10000方LNG储罐施工方案1213Word文档格式.docx

10000方LNG储罐施工方案1213Word文档格式.docx

《10000方LNG储罐施工方案1213Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10000方LNG储罐施工方案1213Word文档格式.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1、《大型焊接低压储罐的设计与制造》SY/T0608-2006；

2、《立式圆筒型低温储罐施工技术规程》SH/T3537-2009

3、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；

4、《立式圆筒型钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-2005

5、《大型焊接低压储罐设计和建造》API620-2002

6、中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司设计的储罐施工图纸。

三、罐体结构简介

10000m³

LNG储罐结构形式为内罐吊顶、外罐拱顶的双壁单容罐，内罐存储LNG，外罐仅用来承装保冷材料和闪蒸气体。

储罐主要由内罐、外罐、保冷层、平台梯子等组成，内罐底板及壁板主体材料为06Ni9；

吊顶主要材料为5052-O铝合金板，公称直径26米，筒体高度23米；

外罐主体材料为16MnDR,公称直径28米，筒体高度25.4米，储罐总高度30米；

平台扶梯材料为Q235B，储罐总重约575吨（不含保冷层）。

内筒壁与外筒壁之间用珠光砂填充绝热，内筒底与外筒底之间采用约946mm厚泡沫玻璃砖绝热，同时为保证内筒底及泡沫玻璃砖基础均匀受力，在泡沫玻璃砖绝热层下面及其顶部分别铺设75mm混凝土和50mm厚干砂的找平层。

内罐由底板、顶板及9带壁板组成，外筒由底板，顶板、及10带壁板及梯子栏杆组成。

内罐所有对接焊缝均作100%射线及所有角焊缝100%渗透检验。

储罐结构简图如下：

10000m³

LNG罐的基本参数见下表：

设计参数

内罐

外罐

设计压力kPa.g

29.0/-0.5

工作压力kPa.g

18

设计温度℃

-168

-31/+50

工作温度℃

-166.64

-23/+38.3

物料名称

LNG

珠光砂+BOG

工作液位mm

21000

最高设计液位mm

21600

腐蚀裕量mm

1.0

对接接头系数

0.85

主要受压元件材料

06Ni9（A553，Ⅰ型）

16MnDR

公称直径mm

26000

28000

筒体高度mm

23000

25400

筒体厚度mm

10/8/7

8/10

顶部厚度mm

8（吊顶甲板、铝板）

8

公称液体容积m3

11000

工作容积m3

10000

液体总容积m3

11500

环境温度℃

最低：

-23.0；

最高：

38.3

保温层厚度mm

990

设计介质密度kg/m3

480

产品密度kg/m3

441.74

四、LNG储罐罐体安装工程施工重点及难点:

LNG储罐内罐设计温度为-168℃，材质为06Ni9，此材料为国内新型钢种。

其内罐的组对和焊接是本工程的重点和难点也是本工程的特点，主要表现为：

1、设计结构复杂：

本储罐主体结构为双壁双层，外罐拱顶加内罐吊顶的结构形式，且内外罐底板间设计为非金属隔热层，主要由玻璃砖、水泥环梁、玻璃棉、干砂等组成。

在罐壁之间填充珠光砂等保冷材料。

这种空间的局限性及以金属与非金属之间交替布置的特点给施工方法的选择、施工程序的安排以及施工机具的使用方面造成一定的影响。

所以要求施工方案必须科学、合理、严密、精细。

2、内罐材料的特殊性：

本工程内罐材料采用06Ni9钢，本钢种为铁基镍合金钢，为国内新型的低温钢种。

目前国内只有太钢、南钢有生产能力，而有工程使用业绩且批量生产的只有太钢一家。

以前LNG罐的06Ni9板全部采用国外进口材料。

本材料对加工方法要求高，一般构件都要求机械加工，特别是焊接坡口的加工。

另外母材表面质量要求高，不能出现超标准的机械损伤和敲击、碰撞否则容易被磁化，焊接过程中易产生冷热裂纹、低温韧性下降和焊接电弧磁偏吹。

因此在存放、搬运、吊装、移位、组对等过程中应特别注意保护。

国内没有与材质相匹配的专用焊条，只能采用国外进口焊条，故对焊接操作要求较高。

焊工需经过专门培训和考试。

以上特点决定了内罐的组对和焊接为本工程的重点和难点。

3、内衬玻璃砖、水泥环梁的施工和防护：

因玻璃砖为非金属脆性材料，并且因环境温度超低对玻璃砖及水泥环梁的含水量要求很高（含水量不能超过3%），所以100多吨的内罐要求完全在其上施工，吊装、搬运、组对等工作都要求绝对的保护好它们，且不能增加一点含水量，如何保护和防护也是本工程的重点。

