常壓低溫液氨儲罐罐壁保冷安裝技術

王鳴宇，解秋麗，宋明凱，劉明宇

(安陽化學工業集團有限責任公司，河南 安陽 455133)

常壓低溫液氨儲存是指將液氨冷凍至不高于其常壓沸點(一般是低于-33 ℃，具體需視當地大氣壓而定)，使液氨對應的氣相壓力與大氣壓力相同或相近而采用的常壓容器儲存。在長時間的液氨儲存中，為使罐內壓力保持在正常的工作范圍內，最大程度降低氨罐的冷量損失，減少冰機負荷，降低裝置能耗，保證裝置的安全穩定運行，氨罐的保冷施工有著極為重要的作用，尤其是罐壁的保冷需要在施工中予以高度重視。

1 常壓氨罐主要參數

安陽化學工業集團有限責任公司(簡稱安化集團)，為了滿足裝置正常生產需求，新建了一臺5 000 m3常壓低溫液氨儲罐(簡稱常壓氨罐)，該罐為雙金屬全容常壓低溫液氨儲罐，主要參數見表1。

表1 常壓氨罐主要參數

2 常壓氨罐罐壁保冷結構

2.1 罐壁保冷結構

安化集團新建的常壓氨罐，外罐壁保冷材料主要為兩層DH800型620 mm×480 mm×80 mm泡沫玻璃磚，保冷層厚度160 mmm，具體結構見表2。

表2 外罐壁保冷結構

2.2 主要保冷材料性能指標

(1)泡沫玻璃磚主要性能指標見表3。

表3 泡沫玻璃磚主要性能指標

(2)黏結劑主要性能指標見表4。

表4 黏結劑主要性能指標

(3)密封膠主要性能指標見表5。

表5 密封膠主要性能指標

(4)阻燃瑪蹄脂主要性能指標見表6。

表6 阻燃瑪蹄脂主要性能指標

3 常壓氨罐罐壁保冷安裝技術

安化集團常壓氨罐罐壁保冷結構見圖1，由內向外依次為保冷層、防潮層和保護層。

3.1 施工準備

(1)常壓氨罐及其接管、爬梯等全部安裝完成，經檢查、無損檢測、水壓氣壓試驗驗收合格。

(2)外罐壁板防腐完畢并驗收合格。

(3)外罐壁保冷施工方案、腳手架搭設施工方案等施工技術文件編制、逐級審核批準完成，施工人員已進行三級安全教育和施工作業前的技術交底。

(4)腳手架由持證上崗的施工人員搭設完畢，并已驗收合格。

(5)泡沫玻璃磚和粘結劑、密封膠、阻燃瑪蹄脂等材料質量證明文件齊全、規范，并且經復驗滿足其性能指標的要求。

(6)泡沫玻璃磚用黏結劑試粘結束，滿足使用要求。

(7)保冷支撐圈(見圖1的1#～5#)按照要求加設完成。

圖1 外保冷及保冷支撐圈布置(單位：mm)

3.2 保冷層施工技術要求

(1)罐壁保冷施工按照由5層保冷支撐圈分割成的4部分，按從下往上的順序各層單獨進行。

(2)粘貼泡沫玻璃磚前，需要對當天計劃施工的部位進行清潔和干燥，不允許有水跡、灰塵、油漬、銹跡。

(3)泡沫玻璃磚安裝時，采用水平和垂直方向拉線繩的方式進行直線度和垂直度的控制。每一部分靠近上支撐圈的泡沫玻璃磚和最上層靠近拱頂的泡沫玻璃磚要根據空間情況進行玻璃磚形狀加工，既保證涂抹密封膠后與支撐圈下表面或者拱頂的有效接觸，形成獨立的密封空間，又不會過度擠壓。

泡沫玻璃磚同層安裝應相互跨中交錯安裝(見圖2)，內外層安裝應壓縫，磚縫應錯邊≥100 mm(見圖3)。

圖2 泡沫玻璃磚同層安裝示意(單位：mm)

圖3 泡沫玻璃磚內外層錯縫示意(單位：mm)

(4)玻璃磚與罐壁采用TN-1黏結劑進行粘貼，粘貼時黏結劑需要呈“十”字形均勻涂刷至與罐壁貼合的泡沫玻璃磚中間表面，涂刷面積不少于貼合面的1/2。玻璃磚與罐體要貼合緊密，不留空隙。黏結劑取用后，要及時密封。

(5)泡沫玻璃磚之間用密封膠進行抹縫，縫內密封膠要飽滿，不留空隙。

(6)連續施工時，泡沫玻璃磚涂抹完黏結劑和密封膠、進行粘貼安裝時，需要一手按壓已安裝的泡沫玻璃磚，另一手適度推壓，既不對已安裝的玻璃磚產生擾動，又保證磚與磚、罐壁間的緊密貼合。所有環向、縱向接縫拼縫不大于2 mm。

(7)障礙處(錨固帶、消防噴淋支架、外爬梯支撐、接管等)，需要對障礙物的尺寸進行測量，根據測量情況在泡沫玻璃磚的對應位置進行相應的凹槽開挖。

障礙處安裝的泡沫玻璃磚，既要保證良好嵌入，又要保證玻璃磚表面的整體平整度，否則需要對凹槽進行相應修整，才能使其達到安裝要求。

(8)每圈泡沫玻璃磚安裝通過中間檢查驗收后，用兩道20 mm×0.5 mm的不銹鋼帶捆扎固定，每兩道不銹鋼環帶之間的最大距離不超過300 mm。不銹鋼帶捆扎扎緊時不能損壞泡沫玻璃磚，接口處不銹鋼帶要壓平壓緊。

