大型LNG低温储罐的质量检验

第6期机电技术147大型LNG低温储罐的质量检验
汪永强1谢雄锋2
(1.福建省锅炉压力容器检验研究院,福建福州 350008;2.福建省锅炉压力容器检验研究院南平分院,福建南平353099)
摘要:介绍福建省锅炉压力检验研究院对2座160 000 m3LNG低温储罐采用质量检验的模式介入内罐建造过程,并对建造质量进行评价,同时解决存在一些问题,有效地促进建造质量的提高。

关键词:LNG;低温储罐;质量检验
中图分类号:TE972 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-147-03
福建液化天然气项目是我国对外合作的重大能源项目,也是继广东LNG试点项目后又一国家战略性项目。

总体项目由接收站和输气干线项目,运输项目,莆田､晋江和厦门三个燃气电厂以及福州､莆田､泉州､漳州､厦门五个城市燃气项目利用工程共10个分项目组成。

接收站及输气干线项目是福建LNG总体项目的核心组成部分,而接收站项目一期工程的2座160 000 m3LNG低温储罐(下称大罐)是整个项目中最为重要､最核心的设备,而且设计五十年内不开罐检查。

因此对大型低温储罐建造过程的质量控制显得尤其重要。

为了对建造的质量有一个全面了解和监督,福建省锅炉压力检验研究院采用质量检验的模式介入内罐建造过程,并对建造质量进行评价,同时解决存在一些问题,有效地促进建造质量的提高。

1 项目的相关情况简介
项目由中国成达工程公司､美国西比埃公司总承包;监理单位为天津大港油田集团建设监理公司;由中化岩土工程有限公司/东方建设集团有限公司(桩基工程)､中国核工业华兴建设公司(储罐混凝土承台､外墙､拱顶)､中国核工业第五建设公司(内罐及附属结构) 等单位负责施工。

1.1 大罐概况
大罐为全容储罐均包含内外两罐。

内罐是9%镍低温钢罐(顶部不封口),直径80 m, 高约36 m;外罐由承台,预应力罐壁及罐顶组成的封闭钢筋混凝土结构,内径82 m,高约41 m。

内外罐间填充保温材料。

1.2 内罐设计参数
LNG液体设计高度34 m左右,设计温度-165°C,设计气压29 kPa。

内部金属罐体由内外两部分组成,外罐底板为碳钢板,共计273块,总重量425964kg,搭接焊缝长度2374 m,采用E7018焊条焊接;外罐壁板(衬里板)由外底板与弧形过渡板､衬里板组成,共计720块,总重257t,焊缝长度12518 m ;拱顶由环梁(70条)､檩条(380根)和拱顶板(374块)组成,总重量447 t,焊缝长度4200 m。

内罐采用9Ni板,由TCP､壁板､底板､壁板加强筋及内部梯子平台组成,壁板为11层。

设计规范:欧洲标准EN1473《液化天然气设备与安装》;制造规范:BS7777《低温条件下的立式平底圆筒形储罐》。

1.3 质量检验法规依据
质量检验法规依据《危险化学品安全管理条例》(下称条例):
第三条条例所称危险化学品,包括爆炸品､压缩气体和液化气体､易燃液体､易燃固体､自燃物品和遇湿易燃物品､氧化剂和有机过氧化物､有毒品和腐蚀品等。

第五条(三)规定:质检部门负责对危险化学品包装物､容器的产品质量实施监督。

该罐盛装低温天然气是液化气体,属于危险化学品,所以罐体为危险化学品包装物,应由质检部门实施产品质量监督。

2 质量检验准备和组织
1) 编写检验方案。

项目负责人应查阅相关技术资料和查看现场后,编写切实可行的检验方案。

2) 参加检验人员召集。

指定一名项目负责人,配备压力容器检验师两名,RT3级人员1名,RT2级人员1~2名,PT2级人员2~3名,光谱､硬度分析人员各1名。

3) 检验仪器设备准备。

检验用车两台､激光测距仪1台､超声波测厚仪2台､渗透剂30套､便
作者简介:汪永强(1969-),男,高级工程师,主要从事承压类特种设备检验管理与研究｡
谢雄锋(1964-),男,高级工程师,主要从事承压类特种设备检验管理与研究｡
机电技术 2012年12月148
携式半定量光谱仪1台､里氏硬度计1台､安全帽及双钩安全带每人1件。

4) 安全学习。

所有参加检验人员都应参加承包商组织安全上岗培训,并取得安全上岗证。

3 质量检验的主要内容
本次质量检验主要是对盛装低温天然气的内罐部分(含底板)的施工质量进行评价。

质量检验采用资料审查､现场检查､实物抽查3种方式进行。

其主要内容为:技术资料审查､宏观检查､壁厚测定､焊接质量检查､无损检测､主材成分分析､硬度检测､静水压试验和气压跟踪检查。

3.1 技术资料审查
1) 施工单位资格审查。

对照组焊单位资格证书,审查具体从事现场组焊的单位是否一致;无损检测单位是否具备资格,审查具体从事现场检测的单位是否一致。

2) 设计图纸审查。

审查设计单位情况,设计图纸规定的制造､检验标准是否现行有效。

3) 出厂文件审查。

对相关技术文件进行核对,重点检查主体材料的材质证明书､复验报告。

检查各项实物印记与技术资料一致性。

3.2 宏观检查
1) 罐径与罐高的检查。

用激光测距仪测量内罐的直径与高度偏差是否在允许范围内。

2) 焊缝布置与外观成型检查。

检查焊缝布置是否合理,焊缝的外观成型是否符合要求。

3) 内外表面的腐蚀和机械损伤检查。

检查钢板内外表面是否存在腐蚀和机械损伤检查,必要时做进一步检查和要求整改.
3.3 壁厚测定
对内壁的壁板､底板､环形板的厚度进行抽查,每块板壁厚测定不少于5点,检查壁厚是否符合设计规范的相关要求。

