2022大型独立Type-C LNG液罐制造与安装检验要点分析.docx

大型独立Type-CLNG液罐制造与安装检验要点2021年07月目录一、C型独立液罐及船型概述二、液罐设计检验依据三、液罐制作工艺简介四、液罐制造检验试验要求五、液罐船上安装检验要求前言随着世界能源结构的调整及环保法令的不断收紧，LNG作为货物运输和船用燃料逐渐增多。中国作为造船大国向造船强国迈进过程中逐渐涉猎LNG运输船和LNG燃料动力船的建造项目，在此过程中，C型独立罐式船型存在自身优势，订单最多应用最广泛，首当其冲成为国内船企争相建造的船型，然由于缺乏实际建造经脸，往往会遇到诸多实际生产施工问题，蒙受巨大损失。本文结合作者实际经历的几个LNG船建造检险项目积累经脸，梳理了C罐船型建造过程中难度最大的罐体制造和船上安装重点和注意事项，为国内有意向进军LNG运输船和LNG燃料动力船的造船企业提供了参考，为保证LNG运输船和LNG燃料动力船建造质量提供了重要指导。一、C型独立液罐及船型概述薄膜舱MOSSB型舱独立C型舱图1-三大主流舱型在目前薄膜型、MOSS型和C型三大主流围护系统中，C型舱具有如下优势而备受青睐： 罐体按照压力容器标准设计，安全可靠，无需次屏蔽；C罐不构成货舱部分，由专业厂家制作，吊装入舱，施工简易；评估后可重复使用，不等同船舶寿命 罐体可承受一定高压，可采用自蓄压15天（燃料舱）或21天（货舱）、气体加压进行应急驳运，无需配备双泵或应急驳运泵，而薄膜型则不可； 罐体可承受一定真空负压，而薄膜型必须保证主次屏壁与舱壁之间的贴合，操作不当会导致屏壁坍塌，维修成本大； 罐体强度高，抗晃荡载荷性能好，可任意高度装载，基本不受薄膜型液位高度限制；可用于装载量经常变动的情况，如LNG动力船/加注船； 液罐保护距离不计绝缘色度，绝缘分度变化不影响船体主尺度（在保证检查通道宽度前提下），而薄膜式如绝缘层增色，需增大船体主尺度或缩小货舱主尺度 液罐与货舱形状匹配低，舱容利用率低，干舷高，侧向受风面积大，摇晃加剧；单罐容积受限，总装货量小，多用于短程二次转运。为弥补舱容利用率，目前出现了很多变种设计。图2-C舱变种设计（1）散货船（2）VLCC图3-C型燃料舱应用于各种船型根据舱容，C舱分为小型、中型和大型；根据形状分为单体罐、双耳罐、三体罐；根据绝缘型式分为双层真空绝缘罐、单壳体外敷绝缘罐。根据安装方式，有卧式和立式。为配合船体型线，筒体一端会出现收缩，形成锥形。由于结构限制，双层真空绝热型无法做到较大容积，一般在100O立方以下，多用于小型船舶LNG燃料舱或LNG罐式集装箱，之前北方冬季“气荒”催生了整船运输LNG罐箱的应用尝试，本文不讨论。3）双耳罐-锥形筒体4）三体管5）双层真空绝缘罐图4-C舱分类图5-C罐液化气体船型发展C罐的典型构造如下：I-顶圆；2-瓣片；3-筒体；4-固定加强环；5-滑动加强环；6-真空环；7-固定鞍座；8-滑动鞍座；9-气室；10-泵管；IL人孔；12-集液阱；13-止浮装置；14-顶部横向止摇装置图6-典型C罐构造图双体罐中间设有水密纵隔舱壁，将左右舷液相货物隔开，而气相通过管系连通，纵隔舱上加有垂向T型排加强，承受横向晃荡载荷；罐体顶部中后处左右舷各设1个气室，气室上设有人孔、泵管，罐体底部正对泵管下方对应各设有1个集液井和导向泵座，因罐体两侧气相已连通，在气相上属于一个容器，故每个气室只设一个安全阀，满足IGC至少两只安全阀的要求；三体罐由于结构上的限制，纵隔舱壁则无法做到水密。罐体内部艄鹿与封头相邻的筒节上各设一个加强环，中间段的筒节均匀分布4个真空环，真空环防止壳体发生屈曲，加强环也起到此作用，加强环和真空环还起到阻止纵向晃荡载荷的作用；罐内还设有各种管系、扶梯及平台。图7-主要罐体部件1.NG管壳体材料一般选用9Ni（X8Ni9,EN10028-4）,焊条TNM-9（ENiCrMo-6,AWSA5.11A5.11M）；管材316L不锈钢，焊丝TGA-316L。