LNG低温储罐安装施工方案解析.docx
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LNG低温储罐安装施工方案解析
1.适用范围
本方案适用于广东东莞九丰LNG工程两台80000m3液化天然气储罐的外罐及内罐施工,详细施工内容包括外罐罐底、壁板、拱顶以及内罐罐底、罐壁、内罐铝吊顶的施工。
2.编制依据
API620《大型焊接低压储罐的设计及施工》
ASM规范第区卷《焊接和钎焊评定》
EN14620-2006版
中国环球工程公司设计图纸和相关技术资料
3.工程概述
3.1工程简介
1)广东东莞九丰LNG工程施工任务为两台液化天然气低温储罐,储罐形式都为单包
容双层金属结构保冷储罐,储存介质为液化天然气,设计规范为API620,容积为80000n3,
外罐材质16MnDR内罐材质为06Ni9,内罐顶为铝吊顶;此LNG储罐设计参数见表1,结构参数见表2。
表1LNG储罐设计参数表
内罐
外罐
规范
API62010TH.ADD.2002
容积
80000n3
物料
种类
液化天然气
蒸发气
密度
(Kg/m3)
440
温
度
操作温度「C)
-162
环境
设计温度(C)
-170/65
环境
压
力
操作压
力(Kpa)
3~12
3~12
设计压
力(Kpa)
-0.49~14.7
最大液位高度
24200mm
/
表2LNG储罐结构参数表
参数
内罐
外罐
内径
58000mm
60000mm
高度
34320mm
36000mm
罐底结构形式
弓形边缘板+中幅板边缘板:
对接
中幅板以及边缘板与中幅
板:
搭接
弓形边缘板+中幅板
边缘板:
对接
中幅板以及边缘板与中
幅板:
搭接
罐底板厚度
边缘板14mm中幅板6mm
边缘板12mm中幅板
8mm
罐壁板厚度
共12圈,自下至上依次为:
22mm20mm18mm16mm14mm13mm11mm9mm9mm
9mm9mm9mm
共13圈,自下至上依
次为:
1~5圈18mm
6~10圈16mm
11~13圈14mm
加强圈和抗
风圈
八圈
四圈
承压环
/
罐壁承压环加罐顶承压环
厚度为46mm
罐顶板
内置铝吊顶
钢构架加蒙皮结构,球形
拱顶,半径为48000mm,
拱顶板厚度10mm
2)本工程由中国寰球工程公司设计,广东顺业石油化工建设监理有限公司监理,中国石化集团第四建设公司承担安装任务。
外罐为素材到货,内罐为半成品(下料、坡口加工完毕)到货。
3)LNG储罐外罐下料、切割、滚弧以及内罐壁板的滚弧施工在中石化四公司预制厂进行,外罐的喷砂防腐施工在现场进行。
3.2工程特点
(1)LNG低温储罐为双层结构,从材料检查验收、预制、组装、焊接、试验、保冷,施工程序多,交叉作业多,施工中一环扣一环,工期紧,任务重。
(2)内罐罐壁最小板厚仅为9mm焊接时易产生焊接变形,施工中必须采取有效的防变形措施,保证罐体成形良好。
(3)内罐为06Ni9材质,焊接材料均为镍基焊材,且内罐壁100%RT检测,因此要求焊工群体素质高,施工前必须提前做好焊工培训考核工作。
(4)内外罐材质多,焊接材料品种多,对焊材管理要求严格。
(5)本工程为单包容双层金属结构保冷储罐,受内外罐结构影响现场涉及施工工艺
较多,例如外罐采用倒装法施工,而内罐采用罐壁内挂钢平台正装法施工。
4.主要工程实物量
主要工程实物量见表3
序号
名称
分项重量
总重量
1
罐底
内罐底
(吨)
154.12
(吨)
350.38
外罐底
196.26
2
罐壁
内罐壁
(含加强圈)
705.94
1733.49
外罐壁
(含抗风圈、承压环)
1027.55
3
罐顶
内罐铝吊顶
48.38
585.79
外罐拱顶
537.41
5.材料验收与管理
5.1材料验收
1)对到货材料的质量证明材料,应按相关材料标准复核其化学成分和力学性能,低温钢还应有低温冲击试验值。
内罐材料的测厚按ASMEfi范要求进行。
2)低温钢板、钢管、管件和锻件施工前应该对其材料牌号,并进行外观检查,表面不得有裂纹、气泡、缩孔、折叠、夹渣等缺陷,否则应进行消除,缺陷消除处应平滑、无棱角,消除缺陷的深度不应超过材料标准规定的负偏差。
