低溫液體子母罐的建造

低溫液體子母罐的建造

2010年10月，潮州港華制藥有限公司生產(chǎn)了175mm低溫液體子母箱，由7個(gè)空氣罐和1個(gè)母池組成。如圖1所示，七罐位于主罐中。子罐設(shè)計(jì)壓力0.66MPa,最高工作壓力0.6MPa,設(shè)計(jì)溫度-196℃,工作溫度-162℃,壁厚10/12mm,工作介質(zhì)為L(zhǎng)NG,主體材質(zhì)0Cr18Ni9,腐蝕裕量0,容積263.2m3,充裝系數(shù)0.95。母罐設(shè)計(jì)壓力0.03MPa,最高工作壓力0.02MPa,設(shè)計(jì)溫度-19℃,最高工作溫度不低于-19℃,工作介質(zhì)為珠光砂+氮?dú)?主體材質(zhì)Q345R。母罐和子罐之間有下出液盤(pán)管、上進(jìn)液盤(pán)管、上排氣管經(jīng)三通與子罐相連。子罐制造日期:2010年7月,子罐在制造廠整體成型檢測(cè)合格運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng),母罐和子罐連接管道于使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組焊,也是安裝監(jiān)督檢驗(yàn)的主要內(nèi)容。1母罐的監(jiān)控1.1上掛倒鏈組對(duì)焊接母罐的組裝采用“均布立柱倒裝法”。即利用均布在罐內(nèi)12根立柱作為吊裝抱桿,按倒裝順序,從組裝底板、頂蓋開(kāi)始,采用立柱上掛倒鏈(5t),由上而下逐帶板提升,當(dāng)提升到預(yù)定高度時(shí),組焊下一帶板。如此反復(fù),完成全部帶板的組對(duì)焊接。由于必須先安裝子罐,第一層壁板和頂板組裝完成后吊離底板,本步工作將采用160t汽車吊“六吊耳平衡吊法”吊移頂蓋板。1.2數(shù)據(jù)輸入資料審查包括:母罐質(zhì)量證明書(shū)、審查基礎(chǔ)檢驗(yàn)報(bào)告、審查產(chǎn)品焊接試板的焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)及焊接工藝評(píng)定報(bào)告等。1.3焊接接頭的檢查1)焊接方法采用V形坡口,氬弧焊打底,電弧焊蓋面工藝,選用較小的焊接線能量,多道施焊。焊材選用與母材成分和性能相同或相似的材料。2)焊接接頭的宏觀檢查,表面質(zhì)量應(yīng)符合《鋼制焊接常壓容器》要求。3)焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)按JB4730-2005具體要求進(jìn)行。(1)筒體對(duì)接接頭100%著色檢測(cè),Ⅰ級(jí)合格。(2)底板的所有焊接接頭應(yīng)采用真空箱法進(jìn)行泄漏檢查,真空箱壓力在27kPa絕對(duì)壓力以下。2子罐連接管道的監(jiān)控試驗(yàn)2.1低溫低應(yīng)力工況安裝道的設(shè)計(jì)子罐在制造廠整體成型檢測(cè)合格運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝,子罐吊裝就位完畢,進(jìn)行子罐管道的連接,連接管道的材料是0Cr18Ni9,在“低溫低應(yīng)力工況”下工作。安裝原則按照先“地下”后“地上”,先“大管”后“小管”,先“工藝”后“附屬工程”。管道就位前,應(yīng)安裝好支吊架;管道上的儀表接頭,盡可能在預(yù)制時(shí)完成。管道安裝完畢進(jìn)行預(yù)冷壓力試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn),最后進(jìn)行珠光砂填充。2.2監(jiān)檢證書(shū)、電焊絲質(zhì)保書(shū)、復(fù)驗(yàn)報(bào)告資料審查包括連接管道材料的質(zhì)量證明書(shū)、子罐制造監(jiān)檢證書(shū)、電焊絲質(zhì)保書(shū)和復(fù)驗(yàn)報(bào)告。產(chǎn)品焊接試板的焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)及焊接工藝評(píng)定報(bào)告。2.3初始條件到場(chǎng)的管材、管件驗(yàn)收時(shí),檢驗(yàn)其外徑、壁厚及橢圓度,對(duì)管件進(jìn)行缺陷檢驗(yàn),并成批抽樣進(jìn)行磁性和硬度、力學(xué)性能測(cè)試。在監(jiān)檢過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)部分彎管在彎頭部位橢圓度嚴(yán)重超標(biāo),成扁形狀現(xiàn)象。