LNG 双球球罐安装的关键技术

1、LNG 双球球罐安装的关键技术袁小勤;宋瑞艳;朱巧家;宫超;张微;陈曙光LNGLNG难 点 。 %The inner tank of LNG ouble spherical tank is a stainless steel tank,the outer tank is an ori-nary carbon steel tank.As the first omestic prouct.This paper introuces esign key technology,instal-lation of the technical ifficulties an overcome the insta

2、llation process of outer spherical tank hoisting, stainless steel weling eformation control,the back gouging of stainless steel wels,the manhole hea weling an precooling installationifficulties.【期刊名称】压力容器【年(卷),期】2016(033)003【总页数】5 页(P69-73)【关键词】LNG 双球球罐;安装;关键技术【作 者】袁小勤;宋瑞艳;朱巧家;宫超;张微;陈曙光【作者单位】上海蓝滨石化设

3、备有限责任公司，上海 201518;上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海 201518;上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海 201518;上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海 201518;上海蓝滨石化设备有限责任公司， 上海 201518;上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海 201518【正文语种】中 文【中图分类】TH49;TQ053.2;TQ050.7我国液化天然气(LNG)产业经过近十年的快速发展，LNGLNGLNG，外LNGLNG2m3/1500 m3 LNGLNGLNG1-2。LNG1LNG内外球罐支撑结构LNG ，沿球罐半径方向出现较大收缩，此时13-6。储罐的配管由于内外罐温差巨大

4、，且内罐的收缩量较大，接管直接从罐顶或罐底引出时，导致接管受力加大，造成外罐变形，特别是安全阀等直径较大的管线直接采用常规保冷结构无法满足设计要求。考虑到在保证球罐安全的同时确保管线受力小，防止外罐变形和冷脆，依据内罐的收缩方向，采用管道沿罐壁盘旋一定长度然后再出外罐， 该结构填补了内罐的收缩量，而且释放了管线上的大部分的外力。出外罐时采用真空管加波纹膨胀节的结构，既能防止外罐变形，确保管线受力较小；又能防止冷能泄漏到外罐，而导致外罐脆化。LNG(1)外罐与支柱连接位置为非正切式，不易吊装就位；的工艺确保曲率；由于内外罐都是球罐，夹层空间小，夹层配管和仪表不易安装；难一步填充到位；内罐为曲面，

5、预冷时，壁板与预冷介质接触时的差异大，控制预冷速度难度大。薄壁外球罐的安装外球罐没有与赤道正切的支柱，经过下温带板与内罐支柱相焊进行支撑。由于内罐已组装完成，外罐球壳板无法用吊车吊装，只能用导链提升；外罐球壳板只有6 mm，在无支撑的情况下很难准确组关于，需在下温带板与内罐支柱相焊的焊缝上变形的问题，又能给最终校圆和调缝工作带来方便。外球罐壁板安装工艺如图 2 所示。不锈钢球罐焊接的变形控制球壳板为厚度 12 mm 的不锈钢薄板，焊接完成后有一定的回弹，且变形量较大， 因此不仅要控制回弹量，而且应进行焊接变形控制。经过焊接工艺评定试验确定合理的焊接参数和焊接技术。首先选择合理的坡口型式，焊缝坡

6、口型式决定热输入量及焊接应力的大小，选择热输入量小的坡口形式是降低焊接变形的有效手段，根据施工经验，焊缝选择带钝边 V 形坡口型式；其次，选择合理的焊接工艺和焊接顺序，采用多层多道焊，层间温度不超过100 减少焊接热量输入，同时要求一切焊工关于称分布，焊缝采用分段退焊法。向相反的变形调整，以便与焊后的变形进行抵消。接工艺参数，并且关于焊接人员进行相关培训，提高焊接人员的素质7-10。焊缝的背面清根在理论上，不锈钢的焊缝的背面清根要用砂轮机进行打磨。首先，由于球罐焊缝较 长，砂轮机打磨不锈钢焊缝工效很低，无法满足施工进度，且工人劳动强度大、作 业成本高；其次，由于使用砂轮机清根的人员水平有差异，

7、其关于打磨深度的控制、 在高温下金属熔渣会在焊缝表面处产生渗碳层，进而影响焊缝化学、力学性能。在经多次技术讨论后，决定先采用碳弧气刨清根，然后再用砂轮磨掉渗碳层，原因如下。可以大幅度提高生产效率；灵活性大，可进行全位置操作，尤其关于于受限位置，碳弧气刨更适于操作；为验证该方法确实可行，首先关于不锈钢试板进行模拟操作，操作进程为单面焊完成后，进行背面碳弧气刨清根；然后试板两侧诀别进行不同的操作，一侧焊缝长度一半的范围内用砂轮机磨除渗碳层，另一侧清根后不作任何处理；最后，依照GB/T 132991991钢的显微组织试验方法的要求进行试验，试验结果测定碳弧气刨影响厚度为 0.20.3 mm，经砂轮机

8、打磨后边缘无渗透现象，证实了碳弧气刨的渗碳层可用砂轮机磨除干净。现用清根方法，与原清根方法相比，效率高，作业时间短，劳动强度低，作业成本低，工期至少提前 10 天，人工及其他费用可节省约 20 万元。下人孔封头焊接因内球罐的一切人孔、接管都是采用焊接型式的封闭结构，其人孔在施工完成之后需用封头焊死。不锈钢焊接为氩弧焊，需充氩气保护，但在最后一道封头的关于接接头施焊时无法关于背面进行充氩保护，20 mm 厚的封头焊接只能采用手工电弧焊单面焊双面成型。根据焊接工艺评定试验确定焊接接头形式和合理的焊接工艺，焊接接头形式见图 3。该结构在焊接时容易产生未焊透、未熔合、夹渣等缺陷。为保证焊接质量，采取手

