2022大型獨立Type-C LNG液罐制造與安裝檢驗要點分析

PAGEPAGE1Type-CLNG制造與安裝檢驗要點2021年07月Type-CLNGType-CLNG液罐制造與安裝檢驗要點PAGEPAGE26目錄一、C二、液罐設計檢驗依據(jù)三、液罐制作工藝簡介四、液罐制造檢驗試驗要求五、液罐船上安裝檢驗要求前言LNGLNGLNGLNGCLNG運輸LNGLNGLNG一、C型獨立液罐及船型概述膜艙 MOSSB艙 立C型艙圖1-三大主流艙型MOSSC15（21（薄膜型液位高度限制；可用于裝載量經(jīng)常變動的情況，如動力船/液罐保護距離不計絕緣?度，絕緣?度變化不影響船體主尺度（大船體主尺度或縮小貨艙主尺度SinglecylindricalMul-single Bi-lobe Tri-lobe Star-bilobeQuad-lobe圖2-C艙變種設計（1）散船 （2）VLCC3C根據(jù)艙容，C縮，形成錐形。由于結構限制，雙層真空絕熱型無法做到較大容積，1000LNGLNGLNG文不討論。1）筒體 2）耳罐正圓體3）耳罐錐筒體 4）三管5）4-C（1）小型<10km3 （2）中<30km3 （3）型85km35-CC1011141011149142413351321618712部 部1-頂圓；2-瓣片；3-筒體；4-固定加強環(huán)；5-滑動加強環(huán)；6-真空環(huán)；7-固定鞍座；8-滑動鞍座；9-氣室；10-泵管；11-人孔；12-集液阱；13-止浮裝置；14-頂部橫向止搖裝置圖6-典型C罐構造圖T11IGC4還設有各種管系、扶梯及平臺。1）DOME 2）3）強環(huán) 4）真環(huán)及蕩壁圖7-主要罐體部件LNG管殼體材料一般選用9Ni（X8Ni9，EN10028-4，焊條TNM-9（ENiCrMo-6AWSA5.11/A5.11M316LGA-316L。表1-28KLNG運輸船罐體主要參數(shù)：1#主罐（雙體錐形）2#、3#主罐（雙體直筒）甲板罐（單體直筒）罐體材料9Ni9Ni9NiMARVS（bar）3.653.6510.0類型IMOCIMOC型獨立艙IMOC型獨立艙內徑（mm）15000150003800內壁總長（mm）370003700012000容積（m3，含氣室）835310166121.7重量（噸）約740約760約14外表面積（m2）23202725143根據(jù)形狀，鞍座分為環(huán)形和平底兩種型式：1）環(huán)形座 2）底圖8-兩種鞍座型式兩種鞍座各自優(yōu)缺點如下：?環(huán)形鞍座無需設橫向止搖裝置?環(huán)形鞍座更節(jié)省低溫鋼材?平底鞍座加大了罐體制作難度?平底鞍座保護罐體不受磨損?環(huán)形鞍座如具有足夠大包角，可不設橫向止搖裝置；而平底形鞍座需單設止橫搖裝置（底部和頂部，頂部止搖還將雙耳向中間拉 1）部搖 2）止搖LNG（艉部和滑動支撐鞍（艏部1力由層壓木承受剪切應力來傳遞，需關注層壓木強度及木塊方向。1）定座-重度 2）定座無合度 3）動圖9-固定、滑動鞍座罐體外側中上部兩舷對應加強環(huán)處各設1個止浮裝置（共4個，防舶傳浪較大縱搖時罐體脫離顛簸，也會設置止浮裝置。 1）內罐 2）罐圖10-止浮裝置氣室區(qū)域：DOMECLNGDOME位移的彈性裝置。氣室是液罐在主甲板之上唯一凸露部分，其開口尺寸應確?？紤]到