(9)泡沫玻璃磚安裝24 h內，不允許在玻璃磚表面施加重負荷。

3.3 防潮層施工技術要求

防潮層安裝在保冷層外面，采用瑪蹄脂玻璃布“兩布五油”從上向下的施工方法，結構為瑪蹄脂+玻璃絲布+瑪蹄脂+瑪蹄脂+玻璃絲布+瑪蹄脂+瑪蹄脂。采用的玻璃布規格為10 mm×10 mm。防潮層干膜總厚度為5 mm。

(1)防潮層施工前，需要對保冷層的表面進行平整度檢查，需達到平整、均勻、無突角和凹坑、無起渣，且表面要潔凈、干燥。若有突角，需進行修整。

(2)在泡沫玻璃磚外表面涂抹的第一層瑪蹄脂，其寬度應與玻璃絲布同寬，厚度不應低于1 mm，均勻刮平后要立即鋪貼玻璃絲布，玻璃絲布應貼緊，趕走氣泡，在其上再涂抹第二層瑪蹄脂，待該層瑪蹄脂已經干燥但仍有黏性時，再涂刷第三層瑪蹄脂。之后再按上述步驟鋪貼玻璃絲布和涂抹瑪蹄脂，直至達到“兩布五油”，厚度不低于5 mm。

在鋪貼玻璃絲布時，同層玻璃絲布的環向、縱向縫的搭接寬度均不應小于50 mm，環向接縫要上搭下；內外兩層玻璃絲布的縱縫接縫要求跨中錯開，環縫接縫錯開距離不得小于50 mm。所有接縫搭接處應粘貼密實，不得出現氣泡或空鼓現象。

在過程檢查中，發現有漏涂或局部厚度不足、裂紋、孔洞、淺坑、虛粘、氣泡、褶皺、施工滴料、凸起物等缺陷，應對不合格區域進行修復。施工作業面要保持干凈平整。

(3)罐壁防潮層施工完成后，要對每個伸出保冷層的焊接件與保冷接口處進行防潮層施工。施工方法、結構與罐壁相同，需要注意的是，障礙處瑪蹄脂要壓緊填實，玻璃絲布纏裹在焊接件上的高度不應小于50 mm，纏裹的玻璃絲布搭接至罐外壁防潮層外表面不應少于100 mm。

3.4 保護層施工技術要求

常壓氨罐外保冷保護層采用YX25-210-840瓦楞壓型鋼板由下而上的安裝方法，接縫采用“上壓下”搭接形式。

(1)安裝前需要對防潮層表面的平整度進行全面檢查，若有開裂、張口、凸起等情況，需要采用與防潮層相同的施工方法進行局部修復、修整，使表面達到平整、均勻、無凹坑。

(2)安裝前需要根據每兩圈保冷支撐圈之間的距離對長度匹配的瓦楞板進行安裝位置或者長度標識。

(3)瓦楞板安裝，橫向搭接一個波節，用自鉆螺釘固定在保冷支撐圈外側的扁鋼上，縱向搭接不低于100mm，采用抽芯鉚釘進行固定，釘距不大于200 mm。

(4)瓦楞壓型鋼板安裝時，要做好壓型板提升時的防護措施，避免表面涂層劃傷。補障礙處壓型板時，要測量好障礙尺寸，使補裝的壓型板與障礙良好貼合，且接縫處要用與壓型板顏色相同的白色密封膠進行嚴縫密封。

(5)壓型板整體安裝完成后，在保冷層頂部安裝防水檐(由圓弧板和角碼組成，采用與壓型板相同材料的彩涂板制作)(見圖4)。防水檐的圓弧板(彩涂板寬250 mm)要緊密插入罐體拱頂承壓環下，與角碼(寬200 mm的彩涂板折成135°角形狀)向上一邊用抽芯鉚釘連接固定，角碼向下一邊與壓型板用抽芯鉚釘進行固定。

圖4 防水檐安裝示意

4 安裝需注意的問題

(1)高處作業要按要求辦理作業票證，安排專人監護。作業人員要正確佩戴安全帶，穿軟底防滑鞋，閑置工具要裝入工具包內，施工作業下方要設置隔離區和明顯的警示標志，防止無關人員進入施工現場造成高處落物傷人。小型機具及材料嚴禁拋擲。

(2)施工單位作業負責人每天在施工作業前必須檢查腳手架、安全繩等安全措施是否落實到位，發現隱患須停用并立即整改。

(3)大風、大霧等惡劣天氣禁止高處作業。風、雨過后要對施工腳手架進行檢查，發現傾斜、下沉、松扣、崩扣等要及時修復，驗收合格后方可使用。

(4)當天氣變化時，已經完成的砌口、接頭部分要用塑料薄膜覆蓋起來，以防雨水進入影響施工質量和施工進度。

(5)在安裝保冷層時，每兩圈保冷支撐圈之間為一單獨部分，每一部分內層泡沫玻璃磚安裝時，要對下面保冷支撐圈上的泡沫玻璃磚下端面和上面保冷支撐圈上的泡沫玻璃磚上端面與罐壁壓接處用密封膠涂抹嚴實，不能漏涂，以保證每兩圈保冷支撐圈之間形成一個獨立的密封系統。

(6)防潮層施工前，需從保冷層的上、中、下相對偏陰的部位抽取內層玻璃磚進行含水率測定，若低于指標要求，須推遲防潮層施工，延長保冷層干燥時間，直至含水率符合要求。

5 結語

安化集團常壓氨罐外罐壁上設置有外罐爬梯、60個錨固帶、114個消防噴淋立管環管支架及5圈保冷支撐圈，保冷安裝障礙多，不易施工，且要求施工標準高，因而，施工前的技術交底要詳細、到位、準確，施工過程加強質量、安全管控和落實防雨、防潮措施是關鍵。