
燃气技术GasTechnology doi:10.3969/j.issn.16715152.2014.05.003
液化天然气低温管道安装技术口武汉市燃气热力工程有限公司(430051)童清福
摘要:本文以武汉市安山LNG储存基地工程项目为例,阐述了LNG低温管道安装时焊接、吹扫试压、
保冷、预冷技术要点。
关键词:低温管道焊接吹扫试压保冷预冷
液化天然气(LNG)近几年在我国得到了广泛的推广应用,LNG工程建设项目越来越多。LNG液体温度在-162℃以下,因而在LNG储存过程中,承担输送工作的是耐低温的工艺管道,这些低温管道在输送 LNG流体时,管内介质压力可达4.0MPa以上。由此可见,LNG工艺管道是在超低温、高压的工况下运行的。
2011年,我们承接了武汉市安山LNG储诺存基地工程项目。由于国内关于LNG建设的相关规范、标准还不全面和完善,不能完全满足LNG特性要求,给LNG 项目施工带来了很多技术难题。因此,在施工过程中,我们充分考虑LNG特性,从理论上分析研究,实践中模索,抓住重要工序的关键点,在技术和安装工艺方面进行改进,使工程的安全、质量得以保证,并为今后的LNG工程积累了一些经验。下面从4个方面
来闸述LNG工程低温管道安装技术要点。 1低温管道焊接技术
在武汉市安山LNG储存基地项目中,LNG工艺管道采用的是0Cr18Ni9奥氏体不锈钢,保证管道焊接后的低温性能是本工程的重要课题。
1.1防止晶间腐蚀、低温脆化的措施
奥氏体不锈钢材料的固有特性决定了其焊接特点。奥氏体不锈钢在焊接达到500℃~800℃敏化温度
141城市燃气·月刊万方数据
区时,过饱和固溶的碳向晶粒间界的扩散比铬快,在晶界附近和铬形成碳化铬,便晶粒边界处奥氏体贫铬,这种贫铬现象使焊缝金属发生晶间腐蚀,可能会造成焊缝接头强度完全丧失;奥氏体不锈钢在焊接过程中,在焊缝组织中存在铁索体,铁素体的存在使焊缝金属在低温下的韧性恶化。奥氏体不锈钢的这些特性对低温下运行的管道危害性是极大的,因此,不锈钢管道的焊接成为我们研究的重点。
首先,我们改善了焊接材料。通常0Cr18Ni9奥氏体不锈钢焊接材料选用为A107。但为了防止奥氏体不锈钢焊缝的晶闻腾蚀和低温脆化现象,我们选用了比A107等级高的A307不锈钢焊条。A307焊条熔数金属化学成分与A107焊条相比,Cr、Ni含量较高,在焊接过程中,可以对金属焊缝流失的Cr、Ni元素进行不断的补充,使焊缝金属保持稳定的奥氏体组织。合理选用Cr、Ni含量高的焊接材料是保证不锈钢强度和低温下的韧性有效措施之一。
其次,我们改进了焊接工艺。奥氏体不锈钢在敏化温度区,如在700℃~750℃时,只需停留十几秒钟,就会贫铬。所以,在焊接过程中,尽量减小焊缝在敏化温度危险区的停留时间,采用浇水急冷的方法强制冷却,加快焊缝的冷却速度,控制品间裂纹的产生。焊接时,严格控制层间温度,焊完一层水冷至60℃以下后,再焊下一层,以加快焊后冷却速度。