3)施工前,应及时做好材料报验工作。
5.2材料管理
低温储罐材料及零部件材质较为特殊、品种规格多、数量大,要保证施工的正常进行,必须抓好材料管理工作,为此将采取如下方法加强材料及零部件的管理工作。
1)材料及预制件要做好标识,外罐板材下料后必须进行材料标识移植。
设专人负责
材料预制件、零部件的清点、检验、验收工作。
2)施工现场设计必要的场所,要做到分类摆放,小件要入房,内罐半成品材料要求防护措施,材料要有醒目的标记。
3)不锈钢、铝材等施工过程中应避免和碳钢材料接触。
6.基础验收
6.1验收要求
储罐安装前应对基础的基础轴线、标高、地脚螺栓、进行复测,并进行中间交接验收,验收要求:
(1)基础强度达到设计要求:
(2)基础的轴线和标高基准点准确、齐全
(3)沥青砂层表面应平整密实,无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。
6.2基础的水平度检查
基础水平度采用水准仪测量,示意图如下:
检测要求如下:
半径方向测量点间隔5米,至少测量2点、圆周方向测量点间隔3米,至少测量8点。
合格标准:
在制度壁板位置下基础标高允许偏差符合:
每9m弧长范围内为土3mm整个圆周土
6.4mm其余部分表面平整度控制在土13mm以内。
6.3基础的直径和方位检查
检查基础的直径以及0°、90°、180°、270°四个方位,基础的直径应不小于设计值。
6.4地脚螺栓位置检查
地脚螺栓定位后应进行检测,半径方向允差为土5mm顶面间距允差为土5mm地脚螺栓标高允差
为-0,+10mm垂直度允差为土3mm
7.施工工序
正装法从下至上依次安装内罐壁板,并组装内罐―
i
LNG罐附件安装
内夕卜罐临吋大「门封~~
8.
主要施工工艺
8.1施工准备
1)
内罐水压试验及沉
夕卜罐气密试验
罐内保冷、罐外防—
施工现场平整、坚实,运输和施工道路畅通,施工机具进入现场
2)准备好工装卡具,样板和检测计量器具等,所有检测计量器具必须经过校验合
格,并有相应标识。
3)了解设计采用的标准及施工验收规范,领会设计意图。
对施工图汇审所提出的问题及解决方法,以适当的形式进行会签,作为正式文件指导施工。
4)施工前技术负责人对作业人员进行技术交底,做好施工前的技术培训。
8.2预制件验收
1)所有预制构件出厂前按设计图纸与标准规范进行检验,并有相应的施工记录和检验报告。
对于罐壁板,要同时按放大样、测量拱高、样板三种方法检查。
罐壁板用胎具运输,小型预制件采用包装箱或打捆包装运输,并注明预制件的名称、数量等内容。
2)预制件按安装时间陆续运抵现场,按部件类别运输存放,有明显的标记。
3)存放过程中要铺垫平整,大件采用扁担吊装防止产生变形。
8.3外罐罐底的施工
1)基础放线
以放
基础验收合格后,以基础中心点为中心划出四条十字基准线,再划出边缘板安装在位置线。
边缘板安装位置圆周线要计入边缘板对接焊缝的收缩量(边缘板每道焊缝按纵向收缩4-5mm计入)。
大的直径划出安装基准圆。
中幅板以中心条块为基准划出安装位置线。
2)外罐底板敷设
边缘板之间为带垫板的对接接头,中幅板之间为搭接接头,边缘板与中幅板之间为搭接接头,中幅板的搭宽度为45mm边缘板与中幅板的搭接宽度为60mm由于采用对接接头且罐底基础为沥青砂,因此设计不要求罐底下表面进行防腐。
3)外罐底组对、焊接
中幅板调整好搭接量后进行组对点焊,组对点焊应使两搭接板贴合紧密。
搭接接头三层钢板重叠部分,应将上层底板切角。
切角长度应为搭接长度的2倍,其宽度应为搭接长度的2/3。
在上层底板铺
设前,应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。
边缘板对接缝,每5块边缘板先组焊成一体,留5道收缩缝最后焊接。
边缘板对接缝应符合图纸要求,组对错边量w1.6mm对口间隙为4-10mm(内侧4mm外侧10mr)i。
4)外罐底的检验
1有关无损检测(探伤)的内容见《焊接技术方案》
2检查组对工卡具留下的焊疤是否打磨,有无裂纹以及凹坑,如有必须补焊。
3焊缝的咬边深度不得大于0.4mm
4中幅板以及边缘板的焊缝必须进行100%!
