液化天然气储罐主容器底圈壁板与环形板的连接方法与流程

本发明涉及液化天然气储罐，尤其涉及一种液化天然气储罐主容器底圈壁板与环形板的连接方法。

背景技术：

随着经济的发展和人们环保意识的增强，液化天然气(lng)作为一种清洁、高效的能源，其需求量与日俱增，这就要求必须加快液化天然气相关技术的发展步伐。对于技术密集型的液化天然气产业，研究和发展液化天然气相关技术，尤其是液化天然气储罐相关技术，对液化天然气产业的发展具有重要社会效益和经济效益。

目前，液化天然气储罐按照对于液体和蒸汽封闭系统的力学承载方式主要分为：单容罐、双容罐、全容罐和薄膜罐，其中，全容罐是国内投入运行的接收终端的主要罐型。全容罐包括：一个主容器和次容器，其中，主容器主要是由自支撑的钢材料制成的单壁罐，用以容纳液体工质，材料，通常，采用耐低温的9％镍钢。

如图1，图1a所示，现有的液化天然气储罐的主容器底圈壁板1与环形板4连接，一般采用“30°、45°和50°多坡口面角度组合型坡口安装的方法。壁板内外两侧焊缝焊接完成后，做肥皂液检查。根据已建工程情况，此安装方法的焊缝容易出现局部被“堵死”现象，极难保证百米长甚至二百五十余米长焊缝在做肥皂液检查中的试验压力保持连续，不能满足设计要求。而“堵死”部位必须采取焊接返修措施进行修复。但是，焊接返修会直接导致低温韧性要求苛刻的主容器关键连接接头的低温韧性恶化，更为严重的是“焊接返修”的合格率比较低；在出现二次返修甚至多次返修的情况下，连接接头在反复多次焊接热循环的作用下，接头低温韧性将被严重降低，因此，导致储罐主容器底圈壁板与环形板的焊接接头的疲劳寿命降低，严重影响了储罐的质量和安全性能。

如图1，图1b所示，为了解决上述的技术难题，在已建液化天然气储罐的主容器壁板与底环板连接时，采用角焊缝、全熔透焊缝或者部分熔透焊缝及45°角度型坡口的安装方法；焊后采用“真空箱检测+着色渗透检测”的检测工艺。但是，上述安装方法无法对此连接处的气密性做出有效检测，这与储罐设计规范的要求不符。因此，有必要对现有液化天然气储罐壁做进一步改进。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种液化天然气储罐主容器底圈壁板与环形板的连接方法，其不仅解决了主容器底圈壁板与环形板接头容易“堵死”的焊接返修所导致的接头疲劳强度降低问题，保证了肥皂液检测的有效实施，减小了施工难度；而且，还解决了无法按设计规范要求对连接处气密性做出有效检测等施工质量的问题，大大提高了液化天然气储罐的安全性能，延长了储罐的使用寿命。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种液化天然气储罐主容器底圈壁板与环形板，其特征在于：安装前先预制数块底圈壁板，安装时，将数块底圈壁板定位于环形板之上，并形成周向一圈。

所述底圈壁板与环形板连接端处分别设有相配合的凸型槽及u型槽，并预制单边50°坡口或不预制坡口；且底圈壁板与环形板之间为无间隙组对。

所述的底圈壁板、环形板的材质均为9％ni钢。

一种液化天然气储罐主容器底圈壁板与环形板的连接方法，其特征在于：采用以下安装步骤：

第一步，将环形板设置在底部；然后，再将数块底圈壁板逐块吊装就位，其中，底圈壁板外侧与环形板外缘的距离不得小于50mm；

第二步，将底圈壁板与环形板之间的t型接缝进行固定，并在完成底圈壁板竖向焊缝焊接后，再进行底圈壁板与环形板之间接缝的焊接，以便于控制环形板的焊接变形；

第三步，安装施工平台；

第四步，将第二圈壁板吊装就位，并对环向接缝进行刚性固定；

第五步，在完成第二圈壁板组对后，拆除第一圈壁板的施工门洞板，并完成门洞处的加固；

第六步，将第三圈壁板吊装就位，定位后，再进行刚性固定，安装施工平台，然后，完成竖向焊缝的焊接，第三圈壁板全部就位后，焊接第三圈壁板与第二圈壁板之间环向接缝；

第七步，重复第六步直至完成后面所有壁板的安装，并形成一个由壁板墙封闭的储罐；

第八步，完成底圈壁板与环形板连接后，进行焊缝的肥皂液检测，以确保连接焊缝无渗漏，气密性良好。

所述第一步中，底圈壁板的垂直度不得超过15mm；圆度：最大直径与最小直径之间的差不得超过31mm；焊接接头组对间隙控制在2-4mm范围内；错皮量不得超过2mm；半径允许误差为±30mm。