圖11-氣室膜圈氣室絕緣層后剩余足夠的檢查空隙；為保證貨艙留空處所內的氣密，并允許裝貨前后氣室在垂直方向上的熱伸縮，甲板圍板與氣室環(huán)板通過橡膠膜圍圈進行封閉。橫梁、縱桁的端部與氣室下的圓形加強結構間一般采用深熔焊M后安裝液罐氣室環(huán)板的環(huán)形面板。為確保密性，應保證甲板圍板上面板和氣試環(huán)板的平整度。氣室環(huán)板直接與罐體連接，溫度較低，因此要求橡膠膜圈應能夠耐低溫，并具有適當耐火等級；另外其強度應能承受貨艙留空處所的正氣壓（PV閥起跳壓力+0.15bar，并可承受拍浪載荷；為防止在露天甲板風吹日曬，延緩橡膠老化，為其設有防護擋板。營運中應定期檢查老化程度，注意是否存在漏氣，必要時換新。罐體絕緣層：圖12-絕緣相關各因素相互影響關系圖圖13-溫度場計算LNG對內：決定了熱侵入量的多少，決定了蒸發(fā)率的大小，進而決定了壓力/（BOG壓縮機排程液體膨脹越小，初始裝載越多。二、液罐設計檢驗依據(jù)1、依據(jù)及檢驗模式按照IGC規(guī)則定義，C型獨立液貨艙是符合壓力容器標準的液貨艙，即一種壓力容器。131入級產(chǎn)品持證要求一覽表6.11（0.7MPa0.25m3）CC按照我社《鋼質海船入級規(guī)范》第3篇第6章鍋爐與壓力容器表6.1.2.1的定義，該C型獨立艙屬于CCSI級壓力容器。（AD2000PD5500）和TGE表2-液罐設計檢驗依據(jù)序號依據(jù)1IGC/IGF規(guī)范規(guī)則2鋼規(guī)第三篇第六章、材規(guī)第三篇第7章3《液化氣體運輸船檢驗指南》2018第四章第2節(jié)4壓力容器標準：5GB150：壓力容器6AD2000:TechnicalRulesforPressureVessels7PD5500:Specificationforunfiredfusionweldedpressurevessels8EN13345:UnfiredPressureVessels9ISO16528:BoilersandPressureVessels10ASMEVIII:RulesforConstructionofPressureVessels11CB/T4241-2013:船用半冷半壓式液化氣體儲罐2、檢驗模式CCSI貨艙，與船體存在很多接口（結構支撐、溫度場分布-絕緣、管系連接、液貨泵及監(jiān)測儀器的安裝，其與單單一個空氣瓶檢驗的關注點1但人力配備過多；23CCS（3、需要審批的主要圖紙和技術文件：0-305°縱傾角等工況的罐體結構強度計算書，殼體板?計算，工況主要包括：1LC1：分別在°、°、起的動態(tài)加速度與重力相結合工況；2LC.g05g向后；3LC不利情況；4LC許用應力應滿足IGC4.5.1.4和4.5.1.6的衡準.1鞍座，包括止移扁鋼/承壓木的強度，加強環(huán)和鞍座的應力，應滿足ISUIC82345吊耳強度Y加強環(huán)處（固定鞍座與滑動鞍座）外部復板與殼體（上部和下部TT計及溫度場的絕緣層布置圖，包括絕緣材料及性能、絕緣?度和層數(shù)、補償溫度變化而設的彈性絕緣等。