6000m3液化天然气储罐组装.pdf

第 3 9卷第 5期 2 0 1 0年 9月 石油化工设备 PE TR CHEMI CAL EQUI P MENT Vo1 ． 39 No ．5 Se pt ． 20 10 文章 编 号 1 0 0 0 7 4 6 6 2 0 1 0 0 5 0 0 6 l O 4 6 0 0 0 m3 液化天然气储 罐组装 曾晓虹 ，唐 永飞 ，袁小勤 ，宋瑞艳 ，王振兴 ，梁 晨 甘肃蓝科石化高新装 备股 份有限公 司，甘肃兰州 7 3 0 0 7 0 摘 要 介 绍 了采用 导链 式倒 装 法安装 6 0 0 0 m。液 化 天 然 气储 罐 现 场组 装 施 工 的 方 法、 工 艺顺序 、 组 装施 工 时的 注意 事项 以及 采 用的 工装卡 具 。 关 键词 储罐；液化天然气；导链式安装法；安装 中图分 类号 TQ 0 5 0 ． 6 ；TQ 0 5 3 ． 2 文献标 志 码 A Ch a i n Up s i d e - d o wn M o u n t i ng o f 6 0 0 0 m Li q u e f i e d Na t u r a l Ga s Ta nk ZENG Xi a o - ho n g，TANG Yo ng - f e i ，YUAN Xi a o - qi n，S ONG Ru i y a n， W ANG Zh e n x i ng，LI ANG Ch e n La npe c Te c hn ol o gi e s I i mi t e d ，La nz ho u 7 30 0 7 0 ，Ch i na Abs t r a c t Th e l e a di ng c h a i n r e v e r s a l i ns t a l l a t i on me t h od was a do p t e d i n i ns t a l l i n g t he 6 0 0 0 m。 l i qu e f i e d n a t ur a l ga s t a nk．The pr o c e du r e，s e qu e n c e，a t t e nt i o n a nd t oo l f i x a t i o n a r e de t a i l e d ． K e y w o r ds t a nk； l i q ue f i e d n a t u r a l g a s； r e po r t i n g c ha i n i ns t a l l i ng me t h od； i ns t a l l a t i on 液化 天然气 作 为一种 清 洁 、 高效优 质 的能 源 ， 除 了可用 作 工业燃 料 和 化 工 原 料 外 ， 还 可 用 作 民 用燃 料 。随着 液 化 天 然 气 大 规 模 进 入 城 市 能 源 供 应 领 域 ， 为充分 保证 城 市 安 全 、 平 稳 地 供 气 ， 液 化 天 然 气 低温储 罐 已成 为城 市 配 气 系 统 中不 可 缺 少 的设 备 。 因此 ， 我 国建造 的液 化 天然气 低 温储 罐越 来越 多 ， 但 液化 天然 气低 温储 罐 的设 计 和 制 造 有 严格 要 求 ， 一 般在 现场 组 装 。因此 ， 其 建 造 有 一定 难 度u ] 。文 中以 6 0 0 0 1 1 1 。 液 化 天然 气低 温储 罐 的 现 场组 装 为 例 ， 介绍其 组装 及 注意 事项 。 l 储罐简介 某 6 0 0 0 m。