低溫儲罐的幾種儲存形式和低安裝工藝特點

 [一]、LNG低溫儲罐的幾種儲存形式
目前，國內外常用的低溫儲罐有常壓儲存、子母罐帶壓儲存及真空罐帶壓儲存三種方式。采用哪種儲存方式，主要取決于儲存量的大小。
①真空罐
真空罐為雙層金屬罐，內罐為耐低溫的不銹鋼壓力容器，外罐采用碳鋼材料，夾層填充絕熱材料，并抽真空。真空罐是在工廠制造試壓完畢后整體運輸到現場。
LNG總儲存量在1000m?以下，一般采用多臺真空罐集中儲存，目前國內使用的真空罐單罐容積較大為150m?。真空罐工藝流程比較簡單，一般采用增壓器給儲罐增壓，物料靠壓力自流進入氣化器，不使用動力設備，能耗低，因此國內外的小型LNG氣化站基本上全部采用真空罐形式。
②子母罐
子母罐的內罐是多個耐低溫的不銹鋼壓力容器，外罐是一個大碳鋼容器罩在多個內罐外面，內外罐之間也是填充絕熱材料，夾層通入干燥氮氣，以防止濕空氣進入。子母罐的內罐在工廠制造、試壓后運到現場，外罐在現場安裝。
儲存規模在1000m?到5000m?的儲配站，可以根據情況選用子母罐或常壓罐儲存，由于內罐運輸要求，目前國內單臺子罐較大可以做到250m?，采用子母罐的氣化工藝流程與真空罐大致相同，由于夾層需要通氮氣，裝置中多了一套液氮裝置。
焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。此種焊接會給操作者帶來一定的危險，所以在進行焊接時采取適當的防護措施。焊接給人體可能造成的傷害包括燒傷、觸電、視力損害、吸入有毒氣體、紫外線照射過度等。但是超聲波焊接技術完善了這些不足之處，所以能得到廣泛的應用。
19世紀末之前，唯一的焊接工藝是鐵匠沿用了數百年的金屬鍛焊。較早的現代焊接技術出現在19世紀末，先是弧焊和氧燃氣焊，稍后出現了電阻焊。20世紀早期，一次世界大戰和二次世界大戰中對軍用設備的需求量很大，與之相應的廉價可靠的金屬連接工藝受到重視，進而促進了焊接技術的發展。20世紀下半葉，焊接技術的發展日新月異，激光焊接和超聲波焊接被開發出來。，焊接機器人在工業生產中得到了廣泛的應用。研究人員仍在深入研究焊接的本質，繼續開發新的焊接方法，并進一步提高焊接質量。
搪瓷罐經900℃高溫焙燒，冷卻后搪瓷與鋼板粘結在一起。低溫儲罐由于搪瓷的線膨脹系數和延伸率小于鋼板，因此冷卻后搪玻璃的變形量小于鋼板的變形量，搪瓷受到鋼板的約束產生壓應力。搪瓷罐制成后，其搪玻璃即存在預壓縮應力，而鋼板則存在預拉伸應力。由于預應力與線膨脹系數和延伸率相關，線膨脹系數和延伸率與溫度又密切相關，因此搪瓷罐的工作溫度對搪瓷罐的使用影響很大。如果因溫度變化大而使搪瓷產生的應力超過其使用應力，搪瓷將被破壞。因此搪瓷罐搪瓷層遇冷、熱急變，極易爆瓷。因此搪瓷罐有耐溫限制：溫度200℃，耐溫急變：冷沖擊<1IO~C，熱沖擊<120℃。低溫儲罐投料時物料溫度與罐體溫差太大以及升溫時蒸汽過猛、降溫太急也能導致爆瓷。因此搪瓷罐在使用中升、降溫要緩慢、均勻，分級冷卻。
[二]、低溫儲罐安裝工藝特點
總體工藝：罐壁采用倒裝法施工、罐頂氣舉法施工。
1、低溫儲罐罐頂施工特點：
