LNG工程设备焊缝密集分布问题的剖析淋膜机

LNG工程设备焊缝密集分布问题的剖析

LNG工程设备焊缝密集分布问题的剖析 2012年08月25日 LNG工程设备焊缝密集分布问题的剖析前言 在对福建某LNG工程低温天然气接收站大型低温储罐和工艺管道进行质量监督检验中，发现焊接结构存在多处交叉焊缝和纵缝间距过小的焊缝密集分布的问题。对此，一般的解决办法是对焊口进行返修，重新组对并焊接，使相邻纵焊缝间距达到国家规范要求。根据美国ASME设计和建造规范和国内设计、施工及验收规范的规定，该种焊接结构为不允许；但美国承包商却认为该焊接结构符合项目设计规范要求，对此中方质量监督检验人员和美国承包商未能形成共识。本文引用国内外适用的石油天然气的容器、管道设计、施工、检验和验收规范，根据该储罐和工艺管道所用材料及其焊接性能的特点，分析在监督检验中发现的问题、产生的原因及其危害性，并提出改进措施，以保证该LNG工程建设的安全使用性能，杜绝类似工程建设中再次出现同类问题。1设备存在焊缝密集分布分析1．1焊缝密集分布状况 福建某天然气工程接收站，系在建的大型LNG综合利用工程，项目包括LNG接收站及总长365公里的输气干线。大型天然气接收站由大型卸料码头、大型低温天然气储罐和各种工艺管道组成，其中管道部件主要为有缝焊接不锈钢管，材料为304／304L奥氏体不锈钢，直径有800mm、406mm和219mm等，设计温度为38℃～一165℃，设计压力1．86MPa；全部由承包商从英国进口；而且全部采用气体保护焊接连接，无法兰连接。低温天然气储罐有2台，l 6万立方米／台，内罐为圆形储罐，材质为9％镍低碳马氏体型低温钢，储罐直径80米，高约36米，由12mm到40mm钢板焊接而成；外罐由承台，预应力罐壁及罐顶组成的封闭式的钢筋混凝土结构，内外罐间填充保温材料；设计最低温度一165℃，设计压力29kPa。 案例一：设备焊接施工过程中，在低温天然气储罐的底板组对和焊接结束后的外观检验过程中，施工单位的检验人员未发现的交叉焊缝结构问题。焊缝分布属于设计和建造规范均不允许的交叉焊缝；由于焊缝交叉部位及热影响区在焊接过程中经过多次加热和冷却，使得焊接接头的组织结构发生变化，并可能出现淬硬组织，使焊接接头的韧性降低，低温状态下易产生断裂，由于天然气属易燃易爆气体，一旦泄露就可能造成安全事故。 案例二：同样在输送低温天然气的管道施工过程中，在施工单位质量检验人员检验合格后，质检部门的监检人员在施工现场也发现了两纵向焊缝间距只有25ram，其间还有一环缝穿过形成三条焊缝的状况；而且在底片审查过程中，还发现两纵焊缝间距只有lOmm的交叉焊缝等焊缝密集分布的问题。 对于出现多处焊缝密集分布的问题，应该说对焊接质量的影响是基本相同的，即可能出现淬硬组织，(晶间腐蚀)降低焊接接头韧性，影响钢材的低温使用性能。因此，对于输送介质为低温天然气管道和储存低温天然气的储罐，应严格按照标准规范的要求进行焊接施工和质量检验，以保证设备的安全使用性能。1．2按规范要求的剖析 焊接结构的破坏和失效往往起源于结构中的缺陷，如焊接裂纹、未熔合等。其影响因素除了材料与制造工艺方面的之外，焊接接头的设计及焊缝的分布等也是不可忽视的基本因素。国内外在石油天然气管道设计、施工中对焊缝分布都有相关的规范规定，因此，在焊接接头的设计、建造施工和检验中应当严格执行有关规范的规定。相关的规范规定主要有： (1)石油管道GB／T9711．1《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》规定：钢管直焊缝(或螺旋焊缝)应间隔51—203mm； (2)压力管道GB50235《工业金属管道工程施工及验收规范》规定：卷管组对时，两纵缝间距应大于lOOmm； (3)国标GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》规定：“铜板卷管或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间应大于壁厚的3倍，且不应小于lOOmm”；既不管出现哪种情况两纵焊缝间的距离都不得小于lOOmm； (4)2001版《焊接于册》第三册“焊接结构”中指出：焊接产品的焊接接头设计应使焊缝尽可能对称分布；应避免焊缝交叉布置或集中布置； (5)美国ASME设计规范规定：ASME设计规范第Uw一8章规定“凡由两节或两节以上的筒体组成的容器，其相邻纵向接头中心线应相错或相距至少为板厚的5倍。ASME规范管道篇B31.3部分未对纵向焊缝间距做明确规定，只是说明对于纵向焊缝间距问题可参考压力容器部分对纵焊缝间距的规定。

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