LNG低温液体子母罐安装监检培训课件

LNG低温液体子母罐安装监检培训课件CONTENTS目录01LNG低温液体子母罐概述02LNG低温液体子母罐安装前准备03LNG低温液体子母罐安装过程04LNG低温液体子母罐安装后检验CONTENTS目录05LNG低温液体子母罐安全要点06LNG低温液体子母罐维护保养07LNG低温液体子母罐质量控制08总结与展望01LNG低温液体子母罐概述LNG低温液体子母罐定义与结构组成

LNG低温液体子母罐定义LNG低温液体子母罐是一种用于储存液化天然气（LNG）的特殊储罐结构，由多个子罐（内罐）和一个母罐（外罐）组成，子罐位于母罐内部，利用母罐提供额外的安全保护和绝热环境。

子罐结构与材质子罐通常采用不锈钢材质（如0Cr18Ni9或06Cr19Ni10），设计温度可达-196℃，工作压力根据设计要求确定（如0.6MPa），单罐容积根据整体设计确定（如263.2m³或250m³），充装系数一般为0.95。

母罐结构与材质母罐一般为平底拱盖圆筒形结构，材质多为Q345R等低合金钢，设计压力较低（如0.03MPa），工作介质通常为珠光砂和氮气，主要作用是容纳子罐、支撑绝热材料并提供安全屏障。

绝热系统组成绝热系统是子母罐的关键组成部分，通常包括母罐与子罐之间的环形空间填充的珠光砂等绝热材料，部分设计还采用真空绝热或多层绝热技术，以有效阻断热传导，维持罐内低温环境（如-162℃工作温度）。

支撑与连接结构子母罐设有专门的支撑结构，确保子罐在母罐内的稳定安装，子罐间需保持一定间距（如≥1.2m），并通过低温管道、阀门等连接，形成完整的储存和输送系统。LNG低温液体子母罐工作原理01子母罐结构组成LNG低温液体子母罐主要由内罐（子罐）、外罐（母罐）、绝热层和支撑结构组成。子罐通常采用不锈钢材质（如0Cr18Ni9），用于储存LNG；母罐多为碳钢材质（如Q345R），内部填充珠光砂等绝热材料并充氮气维持微正压，为子罐提供保护和绝热环境。02低温储存原理利用真空绝热、粉末绝热或多层绝热技术，有效阻断热传导，维持罐内-162℃的超低温环境，使LNG保持液态。例如，母罐夹层填充珠光砂并抽真空，配合子罐自身的绝热设计，可将蒸发率控制在极低水平。03压力控制机制子罐设计压力通常为0.6MPa左右，通过安全阀、压力调节阀等安全附件维持罐内压力稳定。母罐设计压力较低（如0.03MPa），主要通过氮气置换和压力监测，防止外界空气进入影响绝热性能。04介质储存与蒸发气管理子罐储存LNG，利用其低温特性实现体积缩小约600倍的高效储存。蒸发产生的BOG（蒸发气体）可通过压力控制系统回收或安全排放，确保储罐在安全压力范围内运行，如潮州港华燃气1750m³子母罐通过优化BOG处理系统提升运行效率。LNG低温液体子母罐应用领域

01能源储存与调峰广泛应用于LNG接收站、城市燃气储备库，作为应急调峰气源，保障天然气供应稳定，如潮州港华燃气1750m³子母罐用于区域能源储备。

02工业燃料供应为化工、陶瓷等工业企业提供清洁燃料，替代传统燃煤，减少污染物排放，如大型化工厂利用子母罐储存LNG作为生产加热燃料。

03交通运输领域在LNG加注站中作为储存核心设备，为LNG动力船舶、重型卡车等提供燃料补给，支持交通运输行业绿色转型。

04科研与特殊领域用于低温材料研究、超导实验等科研场景，以及食品冷冻、医疗等需要超低温环境的领域，提供稳定的低温储存条件。02LNG低温液体子母罐安装前准备安装地点选择与确定

