淺述低溫液體貯槽現場安裝及檢驗要點

陸根榮

摘 要：本貯槽儲存低溫液氧介質，采用廠內制造+現場安裝，對其罐體組裝施工、無損檢測、保冷絕熱施工、試驗清洗及各項檢查等作業程序都非常重要。貯槽的現場安裝質量，越來越受到大家的重視。

關鍵詞：低溫液體貯槽；現場安裝；檢驗要點

前言

2013年，臺塑河靜鋼鐵興業責任有限公司公用廠空分專案工程新建2臺6000m3LOX低溫液體貯槽，由本公司負責制造安裝。本液氧貯槽采用雙拱頂自支承結構形式，高架基礎。液體貯槽設計條件如下：

（1）設計溫度：內罐：-196℃，外罐：-10℃～60℃

（2）設計壓力：內罐：35/-1.0KPa，外罐：1.0/-0.5KPa

（3）內罐直徑：φ22400mm；外罐直徑φ24800mm

（4）內罐材質ASTM A240-304；外罐材質A285Gr.C.

（5）6000m3LOX罐設備空重840噸，設備充滿液體后重量為7680噸。

現以此為例，著重就低溫液體貯槽現場安裝及檢驗要點做一淺述。

1 6000m3低溫液氧貯槽結構示意圖

2 外罐底板鋪設、組焊

圖2 外罐底板鋪設、組焊

（1）底板鋪設時應基于同一水平面，先焊邊緣板，再焊中幅板，各焊縫至少采用兩塊龍門卡具固定。

（2）底板任意相鄰焊接接頭之間的距離，不小于100mm。邊緣板對接焊縫應距離罐壁板垂直焊縫至少300mm。三塊板搭接或對接處應彼此錯開至少300mm。底板拱起最高點距離基礎上表面不得超過30mm。

（3）底板鋪設完成后，應遵循如下焊接順序，防止底板因焊接應力不均造成變形：邊緣板應對稱施焊，中幅板焊接時，應先焊短焊縫、后焊長焊縫、預留收縮縫。

（4）待壁板與底板的角焊縫焊接完畢后，再進行收縮縫的焊接。

（5）焊接時應由中幅板中心向四周對稱焊接，采用分段退焊，每段分段退焊時，焊接接頭應錯開。焊接時焊工均勻分布，并采用等焊接參數，等焊接速度，同步施焊。

（6）焊接完畢及冷卻過后，拆除固定卡具，修補打磨定位缺陷。

（7）壁板與底板角焊縫施焊時，應先焊內側后焊外側，圓周對稱同方向焊接。

3 外罐底板焊縫檢測

圖3 外罐底板焊縫檢測

（1）底板焊縫需進行真空盒檢漏測試，試驗時真空壓力值不得低于27Kpa。

（2）真空試驗檢測操作要求及合格標準應參照YDVC-ZC-02《真空箱泄露檢測程序》。

（3）所有焊縫進行100%PT檢測。

4 外罐頂圈壁板、頂蓋組對，組焊

圖4 外罐頂圈壁板、頂蓋組對

（1）頂圈壁板（倒裝基準壁板）組裝前應根據設計圖紙繪制排版圖，組裝前檢查各塊板的直線度、弧度及對角線偏差是否符合要求。相鄰壁板上口水平度不應大于2mm，整個圓周任意兩點水平度不大于6mm。壁板鉛垂允許偏差不大于3mm。罐體半徑允許偏差不得超出±19mm。頂圈壁板的縱向接頭與底板邊緣板對接接頭之間距離不得小于300mm。

（2）對口錯變量：

a.縱向接頭最大對口錯邊量不應超過板厚的1/10，且不得超過1.5mm。

b.環向接頭最大對口錯邊量：壁板厚度小于8mm時，對口錯變量不得超過1.5mm；壁板厚度大于8mm時，對口錯變量不應超過板厚的1/5，且不得超過3mm。

（3）頂蓋組裝前應檢查壓縮上下口的半徑偏差，組裝前按設計圖紙繪制排版圖，頂板搭接寬度偏差應小于5mm，頂蓋壓縮環對接接頭與壁板縱焊縫間距離不得小于300mm。

5 電動葫蘆提升裝置安裝

（1）根據現場實際情況及工程特點，防止絕熱基礎在施工中受潮，故采用先組裝外罐后組裝內罐的方法，通過倒裝法拼裝設備，桅桿、電動葫蘆選用根據罐體參數確定，內外罐體吊裝時均設置脹圈，以保證其圓度及吊裝時防止筒體變形，外罐吊裝時吊耳設在胎具上。吊裝前，各受力點及繩扣、卡具均應經仔細計算，以滿足受力要求，并進行試吊，檢查各受力情況與可靠性，并在壁板上畫出一定高度提升量的間隔線，每同步上升至該點時需停止檢查，確保均勻提升。

（2）吊點數量：根據圓周長及罐體最大吊裝重量確定，間距控制在3-4米。

（3）受力計算，以驗證符合要求。

6 外罐其余壁板組對、焊接；外罐旋梯安裝；外罐頂部平臺安裝。

7 外罐壁板焊縫NDE，幾何尺寸檢查。

（1）檢查外罐筒體尺寸，要求如下：外罐筒體高度允許偏差不應大于設計高度的0.5%，罐體鉛垂度的允許偏差不應大于罐體高度的0.4%，且不得大于50mm。罐體的局部凹凸變形應平緩，不得有突然起伏，且不得大于13mm。罐體焊縫棱角高，不得大于10mm。

（2）外罐筒體上所有對接焊縫，所有與密封有關的角焊縫須100%著色檢查，不得泄露。

8 內罐現場安裝，其原理與外罐大致相同。

因內罐與低溫液體直接接觸，故其組對、組焊、除銹脫脂等的重要性從一定意義而言，更為重要。對內罐的檢驗及NDE檢測同樣要遵照技術要求一一進行。

9 其他

泡沫玻璃磚鋪設、本體管道配管、內罐注水及沉降試驗、內罐氣壓、氣密試驗、內罐脫脂清洗清潔、外罐氣密性試驗、內外罐夾層干燥及珠光砂填充等均要參照相應規范并符合技術要求。

10 結束語

低溫液體貯槽現場安裝，事關貯槽保冷絕熱、氣密性等最終交付質量，所以對貯槽現場安裝及檢驗各環節，必須高度重視。否則，一旦貯槽運行中發生質量問題，如出現“結霜”現象，則不得不停止運行，并視“結霜”的嚴重程度，針對具體部位具體分析，制定嚴格的返修方案，真可謂勞民傷財，損失慘重。