表1-28KLNG运输船罐体主要参数:1#主罐（双体锥形）2#、3#主罐（双体直筒）甲板罐（单体直筒）罐体材料9Ni9Ni9NiMARVS(bar)3.653.6510.0类型IMOC型独立舱IMOC型独立舱IMOC型独立舱内径（mm）15000150003800内壁总长（mm）370003700012000容积（m3,含气室）835310166121.7重量（吨）约740约760约14外表面积（m2）23202725143两种鞍座各自优缺点如下：。环形鞍座无需设横向止摇装置口环形鞍座更节省低温钢材。平底鞍座加大了罐体制作难度。平底鞍座保护罐体不受磨损口环形鞍座如具有足够大包角，可不设横向止摇装置；而平底形鞍座需单设止横摇装置（底部和顶部），顶部止摇还将双耳向中间拉紧,需用纵向肋板来增加罐体侧鞍座强度，来传递船舶推力；纵倾艄摇，滑动鞍座处的止摇装置结构强度应大一些；环形鞍座，罐体制作简单，船体制作难度加大，而平底式则相反。1）顶部止摇2）底部止摇充装LNG前后，温度变化罐体会出现伸缩，为避免形成应力集中，允许罐体伸缩，设置滑动鞍座，而固定鞍座用于传递推力。一般在罐体外侧底部对应加强环处分别设有固定支撑鞍座（睚部）和滑动支撑鞍座（艄部）各1个，船舶推力通过固定鞍座传递到罐体，带动液罐运动;滑动鞍座是为罐体因热伸缩及船体变形而提供移动空间，鞍座中间位置设有底部横向止摇装置。根据强度需要，固定鞍座止移扁钢可插入船体鞍座槽边存在重合度，而推力较小时也可无重合度，此时推力由层压木承受剪切应力来传递，需关注层压木强度及木块方向。1）固定鞍座-有重合度2）固定鞍座-无重合度3）滑动鞍座图9-固定、滑动鞍座罐体外侧中上部两舷对应加强环处各设1个止浮装置（共4个），防止空载时货舱进水罐体漂浮与船体结构碰撞而破损；甲板罐为防止船舶传浪较大纵摇时罐体脱离颠簸，也会设置止浮装置。气室区域：DOME上集成了罐体与外界连接所有接口，是唯一通路，对于舱内安装的C罐,LNG充装前后，罐体伸缩带动DOME移位，需在罐体与货舱结构之间设置运行位移的弹性装置。气室是液罐在主甲板之上唯一凸露部分，其开口尺寸应确保考虑到气室绝缘层后剩余足够的检查空隙；图11 -气室膜圈为保证货舱留空处所内的气密,并允许装货前后气室在垂直方向上的热伸缩，甲板围板与气室环板通过橡胶膜围圈进行封闭。横梁、纵桁的端部与气室下的圆形加强结构间一般采用深熔焊或全焊透焊接；甲板围板与上甲板焊接，并与甲板下的加强结构对齐。围板上面板按照角度开螺栓孔，与液罐气室环形面板对应，两面板间为竖M型密封圈，螺栓固定，保证液货舱密封；液罐吊装到位后，甲板围板先套入液罐，焊接到位后再套入橡胶密封圈，之安装液罐气室环板的环形面板。为确保密性，应保证甲板围上面板和气试环板的平整度。气室环板直接与罐体连接，温度较低，因此要求橡胶膜圈应能够低温，并具有适当耐火等级；另外其强度应能承受货舱留空处所的正气压（PV阀起跳压力+0.15bar）,并可承受拍浪载荷；为防止在露天甲板风吹日晒，延缓橡胶老化，为其设有防护挡板。营运中应定期检查老化程度，注意是否存在漏气，必要时换新。罐体绝缘层:ESDRXmiHfol 约i笠砂李R M mftW 丛 加分物代透气系9M为XiftWAwi9) Wieariwwi图13-温度场计算保温是LNG罐的核心之一，绝缘性能好坏,对内对外均产生很多影响。图12-绝缘相关各因素相互影响关系图对内：决定了热侵入量的多少，决定了蒸发率的大小，进而决定了压力/温度控制措施的处理能力（包括管径大小、BOG压缩机排量、用气设备的处理能力），还决定了装载率，绝缘越好，航行过程液体膨胀越小，初始装载越多。对外：绝缘性能好坏影响温度场分布，从而决定了所货舱结构钢板所采用的钢级，进而觉得了货舱周围舱室和管路是否需要采取附加隔热或加热措施。二、液罐设计检验依据1、依据及检验模式按照IGC规则定义，C型独立液货舱是符合压力容器标准的液货舱,即一种压力容器。按照我社钢质海船入级规范第1篇第3章产品检验附录1船舶入级产品持证要求一览表6.11压力容器（O.7MPa或0.25m3及以上）的要求，该C型独立液货舱的制造厂需获得我社工厂认可，该C型独立液货舱需持我社产品证书。