选址基本原则选址需符合国家及地方规划，远离人口密集区、重要设施及火源，确保与周边建构筑物保持安全距离，满足LNG储存运输的防火防爆要求。

地质条件评估场地需具备良好的工程地质条件，地基承载力特征值≥250kPa，压缩模量Es≥15MPa，避免选在软弱土层、断层活动带或地下水位过高区域。

周边环境要求应远离学校、医院、居民区等敏感目标，与明火或散发火花地点的防火间距不小于50米，同时考虑交通便利性及应急疏散通道的设置。

合规性审查选址需通过安全评估、环境影响评价及相关主管部门审批，符合GB/T50938-2013《石油化工钢制低温储罐技术规范》等标准要求。安装设备和工具准备

专用安装设备选型液压提升装置需满足额定提升力≥500kN，同步误差控制在±2mm以内，安装前应进行1.25倍额定负荷试验。低温储罐专用焊机采用直流反接，电流范围50-300A，确保-162℃工况下焊接参数稳定。

检测工具校准要求真空检测设备极限真空度≤1Pa，配备0-100kPa精密压力表（精度等级0.4级），使用前需经计量部门校准。低温温度计测量范围-200℃至+100℃，误差应≤±0.5℃，每半年校准一次。

辅助工具配置标准焊接防风棚需达到五级风防护能力，内置温湿度监控装置（温度控制在5-35℃，湿度≤85%）。喷砂除锈设备应配置粉尘收集系统，粉尘排放浓度≤10mg/m³，符合GB16297大气污染物排放标准。

工具安全防护措施所有电动工具需具备防爆认证（ExdIIBT4Gb），电缆采用耐寒型（-40℃）绝缘材料。手持工具配备防低温手套（耐-196℃）和绝缘手柄，扳手等工具采用无火花合金材质（铜合金含量≥70%）。货物运输和卸货过程检查运输前准备检查检查运输车辆是否具备低温运输资质，确认罐体保温性能良好，真空度符合要求。核对货物清单与实物是否一致，包括子罐数量、规格及附件完整性。运输过程监控要点运输过程中应实时监测罐内温度（维持在-162℃左右）和压力，确保运输路线避开高温、火源等危险区域。车速控制在15km/h以内，转弯半径≥25m，防止剧烈颠簸。卸货前条件确认卸货前检查卸货场地平整度，承载力特征值≥250kPa。确认液压提升装置（额定提升力500kN）已完成1.25倍额定负荷试验，同步误差控制在±2mm以内。卸货过程安全操作使用250t汽车吊吊装时，吊点设置在子罐顶部专用吊耳（材质16MnDR，焊接后经200%MT检测）。就位时采用全站仪实时监测，确保子罐垂直度≤H/1000（H为高度），间距偏差±5mm。卸货后外观与文件检查卸货后检查子罐外表面有无损伤、变形，聚脲防腐层（干膜厚度≥200μm）是否完好。收集并核对出厂质量证明书、水压试验报告（试验压力0.9MPa，保压30min无压降）等文件。技术准备与图纸会审图纸三级审核机制组织技术团队对设计图纸进行三级审核，重点确认子罐排布间距（≥1.2m）、保冷层厚度（100mm）及管道接口位置等关键参数。施工技术文件编制编制《施工工艺流程图》《焊接工艺评定报告》等技术文件，完成72份焊接工艺卡的审批备案，确保施工过程有章可循。材料验收标准制定明确钢材、焊接材料、保冷材料等验收标准，如内罐钢板需进行-196℃低温冲击试验（Akv≥34J），保冷材料需提供防火等级检测报告（A1级不燃）。材料验收标准与流程钢材检验标准内罐钢板需进行低温冲击试验（-196℃，Akv≥34J），外罐钢板进行拉伸和弯曲性能测试，每批次材料需提供质量证明书及第三方检测报告。焊接材料验收采用E308L-16焊条（直径3.2mm/4.0mm），使用前经350℃×1h烘干，存入80-100℃保温筒，发放记录保存至工程竣工。保冷材料要求玻璃纤维弹性毡（导热系数λ≤0.03W/m·K，含水率≤0.4%）、聚氨酯管托（密度≥40kg/m³）需提供出厂合格证及防火等级检测报告（A1级不燃）。验收流程规范组织技术团队对材料进行三级审核，重点确认材料规格、性能参数及质量证明文件，不合格材料严禁使用，验收记录需完整归档。03LNG低温液体子母罐安装过程底座和支架安装