.1、預制：
低溫儲罐外罐罐頂在搭設起的臨時架臺上進行安裝焊接，先進行是架臺的搭設，然后為罐頂鋼結構的組裝焊接，較后為罐頂板的組對焊接，液化天然氣儲罐外罐頂的吊裝采用150噸的履帶吊。
罐頂鋼結構應在罐頂臨時支撐架臺搭設完成后進行。罐頂鋼結構中心環應在地面進行預制、檢查，確認合格后，安裝在中心柱上，在中心環上標出各鋼結構骨架的安裝位置。為了增強架臺的穩定性應采用兩臺吊車進行鋼結構分組對稱安裝，應在砼壁上劃出定位線，以控制罐頂鋼結構的安裝位置。在安裝每組鋼結構子骨的連接環梁時無須定位板，間隙為零可直接安裝在主骨和子骨上。鋼結構的焊接應采用隔組焊接的方式。在焊接好的各組鋼結構間安裝子骨，這時安裝鋼結構間連接環梁要用定位板，間隙為1-2mm，鋼結構的焊接仍采用隔組焊接的方式。
吊頂板在二級底板安裝焊接完成即可進行。
在二級罐底上安裝臨時架臺用于吊頂的安裝。將預制成塊的吊頂板運進罐內，按照施工圖中的位置從中心向四周的方向進行安裝。安裝時應注意環板和分割板的孔的方向。在吊頂板及其環板、分割板和加固環焊接完成后就可用吊桿將吊頂板與外罐頂的吊架的連接成一個整體。
1.2、低溫儲罐罐頂舉升拱頂的氣舉作業是儲罐施工中非常重要的一項作業。并且氣舉作業中的手段材非常大，所以要提前準備預制工作，如鋼絲繩的支架和滑輪、導向滑輪支架，臨時內罐密封板、臨時施工口、風道和密封膠布等等，其中有許多的附件要在氣舉之前裝入吊頂之內，技術人員要詳細參閱圖紙，不要少項，并且這些附件要在氣舉之前預制、安裝完成。
在試升頂的基礎上，確認對正式升頂無障礙后，開始正式升頂，正式升頂應選擇在好的天氣下進行。
在較終檢查完后，各有關人員就位于指定位置。然后開始打開1號鼓風機，開始升壓，當罐內壓力達到上升壓力后，調整鼓風機的風門，使其達到上升速度（30mm/min），當密封帶通過2號鼓風機的風道后，啟動2號鼓風機，另外調整1號鼓風機的輸出風門，使其達到50mm/min的速度，當通過兩重門后將上升速度提高到100mm/min，當通過臨時施工口后，將速度提高到（150-200）mm/min。
低溫儲罐罐頂開始上升時，罐內的檢查人員要仔細檢查罐頂上升中有無障礙，在罐頂上升過程中仔細確認罐頂的水平度和平衡度。還要確認罐內的壓力和上升速度。
鼓風機班要經常監視鼓風機的動作狀況（電流、風門大小等）。測量班應隨時報告罐頂的上升位置。
當罐頂將要到達上部臨時壁板前，慢慢降低罐頂上升速度，檢測罐頂與壓力環（外罐壁與罐頂的連接構件）的安裝位置是否正確，如錯位可用杠桿式調節楔、千斤頂等來調整位置。調整后即可讓罐頂與壓力環搭接，然后固定焊接。
2、內罐罐底施工特點
2.1、底板鋪設：
內罐底板應在內外罐底間環梁保溫結束后進行，因此時外罐頂已安裝焊接完畢，內罐底板只能從臨時施工口運入，因此應在施工口處搭設運板滑道，將底板運入罐內，底板在罐內的運輸采用自制的運板車進行。在運輸過程中，由于罐底已鋪設了保溫用的玻璃磚及干砂，所以為了不破壞砂面及防止碾壓碎保溫用的玻璃磚，在作業人員的腳下和車輪下放鋪設臨時板。如果微小破壞沙面水平處，立即復原，才能繼續施工。