按照我社钢质海船入级规范第3篇第6章锅炉与压力容器表6.1.2.1的定义，该C型独立舱属于CCSI级压力容器。由此可见，该压力容器既属于法定产品，又属于入级产品，故其应同时满足相关国际公约、规则、船旗国政府法规、我社规范、相关设计压力容器标准（如德国压力容器规范AD2000.欧盟压容标准PD5500）和TGE等专利方的技术要求。表2-液罐设计检验依据序号依据1IGC/IGF规范规则2钢规第三篇第六章、材规第三篇第7章3液化气体运输船检验指南2018第四章第2节4压力容器标准：5GB150：压力容器6AD2000：TechnicalRulesforPressureVessels7PD5500：Specificationforunfiredfusionweldedpressurevessels8EN13345：UnfiredPressureVessels9ISO16528：BoilersandPressureVessels10ASMEVIII：RulesforConstructionofPressureVessels11CB/T4241-2013：船用半冷半压式液化气体储罐2、检验模式为满足规范对压力容器产品持证的要求，目前多数按照CCSI级压力容器进行工厂认可和产品检验。然而液罐既属于压力容器，又属于液货舱，与船体存在很多接口（结构支撑、温度场分布-绝缘、管系连接、液货泵及监测仪器的安装），其与单单一个空气瓶检验的关注点存在很大差异，其已不仅仅是一个受压壳体，从这方面讲，本项目担当建造验船师对由实船接口信息反推到对液罐的技术要求了解更多；如何满足产品持证要求，又能在液罐建造过程中对实船要求进行更好的关注，是对液罐检验模式今后我们需要探讨的问题：产品和建造同时派人：既能关注实船要求，又能满足产品发证要求，但人力配备过多；仅产品派人：可满足产品持证要求，但对实船要求可能会由于信息获取不足而关注不够；仅建造派人：既能关注壳体焊接，又能兼顾实船要求，但此担当人员的产品检验资质及发证是个问题，除非此人具有产品和建造双资质，一举两得；或认为产品持证仅是入级要求，非法定要求，由本项目建造验船师负责的检验可直接接受，而不需产品证书，这种操作对于液罐和船舶由同一船厂制作时可行的，但对于液罐和船舶不在同一船厂建造时，可能会涉及到跨地区检验，这需要各分社之间或总部的协调；还存在另外一种情况：即使CCS内部协调好了，但若订货方(船东或船厂)要求产品证书，则需指派产品和建造双资质人员，完成产品检验发证流程。比较理想的解决方式是，若由建造派人，则指派本项目组成员担当液罐检验工作，若其无产品资质，仅补充压力容器产品检验资质即可；若由产品派人，则对其进行液化气船建造检验的相关培训。3、需要审批的主要图纸和技术文件：(1)计及运动加速度、晃荡载荷、0-30。最不利横倾角和5°纵倾角等工况的罐体结构强度计算书，壳体板包计算，工况主要包括：LC1-4：分别在0。、10。、20。、40°静横倾角下，船舶运动引起的动态加速度与重力相结合工况；0LC5：碰撞工况：纵向0.5g向前，纵向0.25g向后；LC6：晃荡载荷，包括纵向和横向；晃荡载荷与加速度的叠加，最不利情况；LC7：水压试验工况：0°横倾角，0g,水的密度，试验压力；许用应力应满足IGC4.5.1.4和4.5.1.6的衡准.主要附件的强度计算书：鞍座，包括止移扁钢/承压木的强度，加强环和鞍座的应力，应满足IACSUIGC8的要求；止浮装置，浮力为空舱时浸水至载重线；横向止摇装置；纵隔舱壁强度计算；吊耳强度结构图（节点图），包括壳体、纵隔舱壁、Y型接头、鞍座、加强环、真空环、气室、集液井、横向止摇装置、止浮装置、内部管系及扶梯、吊耳及内部加强结构；（4）开孔加强计算，包括气室及其上的接管、集液井，对于气室还需考虑安装其上深井泵电机重量带来的影响；对于甲板罐，是壳体上接管的加强；加强环处（固定鞍座与滑动鞍座）角焊缝强度应力分析，包括外部复板与壳体（上部和下部）、鞍座立板与壳体、鞍座加强板与立板、加强环的腹板与壳体、加强环的腹板与面板、纵隔舱壁T排的腹板与纵隔舱壁、T排腹板与面板、顶部横向止摇装置处的角焊缝；（6）屈曲强度校核，外部压力计及温度场的绝缘层布置图，包括绝缘材料及性能、绝缘分度和层数、补偿温度变化而设的弹性绝缘等。