CN104596704B - 一种lng罐体试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LNG罐体试验方法,所述LNG罐体吊装至浮动试压平台上进行试验，包括液罐与鞍座准备、移动式试压平台准备、吊运液罐与鞍座、注水、沉降观测、气密试验以及试验后的收尾工作，在各个试验阶段进行了数据记录，从而消除液罐的质量缺陷，达到液罐安全稳定运行的目的，其中气密试验在排水前进行了气密试验，排水水位至气室筒节的下口向下越50mm处又进行了气密试验，提高了检测质量。本发明的优点在于：本发明的试验方法，将传统的平地试验，改为在船体甲板上进行试验，利用船体甲板本身有的结构强度，免去了底面加强结构等工序，改善了施工环境，提高了施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种LNG罐体，特别涉及一种LNG罐体试验方法。
背景技术
LNG 接收站主要功能是储存液态的 LNG 和将 LNG 气化为人然气井输送给用户，一般由 LNG 卸船、储存、蒸发气处理、 LNG 再气化四个主要工艺系统组成。
LNG 储罐是 LNG 储存工艺系统中的核心设备．具有技术难度大，施工周期长（2 -3年）, 工程投资高（约占接收站直接费用的 30%）等特点。根据我国大型 LNG 罐的应用实践，主要以双壳层悬浮吊顶的全容罐为主，内外罐均可承载冷液，正常情况冷液储存在内罐，当内罐发生泄漏时，预应力硅外罐能起到拦截，储存冷液的作用。由于储存介质和结构的特殊性，LNG 罐的罐体检验作为验证施工质量，保证安全运行的重要手段和关键环节，在施工过程中得到极大的关注。
目前LNG储罐的试验时，一般在地面上进行，需要陆地打桩，且对龙门吊的要求较高，增加了施工难度以及施工周期。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种施工方便，且施工周期短的LNG罐体试验方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种LNG罐体试验方法，其创新点在于：所述LNG罐体吊装至浮动试压平台上进行试验，试验步骤具体如下：
（1）液罐与鞍座准备：液罐在水压试验时，应放置在水压试验专用的鞍座上，鞍座形式应与船体鞍座类似，每个液罐除两个鞍座外，应拆除其他支撑物件，为确保鞍座的受力均匀，鞍座面板与层压木间要加放40mm厚的白松木；
（2）移动式试压平台准备：调整试压平台的水平度，确保试压平台的平整度为0±5mm；
（3）吊运液罐与鞍座：首先采用起吊设备将液罐连同两只鞍座移动至浮动试压平台，然后将液罐吊装至鞍座上，再次测量和调整移动式试压平台的水平度，并检查液罐在鞍座上的位置，层压木块与白松木间应贴合良好，最后在液罐四角树立四个标杆，同时在液罐上标示明确的沉降监测点，以便后面注水时，液罐下沉度的测量；
（4）注水：检查并确认所有测量设备完好，检查注水管和加压泵完好，检查整个泵压试验管路密封完好并均有足够的腔度以保证试验，检查并确认安全阀的设定满足试验要求；在所有气室管口都开放的情况下开始加水，水面高度达到液罐试验水位的1/3、2/3和100%时分别进行沉降观测，并根据沉降测量表记录监测点沉降，当沉降发生后应每10分钟检查一次，如沉降量过大，应立即停止加水，并降低水面高度；
（5）沉降观测：通过测量鞍座的沉降，鞍座的沉降值不应超过50mm，同时测量气温、水温以及罐体表面温度，检查液罐和鞍座的相对位置，层压木块和松木需贴合良好，保证层压木块不被挤出；
（6）气密试验：用盲法兰和临时性的密封圈封闭所有气室管口、泵管和人孔，首先记录管内温度及和压力及的初始值；
