层的密封性。储罐接管采用内补强圈结构不仅 方便衬层施焊而且保证焊接质量。储罐建造过程中打破传统的不锈钢

2、衬层施工工艺，使之与罐壁 同时进行建造，即先建造 2 圈或 3 圈壁板然后进行一段衬层板施工，衬层试验合格后依次进行下 几圈壁板及下一段衬层施工，此法不仅节约大量辅助费用、方便施工与检漏，而且极大提高了衬层 的制作质量。储罐整体制作完毕后进行盛水试验，再一次全面检查衬层的密封性。关键词: 碳钢储罐 不锈钢衬层 正压试验负压试验6 mm 厚 304 不锈钢板制作，拱顶外置碳钢加强筋，储罐接管材质选用 316L。储罐直径为 15 800 mm， 高 11 200 mm，拱顶圆半径 16 000 mm。罐壁外加 热盘管选用 DN25 无缝钢管( 材质 20 号) ，间距 200 m，自上而下分 6

3、组，管口标记为 N1. 1 12，每组加 热管总长约 460 m。储罐内部距离罐底 300 mm 高 设置 5 根 DN250 的 316L 不锈钢内加热管，管口标 记为 N2. 1 10。储罐设计温度 70 ，设计压力为 常压，其本体的碳钢壁厚根据 SH30461992石油 化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范中规定的0. 3 法则 进 行 计 算，不 锈 钢 衬 里 参 照 JB / TQ 267-1981 铬镍奥氏体不锈钢塞焊衬里设备技术条件进 行设计，储罐总装图如图 2 所示。2012 年初江苏扬农化工集团有限公司在宁夏分公司新建一套化工装置，其每年需要原料邻硝基 氯苯近 2 kt，而其

4、周边没有充足的原料供应必须从 千里之外的华东地区采购。由于路途遥远，供应链有中断的风险，为了保证原料的持续供应，稳定生产装置，决定新建一座 2 000 m3 的邻硝基氯苯储槽 来保证生产运行。所盛物料邻硝基氯苯其密度为1 300 kg / m3 ，凝固点为 32 ，易引起中毒。1储罐设计由于铁离子对原料易造成污染，最终会影响产 品品质，所以储罐的罐壁与底板材质选 Q235-A，内衬 2 mm 厚 316L 不锈钢薄钢板，不锈钢薄钢板选用最普通的 2 440 mm × 1 220 mm 规格标准板，钢板 塞焊孔 6 mm、间距 300 mm，如图 1 所示。罐顶选2储罐不锈钢衬里设计罐

5、壁的总表面积约 560 m2 ，为了保证衬层的 密封性同时为方便焊接与检漏，保证不锈钢衬层 焊接密封性，将衬层从上到下分割为 5 段，每段为 一个单独的密封体，在每段的最下部开 4 个 DN15 不锈钢检查管口，并标记为 N3. 1 20，用于排气、 抽气等观察检漏之用，衬板之间 40 mm 搭 接，三收稿日期: 2013 10 11; 修改稿收到日期: 2013 11 15。作者简介: 李强，工 程 师，2004 年毕业于南京工业大学过程 装备与控制工程专业，现从事化工工程设计、安装、调试等工 作。E-mail: yangnonglixiang 163. com图 1 不锈钢衬板规格图( 单

6、位: mm)Fig 1 Stainless steel lining board size chart50第 1 期李 强等 大型钢储罐不锈钢衬里设计与建造设 计 与 选 材层衬板重叠的部分最上层需进行切角，衬层施工过程中需要用木锤子不断敲打，保证衬层与罐壁 尽量贴合减 小 间 隙，具 体 结 构 如 图 3。罐 壁 接 管 与不锈钢衬板焊接采用内补强圈结构，补强圈材 质 316L，其厚度根据接管大小选 6 mm 或 8 mm， 外径按补 强 圈 标 准 选 取，焊接详细结构见图 4。 罐底与罐壁的不锈钢衬板用 L50 mm × 50 mm 不 锈钢角钢进行过渡连接，角钢分别与壁板、

7、底板间 断固定焊，底板衬层与不锈钢角钢间断固定焊，壁 板不锈钢衬板下部先翻边再与底板不锈钢衬板进 行密封连续焊，具体连接如图 5 所示。图 4 储罐接管焊接结构示意Fig 4 Tank structure welding diagram图 5 罐壁与罐底板不锈钢衬里焊接示意Fig 5 Welding details of the tank wall and bottom plate of stainless steel lining图 2 储罐总装图( 单位: mm)Fig 2 Tank assembly drawing3储罐不锈钢衬层施工与检验为了节约费用、提高施工安全性，打破传统的先将储罐