液 化 天 然气 低 温 储 罐 的工 作 温 度 为 1 6 3 C， 设 计 压 力 为2 5 k P a ， 试 验 压 力 为 3 1 ． 3 k P a ， 外罐 直 径 为 2 6 ． 4 m ， 高 度 为 1 9 ． 9 6 m。 内罐直 径 为 2 4 m， 高 度 为 1 7 ． 4 m ， 拱 顶 高 度 为 4 ． 2 9 m。外 罐 主 体 材 料 为 S 2 7 5 J 2 ， 内罐 主 体 材 料 为 A5 5 3 T y p e 1 ， 储 罐公 称 体 积 为 6 0 0 0 m。 ， 内罐 介 质 为液 化天 然气 ，外 罐 与 内罐 夹层 空 间 的介质 为膨 胀 珍珠 岩和 氮气 。6 0 0 0 m。 液 化 天然气 低 温储 罐结 构 示意 见 图 1 。 2 组装 施 工 2 ． 1 方 法 液 化 天然气 低温 储 罐 的安 装方 法有 倒装 法和 正 装 法 。一般 情 况下 ， 大 、 中型储 罐尤 其是 拱顶 罐很 少 采 用 正装法 ， 这 是 由 于 正装 法 施 工 存 在 高空 作 业 的 困难 ， 无法 保证 工 程 质 量 和施 工 安 全 。而倒 装 法 施 工 大都 集 中在 地 面作 业 ， 不 受高 度 影 响 ， 不 仅 安 全 、 工 效 高 ， 而 且 可节 省使 用大 型 吊装 设备 、 脚 手架 等辅 助 设 施 的费用 。此 外 ， 倒 装法 占用 施工 场地 少 ， 作 业 空 间大 ， 便 于 全方位 展 开施 工 。 目前 国 内倒 装法 施 工 可 分 为液 压 顶 升法 、 充 气 顶升 法 和导链 式安 装 法 。导 链式 安装 法 以其所 需机 具设 备少 、 相 对工 程 成 本 低 、 装 置 操 作 简单 、 安 装 快 捷 而被广 泛使 用 。导链 式 倒 装 法 就 是 利 用 千斤 顶 、 卡板 等辅 助 工具 将胀 圈 固定 在 最 上 一 圈 壁板 内壁 ， 并 焊接 盘 板 来 保 证 胀 圈 向 罐 体 的传 力 。安 装 储 罐 时 ， 用导链 提 升胀 圈 ， 带 动整 个 罐 体 上 升 ， 当罐体 升 到 预定位 置 时 ，即 可进行 下 一圈壁 板 与上一 圈壁 板 收 稿 日期 2 O l O ～ O 5 一 】 4 作者简介 曾晓虹 1 9 6 8 一 ， 女 ， 四川 成都人 ， 工程师 ， 主要从事压 力容 器制造工艺的编制工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 2 石油化工设备 2 0 1 0年第 3 9 卷 冈 1 6 0 0 0 m 液化天然气低温储罐结构示意图 问的组对 ， 待组 对 、 焊接 完毕 后利用 导链装 置将胀 圈 罐罐体 组装 。 放 下 ， 重 新设置 于第 2周 壁板 下 口 壁 板 下 口应 留 出组 对位置 ， 然后 按 同～ 方法依 次进行 所有 壁板 的 组对 和焊接 ， 直 至将罐 体壁板 全部组装 焊接 完毕 。 导链 式 倒 装 法 施 工装 置 由桅 杆 、导 链 、胀 圈 、 辅助拉杆 及活 口调节 等装 置组 成 图 2 。 吊装 需 要 的桅 杆 、导链 的数 目、 大 小 和 尺 寸根 据 需 要 吊装设 备 的最 大质 量确认 ‘ 。 图 2导链式安装法 的主萤装置示意图 2 ． 2 组装施工工艺流程 6 0 0 0 r n 。 液化 天然气 低温储 罐组装 施工工 艺流 程见 图 3 。