摘 要:天然氣屬于一種清潔能源,在相關(guān)領(lǐng)域得到了廣泛的使用。當(dāng)前,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平日益提高,站在改變能源結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化環(huán)境的立場出發(fā),相關(guān)研究人員已經(jīng)開始對天然氣手段進(jìn)行研制。不管是從LNG的角度來說,還是從天然氣液化廠來看,LNG儲罐都成為了較為主要的設(shè)備。由于LNG儲罐材料具有一定的特殊性,因此在實際施工中存在較大的困難。對此,本文將2000m3LNG儲罐作為主要論述對象,通過對具體的施工進(jìn)行總結(jié),旨在可以為LNG儲罐的推廣帶來重要的參考依據(jù),提供給相關(guān)人士。
關(guān)鍵詞:中小型LNG儲罐;施工技術(shù);分析
隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,對LNG儲罐的施工水平提出了更高的要求。作為一種能源,天然氣在多個領(lǐng)域得到了普遍的認(rèn)可。對此,本文主要對中小型LNG儲罐的施工手段進(jìn)行分析,并且提出合理化建議,供以借鑒。
1 中小型LNG儲罐結(jié)構(gòu)
當(dāng)前,在我國大型LNG儲罐中,相關(guān)單位往往都會采取雙層罐體結(jié)構(gòu)的方式,通過情況下,外罐是相應(yīng)的混凝土罐,而內(nèi)罐采取的是9Ni鋼罐,不管是內(nèi)罐還是外罐的中間都使用保冷材料。由于中小型LNG儲罐也是采取雙層罐體的結(jié)構(gòu)方式,然而和大型LNG儲罐有所區(qū)別的是,一般中小型LNG儲罐所使用的材質(zhì)通常使用Q345R,而內(nèi)罐所使用的材質(zhì)是0Cr18Ni9,在內(nèi)外罐壁的中間位置放入適當(dāng)?shù)谋@洳牧?。本篇文章主要將容積為2000m3的LNG儲罐作為主要對象,所承受的最大壓力應(yīng)當(dāng)小于20kPa,采取的外罐直徑控制在15.9m為宜,內(nèi)罐所采取的直徑范圍在13.5m左右,外罐的總體高度應(yīng)當(dāng)是19.083m,所設(shè)置的溫度保持在零下190攝氏度左右,而工作溫度通常為零下160攝氏度。
2 中小型LNG儲罐罐體安裝施工要點
2.1 罐體鋼板預(yù)制
(1)排版:按照設(shè)計藍(lán)圖、標(biāo)準(zhǔn)要求及實際材料規(guī)格進(jìn)行排版。(2)放樣:弧形樣板的弦長不得小于2m;直線樣板的長度不得小于1m;樣板宜用0.5mm~0.7mm厚鐵皮制作,其允許偏差應(yīng)符合設(shè)計要求。(3)切割:氣割前應(yīng)將鋼材表面清理干凈,氣割后應(yīng)清除熔渣和飛濺物,氣割允許偏差應(yīng)滿足設(shè)計要求。(4)坡口:板材的坡口加工采用角向磨光機(jī)進(jìn)行,坡口形式和角度均應(yīng)按圖紙要求加工。
2.2 罐體安裝
外罐材質(zhì)為Q345R,其安裝工藝與常溫儲罐的一致。內(nèi)罐材質(zhì)為0Cr18Ni9,以下主要介紹內(nèi)罐的施工技術(shù):
2.2.1 安裝準(zhǔn)備。為保證內(nèi)罐安裝能夠順利進(jìn)行,需要在外罐底圈壁板預(yù)留長6m、高2m的洞口作為臨時進(jìn)出口。
2.2.2 內(nèi)罐罐底板安裝。首先,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對罐底保冷施工結(jié)束以后,就可以對內(nèi)罐的相應(yīng)部位開展鋪設(shè)工作了;其次,在對罐底板進(jìn)行連接時,通過使用搭接的形式進(jìn)行。焊接原則是采取先短后長的次序進(jìn)行,先對縱縫進(jìn)行焊接然后在對橫縫進(jìn)行焊接,其中中副板和有關(guān)邊緣板不需要焊接,當(dāng)做收縮焊縫使用。當(dāng)相關(guān)人員將罐底焊接完成以后,依據(jù)具體要求來進(jìn)行相應(yīng)的檢查。
2.3 內(nèi)罐拱頂及壁板安裝
2.3.1 內(nèi)罐拱頂預(yù)制與安裝。該儲罐拱頂與罐壁采用連接板進(jìn)行連接。連接板組焊完畢后,在連接板上焊限位擋板,擋板分布間隙為500mm。因為外罐安裝先于內(nèi)罐,所以內(nèi)罐拱頂安裝只能采用抱桿倒裝法。抱桿分為三部分:罐頂固定部分,用六塊10mm的鋼板作加強(qiáng)筋板,槽鋼作支撐;動力起吊部分,用卷揚(yáng)機(jī)并配合滑輪組做起吊裝置;抱桿部分,采用兩根φ108×14的管子,管子通過螺栓連接,在管子頂部安裝一萬向輪裝置,保證抱桿自由移動。