4、另外最复杂的结构为外罐拱顶及它所提拉的内罐吊顶，主要受力结构为拱顶梁、抗压圈等需加工后卷制再拼装要求组装胎具量大，两顶的加工零件多，连接型式有焊接、螺栓连接，故对预制精度及安装精度要求高，也是本工程的难点之一。

五、施工程序及材料验收

施工准备

（一）、低温罐施工程序：

（二）主要的施工方法

1、施工准备

1.1技术

a.根据设备制作图纸、规范和工程实施计划，编写施工方案、材料计划、机具计划，进行施工前的准备。

b.组织施工作业人员认真熟悉图纸，进行详细的技术交底，了解施工方法、技术要求。

c、焊接工艺评定的准备。

1.2施工现场

a.场地布置

b.搭设好临时钢平台200㎡一座，并根据方案要求制作安装卡具和器具，所有计量器具应全部调校合格并在有效期内。

c、罐基础周围1m宽的操作平台塔设

c.卷板机安装

d.临时电源安装

1.3、管理及施工人员进厂（后附施工组织机构图）

a.施工人员进厂，焊工培训

b.所有焊工必须持证及现场监理、甲方组织考试合格后方可上岗。

2、材料验收

2.1用于本工程的材料及附件，必须有质量证明书及合格证，并同时对不同批号的材料在现场取样复验。

2.2用于本工程的钢板，必须逐张进行验收，其表面质量应符合现行的相应钢板标准的规定。

2.3钢板表面局部减薄量使用钢板测厚进行检测，划痕深度与钢板实际负偏差之和，不应大于相应钢板标准允许负偏差值

2.4内外罐所使用的钢板到货验收除符合现行的相应钢板标准的规定外，必须满足相关技术规格书的要求，当两者出现冲突时按要求高者执行。

2.506Ni9钢板表面不应存在超标准的机械划伤。

06Ni9钢板很容易磁化不能碰撞和敲击，一旦磁化可能导致焊接方面出现困难，所以储存时要远离磁场，必须敲击时可使用铜锤。

2.6对合格的材料进行验收，并填写材料验收报告。

验收合格的钢材应做好标记，并按品种、材质、规格分类存放。

存放过程中应防止产生变形，不得用带棱角的物件垫底。

不锈钢材料存放时不能与碳钢材料直接接触，要采取隔离措施。

3、储罐预制

3.1底板的预制

●按设计图纸下料尺寸划线复核，当复核无误后方可切割下料。

●底板环形板在划线、下料时应将底板外径放大0.1%~0.15%，或按照设计规定。

以防止底板焊接收缩后直径变小。

●扇形零件的直边和弧形的边均采用半自动切割机结合手工气割下料。

●下料后应及时清除氧化物，并将切口打磨干净。

●中幅板可在现场直接铺设、划线、切割、焊接，为了补偿底板因焊缝的收缩而变小，下料时应将底板直径应放大0.1%~0.15%。

●做好下料记录。

●内罐由太钢根据图纸尺寸进行加工预制。

3.2拱形梁和加强圈预制

●拱形梁预制。

拱形梁用钢板下料组对为H梁，在现场将其进行预制，预制成形后应用弧形样板进行检查，其间隙不得大于2mm，放在平台上检查翘曲变形不得超过构件长度的1%，且不大于4mm。