储 罐 罐 体 组 装 前先 对 承 台平 面 度 、 轴 线 方位 、 中心位置 及 预埋 锚 件 位置 等 进 行 复验 。复 验 合格 后 ， 在 承 台上划 出储 罐 的安装 方 位线 及底 板 的 轮廓 线 ， 然 后按轮 廓线 开始 铺设 外 罐 底板 并 进 行储 套 2 ． 3外 罐底板 组装 外罐 底板 结构示 意见 图 4 。铺 设 外 罐底 板 的边 缘板 和 中幅板 时 ， 应先 铺设 中心位 置的 中幅板 ， 然后 依 次 向两侧 铺设 ， 每带 中幅板 铺设完 后 ， 再铺 设该 带 中幅板 两端 的边缘板 。外 罐底 板边缘 板和 中幅板焊 缝 的焊 接在 外罐第 1圈壁 板组 装完成 后进行 j 。 外罐 底板 中每 2块环形 边缘板 一组 在预制 场预 拼 好 ， 然后 在 承台 上与其他组 环形 边缘 板组对 ， 组对 时用 临时 支座 用 DN 3 0 0 mm、 长 4 0 0 mm 的管子 制 成 支撑 。环形边 缘 板 吊装完 成 ， 尺 寸 检测 合 格后 ， 先焊接 环形边 缘板 对 接 焊缝 的下 端坡 口， 正 面 清根 完成并打磨干净后再焊上端坡 口。焊后按文献[ 7 ] 的要求对 焊缝进 行 X射线 检测 。 2 ． 4 外罐 罐体支 座 冈外罐 内底板 上无 孔洞 ， 考虑到 施工人 员进 、 出 罐方便 和罐 内李气 的流通 ， 环形 边缘 板组对 后 ， 在环 形边缘 板 上加 f 4 2个 D N3 0 0 lff l I I 1 、 长 4 0 0 mm 钢管 制作 的罐 体 支 座 ， 见 图 5 。支 座 的数 量 根 据 外 罐 总 质 量计算 得 出。 2 ． 5 组对抗 压环和 抗压 圈 抗 压 圈 连接 壁 板 和拱 顶 ， 它 的 内径 和 圆度 直接 决定 r整个外 罐 内径及 其 圆 度 。因此 在 组 装 时 ， 必 须严格 控制其 尺寸 ， 为此 ， 应预 留一道 不施焊 的焊缝 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5 期 曾晓虹 ， 等 6 0 0 0 m 液化天然气储罐 组装 6 3 罐底史 现场预 制安装程序 基础验收 外罐底板组 对、焊接 外罐第 9 N擘板组焊 抗压 板组焊 抗 压 环 板 的 组 焊 设置临时中央 } 安装r } | 心环梁 导链提 升装置 的组装焊接 拱 梁及加强筋环梁的组焊 拱 顶板组焊 内吊顶板的组焊及验收 第 8 第l 圈外罐壁板的组 焊验收 、壁板加强圈组焊 第l圈与外罐底板的角焊缝焊接 第1圈外罐壁板开临时 门洞 内罐底板环形板组 对焊接 、检验 内罐第9 N肇板的纽 对焊接及检验 内罐第8 阁到第 1 壁板的组对焊接及检验、 擘板加强罔的焊接 内罐第 1 罐板和内罐底板的焊接 内罐肇板上开临时f j 洞 底部保冷施工 内罐底扳中铺板的组对焊接 罐顶梯 ，平台及栏杆安装 人孔 、接管法 兰等附件安装 顶部钢结构安装 内罐壁 板、吊顶 、夹层保冷 罐体试验 外部涂料施工 清扫 、封罐 、交工验收 图 3 6 o o o m。 液化天然气低温储罐组装施 工工艺流程示意 图 图 4外罐底板结构示 意图 作为伸缩焊缝 ， 待其 内径和 圆度精度符合设计 图样 的要求 后再 施焊 。 为 防止 抗压 圈焊 接变 形 及方便 对焊 接接 头进 行 ⋯ 1 0 0 X射 线 检 测 ， 在 每 一 块 抗 压 圈 上 安 装 2个 临 时支撑 板 ， 将抗 压环 和抗 压 圈隔开 ， 然 后将抗 压 环逐 块 吊装 就位 。