試論LNG低溫儲罐內罐的焊接工藝

徐麗霞

摘要：近些年，伴隨我國社會經濟的蓬勃發展，促使我國相關部門陸續對各地區開展的工業項目出臺了助力于其發展的政策法規，在此期間，使得我國對能源的需求量也持續加大，其中LNG（液化天然氣的簡稱）作為主要一類常用的清潔能源，其的開發與利用，不但可以改善我國能源緊缺的問題，而且還能夠推動我國綠色環保、節能減耗目標的加快實現。對于LNG液化天然氣而言，其一般狀況下都是被儲存在低溫儲罐當中，因此，要求保證低溫儲罐的焊接品質，以確保低溫儲罐的性能達標，防止出現液化天然氣滲漏問題，防范安全事故的產生。

關鍵詞：LNG;低溫儲罐;焊接工藝

引言

相較于其他常溫類型的儲罐而言，LNG液化天然氣低溫儲罐的存儲介質始終處在超低溫環境中，一般狀況下，LNG液化天然氣低溫儲罐由上至下、由內到外選用了不同厚度參數的奧體式不銹鋼板材焊接而成。最近這幾年，隨著LNG在基礎能源體系建設領域重要地位的逐漸提升，我國相關部門也愈來愈注重LNG項目的建設，同時也壯大了LNG低溫儲罐的建設規模。考慮到LNG液化天然氣通常被儲存在儲罐當中，所以如何保證LNG低溫儲罐內罐的焊接質量成為了LNG項目建設的主要研究問題之一。由此可見，十分有必要對LNG液化天然氣低溫儲罐的焊接工藝做出研究。

1 LNG低溫儲罐內罐特征

1.1耐低溫、保冷性好

基于常壓狀態下，液化天然氣的沸點是-160℃，而LNG液化天然氣儲罐內罐在制作時就是選用了低溫常壓的存儲方式，降低了液化天然氣的沸點，這樣便可使得LNG低溫儲罐內罐的操作壓力超過常壓，進一步提升其的安全系數。為此，LNG低溫儲罐內罐具備了很好的耐低溫能力、保冷能力。

1.2安全性

考慮到LNG液化天然氣低溫儲罐內罐中放置的是低溫狀態的液體，一旦儲罐存有風險隱患，則很可能會致使冷藏的液體被揮發掉，進而在空氣中誘發爆炸氣團。為此，LNG液化天然氣儲罐內罐具備了很強的安全性，這樣才能起到封攔外泄液體，防止安全事故產生。

1.3材料特殊

對于LNG液化天然氣儲罐內罐來講，內罐壁一定要具有優良的耐低溫能力，因而，在內罐制作時通常會選用9Ni鋼作為原料。

1.4保溫性好

由于罐內外溫差最高可達200℃，要使罐內溫度保持在-160℃，罐體就要具有良好的保冷性能，在內罐和外罐之間填充高性能的保冷材料。罐底保冷材料還要有足夠的承壓性能。

2 LNG低溫儲罐內罐的焊接工藝

2.1選用最適宜的焊接工藝

通常狀況下，LNG液化天然氣低溫儲罐的焊接工藝有兩種，即手工焊、電弧焊。手工焊接是在進行工件的表面處理時，利用機械手段使構件與鋼筋或其他金屬之間產生熱變形，從而獲得所需性能、滿足要求的一種方法;它具有生產效率高、成本低等優點。但是由于其工作環境復雜及對施工人員操作技術水平要求較高等特點限制了這種工藝應用廣泛性和適用范圍。在焊接作業開展期間，焊縫的質量和溫度對結構強度、剛度都有很大影響，所以，合理控制焊接工藝是保證LNG低溫儲罐的安全運行及確保其安全性。與此同時，采用不同焊速來使熔滴快速凝固成大顆粒物并形成薄壁組織，以防止在焊接過程中發生脆性破裂現象的出現。在焊接作業中，相關技術人員應當依據焊縫的具體情況，選用最適宜的母材，同時還要結合設計參數來對母料和熔渣之間、焊件與鋼架間以及支座等部位實施焊接。對于高溫儲罐來說其主要是通過焊條實現液態金屬連接。而由于低溫環境中存在大量雜質會影響到液體介質流動。所以我們在進行焊接施工時就必須要嚴格控制溫度條件和應力條件[2]。考慮到在LNG液化天然氣低溫儲罐內罐制作過程中，焊接是非常重要的步驟，它直接影響到整個工藝流程和設備。由于焊接技術在液化天然氣等方面都有一定程度上的應用。因此相關技術人員應當不斷地完善相關理論。近些年伴隨社會經濟水平、科技發展以及人們對環保意識認識加強，我國目前已經開始大力推廣使用低溫焊來進行生產加工出來一些鋼制材料產品（如：碳化硅管）的工業用材需求正在逐年增加，但是仍然存在著許多問題需要解決和改善。焊接工藝的好壞決定著大型LNG液化天然氣低溫儲罐區鋼材性能，焊縫質量和使用壽命，是保證高溫堆體結構安全可靠、經濟合理化設計以及確保生產效率實現最大化保障的重要環節。在進行了以上幾項技術性試驗之后我們又能發現：如果采用普通低熱源進行熔化法來對低溫合金加熱時產生裂紋等缺陷加以修復的話效果就會更好。

2.2做好LNG液化天然氣低溫儲罐內罐焊接前的全部準備工作

基于實際情況分析，在焊接LNG液化天然氣低溫儲罐的內罐時，相關技術人員應當依據焊接工藝技術的規范標準，設計焊接開口角度以及開口大小，與此同時，還應確保焊接口以及配件裝配的精準程度達標，這樣才能為焊接工作的有序開展打好基礎。

2.3嚴加管控LNG液化天然氣低溫儲罐內罐的焊接品質

為了顯著提升LNG液化天然氣低溫儲罐的內罐焊接效率，就應在開展焊接作業之前向內罐中沖入一定比例的氬氣，在此期間，值得技術人員注意的是，由于空氣比氬氣輕，所以氬氣的注入出氣口位置應當比進氣口位置高。然而，氬氣的具體沖入時間并不固定，需要依據內罐的直徑參數、實際容量大小對相應的時間做出判斷。在開展焊接作業時，應保證焊接參數的正確選取，通常狀況下，會選用小電流快速焊。當焊接工序完畢以后，針對剩余焊接縫隙的大小，還應向內罐中沖入一定比例的氬氣，以盡可能地縮小焊接縫隙的大小，從而保證LNG液化天然氣低溫儲罐內罐的成型質量。

結語

總體而言，LNG 是液化天然氣的簡稱，一般狀況下存儲于儲罐中，具有耐低溫、安全性能良好等特征，與此同時，LNG液化天然氣儲罐內罐的設計制作要求也十分繁雜，所以，要求相關技術人員精準掌握LNG液化天然氣儲罐內罐的焊接工藝要點，以保證焊接品質的前提下，提升LNG儲罐的整體使用性能。本文主要對LNG液化天然氣低溫儲罐內罐的焊接工藝展開了探討與闡述，以期為相關工作者提供些許的參照依據。

參考文獻：

[1]王曉磊，肖軍.LNG儲罐9%Ni鋼GMAW-P自動立焊接頭組織與性能研究[J].電焊機，2021，51（11）：106-109+150.

[2]趙豪放.LNG雙金屬全容儲罐倒裝安裝及安全控制措施[J].工程機械與維修，2021（06）：137-139.