所述第二步中，底圈壁板与环形板之间的t型接缝固定是采用钢质固定块。

所述第七步中，在完成储罐内构件安装施工后，再进行洞板的安装。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其不仅解决了主容器底圈壁板与环形板接头容易“堵死”的焊接返修所导致的接头疲劳强度降低问题，保证了肥皂液检测的有效实施，减小了施工难度；而且，还解决了无法按设计规范要求对连接处气密性做出有效检测等施工质量的问题，大大提高了液化天然气储罐的安全性能，延长了储罐的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术结构示意图。

图1a为现有储罐内侧焊接示意图。

图1b为现有储罐内侧45°角度型坡口焊接示意图。

图2为本发明结构示意图。

图2a为本发明结构储罐内侧50°角度型坡口焊接示意图。

图3为本发明结构底圈壁板外侧与环形板连接示意图。

图3a为本发明结构又一储罐内侧50°角度型坡口焊接示意图。

图中主要标号说明：

1.底圈壁板、2.第二圈壁板、3.第三圈壁板、4.环形板。

具体实施方式

如图2-图3a所示，本发明安装前，先预制数块底圈壁板，安装时，将数块底圈壁板1定位于环形板4之上，并形成周向一圈；数块壁板中的底圈壁板1长为：12885mm；1块底圈壁板1长为：7731mm；2块底圈壁板1长为：6443mm和1块底圈壁板1长为：5154mm，所有底圈壁板1宽度均为：3191mm；厚度均为：30.5mm的矩形钢板；并按照设计图纸和钢板预制规格书，完成所有底圈壁板1的接缝坡口、u型槽的机加工和壁板的预弯。然后，分别预制数块形状与底圈壁板1相同的第二圈壁板2、第三圈壁板3到第十一圈壁板，其宽度均为：3191mm，长度：第二圈壁板2和第三圈壁板3均为12885mm、第四圈壁板和第五圈壁板均为12884mm、第六圈壁板至第八圈壁板均为12883mm、第九圈壁板至第十一圈壁板均为12882mm厚度分别为：28.6mm、26.4mm、24mm、21.6mm、18.8mm、16mm、13mm、10mm、10mm、10mm的矩形钢板；同样，按照设计图纸和钢板预制规格书，完成所有第二圈壁板2、第三圈壁板3及其他圈壁板的接缝坡口的机加工和预弯；然后，将壁板逐层向上安装。安装时，根据设计图纸将数块底圈壁板1逐块安装定位形成周向一圈，并在完成底圈壁板竖向焊缝焊接后，再进行底圈壁板1与环形板4连接处的焊接，以便于控制环形板4的焊接变形。

上述底圈壁板1与环形板4连接端处分别设有相配合的凸型槽及u型槽，并预制单边50°坡口或不预制坡口；且底圈壁板1与环形板4之间为无间隙组对。

上述底圈壁板1、第二圈壁板2、第三圈壁板3、其他圈壁板、环形板4的材质均为9％镍钢。

本发明采用以下安装步骤：

第一步，将环形板4设置在底部；然后，再将数块底圈壁板1逐块吊装就位，其中，底圈壁板1外侧与环形板4外缘的距离不得小于50mm；调整和测量底圈壁板1的垂直度、圆度、焊接接头组对间隙、错变量和半径，垂直度不得超过：15mm，圆度：最大直径与最小直径之间的差不得超过31mm，焊接接头组对间隙：控制在2-4mm范围内；错皮量：不得超过2mm；半径：允许误差为±30mm。

第二步，采用钢质固定块将底圈壁板1与环形板4之间的t型接缝进行固定，并在完成底圈壁板1竖向焊缝焊接后，再进行底圈壁板1与环形板4之间接缝的焊接，以便于控制环形板4的焊接变形；

第三步，安装施工平台，安装原则：便于施工，不影响第二圈壁板2竖向焊缝施焊为宜；

第四步，根据设计图纸，将第二圈壁板2吊装就位，调整第二圈壁板2的垂直度、圆度、焊接接头组对间隙、错变量和半径，安装精度与上述第一步的要求相同，并对环向接缝进行刚性固定。

第五步，根据设计图纸，在完成第二圈壁板2组对后，拆除第一圈壁板1的施工门洞板，并完成门洞处的加固；

第六步，根据设计安装图纸，将第三圈壁板3吊装就位，调整其垂直度、圆度等安装尺寸，定位后再进行刚性固定，安装施工平台，然后，完成竖向焊缝的焊接，第三圈壁板3全部就位后，焊接第三圈壁板3与第二圈壁板2之间环向接缝。

第七步，重复第六步直至完成第四圈至第十一圈壁板的安装。

在完成储罐内泵、储罐内梯子等全部储罐内构件安装施工后，再进行上述步骤五门洞板的安装，并形成一个由壁板墙封闭的储罐。

在壁板的安装过程中，控制每一圈壁板垂直度的同时，必须保证储罐总体垂直度的误差不超过高度1/200或50mm，取其较小值。

第八步，完成底圈壁板1与环形板4连接后，进行焊缝的肥皂液检测，以确保此连接焊缝无渗漏，气密性良好。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。