三、液罐制作工藝簡介（一） 建造流程1、分段AB、CA1A2 A1A2 B1B2B3B4C1C2艉艏頭 隔壁 右A B C左A左A1B1B2B3B4B5C3CC2 1艉艏右圖14-罐體分段劃分圖AC，B4CA，C215A、BC為便于分段的吊放進行大合攏，各分段在車間場地上按如下順序對稱布置： A段 B段 C段1515建造流程：頂圓 瓣片封頭小攏 單筒節(jié)筒節(jié)小合攏圖16-封頭段中合攏3、整體建造順序：圖17-罐體建造順序（二）下料和加工成型罐體結構及管系部分均應經(jīng)過放樣，根據(jù)圖紙尺寸和工藝要求進行展開，并根據(jù)加工制造需要，制作各類樣板、樣棒或樣箱；板性能；（811a.5級；2500mm3mm；殼體軋圓時，要保持殼體板與軋輥垂直，軋后用樣板及對角線測量殼體板，軋后要垂直存放和運輸以防變形；管系部分按放樣展開尺寸，在相應部位加放必要的加工余量后號料、切割；（（板?減薄、引發(fā)裂紋，但據(jù)罐體制作廠反應，已使用此種方式多年，下料后對部件自由邊進行打磨，去除飛濺、毛刺等。人孔及泵管的法蘭與其筒節(jié)之間的角焊縫若影響螺栓安裝，則應適當機加工去除多余焊縫。（三）焊接9Ni9Ni9Ni（的金屬9Ni9Ni9Ni9Ni1、焊接工藝根據(jù)典型件的焊接母材、接頭形式、焊接材料、焊接方法、焊接書pWPSpWPSWPQR措施IGC6.3.36.3.4《散裝液（2006）及其修改通報6.3.3和6.3.4、（2012）33需注意上述三個依據(jù)要求的試驗項目有所不同（如沖擊試驗，此時（（（FL+1FL+2FL+3FL+5FL+7～10面焊還是單面焊及板?確定試樣是僅焊縫表面還是表面加根部同時進行（各（NiSW、鎢極氬弧焊(GTAW)、熔化極惰性氣體保護電弧焊(GMAW)和埋弧焊(SAWSMAW9NiGTAWGTAWSAW明，SMAWSAW9Ni9Ni9NiFe2Ni9NiIGC6.3.2和CCS《材第3篇第2（9Ni）的低氫焊接工藝：為確保焊接接頭具有良好的低溫韌性，必須避免接頭過熱和晶粒長大，為此，焊接工藝可采取例如如下措施：1100245kJ/cm7～35kJ/cm。3進行多層多道焊，避免單道焊：實驗發(fā)現(xiàn)，即使小線能量(15kJ/cm)單道熱循環(huán)的CGHAZ(粗晶熱影響區(qū))的低溫(-196℃)沖擊功8009009Ni4i焊層焊接方法電流焊層焊接方法電流極性規(guī)范參數(shù)電流電壓焊接速度（cm/min.）打底手工焊交流100-13020-2515填充、蓋面手工焊交流160-17025-3020-222、施焊25mmC失圓、局部偏離正確形狀、焊接接頭的對中以及不同?度板的削斜等，均應符合CCS同意的標準，這些公差都是與屈曲分析有關。嚴格按照批準的焊接工藝規(guī)程（WPS）中的焊接參數(shù)進行焊接施工，PT；（含量≥5%9Ni圖18-中間艙壁交叉焊接應力集中區(qū)另注意受壓殼體上的開口和管徑周圍的補強。3、熱處理9NiMARVS系。四、液罐制造檢驗試驗要求0、液罐制造廠/車間能力評估質量管理體系必須很健全，液罐的制造需要的就是規(guī)范操作；9NiLNG、LPG9Ni具有足夠的場地廠房（最好是隔離專用、吊裝工具、鋼材下料/成型設備、焊接設備、專門胎架、重型水壓試驗平臺、重型移動設備等。1、檢驗節(jié)點環(huán)的裝配、真空環(huán)的裝配、加強環(huán)/（間筒節(jié)中合攏（筒節(jié)環(huán)縫裝配、筒節(jié)與縱隔艙壁裝配室（氣室與上筒節(jié)的裝配（氣室上部、下筒體與補強圈的裝配（（與罐體的裝配、鞍座底板的裝配定位、止浮裝置的裝配定位、橫向WPS焊工證ITP/人員資質2、精度控制1）罐體結構從放樣、下料、加工、焊接等各個主要工序均需由質檢2）CCS1拼縫處：h1≤2mm；封頭處：h2≤5mm2封頭拼縫b≤0.1t且b≤3mm；筒體縱縫b≤0.1t且b≤3mm；筒體環(huán)縫b≤0.1t+1mm且b≤4mm；3①對筒體縱縫凹凸棱角的檢查采用弦長≥500mm的內或外樣板檢查E≤5mm；500mmE≤5mm；3）沿液罐長度方向，每米內的直線度不超過1mm，筒體總長的直線度不超過筒體長度的0.5%。4）筒體的圓度2于理論尺寸的±1.0%。且筒體圓度U