三、液罐制作工艺简介（一）建造流程1、分段罐体整体上按照分段法进行建造，在纵向上从艇部至艄部分为A、B、C三个大分段，生产顺序上按照单片、单体、小合拢、中合拢、大合拢,顶圆和瓣片组成封头，两个封头与纵隔舱壁及两节简节组成整个封头段,B分段由单筒节及纵隔舱壁组成，最后进行大合拢；焊接工作完毕后进行焊后整体外观检查、承压木安装、水压试验、内部清洁、外部涂装、保温绝缘敷设，至此罐体制作完毕；之后运至船厂吊装至货舱内，浇注树脂，进行船上安装。在确定焊缝位置时，应确保无焊健重合，并尽量对称设置。在确定分段长度时应考虑车间的起重能力、厂房高度和空间大小、施工难易程度，一般保证各分段大致均长，本项目分段如下：对于直筒双体罐，A和C分段封头各带两个筒节，B分段4个筒节，每个分段均包括纵隔舱壁，为避免大合拢时纵隔舱壁对接缝与筒体对接环缝重叠，A、C分段的纵隔舱壁伸出一段距离以错开，这是对接的一个基本原则。对于锥形双体罐，A分段封头带一个直简节，C分段带2个斜筒节，B分段包括1个直筒节、5个斜筒节，这样划分分段，尽量保证了A、B分段在中合拢时的胎架是水平的，仅C分段的中合拢胎架为倾斜型，这样减轻了施工难度，易于保证建造精度。为便于分段的吊放进行大合拢，各分段在车间场地上按如下顺序对称筒节小合拢3、整体建造顺序:图17-罐体建造顺序（二）下料和加工成型罐体结构及管系部分均应经过放样，根据图纸尺寸和工艺要求进行展开，并根据加工制造需要，制作各类样板、样棒或样箱；钢板调运时严禁使用电磁铁吸盘，须用卡具之类的用具，避免破坏钢板性能；罐体结构中为控制焊接变形，壳体展开时加放适当的收缩余量，已保证制作完成后罐体直径满足公差要求；钢板无需喷砂，但需预处理保证表面精度（IS08501TSa2.5级）；封头和瓣片展开时直径需加放适当的焊接收缩余量，并在直边段加放一定的余量，以满足与罐体直径的配合及罐体总长度；一般按照正公差来控制尺寸；封头瓣片采用压模、冷加工成型，成型后球瓣的径向曲率均用弦长不小于2500mm的不变形样板或样箱检查，任何部位的接触间隙应不大于3mm；如封头瓣片需先拼后轧，其连接焊缝应按图开坡口，按相应工艺进行装配、焊接和探伤，为避免焊缝余高对成型造成影响，应在成型前将焊缝余高磨平，轧出曲面合格后再盖面；压制后需进行外观检查，必要时进行表面裂纹探伤；根据材质特性及变形程度，决定是否需要进行成型后的热处理；9Ni钢材质的封头瓣片、气室封头均无需成型后热处理，仅主罐集液井封头，因压制变形过大，需要热处理；瓣片加工成型后，在立体胎架上用激光经纬仪划线，切除余量，切割坡口，在运输及吊运过程中应放置曲面变形；壳体轧圆时，要保持壳体板与轧根垂直，轧后用样板及对角线测量壳体板，轧后要垂直存放和运输以防变形；管系部分按放样展开尺寸，在相应部位加放必要的加工余量后号料、切割；壳体部件均需移植钢板炉批号，辅助材料（如吊码、引弧板）可移植材质标示；实际仍采用打钢字头的方式进行追溯标识，存在隐患（板分减薄、引发裂纹），但据罐体制作厂反应，已使用此种方式多年，从未发生过事故；采用麻点打字机可解决此问题，打入点凹入为圆点，圆滑过渡，无应力，但采用此方式相对钢字头大大增加成本，两方面考虑，很多时候还是采用传统的打钢字头方式。下料后对部件自由边进行打磨，去除飞溅、毛刺等。人孔法兰采用二次机加工，泵管法兰采用三次机加工；钢板下料后先加工内外圆及坡口，待与各筒节焊接后，再加工法兰面和外圆至图纸要求尺寸，以保证法兰面精度；人孔及泵管的法兰与其筒节之间的角焊缝若影响螺栓安装，则应适当机加工去除多余焊缝。（三）焊接由于9Ni钢的特性，在制造过程中，与9Ni钢接触的金属，如胎架板、吊码、角码、引弧板等，只要需要与9Ni进行焊接（如点焊）的金属板均应为9Ni钢，应对工装和废料区分放置。在建造过程中需要搭建大量脚手架，与罐体接触的脚手架一端应设置塑料套，以与9Ni壳体隔绝，防止与壳体接触，有电流流过，从而影响9Ni性能。