二、全容罐的建造
(一) 外罐建造
1. 墻體澆筑
外罐墻體澆筑是混凝土工作量最大的部分。按照通常鋼筋混凝土施工程序，在布置鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力護套、預(yù)埋件和模板后，進行混凝土澆筑、養(yǎng)護。對于近40m高的墻體，需要分層從下至上逐層澆筑。
2. 安裝承壓環(huán)
在澆筑最上層墻體前，安裝承壓環(huán)。在按照承壓環(huán)結(jié)構(gòu)分段預(yù)制，預(yù)埋螺栓焊接完成后，吊裝于罐壁頂部組裝焊接，檢驗合格后進行混凝土澆筑。
3. 氣升罐頂
儲罐頂部是鋼結(jié)構(gòu)的半球形拱頂，采用大型圓柱形儲罐慣用的壓縮空氣吹升法施工，可以減少高空作業(yè)工作量，所需施工機具和設(shè)備少，對施工進度和安全有利。罐頂結(jié)構(gòu)在罐底預(yù)制完成后與罐壁密封，為防止氣升過程的傾斜、偏移，罐頂上均布平衡鋼索，一端固定在罐底中心，另一端固定于承壓環(huán)上。使用鼓風機鼓風，在空氣壓力下，罐頂勻速、平穩(wěn)升起。罐頂?shù)轿缓?，與預(yù)埋于墻體的頂部承壓環(huán)固定、焊接。
4. 罐頂建造
罐頂為球面結(jié)構(gòu)，H型鋼作為鋼梁，頂部鋪碳鋼板，頂板上焊接預(yù)埋螺栓，升頂后固定于澆筑在混凝土罐壁頂部的承壓環(huán)上。同時在罐底預(yù)制鋁合金吊頂，吊頂桿用螺栓連接于罐頂鋼梁上，然后將預(yù)制好的鋁合金吊頂提升與吊頂桿連接。氣升前，將罐頂上的人孔、接管、電纜托架等附件一塊安裝上去，以減少高空作業(yè)工作量。布鋼筋完成后，分兩次澆筑混凝土。
5. 罐壁預(yù)應(yīng)力張拉
混凝土墻體澆筑、養(yǎng)護完成后，將鋼絞線穿進預(yù)埋于墻體的護套中，豎向鋼絞線兩端錨于混凝土墻底部及頂部；墻體環(huán)向的鋼絞線每束圍繞混凝土墻體半圈，分別錨固于布置成900的四根豎向扶壁柱上。用液壓設(shè)備拉伸到設(shè)計應(yīng)力后，固定兩端，進行水泥灌漿。
(二) 內(nèi)罐建造
1. 罐底
內(nèi)罐底部有兩層底板，均為9%鎳鋼。按照從下而上、由內(nèi)而外、由四周到中間的順序施工。先進行第二層罐底環(huán)板安裝、焊接完成后，進行底板鋪設(shè)。焊縫搭接采用手工焊，為防止變形，應(yīng)注意焊接順序：環(huán)板→橫向焊縫→縱向焊縫→環(huán)板與邊緣板焊縫→邊緣板之間焊縫→邊緣板與中心板焊縫。
2. 罐壁
內(nèi)罐罐壁的施工由下而上，逐層安裝和焊接。每層板的卷制、坡口準備應(yīng)預(yù)先加工完成?，F(xiàn)場吊裝采用吊車和罐頂電動絞車。第一層壁板安裝時，要確定在環(huán)板的準確位置，可以用專用卡具及輔助工具以調(diào)整位置保證組裝質(zhì)量。底板與壁板角焊縫的焊接，至少應(yīng)安裝完第三層壁板及第1～2層壁板焊縫全部焊完后方可進行。
3. 保溫
液化天然氣的低溫特性要求儲罐必須具有完善的保溫隔熱性能，以防止外界熱量的漏入，確保儲罐的日蒸發(fā)率控制在0.05%以內(nèi)。
通常在內(nèi)罐和外罐之間的環(huán)形空間填充膨脹珍珠巖。內(nèi)層罐壁的外側(cè)安裝彈性玻璃纖維保溫毯，保溫毯為珍珠巖提供彈性，克服儲罐因溫度變化而產(chǎn)生的收縮，防止珍珠巖的沉降。保溫毯還對儲罐惰化處理過程中，吹掃氣體的流動有利。
為了防止儲罐罐頂?shù)臒嵝孤诘蹴斏习惭b保溫材料，鋪設(shè)厚度1.2m的膨脹珍珠巖。氣密性試驗合格后，進行內(nèi)頂保溫層的安裝及夾層珍珠巖的填充。首先在內(nèi)罐壁外包一層纖維玻璃棉，包扎好后用專用加熱設(shè)備加熱到900%，然后從頂部往下裝填珍珠巖，分層裝填，分層夯實，直至到頂。最后進行頂部甲板珍珠巖的鋪設(shè)。在進行珍珠巖灌注時要注意防潮。
儲罐底部保溫層采用泡沫玻璃磚。這是因為罐底保溫材料除了保溫性能外，還要求有足夠的機械強度以承受上部的液體載荷。
(三) 9%鎳鋼的焊接
對于9%鎳鋼的焊接是內(nèi)罐建造的主要工作量，由于9%鎳鋼對磁性很敏感，為避免現(xiàn)場焊接時產(chǎn)生電弧偏吹，要求出廠鋼材殘余磁含量不超過50高斯，同時現(xiàn)場施工時遠離強磁場，并準備消磁設(shè)備。
(1) 對于焊縫的焊接：對接焊縫，厚度大于14.7mm的壁板采用雙面坡口，厚度小于14.7mm的壁板采用單面坡口；環(huán)向焊縫采用背面焊劑保護埋弧自動焊；其他焊縫采用手工電弧焊工藝。