空试验,真空试验压力不得低于53KPa
5)真空试漏方法
a)在罐底焊缝全部焊接完毕且无损检验合格后,清除罐底上的杂物,进行罐底板焊缝的真空试漏。
试验负压值不低于53kPa,无渗漏为合格,充水试验完毕后再进行一次复验。
b)真空泵和真空箱上各装1块真空表,压力表表盘直径不小于100mm抽真空值为
0.1Mpa,精度为2.5级;
c)将真空箱扣在涂有肥皂水的焊道上面,通过真空箱上的透明玻璃,观察焊道表面是否产生气泡,如有气泡产生做好标记,补焊后再次试漏,直至合格;
d)漏点补焊时,先用砂轮机磨削漏点,缺陷全部清除后,采用手工电弧焊焊接工艺进行补焊,每次补焊长度不小于50mm补焊后重新进行检验。
5)罐底真空试漏示意图:
1)内罐底的结构同外罐底,但内罐底高于外罐底650mm内外罐底之间全部为保冷
绝热材料(泡沫玻璃及干砂层),内罐边缘板下部为珍珠岩混凝土预制块。
内罐底边缘板对接焊缝为双面焊接结构,因此,内罐底边缘板应架高铺设,以便于焊接仰焊位置。
2)内罐底边缘板应在外罐罐底珍珠岩混凝土块安装检验合格后安装。
3)因两罐底之间的保冷材料的特性(不能沾水),其施工必须采取有效的防水措施。
内罐底中幅板应在底部650厚保冷层施工后进行。
4)内罐底板的铺设、组焊、检验的要求与外罐底板相同。
8.5外罐罐壁的施工
8.5.1承压环的组装
外罐壁采用液压顶升法倒装,首先安装罐壁承压环,再安装外罐顶骨架,安装外罐顶板和内罐顶,然后安装顶圈壁板,安装罐顶承压环,依次倒装剩余各圈壁板。
(1)罐壁承压环组装位置线的确定
在边缘板上划出罐壁承压环的安装基准圆线,安装基准圆以下式计算:
R=r+N*a/2n
式中:
R:
罐壁承压环基准圆内半径数据(mm
r:
罐壁承压环图纸内半径
N:
罐壁承压环的数量
a:
立焊缝焊接收缩量(2~2.5mm)
n:
圆周率(3.1416)
(2)在基准圆内侧50mn位置划一个检查圆。
(3)在罐壁承压环安装基准圆的内侧按每隔700mm长度点焊一个70X50X6的档板。
(4)罐壁承压环的组装
1按照图纸的排板要求顺序围板。
相邻两块承压环用组对卡具连接,每道纵缝用2个组对卡具,
组对卡具连接的方帽应在围板前划线焊好;
2
1.5mm;
检查罐壁承压环的组对间隙应符合图样规定的要求,错变量不得大于
3检查罐壁板的上口水平度,每张罐壁板检查两点,水平度最大和最小值之间不得大于6mm
4检查罐壁板的垂直度,每张承压环检查两点,垂直度的允许值为土3mm
(5)罐顶承压环的组装
罐顶承压环在罐顶骨架、罐顶板以及顶圈壁板安装完毕后进行安装。
8.5.2罐壁板安装
1)顶圈罐壁板在承压环及外罐顶提升后进行围板,罐体提升后,首先在罐壁承压环的下端点焊挡板,然后进行围板。
2)液压顶升设备安装
液压顶升设备的有效提升高度必须大于被提升罐壁板的宽度,液压顶升支柱数量应根据提升的最
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