9、工打底后，先射线检测察看根部是否有未焊透等缺陷，无缺陷才进行下道工序；层间焊接后再次进行射线检测，察看层间是否有未熔合、夹渣、气孔等现象；最后在焊缝盖面成型后进行射线检测，察看整段焊缝是否合格。这样防止了因根部缺陷而导致的层间和周边焊缝缺陷的返修，可有效减少返修次数，既保证了施工进度，又提高了焊接质量。现用焊接方法，与原焊接方法相比，焊接质量较好，整体进度可减少 2 天，人工及其他费用可节省约 5 万元。冰点以下酸洗钝化由于工期原因，在内罐进行酸洗钝化时现场的环境温度已达到-6 ，低于水的冰点，无法进行酸洗钝化，按常规工序，必需要等到来年 3 月气温升高以后才可施工。为保证按时完工，采取以下措

10、施进行施工。用无烟煤关于夹层进行加热；0 以上，迅速在球壳板上涂抹酸洗膏；30min施工措施简单有效，最终酸洗钝化按时完工。管道保冷施工保冷的管线规格多，长度短，弯头和阀门密集，最小间距只有 300 mm，无法要求厂家定制成型，只能采用现场发泡。为确保管道保冷层的质量，采取以下现场措施。分段发泡，确保保冷层无中空现象;(3)严格控制物料比例，确保保冷层密度;(4)用泡沫条定位保冷层外套，确保保冷层厚度均匀。夹层珠光砂的填充由于内外罐都是球罐，夹层空间为环形，但保温材料珠光砂质量很轻，密度一般为4065 kg/m3,流动性很差，下温带下部无法像立式圆筒形储罐一样直接填充， 必需使用专用工具填充，

11、并且不停振实。由于夹层间隙较窄(只有 1100 mm),工具太长则无法操作；如工具短，则因珠光砂密度小易漂浮，夹层能见度极低，且温带以下无法站立，无法将珠光砂推到下极并且振实。故赤道带以下空间采用专用工具(材料为不锈钢)将珠光砂推到位，同时将震动棒慢慢放到底部振实珠光砂，外部用橡皮锤敲击振实。由于夹层空间布满配管以及测温电缆，在填充珠光砂时必需小心， 以免损坏测温电缆。这种保温结构在储罐完成并且储液一个月后，外罐无冒汗现象， 气化量小于业主规则的 0.15%,保温效果良好。相比之前的内球外罐的结构，双球结构可节约 50%的夹层珠光砂的填充费用。气液组合压力试验LNGLNG750 t0.41 M

12、Pa。新试验方法进水5且有效避免基础长时间承压。储罐吹扫干燥与预冷在球罐安装完成后，按下列顺序用液氮进行吹扫、干燥与预冷。(1)吹扫置换。经过下进液管线充入氮气，从上进液管线及气相管线排出罐内的氧气(空气)。 监测气相管路、上进液管路处的氧含量。当氧的含量最大为 8%(摩尔质量)时合格，合格后关闭关于应管线上的阀门。干燥。在 LNG 球罐内的氧含量合格后，关于其进行干燥。经过使用脱水后的液氮进行吹扫， 保证装置各部分的水分被排出，特别是连接仪表的管线(管线的露点低于-40 ， LNG 球罐的露点低于-25 的某个稳定值)。液氮经过上进液管线的环管喷洒到LNG 球罐内，经过下出液管线关于外排放或

13、回收，下出液管线有液氮流出时视为干燥完成。预冷。干燥合格后进行预冷。经过从上进液管线注入液氮，液氮经过环管喷洒到球罐内。预冷时应关闭 LNG 球罐下出液管线上的阀门，监控温度仪表的数值变化，预冷的速度应控制在 5 /h。球壳板任意两点的温度的示值不超过 30 。 在内罐预冷时，应密切观察夹层的压力，随着介质的充装，夹层温度逐渐降低，夹层内氮气的压力也会相应降低，此时氮气的供应量一定要保证夹层的压力稳定在 02000 Pa 之间，若夹层氮气的供应量不能满足要求，应适当减少液氮的进液量11-14。LNG 双球球罐结构先进，不但耗材少、占地面积小，而且操作和维持方便；同时， 随着先进的安装方法的采用

14、，极大地降低工程费用、缩短工程工期，使得 LNG 双球球罐具有越发广阔的应用前景。【相关文献】LNGJ.天然气工业,2010,30(5):108-112.高中稳,王万磊,冀峰,等.液化天然气储罐的选用J.石油化工设备,2008,37(增刊):80-81. 3GB150.1-150.42011,压力容器S.4GB123371998,钢制球形储罐S.5刘福录,李晓明,冀峰，等.1500m3J.石油化工设备,2009,38(5):29-31.张增斌,李晓明,谢培军，等.大型天然气球罐建造技术J.石油化工设备,2008，37(3):52-54.邵元金,闫君,杨玉超.焊接工艺关于不锈钢焊接变形的影响J.焊接技术，2015,44(4):80-81.周伟明，陈朝晖，魏蔚.深冷真空绝热容器标准技