CN109483148A - 一种lng储罐开孔掏毡漏冷修复工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LNG储罐漏冷修复工艺，具体涉及一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，该工艺包括以下步骤：1）打开LNG储罐外罐人孔，测量记录膨胀珍珠岩填充标高；2）根据漏冷位置，确定罐体开孔区域；3）在罐壁开孔处焊接导轨，安装闸板，以紧贴罐壁开启灵活为合格；4）采用冷切割工艺开孔，开启闸板，掏寻弹性毡，并取出；5）取出弹性毡时，弹性毡原来占用的空隙会被回落的膨胀珍珠岩填充；回落的膨胀珍珠岩外流时，通过关闭闸板控制膨胀珍珠岩流速；本发明提出了一种全新的LNG储罐漏冷修复工艺，工艺简单，极大地节约了漏冷修复成本和使用工期，确保了LNG储罐安全运行，为今后LNG储罐漏冷修复施工提供了借鉴。

Description

一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺

技术领域

本发明涉及一种LNG储罐漏冷修复工艺，具体涉及一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺。

背景技术

某现场1000立方米LNG罐采用内罐吊顶、外罐拱顶的双壁单容罐，双壁低温储罐主体试压合格后进行环形空间保冷层的施工。由于甲供潜液泵未到货，内罐外壁弹性纤维毡施工完成后搁置近一年时间才进行储罐环形空间膨胀珍珠岩的填充，当时保冷公司对部分脱落的弹性毡进行了修复。膨胀珍珠岩填充合格在储罐预冷过程中发现：罐内预冷至-60℃时，罐环形空间底部四个温度计中，A点与其他三个数据差异较大（A点：-15℃，其他为2℃），随着持续进液氮，A点温度随罐内温度持续下降，当内罐温度达到-160℃时，A点温度也达到-60℃，其他三点为-2℃左右，此时外罐罐壁发现有结霜现象，直径约420mm，考虑有膨胀珍珠岩未填充实的可能，用锤敲击外罐结霜部位，但没有效果。内罐恒温-160℃三天左右发现A点温度最低降至-72.1℃，其余三点及外罐内壁板距离最近的测温点也出现降温，温度为-16℃左右。

目前业内采用的开罐扒砂漏冷修复工艺，施工周期长，代价高，为了节约成本，在保证修复效果的前提下，特提出开孔掏毡工艺，经实施验证，安全可靠、经济适用，并在实践中得到了很好的推广应用。

发明内容

本发明提供一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，其主要是在LNG储罐外壁出现漏冷结霜现象后，通过局部开孔，在有效控制膨胀珍珠岩溢流的前提下，落实针对性的安全技术措施，查找漏冷空腔形成原因，并借助工具彻底消除漏冷的工艺，值得在同行业推广应用。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：

一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，其特殊之处在于，该工艺包括以下步骤：

1）打开LNG储罐外罐人孔，测量记录膨胀珍珠岩填充标高；

2）根据漏冷位置，确定罐体开孔区域；

3）在罐壁开孔处焊接导轨，安装闸板，以紧贴罐壁开启灵活为合格；

4）采用冷切割工艺开孔，开启闸板，掏寻弹性毡，并取出；

5）取出弹性毡时，弹性毡原来占用的空隙会被回落的膨胀珍珠岩填充；回落的膨胀珍珠岩外流时，通过关闭闸板控制膨胀珍珠岩流速；

6）确认膨胀珍珠岩填充完毕后，开启闸板，封堵开孔；

7）在封堵开孔位置安装外护板，并焊接；

8）进行外护板焊缝超声波探伤，确认焊缝焊接合格；

9）拆除闸板导轨；

10）安装振捣器，沿储罐外壁进行振捣作业，使罐内膨胀珍珠岩的密实度符合技术要求；

11）从外罐填充口填充膨胀珍珠岩满足设计标高。

上述确定罐体开孔区域具体是：

1）以LNG储罐外罐壁板漏冷结霜中心下移50mm为圆心，75mm为半径划线；

2）以DN150圆心为基准点开孔。

上述掏寻弹性毡时，若弹性毡距离罐外壁距离小于500mm，应采用手工将弹性毡抽出；若弹性毡距离罐外壁大于500mm，应借助工具将弹性毡抽出；抽弹性毡时，应由内向外抽，由下向上抽。