2.4對(duì)接接頭選用1)焊接方法采用V形坡口,鎢極氬弧焊工藝,選用較小的焊接線能量,多道施焊,100～150℃的預(yù)熱溫度和層間溫度對(duì)保證焊接接頭低溫性能比較有利。焊材選用與母材成分和性能相同或相似的高韌性材料,即A102焊絲。2)焊接區(qū)域內(nèi),包括對(duì)接接頭和角接接頭的表面,不得有裂紋、氣孔和咬邊等缺陷。不應(yīng)有急劇的形狀變化,呈圓滑過(guò)渡。3)無(wú)損檢測(cè):管道的對(duì)接接頭應(yīng)進(jìn)行100%射線探傷,達(dá)到JB/T4730-2005之Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)檢過(guò)程對(duì)射線探傷底片進(jìn)行20%的抽查;其T型接頭、對(duì)接焊縫、角焊縫、受壓元件與非受壓件的連接焊縫,均需做100%滲透檢測(cè),達(dá)到JB/T4730-2005之Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。3儲(chǔ)水池壓力試驗(yàn)3.1試驗(yàn)壓力及密度貯罐外槽(母罐)的設(shè)計(jì)壓力為3.0kPa,氣密性試驗(yàn)為3.75kPa,保壓時(shí)間不少于4h,試驗(yàn)介質(zhì)為氮?dú)?內(nèi)槽(子罐及管道系統(tǒng))的設(shè)計(jì)壓力為0.66MPa,按GB150-1998要求,子罐及管道系統(tǒng)強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為0.76MPa,試驗(yàn)時(shí)間為30min,嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力為0.66MPa,試驗(yàn)時(shí)間為24h。低溫介質(zhì)的儲(chǔ)存特性,決定了系統(tǒng)中的設(shè)備和管道中不能在水份,系統(tǒng)試壓時(shí)必須用干燥氣體。由于子罐出廠時(shí)裝有干燥氮?dú)?現(xiàn)決定用預(yù)冷之后殘余的氮?dú)庾鳛樵噳簹怏w。利用卸車增壓器卸車、以及生產(chǎn)轉(zhuǎn)換常溫氮?dú)?、預(yù)冷的低溫氮?dú)?調(diào)換接口后直接卸液氮。3.2氮?dú)夂偷獨(dú)馕廴?)采用浸泡有異丙醇的白布擦拭管道內(nèi)表面的方法,用目測(cè)白布沒(méi)有污點(diǎn)為合格;用氮?dú)膺M(jìn)行吹掃置換子母罐系統(tǒng),檢驗(yàn)方法是用目測(cè)白布沒(méi)有污點(diǎn),直到末端出口5min檢測(cè)到連續(xù)的氮?dú)?2)用液氮?dú)饣魃a(chǎn)低溫氮?dú)?對(duì)子罐及連接管道進(jìn)行預(yù)冷;3)從進(jìn)液口對(duì)設(shè)備充液,進(jìn)液過(guò)程中,應(yīng)保證壓力不超過(guò)0.6MPa。4)用子母罐自增壓器進(jìn)行子罐系統(tǒng)升壓,壓力升至0.3MPa、0.5MPa、0.76MPa時(shí),經(jīng)全面發(fā)泡劑檢查所有焊口無(wú)泄漏,溫度、壓力修正后壓力不變?yōu)楹细瘛?)壓力試驗(yàn)合格后,再降至0.66MPa進(jìn)行氣密性試驗(yàn),保壓24h,所有焊口無(wú)泄漏,溫度、壓力修正后壓力不變?yōu)楹细瘛?已充液氣罐或罐外罐、內(nèi)罐1)壓力試驗(yàn)合格后,預(yù)冷過(guò)程中管道子罐外壁的霜會(huì)在試壓過(guò)程中變成液態(tài)水流到底板上,應(yīng)做好排水清理,對(duì)于母罐內(nèi)空氣中的水,打開(kāi)扒砂口、填砂口利用自然通風(fēng)的吸力或軸流風(fēng)機(jī)對(duì)流排出。2)對(duì)子罐外表面、母罐內(nèi)表面進(jìn)行除油、除銹、膠脂、清洗、干燥等處理,并采取措施,保證母罐與子罐間不得有油污、灰塵等雜質(zhì)。3)通氮?dú)庵脫Q,填充珠光砂,珠光砂絕熱材料應(yīng)符合GB18442-2001《低溫絕熱容器》要求。4)該貯罐是屬于粉沫堆積絕熱子母貯罐,指擁有多個(gè)(三個(gè)以上)子罐并聯(lián)組成的內(nèi)罐,以滿足大容量貯存液化天然氣(LNG)的要求。由于外罐形狀尺寸過(guò)大等原因不耐外壓而無(wú)法抽真空。絕熱方式為珠光砂堆積絕熱,并充入干燥氮?dú)饩S持正壓,即3.