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API 620 《大型焊接低压储罐的设计及施工》ASME规范第Ⅸ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API 620，容积为80000m³，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1 LNG储罐设计参数表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35．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ASME规范要求进行。

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±3mm，整个圆周±6.4mm，其余部分表面平整度控制在±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±5mm，顶面间距允差为±5mm，地脚螺栓标高允差为-0，+10mm，垂直度允差为±3mm。

7. 施工工序8. 主要施工工艺8.1施工准备1)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）。

以放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≤1.6mm。

对口间隙为4-10mm（内侧4mm，外侧10mm）。

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%真空试验，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：8.4内罐罐底的施工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/2π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2.5mm）a：立焊缝焊接收缩量（2~π：圆周率（3.1416）（2）在基准圆内侧50mm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70×50×6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1.5mm；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±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大重量选取，每个液压顶升设备最大提升重量为g吨，液压顶升支柱数量n按下列公式计算：N=ψ×G/g式中：g-每个顶升支柱的最大提升力，本工程选用SQD—350—100SF型松卡式千斤顶，单台最大起重能力为35吨，提升高度为3.5米。

G-最大提升重量n-液压顶升布置数量ψ-安全系数，通常取1.2本工程LNG低温储罐外罐倒装施工液压顶升设备选用35吨千斤顶，最大提升重量为1613吨（重量包括外罐壁板﹢抗压环+加强圈+外罐拱顶+内罐铝吊顶），因此使用60个液压千斤顶完全满足施工要求；罐壁倒装施工示意图罐壁液压顶升设备布置示意图液压顶升设备均布在罐内距罐壁250mm的圆周上，每个液压顶沿径向使用φ89钢管打两个斜撑以增强液压顶升设备的稳定性。

液压顶升设备由于其提升平稳、快捷、安全，已经成为拱顶式大型储罐首选的提升工具。

3)胀圈的制作和安装胀圈采用槽钢滚弧后对扣焊接而成，采用［25c型号槽钢滚弧后对扣焊接，胀圈的外弧应与罐壁的内弧完全一致。

胀圈可制作成8-10段，通过25吨千斤顶胀紧在罐壁上，在每个提升支柱的两侧胀圈上，均需加设龙门板防止胀圈扭曲和翻转，液压顶升设备通过提升胀圈达到提升罐体的目的。

4)顶圈罐壁板的安装尺寸检查检查罐壁承压环以及顶圈壁板的组对间隙、错边量应符合图样规定的要求；检查罐壁板的上口水平度，每张罐壁板检查两点，任意9米范围内水平度偏差不大于±3mm，整个圆周水平度最大和最小值之间不得大于9mm；5)顶部第二圈及以下壁板的组装顶部第二圈及以下壁板的组装在上圈壁板纵缝、环缝焊接并无损检测合格后进行。