低温绝热天然气储罐的安装监督检验要点.pdf

第5 期 ． 3 3． 低温绝热天然气储罐的安装监督检验要点 汪文锋 ，张术 宽 广州市特种承压设备检测研究院。广东 广州 5 1 0 1 0 O [ 摘要]根据低温绝热天然气储罐的结构及特点，分析了此类储罐安装监督检验中的技术要点和关键项目，解决了在缺少 具体安装标准和规范的情况下该类储罐的安装监督检验 问题。 [ 关键词]低温绝热天然气储罐；安装；监督检验；控制 随着 我 国 能源 结构 的变 化 和环 保 条件 的提 高 ，天然气作为清洁 能源 ，在人 民生活和工业生 产 中使用得越来越多 。由于天然气 的常温饱和蒸 汽压较 高，当存储大量 的天然气时 ，天然气低温 绝热储罐具有较大 的优势 。 目前 ，大量 的天然气 低温绝热储罐正在投入使用。低温绝热天然气储 罐的工作压力一般为0 ． 5 0 ～0 ． 7 0 MP a ，工作温度约 为． 1 6 2 ℃，容积一般在0 ． 5 2 0 0 m 。按照 特种设 备安全监察条例 和 固定式压力容器安全技术 监察规程 的要求 ，低温绝热天然气储罐必须经 过安装监督检验才能投入使用。 l 1 氐 温绝热储罐的特点 1 ． 1低温 绝热天然 气储罐 由双层 储罐 内外 筒 、附属管 路系统 、安 全附件 、增 压器等 组成，夹套通过填充绝热膨胀珍珠岩粉 珠光 砂 后抽真空 ，从而有效阻止 了储罐内外的热 传导，达到真空绝热效果。 1 ． 2一般采用立式结构，结构紧凑，占用土地面 积少 。 1 ． 3使用增压器维持系统压力，在不外加任何动 力源的情况下即可向外供应液体，保证排出液 体 的纯 度 。 1 ． 4储存低温液体。该储罐储存液态天然气 ，常 压天然气在． 1 6 2 ℃的低温下成为液体，因此内筒 承受． 1 6 2 ℃的低温；外筒为常温，内外筒的连接 件 接管、结构件承受温差应力。 1 ． 5外简为外压容器。夹套 内高真空，真空度在 O ,- ． 3 P a 之间，夹套外承受大气常压 ，因此外筒 承受外压，应保证储罐不失稳。 1 ． 6为保证夹套的真空度和内筒的密封性，该类 压力容器一般不设置人孔和检查孔。 2安装技术要求和监督检验的要点 2 ． 1 安装告知手续审查 按照 特种设备安全监察条列 ，安装压力 容器 时应 办理 告知手续 。审查使用单位 是否 办理 告知手续，施工方案是否齐全完备，可针对储罐 的特 点编 写审查单。审查安装人 员是 否持有起重 工、 吊装 工等特 种作 业证 。还应重 点审查安装 单 位 的资质是否符合要求 。 2 ． 2出厂资料审查 审查储罐 的产 品合格证 、质量证 明书，包括 受压元件 材质和复验数据、无损探伤报 告、外观 和 几何尺 寸检查报 告、耐压试验和气 密试验报 告 等、竣工图、安装使用 说明书、监检 证书等出厂 资料是否齐全 。竣工图是否盖有 设计单位印章， 并应在有效期范 围内。重点确认 1 夹套封结 真空度是否在合格范围内； 2 静态蒸发率和静 态漏放气率是否符合要求 。 2 ． 3安装 2 ．3 ． 1 地基浇注和支座安装 该类储罐采用立式塔型结构，用多个支腿支 撑整个储罐重量 。为避免 因地基下沉而 引起储罐 倾斜产生弯矩应力 ，地基应采用足够强度 的混凝 土浇筑 。混凝土 的施工单位应提供基础施工质量 证 明书 、测量记录 。此外还应检查基础 的外观质 量和位置标 高尺寸 。预埋地脚螺栓 的位置和数量 应与储罐 的支座相对应 。储罐 吊装就位 、找正 、 找平后紧固地脚螺栓 。 2 ．3 ．2安装环境检查 作者简介 汪文锋 1 9 7 8 一，男， -J i i 7 5 ．A， 硕士，工程 师。主要从事特种设备的检验及失效分析工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m ． 3 一 ■ 技术交流 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 2 年第1 5 卷 天 然气 储 罐 的选 址应 避 开地 震 带 、地基 凹 陷 、废弃矿井等地段 ，同时 ，液化 天然气储罐与 站内外建、构筑物的防火距离应符合相关的法规 和技术标准 。储罐宜布置在全年最 小频率风 向的 上风侧或上侧风侧。储罐之间的净距不应小于相 邻储罐 直径之和的1 ／ 4 ，且不应小于 1 ． 5 m；储罐组 内的储罐不应超过两排 。