2.2、邊緣板安裝：低溫儲罐內罐邊緣板采用對接焊，因此內罐邊緣板應在由三腳架搭起的平臺上進行組裝，以便于進行X射線探傷。安裝要點為幾何尺寸的控制與調整。
考慮到邊緣板各自焊縫的橫向收縮變形和角焊縫焊接縱向收縮變形對邊板的影響，為保證罐體幾何尺寸，組裝時邊緣板安裝半徑應適當放大。
按放大后的尺寸在環梁上劃出邊板安裝位置線，其墊板可先行鋪設，亦可把墊板點到邊板上，按位置線順時針安裝邊緣板，留出一張調整板，安裝時注意坡口的間隙為外周小間隙，內周大間隙，邊板組裝后進行點焊，點焊長度為80毫米/300毫米，點焊時按規定清理坡口和預熱，同時安裝焊縫引出板和安裝防變形的固定卡具。 防變形工卡具、眼塊與底板滿焊牢固，工卡具間距為200毫米。引出塊坡口與邊緣板坡口相同。
邊緣板一周安裝完畢，工卡具固定牢靠，清理坡口，按規定預熱，由多名焊工，每名焊工一道焊縫或幾道，焊工均布一周，同時對稱的進行焊接。焊接方向從內向外進行，把收尾焊縫焊到引出板上，焊縫位置為從邊緣板外側向內側300毫米長。
先打底焊300毫米，PT探傷合格后將300毫米長焊縫焊完。按要求每條焊縫的外端300毫米內進行射線探傷合格后，即可以安裝壁板。余下的焊縫待第三節或第四節板安裝焊接結束后，大角焊縫焊接完再進行焊接，焊接時用砂輪打磨已焊焊縫，端部成一斜坡形凹槽，便于以后接頭。
在完成邊緣板上罐壁板安裝垂直部位300mm的焊接，確認其合格后，將邊緣板沿順時針方向依次吊起，撤除底部臨時架臺，使邊緣板落到環梁上，然后對邊緣板外徑進行測量是否是正圓，若不是正圓應重新起吊、下落。
300毫米焊縫焊完后，原組對安裝的工卡具不允許拆掉，直到邊板所有焊縫焊完后才能拆除。
3、罐壁施工特點：罐壁施工為正裝法，安裝方式與以往低溫儲罐施工相同，只是需要在一節壁板預留施工口，此處壁板在組對時不安裝。
3.1、施工口的預留壁施工口在一節壁板組立時，在底板上標出準確位置，壁板組立時，按照正常施工，只是施工口處的壁板只用工卡具固定，不進行焊接。待二節和第三節內壁板組焊結束后再進行拆卸，1H及角焊縫施工口兩側300mm范圍內留下不焊接，在施工口周圍3個方向上安裝補強材，注意水平補強材和縱向補強材之間不得留有間隙，在縱向補強材和邊板之間不得有間隙，補強材和外部側板用龍門板及斜楔拉合，焊接側板和補強材，用臨時吊車起吊施工出入口，卸除對接夾具，折除施工口，因為從內外槽間搬出，所以可以臨時撤去內外槽的腳手架。
3.2、施工口的組裝低溫儲罐外罐施工口的組裝，確認罐內施工已完成，附件均已安裝完畢，并且內外罐施工口板亦已運到罐內，撤出不必要的器具。此時可以進行砼壁施工口的澆筑施工，砼壁施工口澆筑完成后，開始外罐施工口的組裝。用臨時吊車起吊施工口，由內壁施工口拉入吊起，將施工口壁板貼緊砼壁，組立到安裝位置，完成焊接。
內壁施工口的組裝，由于內壁施工口會發生若干變形縮小，因此，需測定各尺寸，沿此尺寸加工施工口板，用臨時吊車起吊施工口，實施對接。組對完成后，按立縫―1H―大角縫的順序進行焊接，檢查合格后，將托架式腳手架及其它施工機具搬出，完成施工口的安裝。