低溫液體雙層貯槽安裝方法對比擇優(yōu)

【摘要】空分裝置及其配套所屬低溫液體貯運設備發(fā)展相當快，從小型的真空絕熱貯存設備（廠內(nèi)制造完成）到大型低溫液體貯槽（廠內(nèi)制造現(xiàn)場組焊完成），國內(nèi)外均有很好發(fā)展勢頭。其中，尤以需現(xiàn)場組裝的平底雙層貯槽，最為常見。這類雙層貯槽常用容積有200m3～6000m3，且具有儲存效率高、占地節(jié)約、易于規(guī)模集約化等優(yōu)點。本文通過對雙層貯槽的施工安裝方法的對比分析，進行擇優(yōu)選取，對現(xiàn)場安裝具有一定的參考價值。

【關鍵詞】低溫液體；雙層貯槽；安裝方法；正裝法；倒裝法

前言

低溫液體貯槽主要貯存放低溫液體介質，如液氧（LOX），沸點：-182.93℃；液氬（LAr），沸點：-185.86℃；液氟（LF），沸點：-188.12℃；液氮（LIN），沸點：-195.8℃；液化天然氣（LNG），沸點：-162℃。由于介質的沸點較低，這就要求有良好的保冷絕熱結構。其組成包括液體內(nèi)容器，夾層珠光砂、絕熱基礎、外殼體、管路閥門系統(tǒng)、壓力溫度液面檢測儀表及內(nèi)外殼體防爆安全、緊急排液裝置等。通常材質方面外罐為碳鋼Q235A、16MnR，內(nèi)罐多為不銹鋼0Cr18Ni9，且對內(nèi)罐的焊接要求較高。

1.雙層貯槽總裝示意圖

2.不同安裝方法對比分析

大型低溫液體貯槽的涌現(xiàn)歷史并不長，國內(nèi)外常用的方法為（散片）正裝法、（整圈分層）倒裝法。

采用正裝法是同時組裝內(nèi)罐與外罐，由輪胎式起重機（吊車）從外部逐片吊裝，其組裝由下至上。

采用倒裝法是利用葫蘆倒裝或液壓提升倒裝，一般先組裝外罐，再組裝內(nèi)罐，由（罐體）上部至下部進行，逐層均勻提升。

下面，我們對這二類安裝方法從安全、經(jīng)濟、便于操作實用等角度對比分析。

（1）共同點之一：都要首先做好基礎驗收、基礎定位、底板鋪設等前期工作。

A.基礎驗收：根據(jù)圖紙要求，對基礎平臺尺寸、表面不平度、各孔方位及上平面中心至周邊斜度進行檢查，對影響貯槽質量的缺陷部分提出修正意見與措施。

B.基礎定位：根據(jù)圖紙要求，首先在基礎上定出0。、90。、180。和270。、360。軸線及中心點，做出明顯的標記，并作為基準。以指導以后的底板鋪設，并作為扶梯定位和管口方位的依據(jù)。

C.底板鋪設：根據(jù)圖紙要求方位在基礎平面上劃出每塊底板位置圖，按順序吊裝就位，量出內(nèi)筒錨帶尺寸位置，在各底板上劃出并開孔。底板焊接按焊接工藝執(zhí)行，焊完后最大鼓起變形不能超過2.5cm，并作好底版真空試漏。外罐底版下的空隙采用膨脹水泥以壓力灌漿法填滿充實，經(jīng)檢查無脫空現(xiàn)象，貼合完好，確認合格后將各灌漿孔焊封嚴密。

（2）共同點之二：單對某一層，特別是外罐而言，安裝要點基本相同。

A、首先，在底板上劃出外罐外圓尺寸位置，組裝罐體第一圈壁板（對正裝法來說，是底下第一層；對倒裝法來說，是頂上第一層），找正找平，并在內(nèi)壁用槽鋼撐圓以防變形（槽鋼為廠內(nèi)分段制作卷圓至罐壁內(nèi)徑，其大小由罐直徑與壁板厚度確定，橢圓度±5mm，作為拼裝胎具），對所有焊縫作著色探傷，按JB4730-2005規(guī)范要求I級合格。

B、其次，外罐壁板完成后與底環(huán)板組對角焊縫，焊接要分段同向退焊，應嚴格在焊接工藝指導下進行。

（3）不同點：顧名思義，對于一個整體罐而言，安裝順序不同。

主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

A.正裝法，一般外罐與內(nèi)罐同步進行，且自下而上，逐層堆積；倒裝法，則采用先組裝外罐后組裝內(nèi)罐的方法，且自上而下，依靠液壓千斤頂、吊具，均勻提升。

B.正裝法常用吊車將廠內(nèi)預制成型的鋼板逐塊吊裝就位，配合費時、吊裝成本增加；貯槽的絕熱結構如泡沫玻璃磚施工（嚴格防潮）受天氣影響較大；再則，為了組裝焊接需沿罐壁搭設滿堂腳手架，多為高空作業(yè)，安全隱患增多；最后內(nèi)罐焊接頗受天氣的影響，要保證焊接質量，勢必會使成本加大。

倒裝法則克服了上述弊病。如，倒裝法采用先組裝外罐后組裝內(nèi)罐的方法，有效防止了絕熱基礎在施工中受潮。同時，倒裝法也有其自身需注意的環(huán)節(jié)，如：倒裝法拼裝設備，桅桿、液壓千斤頂、吊具的選用，應根據(jù)罐體直徑、重量等參數(shù)確定，內(nèi)外罐體吊裝時均設置脹圈，以保證其圓度和防止筒體變形，外罐體吊裝時吊耳設在胎具上，傳力于筋板帶動壁板上升。吊裝前，各受力點及繩扣、卡具均應經(jīng)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，以確保均勻提升。

倒裝法吊裝方法見以下圖示：

液壓提升改變傳統(tǒng)松卡式千斤頂提升方法，操作簡便、載荷可調(diào)、設備提升時安全平穩(wěn)、同步效果好、可與內(nèi)圈自動焊機交叉作業(yè)、兼容性好，大大節(jié)省工裝成本、可以實現(xiàn)一次行程提升一圈板。

3.安裝方法擇優(yōu)

與正裝法相比較，倒裝法，先組裝外罐后組裝內(nèi)罐，外罐起到屏蔽、防風擋雨的作用，有利于內(nèi)罐0Cr18Ni9板材的焊接，大大提高了拍片合格率，對保冷絕熱結構（泡沫玻璃磚、珠光砂）的施工而言起到了良好的防潮作用，并且其組裝多在地面進行，不需搭設腳手架，不需長時間利用吊車，同比大大降低了施工成本，減少了高空作業(yè)的不利因素，實現(xiàn)了安全性、可靠性，達到了很好的技術經(jīng)濟效果。

通常情況下，我們優(yōu)先采用倒裝法。倒裝法，已日益受到青睞，并被不斷改進！