maxDmin)x100%≤2.0%DmaxDmin（的尺寸1％。圖19-罐體變形控制罐體主尺寸建造公差1液罐直徑：1#～3#罐： +15mm/-0mm；2液罐外壁總長：1#～3#罐 +40mm/-0mm；3氣室中心到艉封頭外側距離 20mm；4固定鞍座和活動鞍座間距離 10mm；5座架垂直度偏差：固定鞍座： 5mm；活動鞍座： 10mm。管系部分工藝要求檢驗確認，關鍵項目還需驗船師的認可。1.；2m；30m（。/中，并作好調整和記錄。3、產(chǎn)品焊接試驗應按IGC6.3.6、6.3.6CCS37250m5m的按5m計算1（0；（1，VY50m14、焊后檢驗對焊縫進行外觀檢查，焊縫表面應光滑、成形美觀、均勻、致密，無裂紋、結疤、氣孔、咬邊、夾渣、弧坑、未填滿等缺陷；余高應圓滑過渡；測量焊角高度；目測筒體、封頭應無裂紋、結疤等降低產(chǎn)品性能的其他缺陷，殼體表面無傷痕，如有應在距表面3-5mm內鏟除并打磨平整；整體形狀檢查，是否存在焊接變形；尺寸檢查，包括總長、總高、筒體直徑、筒體不圓度、鞍座間距、氣室定位尺寸等主要尺寸，其結果應符合本社規(guī)范及批準圖紙的要求。尤其注意圓筒分段各對接處的平面度、圓度和筒體直徑，另外還應注意各節(jié)縱縫的錯開距離。5、無損探傷CCSIICCS相應證書的探傷人員及校準合格的探傷設備進行（IACSR.鋼磁性較弱，不可使用MT，表面探傷只能使用PT。IGC6.3.7.26.3.7.23757.5.41：射線檢查：對接焊縫100%；10%100%。28）10%；表面裂紋檢查：開孔和噴管等周圍的加強環(huán)100%；超聲波檢查：根據(jù)每一具體情況提出要求。序號焊縫位置檢驗方法RTUTPTVT1液罐殼體（包括封頭）對接焊縫100%10%100%2氣室，集液井和人孔對接焊縫100%10%3泵管對接焊縫（罐外部分）100%序號焊縫位置檢驗方法RTUTPTVT1液罐殼體（包括封頭）對接焊縫100%10%100%2氣室，集液井和人孔對接焊縫100%10%3泵管對接焊縫（罐外部分）100%10%4（管等）的對接焊縫100%10%5縱隔艙與殼體的“Y”型全熔透焊縫100%10%6縱隔艙壁板的對接焊縫10%10%7氣室，集液井與筒體的“T”型焊縫；人孔，泵管與氣室的“T”型焊縫100%10%8甲板罐接管和殼體之間的“T”型焊縫100%100%9氣室接管和氣室封頭之間的“T”型焊縫100%100%10加強環(huán)腹板對接焊縫10%10%11加強環(huán)面板對接焊縫10%10%12泵法蘭與泵管、人孔法蘭與筒節(jié)的“T”型焊縫100%100%13吊碼及補強板與殼體的角焊縫100%14補焊返修、臨時卡具馬腳的焊縫或其它誤操作產(chǎn)生焊縫100%15開孔或接管處補強板的角焊縫100%16上述之外的角焊縫10%17所有全熔透焊縫背面清根100%18液壓試驗之后所有殼體板對接焊縫10%執(zhí)行標準RT：EN1435；UT：ENISO17640；PT：ASME-2010評定標準陷。陷。PT：ASME-V6液罐焊縫經(jīng)以上檢驗不合格，應及時返修至復探合格，應控制返修次數(shù)，返修時應嚴格按照返修焊接工藝進行。