抗 压环 和抗 压 圈组对 示 意见 图 6 。 图 5罐体支座示 意图 图 6 抗 压 固 和 抗 压 环 组 对 示 意 图 2 ． 6 外罐 第 9圈壁 板组 对 外罐 第 9圈壁 板组 对 的尺 寸精度 基本 决定 了外 罐第 1圈～第 8圈 壁板 的尺 寸 精 度 ， 同时 由于其 壁 厚小 于抗 压 圈壁板 厚 度 不 易 组 对 ， 所 以在组 对 时应 严格 检查 其组 对后 的半 径和 错边 尺寸 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油化工设备 2 O 1 O年第 3 9 卷 2 ． 7 拱顶 在安 装拱 顶中心环 梁之 前设立 中心 立柱用来 支 撑 中心环 梁 ， 中心立 柱底 部 为 4 0 0 r a m4 0 0 mm 1 0 mm 的钢 板 ， 立柱 规格 为 O1 5 9 mmx 6 mm 的钢 管 。中心立 柱的规 格 和数 量 由拱顶 的质 量 决定 ， 本 例共设 立 4根立 柱 。 中心立 柱 到位 后依 次 安装 中心环 梁 、 拱顶 拱 梁 和拱顶拱 梁 的连 接 角 钢 。安装 拱 顶拱 梁 时 ， 每 3根 拱 梁作 为一个 吊装 单元 ， 对称 吊装 。所 有拱 顶 拱 梁 和拱 顶拱梁 的连接 角 钢安 装 并 焊接 完 成 后 ， 沿顺 时 针或逆 时针 方向铺 设 拱顶 板 ， 相 邻拱 顶板 的搭 接 长 度必须 符合规 范要求 j 。 2 ． 8 吊顶板铺设 在罐 内搭设 的临 时支撑平 台上组 对 吊顶板 。组 对 时 ， 首先 铺设 中间 的一 条 中幅板 ， 然后 向两侧依 次 铺设 ， 最后铺 边缘板 。焊 接时应 采取 防变形措 施 。 2 ． 9 外罐第 8圈～第 1 圈壁板组对 采 用导链 式安装 法依次 安装第 8圈 ～第 1圈壁 板 ， 各 圈壁板纵 焊缝相对 位置 按设计 图样要求 定 位 ， 然后 安装 临时 门洞 。底板 环形边 缘板 与第 l圈壁板 的角 焊缝 的焊接 ， 在外 罐 底 板边 缘 板 和 中幅 板 焊缝 焊接完 后进行 。 2 ． 1 0 内罐组对 及保温 外罐 底板 焊接 检 测合 格后 ， 在 其上 浇筑 7 5 mm 厚 的混凝 土找平 层 ， 混凝 土 找 平层 要 进 行养 护 防 止 产生 裂缝 ， 待其强 度 达到 设计 要 求 后 开始 铺 设玻 璃 砖 。铺 设玻 璃砖前 ， 应 先 划 出玻 璃 砖保 温 层 的 轮廓 线 。玻 璃 砖铺 设 的配 套 工序 ， 如 底层 涂 料 、 热 沥青 、 沥青毡 的涂刷 与浇 注及 其铺 设应严 格按设 计规定 进 行 。铺设的每一层 、 每一排玻璃砖的接缝均应相 互错 开 ， 错 开 的最 小距 离为 1 0 0 F il m。 在第 2层混 凝土 找 平层 浇 筑完 ， 强 度 达到 要求 后 ， 开始 铺设 内罐 底 板 。其铺 设 方 法 外 罐 底 板 的 铺设相 同 。内罐底板 组 对 完 成后 ， 组 对 内罐第 9圈 壁 板到第 1圈壁 板 。壁 板组 对方法 及擘板 与底板 的 组对 方法 与外罐 壁板 的处 理方 法相 同 。 罐壁 和吊顶板 保温用 保温 棉必须 按要求进 行压 缩 。在 充珍珠 砂 时 ， 珍 珠 砂 中水 的 质量 分 数 要控 制 在 2 ～4 ， 自由水 的质 量分 数小 于 l 。充 装 过 程 中要 分 阶段压 实 ， 经 检查 每 阶段压 实 后 的 密度 符 合技 术 要求后再 进行 下一 阶段 的允装 。 