基础表面处理要求安装前需对承台表面进行喷砂除锈达Sa2.5级，涂刷环氧底漆（干膜厚度80μm），平整度偏差控制在≤5mm/2m。

底座定位与固定采用全站仪进行底座轴线定位，偏差控制在±3mm内，通过膨胀螺栓与承台连接，单螺栓抗拔力≥20kN。

支架材质与焊接要求支架采用Q345R材质，焊接使用E5015焊条，焊脚高度≥8mm，焊接后进行100%MT检测，Ⅰ级合格。

水平度与垂直度调整利用水平仪和塞铁片调整底座水平度≤1mm/m，支架垂直度≤1mm/m，采用双螺母防松固定。罐体安装工艺母罐底板安装

中幅板采用搭接焊接，搭接宽度50mm；边缘板采用对接焊接，坡口角度60°，间隙2-3mm。焊接从中心向四周辐射进行，采用分段退焊法，每层焊道接头错开200mm以上，焊后进行真空试漏，负压≥53kPa，保压30min无气泡。母罐壁板组装

采用液压倒装法施工，先安装顶圈壁板（高度2.4m），利用20台液压千斤顶同步提升，提升速度0.5m/h，垂直度偏差控制在≤1mm/m。相邻壁板错边量≤1mm，周长偏差±5mm，椭圆度≤D/1000（D为直径）。母罐顶板安装

拱顶骨架采用桁架式结构，分8段吊装拼接，节点处采用高强螺栓连接，扭矩系数0.11-0.15，M20螺栓预紧扭矩按460N·m控制。顶板扇形板搭接宽度30mm，焊接从中心向周边对称施焊，焊后平整度允许偏差≤5mm/2m。子罐吊装就位

使用250t汽车吊（主臂长度36m，作业半径8m）吊装，吊点设置在子罐顶部吊耳（材质16MnDR，焊接后进行200%MT检测）。就位精度要求：子罐垂直度≤H/1000（H为高度），间距偏差±5mm，与母罐内壁距离偏差±10mm，采用全站仪实时监测。阀门和管道连接阀门选型与安装要求紧急切断阀响应时间应≤15s，水平安装且阀杆朝上；与管道法兰连接采用316L+柔性石墨金属缠绕垫片，螺栓预紧力按规范分三次均匀施加。管道材料与焊接工艺低温管道采用06Cr19Ni10奥氏体不锈钢，焊接采用氩弧焊打底（背面充氩保护，纯度≥99.99%）+电弧焊盖面，焊口需100%RT检测且Ⅱ级合格。连接质量检测标准法兰连接密封面需平整无划痕，螺栓对称预紧；管道对接接头错边量≤1mm，焊接后进行真空试漏（负压≥53kPa，保压30min无气泡）。保温层和外壳连接

保温层材料选型与安装选用玻璃纤维弹性毡（导热系数λ≤0.03W/m·K，含水率≤0.4%）或聚氨酯管托（密度≥40kg/m³），需提供出厂合格证及防火等级A1级不燃检测报告。安装时采用错缝排列，缝隙≤2mm，用专用胶密封。

母罐内壁保温施工工艺母罐内壁喷涂聚氨酯泡沫（密度≥32kg/m³），连续喷涂一次成型厚度≤20mm，表面平整度偏差≤5mm/2m。热角保护区域采用150mm厚玻璃纤维弹性毡包裹，外包0.5mm厚铝箔反射层，搭接宽度≥100mm。

子罐外壁保温层处理子罐外壁先粘贴3mm厚丁基橡胶防水卷材，再分层包扎玻璃纤维弹性毡（每层厚度50mm，包扎时施加0.2MPa压力确保密度均匀），层间设置铝箔隔汽层，防止moisture侵入影响保温效果。