上述闸板采用磨光机进行DN150孔的切割，切割后打磨坡口至符合焊接工艺要求。

上述采用玻璃棉封堵开孔。

上述闸板材质Q235,规格为长*宽*厚=250mm*250mm*5mm，导轨采用不等边角钢，型号为L40*8*4。

一种上述一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺使用的探针工具，包括探长杆，其特殊之处在于：所述探针杆前端设置有倒钩，所述探针杆末端设置有手持部。

上述倒钩为一组或多组相向设置的倒钩。

上述探针杆的前端和末端之间至少包括一段具有可弯折的弹性部分。

上述探针杆的长度为0.8～1.2米。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提出了一种全新的LNG储罐漏冷修复工艺，工艺简单，极大地节约了漏冷修复成本和使用工期，确保了LNG储罐安全运行，为今后LNG储罐漏冷修复施工提供了借鉴。

附图说明

图1为本发明在漏冷点确定开孔位置示意图。

图2为弹性站脱落结构示意图。

附图标记：1-氮气管，2-支架，3-外罐壁，4-弹性毡。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，该工艺包括以下步骤：

1）打开LNG储罐外罐人孔，测量记录膨胀珍珠岩填充标高；

2）确定罐体开孔区域；

3）在罐壁开孔处焊接导轨，安装闸板，以紧贴罐壁开启灵活为合格；

4）采用冷切割工艺开孔，开启闸板，掏寻弹性毡4，并取出；

5）取出弹性毡4时，弹性毡4原来占用的空隙会被回落的膨胀珍珠岩填充；回落的膨胀珍珠岩外流时，通过关闭闸板控制膨胀珍珠岩流速；

6）确认膨胀珍珠岩填充完毕后，开启闸板，封堵开孔；

7）在封堵开孔位置安装外护板，并焊接；

8）进行外护板焊缝超声波探伤，确认焊缝焊接合格；

9）拆除闸板导轨；

10）安装振捣器，沿储罐外壁进行振捣作业，使罐内膨胀珍珠岩的密实度符合技术要求；

11）从外罐填充口填充膨胀珍珠岩满足设计标高。

确定罐体开孔区域具体是：

1）以LNG储罐外罐壁3板漏冷结霜中心下移50mm为圆心，75mm为半径划线；

2）以DN150圆心为基准点开孔。

掏寻弹性毡4时，若弹性毡4距离罐外壁距离小于500mm，应采用手工将弹性毡4抽出；若弹性毡4距离罐外壁大于500mm，应借助工具将弹性毡4抽出；抽弹性毡4时，应由内向外抽，由下向上抽。

闸板采用磨光机进行DN150孔的切割，切割后打磨坡口至符合焊接工艺要求。

采用玻璃棉封堵开孔为宜。

闸板材质Q235,规格为长*宽*厚=250mm*250mm*5mm，导轨采用不等边角钢，型号为L40*8*4。尺寸和型号可以根据具体的使用条件而调整。

一种上述一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺使用的探针工具，包括探长杆，所述探针杆前端设置有倒钩，所述探针杆末端设置有手持部。

倒钩为一组或多组相向设置的倒钩。这样掏取弹性毡4的效果更好。

探针杆的前端和末端之间至少包括一段具有可弯折的弹性部分。这样设计在某些狭小空间便于探针通过。

探针杆的长度为0.8～1.2米为宜。

实施例：

某现场1000立方米LNG储罐在预冷过程中外罐壁3出现结霜现象，且该处环形空间内温度计读数显示异常。各位专家从储罐特征、制造过程详细分析，准确判断出透冷是由于保冷层在填充过程中出现空洞引起的，并通过外罐壁3开孔，消除空洞，保证珠光砂密实度等方面顺利的完成修复任务，确保了LNG储罐安全运行，为今后LNG储罐施工提供了借鉴。