2 ．1 l 其他 由于 6 0 0 0 m。 液化 天然 气低温储 罐 主体材质 为 国外 材料 ， 除施 焊前 应 对施 焊 焊 工进 行 现场 焊 接 考 试外 ， 还必须 制定 严格 的焊 接 工 艺并 进 行相 应 的焊 接工艺 评定 ⋯’ ] 。 3检 验 和 检 测 内罐 和外罐底 板 角焊缝 和壁板所 有焊缝 均进行 真空 盒检查 ， 对 内罐 壁板 在 设计 液位 以下 的纵 焊缝 进行 1 0 0 x射 线检 测 ， 设 计 液位 以上纵 焊 缝 和所 有环焊 缝进 行 1 0 X 射线 检 测 。对 外罐 所 有纵 焊 缝 和环 焊缝 进 行 1 0 X射 线检 测 。x射 线 检测 的 合 格标准 为 Ⅱ级 ] 。 在 I 大 J 、 外罐 临时 门洞封 闭和所有 检测 、 清理工作 完成后 ， 进行内罐盛水试验。盛水试验、 气压试验和 真空测 试都 应预先 制定相 应 的方 案 。气压试 验在 内 罐盛水 的情况 下进 行 ， 最后 进 行 真空 测 试 。所有 试 验完成后 ， 才 呵将 内罐 的水 排净 。 4 结 语 6 0 0 0 m。 液 化天然气 低温 储罐 的现场组 装工艺 繁杂 ， 建 造质 量要求 高 ， 必 须严格 执行 相关标 准和规 范 ， 认真 仔细 实施每 一个施 工环 节 ， 才 能高质量 地完 成其 组装 任务 。按文 中所述 的组装 方法 已顺利完 成 6 0 0 0 m。 液 化 天 然气 低 温储 罐 的现 场组 装 任 务 ， 结 果表 明 ， 整 体质量 完全符 合要求 ， 说 明所采 取 的组装 工艺 和方法 是正 确的 。 参考 文 献 [ 1 ] 陈峰．人型钢制立式储 罐的导链式倒装 法施工[ J ] ． 化 工 生 ， 与 技 术 ， 2 0 0 2 ， 9 1 4 5 4 7 ． [ 2 ] 刘王卫 ， 马 云修， 马学峰 ， 等． 大型浮顶油罐单盘整体更 换变形控制E J ] ． 石油化] _ 设备， 2 0 0 8 ， 3 8 增刊 2 9 3 4 ． F 3 ] 吴龙平 ， p 亮 ， 付 丽 ， 等． 大型储 罐施 工方 法 比较 [ J ] ． 石油化上设备 ， 2 0 0 8 ， 3 7 增刊 3 3 3 4 ． [ 4 2 吴阳风 ， 李瑞龙 ， 工锡恒．胀 力圈在储罐施工 中的应 用 分析[ J ] ． 石油化 没备 ， 2 0 0 9 ， 3 8 2 7 9 8 0 ． [ j ] 陈福贵 ， 慕志进． 拱 顶储 罐焊接变形控 制[ J ] ． 石油化工 设备 ， 2 0 0 9 ， 3 8 增 刊 1 6 1 9 ． [ 6 2 G B 5 O 1 2 8 ～2 0 0 5 ， 立式 圆筒 形焊接储罐施工及 验收规 范I s ] ． [ 7 ] J B 4 7 3 0 ． 1 ～4 7 3 0 ． 6 2 O o 5 ，承压设备无损检测[ s ] ． [ 8 ] S Y ／ F 0 6 0 8 2 0 0 6 ， 大型焊接 低压储 罐的设计 与建造 [ s ] ． [ 9 ] AP I 6 2 o ， 大型焊接低压贮罐 的设计和建造E s ] ． [ 1 o ]J B 4 7 0 8 2 0 0 0 ， 钢制压 力容器焊接工艺评定I s ] ． [ 1 1 ]J B ／ T 4 7 0 9 2 0 0 0 ， 钢制压力容器焊接规程 I s ] ． 杜 编 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m