外壳连接密封与固定要求外壳采用不锈钢薄板（厚度0.5mm）作为防潮层，与保温层之间通过专用不锈钢带（间距200mm）包扎固定。连接处使用金属缠绕垫片（材质316L+柔性石墨）密封，确保真空绝热性能，真空度需达到≤1Pa。焊接工艺要求与质量控制焊接方法与材料选择内罐纵缝采用埋弧焊，使用H08Cr21Ni10Si焊丝配合SJ601焊剂；环缝采用气体保护焊，选用ER308L焊丝（直径1.2mm）；角焊缝采用手工电弧焊，焊条为E308L-16（直径3.2mm/4.0mm），使用前经350℃×1h烘干。焊接参数规范埋弧焊电流600-650A、电压30-32V、速度350-400mm/min；气体保护焊电流220-250A、电压24-26V，保护气体为Ar98%+CO₂2%；手工电弧焊电流140-160A、电压24-26V，焊接速度80-100mm/min。焊前预热与环境控制环境温度低于0℃时，对焊接区域进行≥80℃预热，加热宽度≥100mm，采用红外测温仪实时监控；不锈钢焊接背面需充氩保护，纯度≥99.99%。焊接质量检测标准焊口进行100%RT检测，执行Ⅱ级合格标准；内罐钢板焊接后需进行低温冲击试验（-196℃，Akv≥34J），底板焊接后进行真空试漏（负压≥53kPa，保压30min无气泡）。04LNG低温液体子母罐安装后检验连接牢固性检查管道与阀门连接检查检查管道与阀门法兰连接螺栓预紧力，按规范要求分三次均匀施加，采用扭矩扳手校验，确保符合设计值。法兰密封面应平整无划痕，金属缠绕垫片（材质316L+柔性石墨）安装正确，无偏移、破损。子罐与母罐连接固定检查子罐吊装就位后，检查其与母罐内部支撑结构的连接固定情况，采用全站仪监测子罐垂直度偏差≤H/1000（H为高度），间距偏差±5mm，与母罐内壁距离偏差±10mm，连接螺栓需进行扭矩复紧。焊接接头质量检查对低温管道焊接接头进行100%RT检测，Ⅱ级合格。重点检查子罐纵缝、环缝及与管道连接的角焊缝，确保无气孔、裂纹、未熔合等缺陷，焊接接头表面成型良好，余高符合规范要求。真空试漏检测对母罐底板焊接完成后进行真空试漏，负压≥53kPa，保压30min无气泡。检查密封部位是否存在泄漏点，确保焊接质量和连接密封性满足低温储存要求。阀门操作功能检查

启闭性能测试手动/自动启闭阀门各3次，检查阀杆无卡涩、行程指示准确，全关状态下阀瓣与阀座贴合严密，无可见缝隙。

紧急切断阀响应时间检测触发ESD系统，记录紧急切断阀从接收信号到完全关闭的时间，应≤15s，同步验证阀门关闭后的密封性能。

阀门密封性能试验对阀门进行1.1倍设计压力的气压密封试验，保压30min，泄漏量≤0.5气泡/min（按GB/T13927-2008标准执行）。

低温工况模拟测试通过低温氮气循环，将阀门温度降至-162℃，在此工况下重复启闭操作，确认低温状态下阀门动作灵活、无异常声响。保温层完整性检查

温度监测与热成像检测采用红外热成像仪对储罐外壁进行扫描，检测温度分布异常点，重点关注接管、支撑等易漏冷部位，确保保温层无局部破损导致的冷损失。

保冷材料性能抽检定期抽取保温层样品（如珠光砂、玻璃纤维弹性毡），检测其导热系数（λ≤0.03W/m·K）、含水率（≤0.4%）等关键指标，确保符合设计要求。

接缝与密封检查检查保温层接缝处是否存在缝隙（应≤2mm），密封胶是否完好，防潮层（如铝箔、不锈钢薄板）有无破损或翘起，防止外界湿气侵入影响保温效果。

真空度检测（真空绝热储罐）使用真空检测设备（极限真空度≤1Pa）对储罐夹层进行真空度测量，保压30min无明显压降，确保真空绝热性能符合运行标准。监检标准与调试验收流程监检标准依据监检工作需严格遵循GB/T50938-2013《石油化工钢制低温储罐技术规范》及SH/T3560-2017《石油化工立式圆筒形低温储罐施工质量验收规范》等相关标准，确保子母罐安装质量符合低温储存安全要求。设备性能检查标准检查储罐的设计压力、设计温度等性能参数是否符合要求，如子罐设计压力0.66MPa，设计温度-196℃，母罐设计压力0.03MPa，设计温度-19℃。同时，核查材料低温冲击试验（-196℃，Akv≥34J）、焊接质量检测（如焊口100%RT检测Ⅱ级合格）等是否达标。调试流程要点调试前需对液压提升装置（同步误差±2mm）、低温储罐专用焊机（-162℃工况参数稳定）、真空检测设备（极限真空度≤1Pa）等进行校准调试。调试过程中，重点关注压力调节范围（如0.1MPa至0.8MPa）、温度控制（维持在-162℃左右）及液位监测系统的准确性。验收流程规范验收分为出厂检验、安装过程验收和最终验收。出厂检验需严格按照规范进行，确保设备质量符合要求；安装过程中，对焊接工艺、管道连接、保冷层施工等进行分步验收；最终验收包括真空试漏（负压≥53kPa，保压30min无气泡）、压力试验（如子罐水压试验0.9MPa，保压30min无压降）及整体性能测试，确认设备安全可靠运行。05LNG低温液体子母罐安全要点施工过程安全措施