8、建造完毕后，在储罐里面搭脚手架然后进行不锈钢衬板施工的方法，而是在储罐制作过 程中同步进行不锈钢衬板的施工。其施工工艺为 先建造 2 圈或 3 圈壁板，完毕后将罐体内表面焊 缝打磨光滑并进行渗透探伤合格后即进行一段衬 板施工。每段罐壁不锈钢衬层施工结束后通过检 漏孔分别 进 行 正 压 40 kPa、负 压 40 kPa 保 压 30 min 以上的泄漏与焊接强度试验。因不锈钢与碳 钢 在 80 时线膨胀系数相差 5. 31 × 105 mm /( mm· ) ，而本储罐工作时温度比较高，此方法 在冷模状态下良好的检验了由异种钢高温时膨胀 系数不同造成衬板与本体焊缝开裂的危

9、险工况。 每段衬层检验合格后方可进行下圈壁板施工。( 下转第 54 页)图 3 罐壁不锈钢衬里焊接示意Fig 3 Tank wall stainless steel lining welding details51应 用 技 术石油化工腐蚀与防护2014 年第 31 卷Application of SNC Denitration Process in Circulating Fluidized bed BoilerBai Changxian( Electrical Power Design Institute of Taiyuan Boiler Group Co ，Ltd ，Taiyuan，S

10、hanxi 030021)Abstract: To minimize the NOx emission from coal combustions，the technologies of controlling the NOx formation and process of denitration are applied in the circulating fluidized bed boiler to realize on specification emission of flue gas To control the original formation of NOx ，the fo

11、llowing measures are adopted，i e appropriate furnace chamber design temperature，uniform furnace chamber temperature field and low oxygen high efficiency combustion As the original formation emission of NOx is aslow as 300 mg / m3 or lower，the application of denitration process SNC in circulating flu

12、idized bed boiler can remove 70% 80% of nitrates，which meets the 100 mg / m3 emission requirement for environment protectionKeywords: SNC，NOx ，denitration，circulating fluidized bed櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏( 上接第 51 页)其次罐底不锈钢衬板的施工与检验，罐底衬层施工前，先进行罐底板的焊接以及底板焊缝的 真空箱检漏，检查合格后方可进行罐底板衬层的 施工

13、，罐底板衬层与壁板最下段衬层连为一体，为 一个密 封 体，一 起 进 行 正 压、负压泄漏与强度 试验。最后盛水试验，储罐全部建造完毕后 分 步 骤 向储罐里注满水，对不锈钢衬层整体密闭性进行 泄漏检查。锈钢衬层没有因温度变化等而产生泄漏、起鼓等现象，说明在较高温情况下此大型不锈钢衬里储 罐设计是成功的。参考文献1张健 . 碳钢储槽 内衬奥氏体不锈钢薄板的施 工工 艺J.安装，2005，1( 140) : 23-24JB / TQ 2671981 铬镍奥氏体不锈钢塞焊衬里设备技术条 件规程进行S. 1981GB501282005 立式圆筒钢制储罐验收规范S. 2005 SH30461992 石

14、油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规 范S. 1992( 编辑 王菁辉)234结 论至今储罐已经使用一年多，运行状况良好，不4Design and Construction of Large Steel Tanks Lined with Stainless SteelLi Qiang1 ，Wang Xia2( 1 Jiangsu Yangnong Chemical Group Co ，Ltd ，Yangzhou，Jiangsu 225009;2 Jiangsu Yangnong Kumho Chemical Co Ltd ，Yangzhou，Jiangsu 211900)Abstract: Th

15、e design and construction of large steel tanks lined with stainless steel for high temperature services are introduced The tank body and 6 groups of heating coils were designed according to the conventional practices The stainless steel lining layer was divided into more than the 5 segments，and each

16、 segment was an independent sealing layer After construction of each segment，it was tested under a positive pressure of 40 kpa and negative pressure of 40 kpa to find the leakage and weld strength through the internal forces and deformation lining layer so as to ensure the good sealing of lining lay

17、er under high temperature conditions The internal reinforced ring structure for pipeline connection not only facilitated the welding of lining layer but also ensured the welding quality The stainless steel lining was constructed simultaneously with the tank shell，which was different from conventiona

18、l construction process One segment lining was constructed after 2 or 3 rings of shell plate were installed Only after the lining layer was tested and accepted could the construction of the following rings of shell plates and stainless linings begin This practice had not only saved the auxiliary costs，facilitated the construction and