●H型梁的焊接采用手工电弧焊。

当产生超过规定的变形时，一定要进行矫正，矫正时应在工装上进行。

●横向短梁为角钢，按设计图纸尺寸下料，在现场进行制作。

●连接板应使用切割机下料，需要钻孔的零件应在预制平台上加工。

●加强圈等弧形构件的预制成型，宜采用冷加工。

若采用热煨成型的构件不得有过烧现象。

其厚度减薄量不应大于1mm。

用弧形样板进行检查时，其间隙不得大于2mm，放在平台上检查翘曲变形不得超过构件长度的1%，且不大于4mm。

3.3吊顶预制

●悬挂吊顶铝合金部件使用电动圆盘锯切割，无法使用圆盘锯切割的部件使用等离子切割机切割。

●所有板材下料时应按设计图纸进行。

●所有的构件均在现场下料制作。

●吊顶环形板应在现场临时平台上放样下料制作。

3.4拱顶板预制

●拱顶板是由两圈扇形零件组装而成的，外圈为40块，内圈为20块，扇形板与扇形板之间的连接方式为搭接。

为了保证搭接的宽度，在下料时应取正公差。

●下料后应及时清除氧化物，并将切口打磨干净并同时作好标识。

●拱顶板是由多圈组成的，在划线、下料时应做好标记，以免安装时出错。

3.5储罐壁板预制

●内罐壁板为太钢加工的成形板，到现场后检查板的各项尺寸偏差。

●外罐壁板采用太钢供货的双定尺板料，检查直角度、直线度，如发现直角度和直线度偏差，采用切割方法修正。

注：

如偏差超出允许范围或在切割过程中发现材料有夹层、材料表面有严重锈蚀等缺陷，应停止使用该材料，并及时要求供货厂家更换。

●下料后的矩形板的宽度允许偏差为±

1mm；

长度允许偏差为±

1.5mm两个对角线允许偏差为≤2mm；

长边的不直度为≤2mm，并做好下料标记和下料记录。

●下料后按施工图规定的焊接接头形式开坡口，坡口角度的允差为≤2.5°

。

内罐坡口由太钢厂家直接加工成型。

●根据外罐的直径，在现场利用卷板机进行卷弧。

●加工好的壁板应放在壁板胎具架上。

●壁板的加工顺序为先使用的先加工，以防止成型后的壁板由于存放时间过久而变形。

3.6压缩环及抗压圈采用外协机械加工件。

3.7其它附件预制

●其它附件包括储罐接管、罐内配管、扶梯、平台、栏杆、顶部钢结构等。

●接管的长度应放样确定或按设计规定，接管可在现场下料、装配、焊接。

●接管的轴线应与法兰面垂直，垂直度应该满足有关规定。

●法兰密封面上应无划痕、焊瘤等缺陷。

●施焊时，法兰密封面不得接地，并且用胶带将密封面封闭，以防止焊接飞溅落到密封面上而损伤密封面；

不得在法兰面上打火、引弧。

●对于有探伤要求的焊口，应按规定的比例进行探伤检查。

●扶梯（包括中间的休息平台）。

在预制平台上预制成成品并经过检验合格后安装。

●扶梯和中间休息平台所属的连接板可用螺栓临时连接（或点焊）在其安装的位置上，以防止丢失。

●预制好的成品、半成品、零件应编号分类堆放。

4、安装

根据储罐直径、高度、重量，以及复杂的罐顶结构型式要求必须在基础平台上预制安装的特点本储罐适于采用群桅杆提升倒装法施工。

4.1基础检验、划线

●配合业主、监理公司对土建施工的承台进行表面平整度、轴线方位、中心位置及预埋锚件预留位置等的复验。

●壁板下方基础平面或环梁平面度：

罐底环形板部分的基础沿圆周方向每10m高差不得大于6mm；

整个圆周长度内任意两点的高度差不得大于12mm。

●锚固件的检查：

沿半径方向不能超过±

6mm，沿垂直方向不能超过±

3mm；

在混凝土上面部分的高度允差为±

6mm；

两相邻的锚固件距离不能超过±

6mm。

●检查并复合基础的方位线是否正确。

并按土建预留的标记划出储罐的安装方位线及底板的轮廓线。

