大型LNG储罐压力管道安装工艺及质量控制重点的研究

大型LNG储罐压力管道安装工艺及质量控制重点的研究

庞百成  田瑜

北京兴油工程项目管理有限公司  广西北海市 536000

摘要：本文探讨了大型LNG储罐压力管道安装的关键工艺，涉及钢结构施工、管道预制、管道安装和试压检测，并研究了大型LNG储罐压力管道安装的质量控制重点，包括材料质量、焊接质量和安装质量，以确保整个安装工程的安全性和可靠性。

关键词：大型LNG储罐压力管道；安装工艺；质量控制重点

引言：大型LNG储罐压力管道作为输送液化天然气的重要通道，在安装过程中需要加强质量控制，通过有效的钢结构施工、管道预制、管道安装、试压检测，提高管道的安全性能，延长管道的使用寿命，使整个社会的能源需求得到充分满足。本文详细探讨了大型LNG储罐压力管道的安装工艺和质量控制重点，以期为相关的工程项目提供有效参考和实践指导。

1、大型LNG储罐压力管道安装工艺

1.1钢结构施工

钢结构施工是整个安装工程的起点，直接影响到后续管道安装的稳定性和安全性，大型LNG储罐的压力管道一般放置在罐顶钢结构和罐前平台上，关键方面包括：（1）罐顶钢结构：施工前需要对罐顶混凝土穹顶的强度进行检测，确保罐顶混凝土强度达到设计要求后再进行安装钢结构和工艺管线。（2）罐前平台施工：1）场地进行平整和清理，确保地面坚实、平整，并按设计要求设置排水系统，以防止雨水或其他液体对施工造成影响[1]。2）基础测量放线：使用专业测量设备进行基础放线，确保每个支撑点的位置准确无误。测量放线工作需多次校验，以确保误差控制在允许范围内。3）地基处理：根据地质条件和设计要求，对地基进行处理，通常包括夯实地基、铺设垫层、浇筑混凝土基础等。对于软弱地基，还需进行加固处理，如打桩或铺设土工织物。4）安装基础支撑：根据设计图纸，将预制好的钢结构或混凝土基础支撑安装到位。支撑的安装需保证其水平和垂直度，以确保后续管道安装的精度。

1.2管道预制

管道预制是将管道在现场预先加工成一定长度和形状，以减少现场焊接工作，提高施工效率和质量。关键方面包括：（1）管材验收：所有进入施工现场的管材必须经过严格的验收，确保其材质、规格和质量符合设计要求，必要时需要对材质进行化学成分分析。验收内容包括外观检查、尺寸测量和材料性能检测。（2）管道切割和坡口加工：根据设计图纸或焊接工艺评定、焊接工艺规程的要求，将管道切割成所需长度，并进行坡口加工。坡口加工需符合焊接工艺要求，以确保焊接质量。加工过程中需防止管道变形和损伤[2]。（3）管道组对和焊接：将切割好的管道段进行组对，并按照焊接工艺规程进行焊接。焊接前需对管口进行清理，确保无油污、锈蚀和杂质。焊接过程中需控制焊接参数，避免焊接缺陷的产生。（4）焊缝检测：焊接完成后，需对焊缝进行无损检测，通常采用射线检测（RT）或超声检测（UT）等方法。检测结果需符合标准要求，不合格的焊缝需进行返修和重新检测。

1.3管道安装

管道安装是整个压力管道施工的核心环节，需精确就位并进行可靠的连接。关键方面包括：（1）管道吊装：将预制好的管道段吊装到设计位置。吊装过程中需使用合适的吊具和方法，避免管道受力不均导致变形或损坏。吊装就位后，需进行临时固定。（2）管道对接和连接：将各段管道进行对接，并采用焊接或法兰连接等方法进行固定。对接时需确保管道中心线对齐，焊接前需再次清理管口，焊接完成后需进行质量检测。（3）安装支架和固定装置：按照设计要求，安装管道支架和固定装置，确保管道的稳定性和安全性。支架的安装需保证其牢固可靠，并适应管道热胀冷缩的变化。（4）管道调平和找正：在管道固定之前，需进行调平和找正，确保管道的水平度和垂直度符合设计要求。使用激光水平仪或水准仪等测量工具进行精确测量和调整。