由于9Ni的弱磁性，易导致磁偏吹，故在吊运和焊接过程中，尽量减少磁铁的使用，并使用交流焊机。在进行焊接工艺认可时，应测量并记录剩磁量，在实际焊接过程中，必要时进行剩磁测量，其剩磁水平应不高于焊接工艺认可时的水平。1、焊接工艺根据典型件的焊接母材、接头形式、焊接材料、焊接方法、焊接位置等进行焊接工艺认可试验，制造厂首先制定并提交焊接工艺计划书PWPS供验船师审核，按照批准的PWPS进行焊接，记录参数，并进行各项理化试验；合格后提交相关资料颁发WPQR,工厂按照WPQR制定焊接工艺规程WPS（其中应包括整体的焊接顺序及防止焊接变形的措施），提交验船师审核批准后指定现场焊接。（1）试验项目：应包括IGC规则6.33和6.3.4、CCS散装液化气体运输船舶构造与设备规范（2006）及其修改通报6.3.3和6.3.4、CCS材料与焊接规范（2012）第3篇第3章的相关要求。需注意上述三个依据要求的试验项目有所不同（如冲击试验），此时因取较严格者或同时进行，包括横向拉伸（2）、熔敷金属纵向拉伸（1）、横正反弯曲或侧向弯曲或纵向正反弯曲（4）、冲击试验（位置：焊缝中心、熔合线、FL+1、FL+2、FL+3、FL+5、FL+710、母材;根据双面焊还是单面焊及板分确定试样是仅焊健表面还是表面加根部同时进行）、断面宏观和微观（各1）、硬度检测（1）及其它验船师认为有必要的试验。（2）焊接型式：一般要求全焊透；（3）焊接方法：目前，9Ni钢的焊接方法主要有焊条电弧焊（SMA助、鸨极氢弧焊（GTAW）、熔化极惰性气体保护电弧焊（GMAW）和埋弧焊（SAW）oSMAW是9Ni钢现场焊接所使用的一种适合各种焊接位置，非常灵活且可行的焊接方法。虽然GTAW的焊接效率太低，在工程中选择此焊接方法不太经济，但能得到具有窄坡口的高质量焊接接头，所以只有在特定场合下才选择GTAWoSAW是熔敷速率最高的一种焊接方法，特别是在环焊缝焊接时，由于使用了环缝焊接机械系统，其优点更加突出，它几乎适于焊接所有横焊缝和水平位置焊缝。生产实践证明，SMAW和SAW是9Ni钢储罐现场焊接效率最高，而且最常用的焊接方法。（4）焊接材料：因9Ni钢热膨胀系数较大，为降低接头的焊接应力，在选择焊接材料时，焊缝金属的热膨胀系数应尽可能地接近9Ni钢的热膨胀系数；9Ni钢在焊接过程中易于出现磁偏吹现象，尽量选用适应交流电源施焊的焊条或焊丝焊剂；从韧塑性和热膨胀两方面考虑，Ni基和Fe2Ni基合金都是焊接9Ni钢最适合的焊材；虽然高锲合金焊材将增加成本，但使用高锲合金焊材是解决性能和结构完整性等首要问题的最适合的选择；故应根据IGC6.3.2和CCS材料与焊接规范（2012）第3篇第2章的要求适合等级（9Ni）的低氢或超低氢焊接材料。（5）焊接工艺：为确保焊接接头具有良好的低温韧性，必须避免接头过热和晶粒长大，为此，焊接工艺可采取例如如下措施：焊前不预热且须严格控制层间温度：因为预热温度和层间温度直接影响焊后冷却速度，冷却速度越慢，越有助于晶粒长大，所以9Ni钢焊前一般不预热，层间温度不宜超过100。但对于气候潮湿的场地，需进行低温预热，目的是去除焊道潮气，避免引起内部缺陷。选择合适的线能量：因为焊接热循环的正确与否直接关系到接头组织、晶粒大小和性能；焊接线能量应控制在45kJcm以下，通常为735kJcm°G）进行多层多道焊，避免单道焊：实验发现，即使小线能量（15kJCm）单道热循环的CGHAZ（粗晶热影响区）的低温（-196。C）冲击功也非常低,经过800。C或900。C二次热循环后，低温冲击功明显提高；三次热循环能进一步改善其低温韧性。所以，焊接9Ni钢时应进行多层多道焊。尽量选用交流极性的电流：由于9Ni钢是一种强磁性材料，极易被磁化，采用直流电源时易出现磁偏吹现象，影响焊接工艺的稳定性,直接影响接头质量。本项目的所有工艺评定全部采用手工焊，为避免磁偏吹，采用交流电，禁止直流焊，尽量避免磁性工具的使用，必要时进行剩磁监测、消磁或布置对应磁块，避免与碳钢的接触。参数如下：焊层焊接方法电流极性规范参数电流（八）电压(V)焊接速度(cmmin.)