2.3.2 內(nèi)罐壁板安裝。內(nèi)罐壁板安裝采用液壓舉升倒裝法。組裝順序:壁板預(yù)制——壁板組裝——壁板立縫焊接——壁板環(huán)縫焊接——壁板液壓舉升——安裝下一圈壁板
3 中小型LNG儲罐工藝施工要點
一般情況下,在儲罐工藝開展施工時具有以下幾點要求:
3.1 內(nèi)罐的焊接方法
相關(guān)人員在對相應(yīng)頂板以及底板進(jìn)行施工時,通過都采取氬弧焊的形式進(jìn)行打底工作,手工電弧焊蓋面的焊接模式;壁板采用雙面氬弧焊進(jìn)行焊接。該焊接方法無需焊后清渣,焊縫成型美觀,焊接變形量小??梢詼p少加熱,具有前后焊接變形相互抵消的優(yōu)點,避免背面氧化問題的發(fā)生,同時提高了工效。
3.2 保冷層施工技術(shù)
3.2.1 內(nèi)罐底部保冷層施工技術(shù)。相關(guān)人員在對保冷層進(jìn)行操作時,所采取的形式是泡沫玻璃磚,并且用熱瀝青進(jìn)行粘結(jié)。為了確保泡沫玻璃磚具有一定的平整性,相關(guān)人員最低對瀝青氈進(jìn)行鋪設(shè)的過程中,應(yīng)當(dāng)現(xiàn)將玻璃磚在熱瀝青中進(jìn)行浸泡,接著快速拿出放入到適當(dāng)?shù)奈恢?;相關(guān)人員還應(yīng)當(dāng)在頂層玻璃磚的上面添加合適的玻璃布,用大概5mm左右的熱瀝青進(jìn)行粘貼,并且在玻璃布上面設(shè)置相應(yīng)的PE膜,當(dāng)做防潮層;相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將PE膜上面敷設(shè)大于500mm左右的細(xì)砂,單做找平層。
3.2.2 內(nèi)外罐壁間保冷層施工技術(shù)。內(nèi)外罐壁間保冷層應(yīng)在罐體試驗完成后進(jìn)行。保冷方式有兩種:(1)低溫玻璃棉保冷:在罐壁上按設(shè)計文件要求安裝固定銷釘。采用膠接法固定銷釘時,罐壁表面應(yīng)當(dāng)清潔無污物,在固定銷釘上掛鋪低溫玻璃棉,用自粘性鋁條固定并密封接縫。(2)珍珠巖保冷:在內(nèi)、外罐壁間分層充填珍珠巖粉,每層厚度宜為3m,每層充填完后應(yīng)對珍珠巖粉進(jìn)行振搗,使密度達(dá)到設(shè)計文件要求。
3.3 酸洗鈍化施工技術(shù)
酸洗鈍化部位。相關(guān)人員在室內(nèi)溫度的條件下,將酸洗膏充分的涂抹在指定的部位,厚度大概保持在2mm~3mm的范圍內(nèi),在60分鐘以后就可以使用潔凈水將其進(jìn)行清洗,直到呈現(xiàn)出關(guān)潔度的現(xiàn)象即可,最后將凈酸洗膏清理干凈。當(dāng)相關(guān)人員將酸洗處理完成以后,就可以在常溫的條件下將鈍化膏有規(guī)律的涂抹在酸洗位置的上面,通過厚度控制在2mm~3mm為宜,時間在2h~3h左右,直到上面出現(xiàn)鈍化膜的情況即可。當(dāng)酸洗鈍化工作完成以后,就應(yīng)當(dāng)使用清水來進(jìn)行沖洗工作,所清洗的時間不大于10min。
3.4 氣體置換施工技術(shù)
3.4.1 一次置換施工技術(shù)。一次置換可以理解為是采取低溫氮氣的形式將空氣轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的濃度,從容減少罐內(nèi)氣體出現(xiàn)可燃混合物的現(xiàn)象。當(dāng)儲罐干燥工作完成以后才可以進(jìn)行一次置換。所謂一次置換的相關(guān)原理,當(dāng)儲罐將氮氣充入到罐里面的時候,所產(chǎn)生的壓力到了釋放的程度,不斷的循環(huán),進(jìn)而減少罐里面含有的空氣量。
3.4.2 二次置換施工技術(shù)。二次置換的相關(guān)原理和一次置換基本是一致的,是通過采取低溫天然氣的相關(guān)設(shè)備將氮氣置換出來,從而能夠使天然氣的濃度符合具體設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。因為二次置換采取的是液態(tài)天然氣,所以二次置換還起到了預(yù)冷的作用,當(dāng)置換完成以后,儲罐就獲得了及時的冷卻。
結(jié)束語
通過以上內(nèi)容的論述,可以得知隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展下,對中小型LNG儲罐的施工手段提出了更高的要求。本文從中小型LNG儲罐結(jié)構(gòu)示意圖、中小型LNG儲罐罐體安裝施工要點、中小型LNG儲罐工藝施工要點幾個方面進(jìn)行分析,在具體的實際應(yīng)用中有著顯著的效果,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展。
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作者簡介:孫永新,身份證號:132825197709150211。