1、LNG储罐透冷现象

某现场1000立方米LNG罐采用内罐吊顶、外罐拱顶的双壁单容罐，双壁低温储罐主体试压合格后进行环形空间保冷层的施工。由于甲供潜液泵未到货，内罐外壁弹性纤维毡施工完成后搁置近一年时间才进行储罐环形空间膨胀珍珠岩的填充，当时保冷公司对部分脱落的弹性毡4进行了修复。膨胀珍珠岩填充合格在储罐预冷过程中发现：罐内预冷至-60℃时，罐环形空间底部四个温度计中，A点与其他三个数据差异较大（A点：-15℃，其他为2℃），随着持续进液氮，A点温度随罐内温度持续下降，当内罐温度达到-160℃时，A点温度也达到-60℃，其他三点为-2℃左右，此时外罐罐壁发现有结霜现象，直径约420mm，考虑有膨胀珍珠岩未填充实的可能，用锤敲击外罐结霜部位，但没有效果。内罐恒温-160℃三天左右发现A点温度最低降至-72.1℃，其余三点及外罐内壁板距离最近的测温点也出现降温，温度为-16℃左右。

2、透冷原因分析

经大家分析认为造成透冷的原因有两个：一是内罐底板焊缝或母材在低温状态下产生裂纹、砂眼等缺陷；二是弹性毡4单独悬挂时间较长，虽在填充珍珠岩前进行过修复但也不能保证处于临界状态的弹性毡4不再脱落。若弹性毡4脱落在氮气管1、支架2等处架空，造成局部珍珠岩填充不实，那么此处温度计显示会不正常，且导致冷气传递到外罐壁3形成结霜现象。这两种原因更倾向于第二种，理由如下：

2.1内罐恒温-160℃三天A点温度最低降至-72.1℃保持不变，说明此时冷传递处于平衡状态，若内罐发生泄漏，A点温度会逐步下降并与罐内液氮温度一致。说明储罐环形空间能量是通过一定介质传导的，而非冷源本体泄漏导致。

2.2储罐外罐壁3发生结霜部位刚开始呈圆环形，说明环形空间冷量传递过程中，导热系数不一，分析可能出现空腔。

2.3从储罐外壁结霜部位分析其环形空间内部结构，此标高范围内安装有氮气管1、支架2以及温度计支架2等结构件，若弹性毡4脱落，为形成空腔创造了有利的条件。

3、处理

为了保证储罐透冷现象完全消除，现场分别对内罐及环形空间进行了详细检查。

3.1内罐检查

内罐检查包括内罐底板搭接焊缝抽真空试验、着色探伤；结霜部位90度范围内的大角焊缝着色探伤、第一带壁板纵缝着色探伤以及有异议的母材着色探伤等。经检查，未发现缺陷，内罐检查合格。

3.2环形空间保冷层检查

在储罐外壁板结霜部位火焰切割开DN150的孔，发现2.2*0.7*0.4立方米的空腔，经检查是弹性毡4脱落搭在氮气管1上形成的。经分析，这么大空腔顶部弹性毡4厚度可想而知。

3.3修复方案确定

根据现场发现的问题，专家提出两种修复方案，一是清罐扒砂，二是开孔掏毡。第一种方案可以彻底消除环形空间膨胀珍珠岩不密实的问题，但是投入成本高、工期长。第二种方案操作简便、投入成本低，但是清除弹性毡4以及膨胀珍珠岩密实度等合格标准界定存在一定难度。

经过大家综合分析，鉴于弹性毡4在设计中主要作用是吸收内罐热胀冷缩量，其导热系数为<0.04W/(mK),与膨胀珍珠岩接近，局部掏毡后，膨胀珍珠岩会自由下落填满空腔，对储罐整体保冷效果及使用没有任何影响，所以最终决定用方案二进行处理。

3.4修复过程

1）打开LNG储罐外罐人孔，测量记录膨胀珍珠岩填充标高。

2）以LNG储罐外罐壁3板漏冷结霜中心下移50mm为圆心，75mm为半径划线。

3）以DN150圆心为基准点，制作安装闸板导轨。闸板材质Q235,规格为长*宽*厚=250mm*250mm*5mm，导轨采用不等边角钢，型号为L40*8*4。

4）采用长度1米的直径为10mm钢筋制作探针，在末端焊接倒刺，形如鱼钩末端。

5）在罐壁开孔处焊接导轨，试安装闸板，以紧贴罐壁开启灵活为合格。

6）抽出闸板，采用磨光机进行DN150孔的切割（严禁采用火焰切割），切割后打磨坡口至符合焊接工艺要求。

7）微微开启闸板，用探针插入膨胀珍珠岩内部，掏寻弹性毡4。

8）若弹性毡4距离罐外壁距离小于500mm，应采用手工将弹性毡4抽出。抽弹性毡4时，应由内向外抽，由下向上抽。抽出弹性毡4后，周围的膨胀珍珠岩会自动脱落、填实空间。