4.2外罐底板的铺设、焊接、检验

4.2.1外罐底板的安装，示意图如下：

4.2.2按图示方位铺设底板的环形边缘板，并将底板直径放大0.1%~0.15%。

4.2.3按图示方位铺设底板的中幅板，铺设时应先铺设中心位置的中幅板，然后向两侧依次铺设，铺设完毕后将安装基准线移植到底板上表面。

4.2.4按焊接工艺和图纸要求焊接中幅板搭接焊缝。

4.2.5对底板焊缝进行真空检漏试验，真空箱绝对压力为55KPa。

4.2.6中幅板与环形边缘板间的角焊缝应在罐底与罐壁的角焊缝焊接完成后进行。

焊工应均匀分布，沿同一方向采用分段退焊或跳焊法施焊。

4.2.7中幅板搭接宽度允许偏差±

5mm，搭接间隙不应大于1mm。

4.2.8搭接接头三层板重叠部分，应将上层底板切角。

切角长度和宽度按图纸要求尺寸切割。

在上层底板铺设前，应先焊接被上层底板覆盖部分的角焊缝。

4.2.9罐底中幅板焊接采用手工焊时，宜采用分段退焊法或跳焊法，先焊短焊缝，后焊长焊缝，焊接长焊缝时，由中心向两侧分段退焊。

4.2.10将环形边缘板垫起，先焊接环形边缘板对接缝的反面焊缝，后焊正面焊缝，焊后对焊缝进行打磨至于母材平齐并进行RT检验，检验合格后将环形边缘板放下。

环形边缘板焊缝宜沿圆周对称隔缝施焊，焊缝外端应加引弧板。

4.3外罐抗压圈、拱顶及吊顶板的安装

4.3.1在外罐底部环形边缘板上均匀的放置50个钢墩，钢墩的高度根据吊杆的长度计算为800mm（长300mm×

宽300mm×

高800mm），钢墩应与罐底板点焊牢固并加斜撑加固，上表面设置压缩环和壁板定位板，压缩环和壁板放在钢墩上安装。

待外罐完成后将钢墩拆除。

4.3.2外罐抗压圈的安装

4.3.2.1在外罐压缩环安装完成后，即可安装抗压圈。

4.3.2.2在压缩环上安装时采用临时支架固定，每块压缩环安装三个临时支架，安装的角度同压缩环与抗压圈的夹角相同。

4.3.2.3将抗压环逐块吊装就位，如图所示。

4.3.2.4按焊接方案和图纸要求焊接抗压圈间的对接焊缝，并进行检测。

4.3.2.5按焊接方案和图纸要求焊接压缩环与抗压圈之间的角焊缝，并检查焊缝高度。

4.3.2.6焊接完毕后，拆除临时支架，并将焊点打磨平。

有凹陷之处应焊平后再打磨。

4.3.3拱顶的安装

4.3.3.1在安装拱顶加强筋之前先安装拱顶中心加强筋，中心加强筋采用汽车吊配合提升，当中心加强筋提升到预定高度时，在下方安装6根φ159×

6的临时支撑，将中心加强筋托住，以便安装纵向筋。

4.3.3.2纵向筋为单根安装，横向筋待纵向筋安装完成后进行。

4.3.3.3按焊接方案和图纸要求施焊抗压环和拱顶纵向筋的焊缝。

4.3.3.4待拱顶纵向及横向筋焊接全部结束并检查合格后，方可拆除临时支撑。

4.3.3.5以上工作完成后进行环形轨道安装，然后安装外罐第10~9圈壁板，最后铺设拱顶板。

4.3.3.6装配顶部的接管、人孔、平台、栏杆等附件。

4.3.4吊顶板的安装

4.3.4.1吊顶在外罐底板上铺设。

4.3.4.2吊顶板的铺设：

首先铺设中间的一条中幅板，然后向两侧依次铺设。

4.3.4.3安装、焊接内罐吊顶上的吊杆加强圈。

4.3.4.4使用群桅杆提升装置调整拱顶与吊顶的预定高度。

使之与吊顶板与外罐内顶的距离一致时，安装吊顶与拱顶间的吊杆。

4.4壁板的安装

4.4.1壁板的安装采用群桅杆提升法施工，主要由群桅柱、电动倒链、胀圈等组成（见示意图如下），群桅柱及倒链的选择计算如下：

外罐总重为301.3t，最大起吊重量为283t，桅杆选用48根φ219×

6的无缝钢管制作，高度为6m，单根桅杆最大受力为G=283/48cos5°

