唐山LNG項目16萬m3LNG儲罐施工控制要點

王杰夫，王明勝，劉建

中石油京唐液化天然氣有限公司，北京101100

唐山LNG項目16萬m3LNG儲罐施工控制要點

王杰夫，王明勝，劉建

中石油京唐液化天然氣有限公司，北京101100

結合唐山LNG項目16萬m3LNG儲罐的建造，介紹了儲罐內罐建造工藝流程和06Ni9鋼焊接施工基本要求，詳細闡述了內罐底板、壁板、大角焊縫、TCP的焊接施工，以及儲罐壓力試驗等重點工序的施工要點。由于實施嚴格的過程控制，保質保量地完成了LNG儲罐內罐的施工，第1~4帶罐板焊接質量一次合格率為98.96%，其他各項指標均在受控范圍之內。

LNG儲罐；06Ni9鋼內罐；壁板；底板；TCP安裝；水壓試驗

1 LNG儲罐內罐構成

唐山LNG項目16萬m3LNG儲罐的內罐直接與LNG接觸，長期服役于-162℃的低溫環(huán)境。內罐由底板、罐壁板、加強圈、頂梁以及罐內不銹鋼接管及附件組成。壁板分12帶，共267張鋼板，其最大、最小厚度分別為27.5、12mm，設3組加強圈、1組頂梁，還有二次底板、護角壁板、蓋板等。內罐板材為06Ni9鋼。

2 06Ni9鋼板材的化學成分

06Ni9鋼板材的化學成分見表1，06Ni9鋼的導熱系數和熱膨脹系數低，保溫性能好，具有良好的低溫韌性。在-196℃的低溫條件下其屈服強度、焊接性能等保持不變；但是鎳含量比一般合金鋼高200%以上，冶煉難度極高，且合金中的P、S、H、Si等成分若有一項控制不好就會影響產品整體質量，熱處理比一般合金鋼制造更復雜，要求更嚴格。

表1 06Ni9板材的化學成分/%

3 施工控制要點

3.1 內罐建造工藝流程（見圖1）

圖1 內罐建造工藝流程

3.2 二次底板、底板施工（見圖2）

圖2 異型板與邊緣板焊接

（1）各塊邊緣板采用對接焊縫，并做100%射線檢測（RT）；中輻板與異形板，異型板與邊緣板之間采用搭接焊縫，特別注意異型板彎折處不允許錘擊，以免對母材造成損傷，需要用專門的卡具將異型板與邊緣板緊密貼合。

（2）二次底板的邊緣板組對點焊、固定好后吊至專門支架上，對焊縫背部清根，做PT和RT射線檢測。支架墊木塊用布條綁扎，避免與磁性物質直接接觸。

（3）二次底板、底板（除邊緣板外）均存在三層板搭接的部位（見圖3）。安裝過程要保證搭接寬度（≥40 mm）、切角長度和寬度；同時要解決被上層板底板覆蓋部分的角焊接頭未完全焊透，以及安裝過程中錘擊致母材受傷等細節(jié)問題。

圖3 三層板搭接形式

（4）真空試漏。為保證搭接焊縫的焊接質量，需要嚴格執(zhí)行真空試漏程序，做到自檢、專檢、聯檢相結合，將問題消滅在萌芽狀態(tài)。真空試漏時，一要控制檢查區(qū)域的環(huán)境溫度在5℃以上，并有適宜的光線，肥皂水在使用前要試驗其效果；二要保證自制的真空檢測箱滿足檢測需要，真空試驗壓力最小為55 kPa（G）；三要查出漏點后，以其為中心，對焊縫兩側打磨，打磨長度不小于5 cm，按照WPS進行返修，冷卻到常溫后再真空試漏，確認合格為止。

3.3 內罐壁板施工

3.3.1 內罐壁板的安裝

豎向焊縫采用手工焊環(huán)縫埋弧自動焊，且為多層多道焊（見圖4~5）。先焊接外側，內側坡口經清根（碳弧氣刨+砂輪打磨）和PT檢測合格后再施焊。焊縫、臨時工作卡具、支耳去除后的無損檢測與焊接同步進行，問題消除后再提升作業(yè)平臺。

內罐第一帶壁板安裝后，需由質量監(jiān)督部門對罐體垂直度、橢圓度等進行檢查，另外其大小門洞處的壁板也需安裝。在第三帶壁板焊接完成，且內罐壁板預留門洞口支撐加固完成后，方可拆除第一、二帶壁板；小門洞壁板須在第二帶壁板安裝完成，且內罐壁板預留門洞口支撐加固完成后拆除。