9）若弹性毡4距离罐外壁大于500mm，应借助探针等简易工具将弹性毡4抽出。

10）回落的膨胀珍珠岩外流时，通过关闭闸板控制膨胀珍珠岩流速。

11）确认膨胀珍珠岩提案是否，微微开启闸板，想用玻璃棉封堵开孔位置。

12）采用正确的焊接工艺安装焊接外护板。

13）进行外护板焊缝超声波探伤，一级合格。

14）拆除闸板导轨。

15）安装振捣器，沿储罐外壁进行振捣作业，使罐内膨胀珍珠岩的密实度符合技术要求。

16）从外罐填充口填充膨胀珍珠岩满足设计标高。

17）注意事项

开孔修复关键问题首先在于确定开孔位置，在确定不损坏罐内夹层仪表的情况下，在外罐结霜部位开孔；其次是如何控制夹层中的膨胀珍珠岩流出及流速，储罐开孔前，须在预开口处临时焊接闸板，避免开孔后，膨胀珍珠岩喷流而出，同时也是在处理好脱落弹性毡4后及时把控膨胀珍珠岩流出量的重要手段，再次是封孔焊接，焊口必须充分打磨，防止壁板变形，焊缝检测达到设计要求；最后是膨胀珍珠岩填充及管壁振捣，保证膨胀珍珠岩的密实度，完全消除储罐夹层空腔。

3.5修复结果

整修完成后，对储罐进行预冷进液等工序，储罐外表结霜现象已消除，A点温度与其他三点温度相近，储罐保冷效果良好，达到了生产要求。

4、结论

目前在国内外，该项目储罐透冷修复属首创，修复结果良好，给今后LNG储罐施工提供了借鉴。

Claims (6)

1.一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

1）打开LNG储罐外罐人孔，测量记录膨胀珍珠岩填充标高；

2）根据漏冷位置，确定罐体开孔区域；

3）在罐壁开孔处焊接导轨，安装闸板，以紧贴罐壁开启灵活为合格；

4）采用冷切割工艺开孔，开启闸板，掏寻弹性毡（4），并取出；

5）取出弹性毡（4）时，弹性毡（4）原来占用的空隙会被回落的膨胀珍珠岩填充；回落的膨胀珍珠岩外流时，通过关闭闸板控制膨胀珍珠岩流速；

6）确认膨胀珍珠岩填充完毕后，开启闸板，封堵开孔；

7）在封堵开孔位置安装外护板，并焊接；

8）进行外护板焊缝超声波探伤，确认焊缝焊接合格；

9）拆除闸板导轨；

10）安装振捣器，沿储罐外壁进行振捣作业，使罐内膨胀珍珠岩的密实度符合技术要求；

11）从外罐填充口填充膨胀珍珠岩满足设计标高。

2.如权利要求1所述一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，其特征在于，所述确定罐体开孔区域具体是：

1）以LNG储罐外罐壁板漏冷结霜中心下移50mm为圆心，75mm为半径划线；

2）以DN150圆心为基准点开孔。

3.如权利要求1所述一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，其特征在于，所述掏寻弹性毡（4）时，若弹性毡（4）距离罐外壁距离小于500mm，应采用手工将弹性毡（4）抽出；若弹性毡（4）距离罐外壁大于500mm，应借助工具将弹性毡（4）抽出；抽弹性毡（4）时，应由内向外抽，由下向上抽。

4.如权利要求1～3任一所述一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，其特

征在于：所述闸板采用磨光机进行DN150孔的切割，切割后打磨坡口至符合焊接工艺要求。

5.如权利要求4所述一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，其特征在于：所述采用玻璃棉封堵开孔。

6.如权利要求4所述一种LNG储罐开孔掏毡漏冷修复工艺，其特征在于：所述闸板材质Q235,规格为长*宽*厚=250mm*250mm*5mm，导轨采用不等边角钢，型号为L40*8*4。