=6.5T＜10T×

70%=7T（按70%考虑），所以选用10t倒链，桅杆底部垫板用450×

450×

10的钢板，3根斜撑采用∠80×

80×

8的角钢连接，平衡绳采用φ13.5mm的钢丝绳拉紧，平衡绳调节螺栓采用花兰螺栓CO型M24。

罐中心分力盘

图1、群桅杆提升装置示意图

4.4.2由上到下依次安装第8~1圈壁板，壁板纵焊缝的安装方位按设计规定。

加强圈的安装按图纸要求的位置随筒体进行。

4.4.3焊接壁板与环形板之间的角焊缝，焊后进行PT检测。

4.4.4在外罐壁板上按设计图纸预留一个临时大门，方便内罐材料和施工人员进出。

待内罐施工彻底结束后，封外罐门洞。

4.4.5安装允许偏差见4.8.4条。

4.4.6在外罐施工完成后，对外罐内壁所有施工部位进行全面检查、清理、确认罐内壁所有施工均符合设计要求后方可开始内罐的安装。

4.5内罐的安装

4.5.1内罐底板施工前先进行底部保冷层施工，保冷层施工见专业施工方案

4.5.2内罐底板安装

4.5.2.1待底部保冷层及干砂找平层结束后，铺设内罐底板。

铺设时应注意对干砂找平层的保护。

4.5.2.2先铺设内罐底部环形边缘板，并将直径放大0.1%～0.15%。

4.5.2.3将环形边缘板垫起，先焊接环形边缘板对接缝的反面焊缝，后焊正面焊缝，焊后对焊缝进行打磨至于母材平齐并进行RT检验，检验合格后将环形板放下。

4.5.2.4铺设中幅板时，应先铺设最中间的一张中幅板，然后向两侧依次铺设。

4.5.2.5底板三层搭接处的切角处理方法按照施工图的规定进行。

4.5.2.6底板的搭接焊缝最少焊接两遍，且每遍的层间接头要相互错开。

4.6内罐壁板安装在内罐底部边缘板上均匀的放置40个钢墩，钢墩应与罐底板点焊牢固并加斜撑加固，上表面设置壁板定位板，壁板放在上面安装组对焊接。

待内罐完成后将钢墩拆除。

4.6.1内罐群桅杆及倒链的选择。

群桅杆选用28根φ219×

6的无缝钢管制作，内罐总重为162.6t，内罐罐体最大起吊重量为119.159t，高度为6m，单根桅杆最大受力为4.28T＜10T×

10的钢板，3根斜撑采用∠63×

63×

6的角钢连接，平衡绳采用φ13.5mm的钢丝绳拉紧，平衡绳调节螺栓采用CO型M24的花兰螺栓。

4.6.2玻璃砖的抗压强度

计算单根桅杆的抗压强度

单根桅杆受力面积为：

A=0.45m×

0.45m=0.2025m²

单根桅杆受力为：

P1=119.159/28cos5.7°

=4.256/cos5.7°

=4.28T

单根桅杆下玻璃砖的受力：

P=P1+P2=4.28+0.6=4.88T

P2=0.6T（P2为最下层玻璃砖上的桅杆、倒链等重量之和按0.6T计算）

则单根桅杆所受的抗压强度为：

δ=P/A=4.88/0.2025=24.1T/m²

=0.236N/mm²

依据设计院提供的泡沫玻璃砖抗压强度性能要求：

取［δ］=0.55N/mm²

则δ=0.236N/mm²

＜0.7［δ］=0.7×

0.55=0.39N/mm²

故泡沫玻璃砖的抗压强度能够满足施工要求。

4.6.3内罐壁板的吊、运、就位

首先，用25吨的汽车吊将内罐壁板从外罐的门洞送入罐内，然后用环形轨道上的电动葫芦配合，将壁板送到预定的位置。

起吊重量严格按照《关于2#及128#LNG储罐电动葫芦》答复中的说明执行。

4.6.4壁板的安装顺序应由上到下依次安装。

4.6.5底圈壁板组装，应符合下列规定：

相邻两壁板上口水平度允许偏差不大于2mm，在整个圆周上任意两点水平度允许偏差不大于6mm。

壁板的铅垂度为板高的2.5/1000。