(2) 焊材的選用除滿足機械性能要求外，更重要的是焊縫金屬線膨脹系數(shù)要與9%鎳鋼接近，以避免焊縫受熱循環(huán)在低溫服役時產(chǎn)生應(yīng)力集中而疲勞破壞。資料表明，手工焊工藝的AWS A5.11M/ENiCrMo-6；伊薩OK92.55焊條及埋弧焊工藝的AWS A5.14/A5.14M ERNiCrMo-4，法國Btihler Thyssen Themanit Nimo C276焊絲，匹配EN760/SA FB255AC H5/Marathon 104焊劑，線膨脹系數(shù)最接近母材，并按照設(shè)計要求及BS EN ISO 15614標準進行焊接工藝評定。所要求的焊材化學成分見表4-7[2]。
表4-7 焊材合金成分及機械性能
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焊材名稱 | 合金成分PMI/% | 拉伸性能(焊縫金屬) |
Ni | Cr | Mo | RP0.2%/MPa | Rm/MPa | L0/% |
ENiCrMo-6 | 48～73 | 9.5～20 | 2.5～lO.5 | 400 | 611 | 35 |
ERNiCrMo-4 | 40～65 | 12～19.5 | 12.5～18.5 | 320 | 489 | 35 |
焊材名稱 | 低溫韌性/-196℃ |
Ve(J) | 側(cè)膨脹/mm |
ENiCrMo-6 | 50ave.38min | O.381 min |
ERNiCrMo-4 | 50ave.38min | 0.381 min |
(3) 9%鎳鋼的焊接性能良好，對冷裂紋的敏感性很低。為保證焊縫的高強度及低溫韌性，焊接時要嚴格控制焊接參數(shù)，特別是預(yù)熱、層間溫度和熱輸入。通常厚度小于50mm的板材無需預(yù)熱，焊前溫度高于10℃即可。層間溫度控制在150℃以下，以避免焊縫熱影響區(qū)韌性的下降，同時焊縫金屬屬于奧氏體材料可避免熱裂紋的產(chǎn)生。熱輸入的控制是保證焊縫機械性能的關(guān)鍵，在1～3kJ/mm范圍，采用直焊道技術(shù)，特別是立焊不能擺動過寬。焊縫返修對焊縫性能產(chǎn)生不利影響，因此返修操作應(yīng)按照返修程序的要求進行，并且相同位置的返修僅限一次。
(四) 后續(xù)工作
1. 檢驗
儲罐的檢驗工作主要是圍繞焊縫進行的。按照相關(guān)標準，儲罐需要進行包括卵、RT、PMI和真空試驗等項必要的檢驗。
(1) 訂檢驗
按照EN571-1的標準，對罐底環(huán)板焊縫、壁板與環(huán)板焊縫的根部焊道和蓋面焊道、罐壁板焊縫進行檢驗。
(2) RT檢驗
按照BS7777標準，對內(nèi)罐所有9%鎳鋼壁板與環(huán)板的對接焊縫進行射線探傷(RT)。要求焊縫100%檢驗。
(3) 真空試驗
按照BS7777標準，為了確保焊縫的氣密性，對儲罐的所有焊道進行100%的真空試驗。環(huán)板對接焊縫需要在水壓試驗前、后檢驗兩次。
(4) PMI檢驗
對每條焊縫抽檢一點，進行焊縫合金成分鑒定(PMI)，確認焊縫金屬的Ni、Cr、Mo含量在規(guī)定的范圍內(nèi)。
2. 試驗
(1) 水壓試驗
內(nèi)罐充水，進行盛水試驗，在空罐、1/4、1/2、3/4液位高度和盛滿水時分別進行基礎(chǔ)沉降、環(huán)向位移、徑向位移和傾斜的測量。水壓試驗完成后，對罐底板搭接焊縫、環(huán)板的對接焊縫及罐壁板與環(huán)板的T型焊縫進行第二次真空檢驗。
(2) 氣壓試驗
內(nèi)罐盛水試漏合格后，將外罐開口大門復(fù)位合格后，進行外罐氣密試驗，氣壓試驗壓力36.25kPa，保持1h以上，用肥皂水檢查外罐壁、罐頂。
負壓500Pa檢測真空閥(VSV)、安全閥(PSV)的性能。
3. 干燥與冷卻
采用液氮循環(huán)的方式，進行儲罐的干燥和惰化，降低罐內(nèi)濕度和含氧量到規(guī)定的要求。降溫可以采用向儲罐內(nèi)噴射液化天然氣來實現(xiàn)。但是，儲罐的冷卻降溫操作必須在儲罐技術(shù)要求規(guī)定的限值范圍內(nèi)，緩慢、均勻地進行，以能在罐內(nèi)形成溫階。儲罐吊頂下的噴射環(huán)可以保證均勻噴射，而分布在儲罐內(nèi)足夠數(shù)量的熱電偶可以全面監(jiān)控降溫過程。
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危險化學品目錄（2015版）