储罐组 四周必须设置周 边封 闭的不燃烧实体防护墙 ，且防护墙 内不应设 置其他可燃液体储罐 。储罐还应设置 固定喷淋装 置，喷淋装 置应在罐体上部和罐顶均匀分布 。喷 淋装置 的供水强度不应小于0 ． 1 5 L ／ s ． m 。储罐应 可靠接地 ，接地电阻值不大于1 0 Q。 2 ．3 ．3真空度复验 真 空度 表 示真 空状 态 下 气体 的稀 薄程 度 ， 通常用绝对压 力值 P a 表 示，其值 越小 ，真空度 越高 。真空度是衡量低温 绝热天然气储罐绝热性 能的关键性能指标 ，对储罐投入使用 后的安全性 能有很大关系。测量真空度可以通过以下两种途 径 1 对于装有真空测试规管 热偶真空计、 真空表的低温绝热储罐，可直接测量。将真空 检测 计与测试 规管相连 后打开真 空 阀，待5 分钟 后 ，读取数值 。按 压力容器定期检 验规则规 定 ，在未装低温介质的情况下，其真空度应 当低 于6 5 P a ；否则需要重新抽真 空，以保证夹套的绝 热性 能。 2 对 未装有 真空测试 规管 的低 温绝热 储 罐 ，可通过测量储罐 的 日蒸发率来检查 一般通 过 BOG罐 的排 出量来 测定 。具 体方法是 内 胆 加人5 0 ％以上低温 液体 ，热 平衡4 8 h ，打 开与 流量计相连 的气体蒸发 口管道 阀门，除压力表、 液位计 开启外，关闭其它气 、液管道上 的阀门。 待 蒸发气体流量稳 定后 ，每 小时测一次液体蒸发 流量、流量计 出 口温度 、环境温度 ，经过2 4 t J 时 后，得 到稳 定气 体流量值 取其平均值 为计算数 值 ，并用 下式计算 日蒸发率 H。实测 日蒸发率 指标小于2 倍额定日蒸发率指标为合格。 HQ ／ n 2 4／ V2 7 3 ／ TP ／ 0 ． 1 0 1 3 2 5 1 0 0 ％ 式中Q ． 稳定气体流量值 m ／ h n ． 标准状态下 o ． 1 0 1 3 2 5 MP a ，0 ℃ 的气液 体积 比； V - 被测贮罐有效容积，m ； T _ 流量计 出口温度 ，K； P ． 被测气体的绝对压力，P a 。 2 ． 3 。 4 充液前的准备工作 储罐投入使用前，应进行气密性试验 、吹除 处理及 阀门仪表 的检查 。阀门、仪表等外购件的 操作应按各生产厂家的具体要求进行 。 2 ．3 ．4 ． 1 气密性试验 储罐经过长途运输后可能造成密封面松动 。 因此在投入使用前 ，应进行 系统气密性试验 ，试 验 以储罐的最高工作压 力为试验压力 ，试验介质 为氮气，试验时间为4 h ， 以无 泄漏 、无变形 、无 压降为合格。 2 - 3 ． 4 ． 2吹除处理 气 密试 验 合 格后 ，需用 干燥 的无 油 的空气 露点低于． 4 0 ℃ 对储 罐 内简 系统进行 吹除处 理 ，以去除系统 内的潮 湿空气 。可在 系统末端配 置水露点分析仪，干燥后排出的气体水露点应低 于． 2 0 ℃。系统干燥结束后，充入干燥 的氮气 ，保 持 内压大于0 ． 2 O MP a ，防止外界湿气重新进 入储 罐 。 2 ． 3 ． 4 ．3阀门仪表检查 在充 入低 温 天 然气 前 ，还 应 检查 阀 门是否 处于正确位置 ，仪表是否灵活可靠及经过计量校 正。液位计 、压力表 的指示是否在零位 ，否则应 重新校准。检查压力表、液位计是否畅通无阻。 2 ． 3 ． 5充液 连接好充液管线后，对充液管线进行吹除， 以清 除 管道 内 的潮 湿 空气 和灰 尘等 杂质 。此时 储罐 进液 阀未 开启 ，打 开 充装 排放 阀， 由液源 排 出 阀 向充 液管 内放 入少 量 的液 体对 其管 路 进 行吹除 。进 气速度不超过4 m／ s ，起 点压 力控制在 0 。 1 0 P a 。在充装排放 口外取样分析 ，当气 体含氧 量低 于2 ％和 不再排 出杂物 时吹 除合格 。吹扫完 毕后 ，关 闭充液排放阀，打开上部进液 阀和放 空 阀，由上部进液 。由于 内筒处于热状态 ，阀 门的 开度要小 ，使管路和 内筒逐渐冷却至所 充液体温 度 热平衡或接近热平衡，待放空阀稳定排气 后，打开底部进液 阀门，关 闭放空 阀，改 由下部 进液 ，此 时可开大进液 阀门，加大进液速度 。观 察液位计 ，当液位显示至充装高位时关 闭进液 阀 停止充液 ，然后打开充装排放 阀，排 出充液管线 中的残余气体并拆除。 