LNG储罐焊接培训方案教材.docVIP

LNG储罐焊接培训方案（初稿） 编制单位：新技术推广中心 编 制： 曹永利 审 核： 苑 征 审 定： 2006年5月25日 LNG储罐焊接培训方案（初稿） 一、培训的目的及意义 当今世界，把天然气作为能源使用，已日渐成为世界发达国家发展的热点。对天然气进行液化处理（LNG）从而进行运输和存储成为世界上通用的储运手段。在欧洲国家，对低温液态天然气的存储已有了较大发展；在亚洲，韩国、日本此项技术也在日益成熟；我国近几年虽然在沿海也建立了几座低温液态天然气储罐，但是技术还是相对薄弱。“十一五”发展时期低温液态天然气的运输和存储存在着巨大的市场潜力，作为国内石油管道建设主力军的管道局目前在此项技术上还是一片空白，为了填补此项空白，提高市场竞争力，按照我局的“十一五”发展规划，组织此次LNG储罐焊接培训十分必要。我们管道一公司曾在江苏太仓建造过两座32000立方米LPG低温储罐，因此被局拟定为LNG、LPG核心施工队伍。根据公司的发展与规划，我们要利用我们干过低温储罐的业绩和管道局将LNG定位我公司来发展的契机，抓住国内和中石油要上低温储罐LNG的机遇，形成我公司的施工范围，填补管道局在LNG低温储罐和终端处理、低温管线焊接等方面的空白，使此项技术尽快形成我公司的核心创利板块。因此举办此次培训不仅可以提高我公司施工队伍在LNG建设市场上的竞争力，而且对公司今后的发展具有长远意义。 二、LNG储罐用板材简介 当今，LNG和其他低温液体储存应用的板材有奥氏体不锈钢、5-9%镍钢、36%镍铁和铝合金。铝合金通常应用于气轮上的大型球罐，原因在于他们的重量轻。通过实践证明，铝、奥氏体不锈钢和36%镍铁对于建设大型陆地基础罐来说是不经济的。因此，大型LNG储罐一般选用9%镍钢材料。这种材料所具备的机械特性是在温度降至-196℃还保持着可靠的结构完整性，并且9%的镍钢有一个优良的性能组合就是既具有高强度，价格也适中，从而可以在允许的范围内减少储罐壁厚。此次培训我们选用9%镍钢钢板作为培训材料。 三、LNG储罐焊接材料简介 在储罐施工中焊道的性能对于安全性是至关重要的。从理论上来说，焊接金属的强度要与母材接近，同时在液化温度下，还要必须具有很高的韧性和热膨胀性。尤其重视焊接材料的韧性和开裂性，目的是为了消除储罐因脆性断裂而产生的危险。多年来，在实践中使用的储罐焊接材料是镍基焊材，他们在机械性能上符合使用要求，这种材料的强度、韧性及热膨胀系数与9%镍钢母材基本匹配。伴随着几种新的镍基焊材被陆续开发出来，他们的主要成分现已被标准化。然而，在实践中，仅有一部分能够满足9%镍钢应用的高标准要求。虽然这些材料被标准化了，但是所适用的耗材会提供不同的性能和焊接特征。碱性焊皮与碱性埋弧焊焊剂是被强制执行而生产的含低量微渣的焊材，目的是为了提高材料的韧性，减小热裂纹的危险性。有一种镍基焊接金属能够吸收氢元素，因此这种材料对于因氢元素而导致的低温开裂很不敏感，同时它也不能抵御热裂纹的影响。尽管重大问题的发生是罕见的，但是这些风险性还是必须要被重视的。现将用于低温下板材的主要特征（表一）、低温板材焊接消耗材料的主要特征（表二）及低温施工中推荐使用的焊接耗材（表三）列举如下： 表一 用于低温下板材的主要特征 标准 ASTM ASTM ASTM 材料 304L EN10088-1 4305 A553Gr1 EN10028-4 X8Ni9 EN10028-4 12Ni19 A203GrE EN10028-4 12Ni14 碳最大% 0.03 0.13 0.12 0.15 锰最大% 2.0 0.9 0.8 0.8 铬最大% 16.5 镍最大% 9.5 9 5 3.5 Rp最小Mpa 190 585 390 345 Rm最小Mpa 490 690 530-710 490-640 摆锤冲击焦耳 ＞60 -196℃ ＞70 -196℃ ＞34 -120℃ ＞27 -100℃ 表二 用于低温钢材焊接消耗材料的主要特征 SMAW 0K92.55 BasicAC/DC AWSENiCrMO-6 SMAW 0K92.45 BasicDC+ AWSENiCrMO-3 SMAW 0Kautro00119.82 OKFlux10.16 AWSERNiCrm0.3 碳% ＜0.08 ＜0.03 ＜0.01 锰% 3 0.4 0.3 铬% 13 21 20 镍% 70 64 60 钼% 6.5 9.5 9 钨% 1.5 铌% 1.3 3.3 3 RmMpa 710 780 700 摆锤冲击（焦耳） 85J -196℃ 50J -196℃ 80J –196℃ Lat.Ex