打底手工焊交流100-13020-2515填充、盖面手工焊交流160-17025-3020-222、施焊焊前检查主要包括坡口型式、角度、间隙、对接焊缝错边量、削斜情况，打磨清除边缘25mm区域内的表面上的氧化物、潮湿、油污，定位焊打磨及各个对接筒体纵健间角度等等，其结果应符合CCS规范及批准图纸的要求。失圆、局部偏离正确形状、焊接接头的对中以及不同分度板的削斜等,均应符合CCS同意的标准，这些公差都是与屈曲分析有关。严格按照批准的焊接工艺规程(WPS)中的焊接参数进行焊接施工，控制焊接速度和热输入量，焊接过程中应采用使焊接变形降低到最小的焊接顺序和方式，一般采用对称分段等速焊接，按要求进行预热和控制道间温度，多道焊和接焊时注意道间清洁和彻底清根，被扣后PT；注意合适的焊接环境，应在具有防雨、雪的遮蔽及避风条件下施焊，当环境温度较低或湿度较大时采取适当的预热去潮措施；焊工持我社颁发的范围适用的焊工证（锅炉压力容器类别、母材等级为W05（Ni含量25%的低温锲钢）。选取材规规定的9Ni等级的焊条，并持有我社认可证书。对于双耳型储罐，中间舱壁与两侧圆筒交叉处为焊接应力集中区，虽然焊缝分布在中间舱壁的不同程度，但焊接时最好能够将此交叉区作为一个整体，来考虑其焊接顺序、变形及应力等工艺，见下图；为避免内部裂纹，最好每焊完一层做一次PTo焊接过程中加强巡检，检查焊接工艺的执行及焊条的烘干和保存情况。另注意受压壳体上的开口和管径周围的补强。3、热处理因9Ni钢自身性能，并考虑避免热处理带来的渗碳，一般不进行热处理，而是采用水压试验的方法消除机械应力，压力值应高于水压试验压力，确保在常压至MARVS压力范围内主膜应力与应变之间成线性关系。四、液罐制造检验试验要求0、液罐制造厂/车间能力评估（1）软件方面： 质量管理体系必须很健全，液罐的制造需要的就是规范操作； 对9Ni钢的焊接特性深入掌握，焊接工艺得到我社认可； 具有LNG.LPG大型液罐的制造经验，具有精度控制措施； 焊工具有相关资质； 9Ni钢专门管理（2）硬件方面：具有足够的场地厂房（最好是隔离专用）、吊装工具、钢材下料/成型设备、焊接设备、专门胎架、重型水压试验平台、重型移动设备等。封头旋压、筒体辐压成型设备、集液井热处理设备1、检验节点（1）主要检验节点包括：顶圆装配、瓣片装配、极圈装配、单筒节装配、纵隔舱壁装配、加强环的装配、真空环的装配、加强环/真空环与筒节的装配、封头中合拢（筒节环缝装配、封头装配）、鞍座的装配、鞍座与筒节的装配、中间筒节中合拢（筒节环缝装配、筒节与纵隔舱壁装配）、大合拢、气室（气室与上筒节的装配（气室上部）、下筒体与补强圈的装配（气室下部）、气室下部与罐体的装配、定位照光、气室上下部装配）、集液阱（封头与筒体的装配、筒体与补强圈的装配、定位照光、集液阱与罐体的装配)、鞍座底板的装配定位、止浮装置的装配定位、横向止摇装置的装配定位、产品焊接试板的取样和力学性能试验、无损探伤、整体焊后检查、主尺度测量、木块粘结、水压试验、绝缘敷设。(2)需要提高的文件：WPS 焊工证 零部件持证清单ITP 零部件证件、复验报告 罐体制造工艺 产品焊接试板布置图 探伤报告、探伤机构/人员资质 尺寸精度测量报告 试验程序、报告 层压木及粘结树脂证书 绝缘材料认可证书、敷设工艺、试块试验程序报告2、精度控制(1)罐体结构1)罐体结构从放样、下料、加工、焊接等各个主要工序均需由质检人员按图纸及工艺要求检验确认，其中一些关键项目需经验船师认可。2)罐体制造允许公差按CCS规范及技术文件要求，一般为：封头与筒体接缝处的公差要求：拼缝处：hl2mm;封头处：h25mm对接焊缝错边量检查：封头拼缝b0.It且bW3mm；简体纵缝bz0.It且1）<3mm；简体环缝b<0.lt+1mm且br4mm；筒体对接焊缝棱角检查：对筒体纵缝凹凸棱角的检查采用弦长250Omm的内或外样板检查E5mm;对筒体环缝凹凸棱角的检查采用长度250Omin的直尺检查E5mm;3）筒体的直线度沿液罐长度方向，每米内的直线度不超过1mm,筒体总长的直线度不超过简体长度的0.5%。