加压，通过压力泵使罐内逐渐加压到0.5倍的试压压力，保持压力时间10分钟，其中加压最大速率为0.3bar/分钟；然后继续加压至液罐试压压力，保持时间240分钟，其中加压最大速率为0.3bar/分钟；两次加压的保压时间内所有焊缝都应进行密性检查，并保持罐体外表面干燥，同时测量气温、水温以及罐体表面温度；
减压，减压至液罐设计压力，保持设计压力10分钟，其中减压最大速率为0.3bar/分钟，保压时间内所有焊缝都应进行密性检查，并保持罐体外表面干燥，同时测量气温、水温以及罐体表面温度；继续减压至0barg，记录温度和压力，其中减压最大速率为0.3bar/分钟；
排水，减压试验完成后，开始排水，当气室区域水排空，即水位至气室筒节的下口向下越50mm处时停止排水，排水时注意保持足够管口开放，以防止罐内产生负压；
注入空气加压至大约1barg，对气室、泵管和人孔进行气密试验，用肥皂水试验所有管口的密封性及气室、泵管和人孔壳体的接缝，记录所有试验数据和结果；
（7）试验后的收尾工作：在试验完成后，降低罐内压力至大气压力，打开所有气室管口、泵管和人孔，并用水泵将罐内的剩余的水全部抽干，然后使用干燥空气将罐内吹干；应对壳体对接焊缝的10%，如气室、泵管、人孔、集液井与壳体的全部透焊缝、筒体和封头的焊缝进行超声波探伤，液罐在测试后必须封仓并冲入干燥空气加压至0.3barg，露点-40℃。
进一步地，所述浮动试压平台为浮在水面上的船体甲板。
进一步地，所述步骤（4）中注水过程中，注水时，水质应干净而清澈，满足工业用水要求，最大氯离子含量不得超过50ppm，PH值应在6.8-8之间。
进一步地，所述步骤（4）中注水过程中，注水试验环境，应在由足够光照的条件下进行，以确保可以快速发现裂纹和正确观察仪器，如果自然光线不足时，应准备足够的人工照明；环境温度低于0℃时，应确保罐内、压力计和各水管内的水不会冻结。
进一步地，所述步骤（4）中注水过程中所使用的设备和仪器中，所有没有配原始盲法兰的管口都应用临时性的盲法兰和密封圈密闭，螺栓为8.8级镀锌，螺母为8级镀锌；临时性盲法兰与碳钢法兰之间应避免直接接触，中间用橡胶垫片隔开；注水和抽水管不能连接到冷却喷淋管上；在试验中安装安全减压阀，其整定压力为29barg，要求密封压力为27.6barg，安全阀的开启压力应在整定压力的±5%范围内。
进一步地，所述步骤（6）中气密试验时，在封闭气室管口、泵管和人孔之前，应以较小的进水量急需加水,使水箱外溢出，以释放掉管系和罐内角落等部位的残余空气。
本发明的优点在于：
（1）本发明的LNG罐体试验方法，将传统的平地试验，改为在船体甲板上进行试验，利用船体甲板本身有的结构强度， 免去了底面加强结构等工序，改善了施工环境，提高了施工效率；
（2）本发明的LNG罐体试验方法，包括液罐与鞍座准备、移动式试压平台准备、吊运液罐与鞍座、注水、沉降观测、气密试验以及试验后的收尾工作，在各个试验阶段进行了数据记录，从而消除液罐的质量缺陷，达到液罐安全稳定运行的目的，其中气密试验在排水前进行了气密试验，排水水位至气室筒节的下口向下越50mm处又进行了气密试验，提高了检测质量；
（3）注水时，水质应干净而清澈，满足工业用水要求，最大氯离子含量不得超过50ppm，PH值应在6.8-8之间，从而避免水腐蚀损坏罐体；
（4）注水试验环境，应在由足够光照的条件下进行，从而确保可以快速发现裂纹和正确观察仪器；
（5）气密试验时，封闭气室管口、泵管和人孔之前，应以较小的进水量急需加水,使水箱外溢出，从而释放掉管系和罐内角落等部位的残余空气，提高测试精确度。
附图说明
图1为本发明一种LNG罐体试压平台的主视图。
图2为本发明一种LNG罐体试压平台的俯视图。
图3为本发明一种LNG罐体试压中鞍座的结构示意图。
具体实施方式
如图1-图3所示，以4000m³LNG液罐为例，设计压力18.0bar，试压压力27.0bar，该LNG罐体吊装至浮动试压平台3上进行试验，试验步骤具体如下：