下转4 9 页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第5 期 孙健等管道监测技术在河谷段管道沉降中的应用 ．． 4 9． ． 3结束语 应用管道监测技术 ，使沉 管施工过程中管道 应力和应变变化值处于允许范围内，并稳定增加 和递减 ，确保长输管道的连续作业 ，使管道安全 运 营 。既提高 了管道维修的安全性 ，还节省 了大 量费用 ，有效地避免 了各种事故发生 ，保障 了人 民群众 的生命安全 。同时 ，管道监测技术还可为 滑坡、悬空等地质灾害条件下的管道维护提供可 靠依据 。 ◆参考文献 [ 1 ]余建星，詹强，吴海欣． 穿越管道的疲劳失稳风险评估 方法的研究[ J ] ． 地震工程与工程震动，2 0 0 1 ，2 1 2 5 8 - 63 ． [ 2 ]卓飞． 石油管道监测系统的研究与设计[ J ] ． 电子设计工 程 ，2 0 1 0 ，1 8 9 1 4 1 ． 1 4 3 ． [ 3 】 Wi l l i a ms B E． T h e P r o b a b i l i t y o f F a i l u r e f o r P i p i n g S y s t e ms [ C ] ／ ／ F r a n c i s T ． C ． L O O ． F a i l u r e P r e v e n t i o n a n d Re l i a b i l i t y ． Ne w D r k AS M E． 1 9 8 l 1 4 7 ． 1 5 0 ． [ 4 ]4 赵展锋． 漂管沉降施工技术在穿越河流管道工程中的应 用[ J ] ． 水利水电技术，2 0 0 4 ，3 5 7 5 9 ． 6 0 ． [ 5 】唐永进． 压力管道应力分析[ M】 ． 北京中国石化 出版 社，2 0 0 3 ，7 7 ． 9 2 ． [ 6 ]帅健，于桂杰． 管道及储罐强度设计【 M】 ． 北京石油工 业出版社 ，2 0 0 6 ，1 9 ． 2 5 ． 项目来源中国石油天然气集团公司管道公司 上接3 2 页 强度 的1 ．7 ％，其值在板材与焊材抗拉强度范围 1 3 ％以内，说明焊材基本等强于板材，符合强度 要求。 6 - 3通过弯 曲试验，发现试样焊缝、融合线无裂 纹，无起皱现象 ，表 明焊接接头塑性及钢板表 面质量均合格。 6 ．4此次试验结果说明，Q 5 5 0 D板材采用气体保 护焊E R 6 9 1 1 ． 2 ，保护气体为C O ，可 以满足 相关要 求。 7结束语 按本 文 介 绍 的焊接 方 法操 作 ，对 焊 接接 头 进行 了无损检测 ，一 次合格 ，无任何返修 ，焊接 接头 力学性能完全满足 设备要求 ，表 明制 定的焊 接 工艺、选择 的焊接材 料 以及热处理方法 是可行 的。 ◆参考文献 [ 1 】1 J B 4 7 4 4 2 0 0 0 ，钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检 验【 S 】 ． [ 2 ] 陈伯蠡． 焊接冶金原理【 M】 ． 北京清华大学出版社，1 9 9 1 ． [ 3 】 赵熹华． 焊接检验口 ． 北京机械l,l k ,m , 版社，1 9 9 7 ． 上接3 4 页 2 _ 3 ． 6增压 在排液过程 中，要提 高或稳 定罐 内的压力 ， 可利用增压器增压 。增压压力的高低视实际需要 而定 。 3结束语 绝热低温天然气储罐 的结构特 点和技术特 性 与传 统的液化石油气储 罐相 比，安装难度大 ，安 装质量关系到储罐的安全运行，因此安装质量监 督检验 至关重要 。本文对安装监督检验过程 中的 关键项 目、施工技术要 点进行 了分析 ，并在实 际 运用的检验项 目中取得 了较好效果。 ◆参考文献 【 l 】 T S G R 7 0 0 1 - 2 0 0 4 ，压力容器定期检验规则[ S 】 ． [ 2 】 G B1 8 4 4 2 2 0 0 1 ，低温绝热压力容器[ S 】 ． 【 3 】 G B 5 0 0 2 8 - 2 0 0 6 ，城镇燃气设计规范[ S ] ． [ 4 】 C J J 5 1 ． 2 0 0 6 ，城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规 程[ S 】 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m