4）筒体的圆度液罐装配完成后，沿筒体长度方向，最大不超过2米的间距应测一次筒体的圆度。通过所测得的周长尺寸换算出筒体平均外径偏差不应大于理论尺寸的±1.0%。且筒体圆度=2（max-min）Xloo%W2.0%Dmax+Dmin此外，筒体上局部的凸起和凹坑应在公差允许的范围以内，凸起和凹坑与其周围区域应平滑过渡，且凸起和凹坑的深度（即偏离正常曲线的尺寸）应不大于该部位的长度或宽度的1%。5）气室封头和集液井与筒体之间的连接在焊后热处理完成后，在气室封头和集液井与简体连接区域的最大允许变形要求如下：图19-罐体变形控制6)罐体主尺寸建造公差液罐直径：1#3#罐：+15mm-0mm；液罐外壁总长：1#3#罐+40mm-0mm；气室中心到睚封头外侧距离？20mm；固定鞍座和活动鞍座间距离？10mm；座架垂直度偏差：固定鞍座：?5mm；活动鞍座：？10mm。(2)管系部分D管系部分放样、号料、加工、装配、焊接等主要工序均需按图纸及工艺要求检验确认，关键项目还需验船师的认可。2）管系制造公差泵法兰平面度偏差（固定状态）：?0.2mm；泵导向座轴线偏差：？2mm；泵法兰、泵导向座以及集液井的轴线偏差：？IOmm（须通过光学仪器测量）。（3）在液压试验完成后，必须重新检查泵管与泵导向座/集液井的对中，并作好调整和记录。3、产品焊接试验应按IGC6.3.6.CCS液化气规范6.3.6和CCS材料与焊接规范第3篇第7章第2节的要求制作产品焊接试板并进行相关试验；应提交产品试板布置图进行批准，确保每种焊接工艺、焊接位置所选取的试板足够；至少每50m焊制一个试件（此处长度是指具有相同焊接工艺的焊缝长度，否则应单独计算长度并制作焊接试板，不满50的按50m计算），试板材料级别和分度应与壳体材料相同，坡口与简体焊缝相同，用定位焊与筒体壳板相连接，是其成为筒体纵缝的延续和模拟，与筒体纵缝一次性焊成；如环舞与纵缝所用焊接工艺差别较大，则应每30m环健焊制1个环缝模拟试件；试样所用的方法、工艺和热处理等均应与筒体和环健所采用的方法、工艺等相同；试验项目应包括:内外部缺陷探伤熔敷金属拉伸；正弯、反弯（分度超过20mm,可改为侧弯）； 接头横向拉伸； 断面宏观检查； 冲击试验（焊缝中心、熔合线各1组，温度与母材相同，V型缺口,不合格可用双倍落锤试验进行在冲击温度下进行复验，应不断裂）。Y叉头处也应按每50m<1组产品试板。4、焊后检验对焊缝进行外观检查，焊缝表面应光滑、成形美观、均匀、致密，无裂纹、结疤、气孔、咬边、夹渣、弧坑、未填满等缺陷；余高应圆滑过渡；测量焊角高度；目测筒体、封头应无裂纹、结疤等降低产品性能的其他缺陷，壳体表面无伤痕，如有应在距表面3-5廊内铲除并打磨平整；整体形状检查，是否存在焊接变形；尺寸检查，包括总长、总高、筒体直径、筒体不圆度、鞍座间距、气室定位尺寸等主要尺寸，其结果应符合本社规范及批准图纸的要求。尤其注意圆筒分段各对接处的平面度、圆度和筒体直径，另外还应注意各节纵缝的错开距离。5、无损探伤（1）制造厂应由CCSII级以上人员制定探伤工艺和计划书，标明探伤部位、比例、探伤时机及顺序、验收标准和合格等级提交验船师审核，并由持CCS相应证书的探伤人员及校准合格的探伤设备进行探伤，出具相关探伤报告（注：探伤报告涵盖内容应满足IACSREC.20）,由具有资质人员的人员审核合格后签署，并提交验船师审核。表面探伤应至少在热处理后进行；产品焊接试板也应包括在内。注意，因9Ni钢磁性较弱，不可使用MT,表面探伤只能使用PTo（2）受压壳体应按照IGC6.3.7.2和CCS液化气规范6.3.7.2及CCS材料与焊接规范（2012）第3篇第7章第5节第7.5.4的要求进行：全面无损探伤（焊接有效系数0.95）：射线检查：对接焊缝100%；表面裂纹检查：所有焊缝10%；开孔和接管周围的加强环：10096。如经特别许可，可以采用超声波检查替代部分射线检查。此外，可要求对开孔周围的加强环和接管焊缝进行全部超声波检查。