第一步，液罐与鞍座准备：液罐1在水压试验时，应放置在水压试验专用的鞍座2上，鞍座2形式应与船体鞍座2类似，每个液罐1除两个鞍座2外，应拆除其他支撑物件，为确保鞍座2的受力均匀，鞍座2面板与层压木间要加放40mm厚的白松木；
第二步，移动式试压平台准备：调整试压平台3的水平度，确保试压平台的平整度为0±5mm；
第三步，吊运液罐与鞍座2：首先采用起吊设备将液罐1连同两只鞍座2移动至浮动试压平台3，然后将液罐1吊装至鞍座2上，再次测量和调整移动式试压平台3的水平度，并检查液罐1在鞍座2上的位置，层压木块与白松木间应贴合良好，最后在液罐1四角树立四个标杆，同时在液罐1上标示明确的沉降监测点，以便后面注水时，液罐1下沉度的测量；
第四步，注水：检查并确认所有测量设备完好，检查注水管和加压泵完好，检查整个泵压试验管路密封完好并均有足够的腔度以保证试验，检查并确认安全阀的设定满足试验要求；在所有气室管口都开放的情况下开始加水，水面高度达到液罐试验水位的1/3、2/3和100%时分别进行沉降观测，并根据沉降测量表记录监测点沉降，当沉降发生后应每10分钟检查一次，如沉降量过大，应立即停止加水，并降低水面高度；
注水水质应干净而清澈，满足工业用水要求，最大氯离子含量不得超过50ppm，PH值应在6.8-8之间；
注水试验环境，应在由足够光照的条件下进行，以确保可以快速发现裂纹和正确观察仪器，如果自然光线不足时，应准备足够的人工照明，环境温度低于0℃时，应确保罐内、压力计和各水管内的水不会冻结；
注水过程中所使用的设备和仪器中，所有没有配原始盲法兰的管口都应用临时性的盲法兰和密封圈密闭，螺栓为8.8级镀锌，螺母为8级镀锌；临时性盲法兰与碳钢法兰之间应避免直接接触，中间用橡胶垫片隔开；注水和抽水管不能连接到冷却喷淋管上；在试验中安装安全减压阀，其整定压力为29barg，要求密封压力为27.6barg，安全阀的开启压力应在整定压力的±5%范围内；
第五步，沉降观测：通过测量鞍座2的沉降，鞍座2的沉降值不应超过50mm，同时测量气温、水温以及罐体表面温度，检查液罐1和鞍座2的相对位置，层压木块和松木需贴合良好，保证层压木块不被挤出；
第六步，气密试验：用盲法兰和临时性的密封圈封闭所有气室管口、泵管和人孔，首先记录管内温度及和压力及的初始值；
加压，通过压力泵使罐内逐渐加压到13.5bar，保持压力时间10分钟，其中加压最大速率为0.3bar/分钟；然后继续加压至27.0bar，保持时间240分钟，其中加压最大速率为0.3bar/分钟；两次加压的保压时间内所有焊缝都应进行密性检查，并保持罐体外表面干燥，同时测量气温、水温以及罐体表面温度；
减压，减压至18.0bar，保持设计压力10分钟，其中减压最大速率为0.3bar/分钟，保压时间内所有焊缝都应进行密性检查，并保持罐体外表面干燥，同时测量气温、水温以及罐体表面温度；继续减压至0barg，记录温度和压力，其中减压最大速率为0.3bar/分钟；
排水，减压试验完成后，开始排水，当气室区域水排空，即水位至气室筒节的下口向下越50mm处时停止排水，排水时注意保持足够管口开放，以防止罐内产生负压；
注入空气加压至大约1barg，对气室、泵管和人孔进行气密试验，用肥皂水试验所有管口的密封性及气室、泵管和人孔壳体的接缝，记录所有试验数据和结果；
第六步，试验后的收尾工作：在试验完成后，降低罐内压力至大气压力，打开所有气室管口、泵管和人孔，并用水泵将罐内的剩余的水全部抽干，然后使用干燥空气将罐内吹干；应对壳体对接焊缝的10%，如气室、泵管、人孔、集液井与壳体的全部透焊缝、筒体和封头的焊缝进行超声波探伤，液罐1在测试后必须封仓并冲入干燥空气加压至0.3barg，露点-40℃。