首圈壁板内任意点半径允许偏差不大于±

19mm。

纵向焊缝错边量：

当板厚小于或等于10mm，不应大于1mm。

环向焊缝错边量：

当上圈壁板厚度小于8mm时，不应大于1.5mm；

当上圈壁板厚度大于或等于8mm时，不应大于板厚的1/5，且不应大于2mm。

4.7附件安装

4.7.1人孔、接管法兰安装

4.7.1.1按图示方位和尺寸在拱顶和吊顶板上划出各个接管、人孔、安全阀等的位置及其直径。

对于有补强板的接管，则应同时划出补强板的安装基准线。

4.7.1.2划好的线经过自检合格后，经监理及甲方现场人员检查，确认无误后气焊切割开孔。

开孔处的坡口可以用气焊切割的方法加工，切割后及时清除氧化物，并用磨光机将切口及热影响区打磨干净。

切割时注意余料不要落到罐内（或吊顶板上），以免造成工件、设备及人员伤害事故。

4.7.1.3对于通过吊顶板通到罐底的较长接管在安装时，因为这样的管子在拱顶板与吊顶板之间有一个安装焊缝，所以，可以将下边的一段管子预接至规定的长度，用卷扬机整体吊装就位。

管子的支架可以利用局部的脚手架装配、焊接。

在装配支架时应注意管子的垂直度。

4.7.1.4装配人孔、接管及接管附件时应注意使法兰面保持水平，法兰密封面应完好，不得有径向划痕，法兰密封面与接管轴线的垂直度不应大于法兰外径的1%，并不大于3mm，法兰螺栓孔应跨中安装。

4.7.1.5各种工艺接管、人孔、安全阀、呼吸阀等装配完毕，经检查确认无误后施焊。

4.7.2梯子、平台、顶部钢结构安装

4.7.2.1内、外罐的直梯在现场分段预制，内罐内壁的直梯在内罐门洞封闭前安装。

4.7.2.2储罐外部的塔架及斜梯在现场分段预制，现场吊装就位，栏杆在现场装配、焊接。

平台在现场预制，在现场按图示方位安装，平台的栏杆在现场装配、焊接。

4.7.2.3钢结构的各种杆件、连接板在现场划线、下料、钻孔，连接板在现场装配、焊接，钢结构本体在储罐上直接装配。

装配完毕后检查柱、梁的垂直度、水平度，只有当垂直度、水平度合格后方可进行最终焊接。

4.7.2.4应预先预埋在泡沫玻璃砖的管道及电器仪表探头，应与玻璃砖同时进行。

其它要求见电仪专业施工方案。

4.7.3储罐附属设备的安装

4.7.3.1属于储罐的附属设备主要有潜液泵、阀门、压力安全阀、真空安全阀。

4.7.3.2在安装潜液泵前，参加设备安装的人员都应详细了解设备的安装工艺和要求，并由专业技术人员进行技术交底。

4.7.3.3确定安装方位后进行安装。

5、储罐焊接

内外罐的焊接是LNG罐制作的重点及难点，在焊接时应严格按照焊接工艺评定及焊接施工方案执行。

5.1材质

5.1.1外罐材质为16MnDR，焊接性良好，严格按照焊接施工方案施工，能够保证焊接质量。

5.1.2内罐材质为06Ni9，焊接性能良好，但工作条件为-166.64℃低温，主要是为保证焊缝及热影响区的抗低温韧性，可通过调整焊接热输入来控制。

即严格执行焊接工艺评定及作业指导书，且尽可能的采用较小的焊接线能量，快速多道焊。

5.2焊接方法

全部采用手工电弧焊。

5.3焊工资格

按焊接工艺评定的要求对所参加的电焊工进行培训考试，经甲方及监理人员现场考核，合格者方可进行现场预制和施工焊接。

5.4焊接材料存放及选择

5.4.1焊材库应干燥通风，库房内不得放置腐蚀性介质，焊材存放应离开地面和墙壁至少300mm。

5.4.2焊材的选用

16MnDR与16MnDR

J507RH

06Ni9与06Ni9

ENiCrMo-6

Q235B与Q235B

J422、J427

5.4.3烘干参数

种类

烘干温度

（℃）

恒温