1.4试压检测

试压检测是对已安装完成的管道系统进行压力测试，以验证其强度和密封性。关键方面包括：（1）试压准备：试压前需对管道进行清洗和吹扫，确保内部无杂质。封闭所有开口，安装试压用的盲板和压力表，并进行密封检查。（2）充水和排气：向管道系统充水，逐步升压至试验压力，同时排除管道中的空气。充水过程需缓慢进行，防止管道内产生水锤现象[3]。（3）稳压和观测：升至试验压力后，保持稳压一定时间（通常为30分钟到1小时），并仔细检查各连接处和焊缝，观察是否有泄漏、变形或其他异常情况。（4）试压记录和验收：试压过程中需详细记录试验压力、时间和观测结果。试压完成后，需对试压记录进行审核，确认合格后进行验收。不合格的管道需进行修复和重新试压。LNG储罐压力管道需要将管道内积水全部排出，尤其是低点和阀门部分，防止产生冰堵现象或冻坏阀门。

2、大型LNG储罐压力管道安装的质量控制重点

2.1材料质量控制

材料质量直接影响到整个管道系统的安全性和使用寿命。控制重点包括：（1）材料选择：根据设计图纸选择合适规格的材料，尤其是壁厚和直径，确保满足设计强度和流量要求

[4]。（2）材料采购：选择有资质、信誉良好的供应商，确保材料来源可靠。供应商需提供材料的质保书、合格证和检测报告。（3）材料验收：检查材料表面是否有机械损伤、锈蚀、裂纹等缺陷。对关键材料进行化学成分分析和力学性能测试。必要时进行光谱分析、拉伸试验、冲击试验等。（4）材料存储和管理：材料应存放在干燥、通风的环境中，防止受潮、锈蚀和损坏。材料应有明确的标识，注明规格、批号、采购日期和用途，确保使用时快速识别和追溯。

2.2焊接质量控制

焊接质量直接关系到管道的密封性和结构强度。控制重点包括：（1）焊接工艺评定：通过试焊和评定试验验证焊接工艺规程的可行性和可靠性。试焊件需经过力学性能测试和无损检测，确保其满足设计和标准要求。出具的焊接工艺评定和焊接工艺规程应经过专家审查。（2）焊接人员资质：对焊工进行专业培训，并通过相应的技能考核和认证，确保焊工具备必要的技能和知识。（3）焊接过程控制：焊接前对管口进行清理，确保无油污、锈蚀和杂质。检查坡口角度和间隙是否符合工艺要求。严格控制焊接电流、电压、速度和热输入，确保焊接质量稳定。在低温、风大或湿度高的环境中进行焊接时，应采取相应的保护措施，如搭设防风棚、预热等。（4）焊缝检测：检查焊缝表面是否平整、光滑，无气孔、裂纹、夹渣等缺陷。再对焊缝进行射线检测（RT）或超声检测（UT），确保焊缝内部无缺陷。

2.3安装质量控制

管道安装质量直接影响到系统的安全性和运行效率。控制重点包括：（1）管道吊装：选择合适的吊装设备和工具，确保吊装过程安全。吊装时需使用软绳和防护装置，防止管道损伤。（2）管道连接：对接时需确保管道中心线对齐，焊接前再次清理管口，确保焊接接头的质量[5]。（3）固定装置：支架的安装需牢固可靠，并能适应管道的热胀冷缩变化。确保支架的位置和间距符合设计要求，支撑点均匀分布，以减少管道的应力集中。（4）调平和找正：使用激光水平仪或水准仪等精密测量工具进行调平和找正，确保管道的水平度和垂直度。

结束语

总而言之，大型LNG储罐压力管道的安装工艺较为复杂，质量控制具有诸多重点，需要引起项目团队的高度重视。具体实践中，持续优化安装工艺，严格进行质量控制，才能呈现最佳的安装效果，有效减少管道的质量问题和安全隐患，以满足日益增长的能源运输需求。

参考文献：

[1]张克政，孔天威，金广义，等.大型LNG储罐设备设施危险有害因素分析[J].山东化工，2023，52(10)：226-228.

[2]刘宇.石油化工储罐区管道工艺与配管工艺[J].中国石油和化工标准与质量，2022，42(15)：143-144.

[3]尤玉先，裴树仙.城市燃气企业LNG储配站建设要点探讨[J].化工管理，2021，(32)：184-185.

[4]刘光晓，吴旸剑，董贵君，等.LNG接收站扩建储罐工程预冷工艺方案设计及建议[J].油气储运，2023，42(05)：517-524.

[5]赵鹏飞，张宁，郑金涛，等.大型LNG储罐9%Ni钢焊接质量控制探讨[J].云南化工，2024，51(03)：138-141.