圖4 罐壁縱焊縫對接

圖5 罐壁環(huán)焊縫對接

3.3.2 大角焊縫焊接、檢測

3.3.2.1 工藝流程（見圖6）

圖6 內罐壁板與內罐邊緣板的角焊縫工藝流程

3.3.2.2 控制要點

內罐壁板與罐底邊緣板焊接詳圖見圖7。

（1）第三帶壁板安裝后進行角焊縫施焊，其無損檢測（PT）及氣密試驗在底圈壁板、大小門洞壁板均安裝完畢后進行。

（2）焊工均布于壁板圓周，且沿著同一方向施焊，第一層焊道采用分段跳焊和退步焊法。焊接后實際測量T型焊腳高度，必要時補焊修整。

（3）第一帶鋼板底部具有加工好的檢漏槽，便于通入壓縮空氣進行試漏，試漏按照BS EN 14620.2-2006 9.9.2條要求進行。

（4）T型焊縫的第一層焊縫PT檢測合格后，向檢漏槽通入不低于0.05 MPa的壓縮空氣，氣壓穩(wěn)定時，噴刷肥皂水檢測漏點。

圖7 內罐壁板與罐底邊緣板焊接詳圖

3.4 熱角保護（TCP）施工

TCP壁板結構見圖8。

圖8 TCP壁板結構

LNG儲罐護角包括帶邊緣板的二次底板、護角壁板與預埋于預應力外罐壁板上的預埋板相焊接的蓋板，護角的鋼板材質為06Ni9。

TCP施工流程見圖9。

圖9 熱角保護施工流程

3.4.1 護角壁板雙帶板預制

護角壁板雙帶板的預制要求：TCP板厚6 mm，在臨時支架上預制護角壁板雙帶板；帶墊板的單面焊接，對其焊縫進行滲透檢測（PT）；墊板對接焊縫表面須磨平，壁板豎向對接焊縫焊后做PT檢測，合格后進行真空試驗。

3.4.2 熱角保護蓋板施工

熱角保護蓋板結構見圖10。

（1）先對6#墊板與墻體預埋件施間斷焊，再組裝蓋板。單件蓋板兩兩組對焊接，做100%RT檢測。

（2）蓋板在地面兩兩組對并焊接檢測完畢后，再吊到TCP頂部進行整體組對。對于此對接焊縫，由于6#墊板的存在及焊縫預埋件之間距離較短，無法進行RT檢測。因此經設計方同意，對于此對接焊縫只靠近TCP立板50mm內焊縫進行PT檢測；50mm以外焊縫仍然進行RT檢測。

圖10 TCP蓋板結構

3.5 儲罐壓力試驗

為減少海水對內罐的腐蝕需采取犧牲陽極保護措施，并盡量縮短海水停留罐內時間。試驗工作重點是焊縫的嚴密性檢查和注、排水不同階段的沉降觀測。試驗作業(yè)流程見圖11，試驗參數見表2。

圖11 儲罐壓力試驗作業(yè)流程

表2 內罐、外罐壓力試驗參數

4 結束語

由于施工單位嚴格實施質量作業(yè)相關程序和落實五級質量監(jiān)管制度，唐山16萬m3LNG儲罐06Ni9鋼內罐的施工保質保量地完成，第1~4帶罐板焊接質量一次合格率為98.96%，其他各指標均在受控范圍內。

[1]王雄偉，張恒群，王利.大型LNG儲罐施工質量控制[J].中國石油和化工標準與質量，2012（9）：207.

[2]周鵬舉，趙小瑩.大型LNG儲罐內罐的安裝與質量控制儲罐內罐底板的施工順序及解決底板質量問題的控制措施[J].流程工業(yè)，2013（6）：44-45.

Key Control Points of 160 000 m3LNG Storage Tank Construction in TangshanLNG Project

Wang J iefu，Wang Mingsheng，LiuJ ian
PetroChina J ingtang LNG Co.，Ltd.，Beijing 101100，China

Combined withthe construction of 160 000 m3LNG storage tank，the innertank construction process flow and the basic requirement of 06Ni9 steel welding are presented，and the key points of important construction procedures such as the welding of inner tank bottom plates，wall plates，P-type seams and TCP as well as the tank pressure tests are illustrated.Because of elaborate and strict process control，the inner tank of the LNG storage tank is built with quality and quantity guaranteed，its primary qualified rate is 98.96%，the other indexes are allwithinthe controlranges.

LNG storage tank；06Ni9 steelinnertank；wallplate；bottom plate；TCP installation；hydrostatic test

10.3969/j.issn.1001-2206.2015.03.021

王杰夫（1960-），男，遼寧錦州人，高級工程師，遼寧石油化工大學煉油化工機械專業(yè)畢業(yè)，現從事LNG項目施工及質量管理工作。

2014-08-22