个人防护装备要求操作人员进入LNG设备区域前必须穿戴防寒、防静电的个人防护装备，如防冻服、防护眼镜、防静电手套等，确保人员安全。

作业许可与风险评估在每次施工操作前进行风险评估，识别潜在的安全隐患，并采取相应预防措施；严格执行作业许可制度，未经许可不得擅自作业。

低温作业安全防护LNG温度极低（约-162℃），施工中避免皮肤直接接触低温设备及管道，设置警示标识，配备应急冻伤处理药品，防止低温冻伤事故。

防火防爆措施施工区域严禁明火，设置可燃气体探测系统（检测范围0-100%LEL，响应时间≤30s），配备灭火器材，确保动火作业符合安全规范。

临时用电安全管理施工现场临时用电设备需有防爆认证，电缆绝缘良好，接地可靠，配电箱设置漏电保护装置，定期检查确保用电安全。事故案例分析与教训总结

设备故障类事故案例某LNG子母罐因安全阀校验失效，导致超压泄放，引发低温冻伤事故。经调查，安全阀未按规范每半年校验一次，弹簧老化导致起跳压力偏差超过设定值的5%。

操作不当类事故案例某项目在子罐吊装时，未使用专用吊具且吊装角度过大，造成子罐倾斜碰撞母罐内壁，导致内罐焊缝开裂泄漏。操作人员未严格执行吊装方案，违规操作是直接原因。

典型事故原因总结综合案例分析，事故主要原因包括：设备维护不到位（占比42%）、操作流程不规范（占比35%）、安全培训不足（占比15%）、应急处置不当（占比8%）。

关键教训与改进措施教训：必须强化设备定期检验（如子罐水压试验每3年1次，真空度检测每年1次）；严格执行持证上岗制度，每月开展专项操作演练；完善应急预案，每季度组织实战演练。安全检查内容与方法

液位监测系统检查定期检查液位传感器，确保其准确性，如潮州港华燃气1750m³子母罐采用的液位传感器需确保液位正常显示，误差控制在±5mm范围内。

压力系统检查检查子罐（设计压力0.66MPa，最高工作压力0.6MPa）和母罐（设计压力0.03MPa）的压力指示是否在正常范围，安全阀需定期校验，确保超压时能可靠起跳。

泄漏检测方法采用真空试漏法（负压≥53kPa，保压30min无气泡）检查焊接接头，同时在子罐底部、管道法兰等部位安装可燃气体传感器（检测范围0-100%LEL，响应时间≤30s）进行实时监测。

防火防爆设备检查检查防爆设备运行是否正常，如紧急切断阀（响应时间≤15s）、火灾和气体探测系统，确保在发生泄漏或火情时能及时启动应急措施。

保温层完整性检查检查保温层是否有破损、受潮情况，如玻璃纤维弹性毡（导热系数λ≤0.03W/m·K）的包扎是否牢固，母罐夹层珠光砂是否充实，确保储罐保冷效果。应急预案制定与演练

风险评估与识别对LNG子母罐可能遇到的泄漏、火灾、爆炸、压力异常、低温冻伤等风险进行全面评估，识别潜在危险源，如管道连接、阀门、密封件等关键部位，为制定预案提供依据。

紧急响应流程明确在LNG泄漏、火灾等紧急情况下的响应步骤，包括立即报告、启动紧急切断系统（ESD）、人员疏散、警戒区域设置、泄漏控制、火灾扑救等，确保人员迅速、有序地进行处置。

培训与演练定期对操作人员进行应急预案培训，使其熟悉应急职责和操作流程。通过模拟泄漏、火灾等场景进行应急演练，检验预案的有效性和操作人员的应急处置能力，每年至少组织一次综合演练。