3.4 焊接质量检查
1) 焊工资质检查。

检查施工单位提供“合格焊工登记表”､“焊工资质报验申请表”,查看所设焊工是否满足现场各类钢种焊接要求。

现场钢种为5项:9Ni钢､不锈钢板类､碳钢板类､铝板､不锈钢管类。

现场抽查焊工的证书是否与所焊钢种相符。

2) 焊接工艺评定检查。

抽查焊接工艺评定文件,确认是否符合规范要求。

3) 焊接材料审查。

审查焊材质量证明书､复验报告是否齐全符合要求;检查焊材二级设置及管理情况;现场检查焊工所用材料正确性,保温筒使用的正确性。

4) 焊接试板检查。

检查工艺评定试板,焊接试板是否齐全,查看机械性能报告。

5) 焊接现场外观检查。

检查现场使用的焊机､焊材､焊接规范的正确性;现场抽查焊缝的外形尺寸。

3.5 无损检测
1) 渗透检测抽查。

对壁板､底板､环形板进渗透检测抽查,查出焊缝表面缺陷,对查出缺陷责令立即消除。

2) 射线检测底片抽查。

对射线检测底片进行不少30%的抽查,重点检查报告评定结果正确性,有怀疑部位应重拍或进一步确认。

3) 无损检测人员资格审查。

审查从事无损检测人员资格证书,检测人员是否执证上岗。

4) 审查无损检测单位出具各项无损检测报告的正确性。

3.6 主材成分分析
用光谱分析仪现场抽查所用主材的元素含量,判定选用材料是否正确。

3.7 硬度检测
用里氏硬度计现场抽查焊接接头的硬度情况查看是否淬硬组织并判定各类材料选用的正确性。

3.8 静水压试验和气压试验跟踪检查
1) 静水压试验。

水满后11天内观察基础沉降和焊缝渗漏情况,通过查看测试报告和现场跟踪检查,确定静水压试验是否符合要求。

2) 气压试验。

内罐的气压试验除要满足压力试验要求外还要对减压阀和负压阀进行现场调试,并对现场调试结果予以确认。

4 结束语
该2台大罐是福建省容量最大的危险化学品储罐,是重要能源设施,是关系到民生的大型关键设备,因此如何加强对此类大型低温储罐建造过程的质量控制是一个很重要的课题。

对其施工质量采用质量检验的方式去监督是一种创新和尝试。

从检验的结果来看发现了建设施工现场存在
第6期汪永强等:大型LNG低温储罐的质量检验149
一些问题,并督促相关单位进行整改,及时消除安全隐患,取得一定成效,为今后此类项目施工质量监督积累了宝贵经验。

同时从整个检验环节来看亦有一些不足:一是介入时间较晚,其中1号罐施工接近一半,2号罐接近完成,给检验工作全面开展带来很大难度;二是检验手段并不十分完善,缺乏一些高精尖的检测设备,如:罐壁检测爬行器､底板检漏仪等,对一些高处､死角的检测难以顾及。

参考文献:
[1] 液化天然气设备与安装,DIN/EN 1473[S].
[2] 低温条件下的立式平底圆筒形储罐,BS7777 1993[S].
(上接第133页)
根据以上所述,制定出SF60-14/4600水轮发电机定子线棒主绝缘热模压工艺参数,进行试制成功后投产。

产出的线棒经检测,其尺寸及公差､电气指标等均达到了《大型水轮发电机产品质量分等》标准的一等品以上水平。

与该项目改进前比较,线棒尺寸偏差更小,介损及介损增量降低较明显,瞬时工频击穿场强提高了。

6 小结
为提升大型､高压定子线棒主绝缘热模压工艺技术水平,实施主绝缘多胶带外加热模压固化成型工艺,得出以下经验:
1) 比较少胶真空压力浸渍工艺(VPI)和多胶热模压成型工艺两种方案,选择多胶热模压工艺投入少,见效快;
2) 选择“一拖二”,采用外加热,可自动控制,自动显示､记录数据的热模压设备比传统的设备可靠性高,提高工效2倍;
3) 与传统结构的定子线棒主绝缘热压模比较,现设计的热压模结构简单､完善､合理,一次安装能同时热压两条定子线棒,提高了生产效率;
4) 大型､高压定子线棒主绝缘热模压工艺中的升温､加压过程很重要。

在120~135 ℃前主绝缘缓慢加热, 挥发绝缘层中的水气和溶剂,此时不得补压;在合适的温度下加半压､加全压,决定加全压的温度是依据云母带的胶化时间和观察流胶情况;最后线棒主绝缘在170 ℃中保温保压4 h成型。

参考文献：
[1] 袁晓红,王玉田.VPI与模压的发电机定子线棒之性价比[J].大电机技术,2011(1).
[2] 龚坰.电机制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,1982.。