6、水壓試驗壓/約為LNG為避免生銹，應對試驗用水中氯含量進行控制，水壓試驗前取樣測試，提交包括氯含量、PH值等參數(shù)在內的水質檢測報告；1.5Po（IGC4.2.4.4/）；試驗時所采用的水溫至少應比制成的材料的零韌性轉變溫度高出3025mm22IGC1.5P0何情況下，對任意點計算所得的主膜應力應不超過材料屈服應力的22bar。7、容積測量8、內部清潔應對罐體內部進行手工打磨，去除浮銹，防止浮銹混入LNG液貨，一ISO8501-1ST25a01℃，9、涂裝IGC（（（面外（包。10、絕緣敷設圖20-罐體絕緣敷設五、液罐船上安裝檢驗要求1、產(chǎn)品廠與船廠之間的數(shù)據(jù)互通雙方在液罐和船體分段制作過程中，應進行必要的數(shù)據(jù)互通，確保今后吊裝的順利進行。液罐與船體的接口位置主要包括：（位、氣室接管等。船體尺寸在設計時應考慮罐體的總尺度，尤其是敷設絕緣后的時，應考慮吊裝后其鞍座總寬度，仍能為貨艙艙底水向艙尾部污水井流動留出足夠通道；座間距應與船體基座進行數(shù)據(jù)匹配，包括公差控制，預防吊裝時罐體鞍座無法落坐到船體基座內；船體基座高度，應與罐體鞍座止移扁鋼、承壓止浮裝置，罐體與船體之間應有足夠的間隙，保證在營運過程中確保具有足夠的熱伸縮活動空間；氣室定位，氣室從甲板分段開孔穿過，其定位不準，在甲板合蓋時可能會發(fā)生碰撞；另外，還會影響接管的連接；放樣、走向能夠對應。對于環(huán)滑鞍座中部位檔 的型式必圖21-船體鞍座提前核實罐體空檔是否大于船體空 檔避免法落座。2、船體鞍座精度控制工藝（?度20-40mm再打一次精度；面板和槽邊焊好后，再打一次精度。圖22-罐體與船體鞍座線型匹配3、 吊裝方式由于都是采用樹脂澆注，考慮定位及樹脂凝固期間罐體姿態(tài)長時保持，不建議船舶在傾斜船臺上吊裝，最好是在平船塢內進行。吊裝方式可根據(jù)生產(chǎn)情況和船廠設施采用汽車吊、龍門吊、浮吊。圖23-液罐吊裝4、 吊裝控制點液罐船上吊裝和安裝，需額外關注以下幾點：1、液罐的定位：（1）Z向，影響船舶整體重心，關鍵參數(shù)為底部重合度和頂部的止浮間隙：應保證此兩參數(shù)滿足計算書的要求，應將此要求在安裝工藝中明確體現(xiàn)，并作為船檢的報驗點；罐體之所以能夠跟隨船一起運動，其著力點在于固定鞍座，鞍座止移扁鋼下沿計最小重合度，使鋼結構之間相互傳遞推力，而不是通過木塊，否則20mm，這相對于船體結構的精度，其范圍都很小，要保證這些精度，建議船廠向液罐制造廠索要罐體各項完工尺寸等數(shù)據(jù)，并對船廠建造的分段上的基座和止浮實測數(shù)據(jù)，事先計算一下，掌握情況，如不滿足要求，事先提出解決方案。對于底部間隙，由硬樹脂塊來保證，在硬樹脂塊放入船體基座前應確認其?度。圖24-罐體推力傳遞圖船舶推力傳遞給液罐的路徑：槳→艉軸→齒輪箱→船體→固定鞍座槽→樹脂→承壓木→止移扁鋼→固定鞍座→罐體作用點就在于固定鞍座處，詳圖如下：（1）固定鞍座結構圖（2）固定鞍座的懸臂梁模型及重合度圖25-固定鞍座詳圖hc為止移扁鋼下沿與安裝槽上沿之間的重合高度，推力作用點簡化hc中點，lbhcLb是避免鞍座出hclb層不能過?，否則木塊整體高度增大，安裝到船上后，會減小重合度hc；在安裝木塊時，盡量保證前后木塊底面的平面度，最好保證滑動木塊相對于固定木塊在較高的位置，避免因滑動木塊整體高度太高而需太高固定木塊高度；另外，在包罐體絕緣方面，只要滿足規(guī)定?