本实施例中，浮动试压平台3为浮在水面上的船体上甲板；在第五步，气密试验时，在封闭气室管口、泵管和人孔之前，应以较小的进水量急需加水,使水箱外溢出，以释放掉管系和罐内角落等部位的残余空气。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种LNG罐体试验方法，其特征在于：所述LNG罐体吊装至浮动试压平台上进行试验，试验步骤具体如下：
（1）液罐与鞍座准备：液罐在水压试验时，应放置在水压试验专用的鞍座上，鞍座形式应与船体鞍座类似，每个液罐除两个鞍座外，应拆除其他支撑物件，为确保鞍座的受力均匀，鞍座面板与层压木间要加放40mm厚的白松木；
（2）浮动试压平台准备：调整试压平台的水平度，确保试压平台的平整度为0±5mm；
（3）吊运液罐与鞍座：首先采用起吊设备将液罐连同两只鞍座移动至浮动试压平台，然后将液罐吊装至鞍座上，再次测量和调整浮动式试压平台的水平度，并检查液罐在鞍座上的位置，层压木块与白松木间应贴合良好，最后在液罐四角树立四个标杆，同时在液罐上标示明确的沉降监测点，以便后面注水时，液罐下沉度的测量；
（4）注水：检查并确认所有测量设备完好，检查注水管和加压泵完好，检查整个泵压试验管路密封完好并均有足够的腔度以保证试验，检查并确认安全阀的设定满足试验要求；在所有气室管口都开放的情况下开始加水，水面高度达到液罐试验水位的1/3、2/3和100%时分别进行沉降观测，并根据沉降测量表记录监测点沉降，当沉降发生后应每10分钟检查一次，如沉降量过大，应立即停止加水，并降低水面高度；
（5）沉降观测：通过测量鞍座的沉降，鞍座的沉降值不应超过50mm，同时测量气温、水温以及罐体表面温度，检查液罐和鞍座的相对位置，层压木块和松木需贴合良好，保证层压木块不被挤出；
（6）气密试验：用盲法兰和临时性的密封圈封闭所有气室管口、泵管和人孔，首先记录管内温度值和压力值的初始值；
加压，通过压力泵使罐内逐渐加压到0.5倍的试压压力，保持压力时间10分钟，其中加压最大速率为0.3bar/分钟；然后继续加压至液罐试压压力，保持时间240分钟，其中加压最大速率为0.3bar/分钟；两次加压的保压时间内所有焊缝都应进行密性检查，并保持罐体外表面干燥，同时测量气温、水温以及罐体表面温度；
减压，减压至液罐设计压力，保持设计压力10分钟，其中减压最大速率为0.3bar/分钟，保压时间内所有焊缝都应进行密性检查，并保持罐体外表面干燥，同时测量气温、水温以及罐体表面温度；继续减压至0barg，记录温度和压力，其中减压最大速率为0.3bar/分钟；
排水，减压试验完成后，开始排水，当气室区域水排空，即水位至气室筒节的下口向下50mm处时停止排水，排水时注意保持足够管口开放，以防止罐内产生负压；
注入空气加压至1barg，对气室、泵管和人孔进行气密试验，用肥皂水试验所有管口的密封性及气室、泵管和人孔壳体的接缝，记录所有试验数据和结果；
（7）试验后的收尾工作：在试验完成后，降低罐内压力至大气压力，打开所有气室管口、泵管和人孔，并用水泵将罐内的剩余的水全部抽干，然后使用干燥空气将罐内吹干；气室、泵管、人孔、集液井与壳体的全部透焊缝、筒体和封头的焊缝进行超声波探伤，液罐在测试后必须封仓并冲入干燥空气加压至0.3barg，露点-40℃。
2.根据权利要求1所述的LNG罐体试验方法，其特征在于：所述浮动试压平台为浮在水面上的船体甲板。
3.根据权利要求1所述的LNG罐体试验方法，其特征在于：所述步骤（4）中注水过程中，注水时，水质应干净而清澈，满足工业用水要求，最大氯离子含量不得超过50ppm，PH值应在6.8-8之间。
4.根据权利要求1所述的LNG罐体试验方法，其特征在于：所述步骤（4）中注水过程中，注水试验环境，应在由足够光照的条件下进行，以确保可以快速发现裂纹和正确观察仪器，如果自然光线不足时，应准备足够的人工照明；环境温度低于0℃时，应确保罐内、压力计和各水管内的水不会冻结。
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