通讯与协调机制建立有效的内部及外部通讯系统，确保在紧急情况下，各相关部门（如应急指挥中心、消防、医疗、环保等）能够迅速沟通并协同行动，保障应急救援工作高效开展。06LNG低温液体子母罐维护保养定期检验项目与周期

01储罐主体结构检验内罐材质0Cr18Ni9需进行低温冲击试验（-196℃，Akv≥34J），外罐Q345R钢板进行拉伸和弯曲性能测试，检验周期为每5年1次。

02焊接接头无损检测对罐体内外纵环焊缝、角焊缝进行100%RT检测（Ⅱ级合格），丁字焊缝等应力集中部位增加20%UT检测，每年进行1次抽查，每3年全面检测。

03绝热性能检测真空粉末绝热储罐夹层真空度≤1Pa，保冷层导热系数λ≤0.03W/m·K，每2年检测1次真空度，每3年评估保冷层完好性。

04安全附件校验安全阀（设计压力0.66MPa）每年校验1次，爆破片装置每3年更换，压力表（精度等级0.4级）每半年校准，紧急切断阀（响应时间≤15s）每季度功能测试。

05泄漏检测系统检查可燃气体传感器（检测范围0-100%LEL，响应时间≤30s）每半年标定，母罐夹层压力传感器（-500Pa至+500Pa）每季度校验，确保泄漏报警系统灵敏可靠。保温层维护与管理

保温材料定期更换标准根据保温材料状况定期更换，如玻璃纤维弹性毡需满足导热系数λ≤0.03W/m·K，含水率≤0.4%，防火等级达到A1级不燃标准。

保温层温度监控要求对保温层进行温度监测，可在母罐夹层设置温度传感器（-200℃至+100℃），实时监控温度变化，确保低温储存环境稳定。

保温层漏水维修流程发现漏水情况及时修补，先确定漏水点，对保温层进行干燥处理后，采用专用密封胶封堵缝隙，必要时更换受损保温材料。

环形空间保冷施工要点子罐外壁先粘贴3mm厚丁基橡胶防水卷材，再分层包扎玻璃纤维弹性毡（每层厚度50mm，包扎时施加0.2MPa压力），层间设置铝箔隔汽层。液位监测系统调试与异常处理

液位传感器校准方法采用标准液位计对比法，在0%、50%、100%三个刻度点进行校准，确保传感器测量误差≤±0.5%FS，响应时间≤30秒。系统联动功能测试模拟高液位（≥95%）和低液位（≤5%）信号，验证声光报警装置、紧急切断阀及连锁停机功能的可靠性，动作响应时间≤15秒。液位异常情况识别常见异常包括液位跳变（波动幅度＞5%/分钟）、显示停滞（持续30分钟无变化）及测量偏差超限（＞±1%FS），需立即停机检查。异常处理流程与措施发生液位异常时，立即启动备用监测系统，通过人工检尺复核；若确认传感器故障，采用安全置换后更换，校准合格方可投用。安全技术培训要求

LNG安全知识学习学习LNG的定义、超低温（沸点约-162℃）、易燃易爆（爆炸极限5%-15%）等特性，掌握其储存、运输过程中的安全要点。

紧急处理方法培训了解LNG泄漏、火灾、低温冻伤等紧急情况的应对流程，包括关闭泄漏源、疏散人员、启动应急救援体系等正确方法。

安全操作规程培训严格遵守LNG低温液体子母罐安装、操作、维护等各环节的安全操作规程，确保作业安全，如正确穿戴个人防护装备。

定期安全知识培训定期组织员工进行安全知识更新培训，强化安全意识，确保操作人员熟悉最新的安全标准和技术要求。07LNG低温液体子母罐质量控制材料选用标准与质量检测储罐主体材料选用标准内罐主体材质选用0Cr18Ni9不锈钢，设计温度-196℃，需符合低温冲击试验要求（-196℃，Akv≥34J）；外罐采用Q345R钢板，进行拉伸和弯曲性能测试，每批次材料需提供质量证明书及第三方检测报告。焊接材料选用规范焊接内罐采用E308L-16焊条（直径3.2mm/4.0mm），使用前经350℃×1h烘干，存入80-100℃保温筒