度即可（也需正公差20mm必須上抬甲板蓋，這樣外板對接縫間隙可能過大，另外甲板蓋上抬會使總高增大，影響船體總尺度。（2）X、Y向對中：X方向，需保證罐體鞍座間距在船體基座之內，關系到罐體能否放進船體基座內，在船體基座和罐體制作過程中，船廠與液罐制造廠進行數(shù)據(jù)溝通，并各自將尺寸X（很多部件包了絕緣，因絕緣層?度不同，包絕緣后找中心線并不準確，故中心線需從絕緣層內部結構中返出，此部分工作需由液罐廠家在包絕緣時進行；另外Y向定位也會影響貨艙的檢驗通道寬度。1）吊位 2）輔助槽定裝置圖26-罐體吊裝精度控制2、熱傳導方面，即樹脂的熱傳導性能：木塊與船體基座之間的填充了耐低溫樹脂，其起兩方面的作用，一方面為填充支撐，另一方面還起到隔熱作用，其熱傳導系數(shù)必須滿足溫度場計算書的要求，在選取樹脂廠家時，除具備我社頒發(fā)的工廠認可證書通認可的樹脂不能保證完全可用在液罐的安裝，因為我社《材料與焊接規(guī)范》缺少對這種應用場合熱傳導性能測試的要求，目前已向上海規(guī)范所提出了反饋，意見被接納。3、樹脂強度計算：包括基座底部和側面的強度，包括靜態(tài)載荷和動態(tài)載荷下的強度，應提交樹脂強度計算書，結合罐體的有限元計算，驗證在不同工況下，及在常溫至液貨運輸過程45、樹脂澆注：為確保整個基座全部充滿樹脂，應初步計算樹脂用量；因船底板存在凸凹點，應先預吊裝，在基座內長度方向上定距放置油灰球，由壓縮后油灰球的?度來確定對應位置硬樹脂塊的?度；在保證重合度的前提下，還需確保底部樹脂的?度；船廠應提交樹脂澆注工藝，對現(xiàn)場溫度控制（低于多少溫度需現(xiàn)場加熱）、防風、濕度、固化時長，澆注及凝固期間禁止大幅度活動（如動機器）、固化劑混比、取樣數(shù)量等進行詳細說明。6、罐體重量：在船體基座處結構強度計算時，使用的是理論罐體重量，而實際重量會有出入，總重量還包括絕緣層的重量，一般控制在±5%以內，如在吊裝時發(fā)現(xiàn)罐重出現(xiàn)較大偏重，則需考慮船體基座及罐體本身鞍座的強度是否足夠，必要時應要求以實際罐重重新校核船體強度，如發(fā)現(xiàn)超差，需做額外加強。7、罐體容積：容積同樣與船體強度是否足夠有關，在罐體制作過程中，一般保證容積的正公差，但如容積超差過大，可能會超出船體基座受力范圍，故需在罐體制作過程中，進行精度控制，在交貨時進行容積測量，一方面是為滿足船東正公差容積的技術協(xié)議要求，另一方面，對容積超差值對船體基座的影響進行評判。8、液罐吊裝流程：主尺度，總長、總寬、總高、鞍座側面絕緣層寬度，在電腦上建模，模擬吊裝下放路徑過程中可能存在的碰點及障礙物，事先拆除這些碰點，主要是兩舷檢查通道處的欄桿、貨艙內個別管系，必要時拆除部分絕緣，如鞍座側面的絕緣層等；圖27-液化氣體艙在建造過程中嚴重失火在基座中每隔一定間距，約1.5-2米，放置油灰球，吊放液罐坐實，之后再吊起一定高度，注意坐實時中心線的對中；測量各點油灰球的高度，掌握基座在整個方向上的凸凹情況（承壓木地面基本為平面），據(jù)此決定支撐墊塊（鋼板或硬樹脂塊）的?度，一般在橫向均勻放置四個墊塊，以油灰球最薄處放置墊塊的?度為基準，選取其它墊塊?度，保證放置墊塊后，各處高度基本一致，注意保持前后鞍座及各艙之間的高度基本一致，注意墊起后的高度應保證止移扁鋼的重合度，同時應考慮不同地點墊起高度對氣室泵管法蘭平面的影響，這對今后深井泵的安裝及正常運