Q部分无损探伤（焊接有效系数0.85,仅允许处理用压力容器）射线检查：对接焊缝，全部焊接交叉处的接头及在全部焊缝长度上至少均匀地选取10%；表面裂纹检查：开孔和喷管等周围的加强环100%;超声波检查：根据每一具体情况提出要求。（3）管系应符合IGC第5章和CCS液化气规范第5章和CCS材料与焊接规范（2012）第3篇第9章的相关要求，对于位于罐体内部的端部开口的管系，可适当放宽要求。序号焊缝位置检验方法RTUTPTVT1液罐壳体（包括封头）对接焊缝100%10%100%2气室，集液井和人孔对接焊缝100%10%3泵管对接焊缝（罐外部分）100%10%4罐外管系（管子，法兰，弯头，异径管等）的对接焊缝100%10%5纵隔舱与壳体的“Y”型全熔透焊缝100%10%6纵隔舱壁板的对接焊缝10%10%7气室，集液井与简体的型焊缝；人孔，泵管与气室的型焊缝100%10%8甲板罐接管和壳体之间的“T”型焊缝100%100%9气室接管和气室封头之间的型焊缝100%100%10加强环腹板对接焊健10%10%11加强环面板对接焊缝10%10%12泵法兰与泵管、人孔法兰与筒节的'T型焊缝100%100%13吊码及补强板与壳体的角焊缝100%14补焊返修、临时卡具马脚的焊缝或其它误操作产生焊缝100%15开孔或接管处补强板的角焊缝100%16上述之外的角焊缝10%17所有全熔透焊缝背面清根100%18液压试验之后所有壳体板对接焊缝10%（4）无损探伤试验标准及焊缝质量评定标准1）执行标准RT：EN1435；UT：ENISO17640；PT：ASME-20102）评定标准 RT：IS05817-B级，另要求不允许存在裂纹、未熔合、未焊透等缺陷。 UT：IS05817-B级，另要求不允许存在裂纹、未熔合、未焊透等缺陷。 PT：ASME-V第6章。液罐焊缝经以上检验不合格，应及时返修至复探合格，应控制返修次数，返修时应严格按照返修焊接工艺进行。6、水压试验本体及接管组装完毕后，应进行液压试验；制造厂应预先制定水压试验工艺，应至少包括试验介质、加压方式、试验压力、保压时间、升压/降压速率等信息，提交验船师审核。因储罐体积较大，水的密度约为LNG密度的两倍，压力容器装满水后水的重量再加上压力容器的重量的总重量很大，故制造厂在试验前应格外谨慎，采用合适的支撑方式和布置，应对底部支撑的强度进行计算和对液压试验的各个细节和布置及是否需要进行应力检测进行整体评估。为避免生锈，应对试验用水中氯含量进行控制，水压试验前取样测试,提交包括氯含量、PH值等参数在内的水质检测报告；试验时在液货舱顶测得的压力应不小于L5Po（IGC4.2.4.4定义的设计蒸气压力），必要时对试验倍数（试验温度下材料许用应力/设计温度下材料许用应力）进行修正（取大者）；试验时所采用的水温至少应比制成的材料的零韧性转变温度高出30；每25mm2度，压力应保持为2小时，但在任何情况下不得少于2小时；其试验条件应尽可能模拟液货舱及其支持构件实际所受的载荷情况，在注水和水压试验过程中，应对试验场地的沉降进行监测，避免地基较大沉陷损坏罐体结构；按照IGC的要求，C型独立液罐在焊接完成后应进行水压试验，同时进行消除应力，压力应高于水压试验的L5P。；在压力试验期间的任何情况下，对任意点计算所得的主膜应力应不超过材料屈服应力的三,为此，若计算表明主膜应力超过屈服强度的75%,则在原型试验时，应采用应变仪或其他合适的设备加以监测，但对于简单的圆柱型或球型的受压容器，可予以除外；应变仪应在罐体内外两侧同一位置对应成对布置，以计算出主膜应力。试验时罐体顶部应设排气口，充水时应将罐体内的空气排尽。水压试验过程中，应按一定速率进行升压和降压，水压应达到要求值，至少有一组两个量程相同的、业经检定合格的、量程为2倍左右试验压力的压力表，如认为有必要，可要求增加压力表组数及其合理布置；在保压期间，压力表读数应无下降，受压容器不应出现渗漏、变形、异响，应注意关注焊缝及连接结构是否存在变化。如有渗漏，修补后重新试验。试验合格后出具水压试验报告。降低水位，冲入压缩空气，对气室及其接管进行气密试验，气压一般为2baro7、容