试论LNG低温储罐内罐的焊接工艺

徐丽霞

摘要：近些年，伴随我国社会经济的蓬勃发展，促使我国相关部门陆续对各地区开展的工业项目出台了助力于其发展的政策法规，在此期间，使得我国对能源的需求量也持续加大，其中LNG（液化天然气的简称）作为主要一类常用的清洁能源，其的开发与利用，不但可以改善我国能源紧缺的问题，而且还能够推动我国绿色环保、节能减耗目标的加快实现。对于LNG液化天然气而言，其一般状况下都是被储存在低温储罐当中，因此，要求保证低温储罐的焊接品质，以确保低温储罐的性能达标，防止出现液化天然气渗漏问题，防范安全事故的产生。

关键词：LNG;低温储罐;焊接工艺

引言

相较于其他常温类型的储罐而言，LNG液化天然气低温储罐的存储介质始终处在超低温环境中，一般状况下，LNG液化天然气低温储罐由上至下、由内到外选用了不同厚度参数的奥体式不锈钢板材焊接而成。最近这几年，随着LNG在基础能源体系建设领域重要地位的逐渐提升，我国相关部门也愈来愈注重LNG项目的建设，同时也壮大了LNG低温储罐的建设规模。考虑到LNG液化天然气通常被储存在储罐当中，所以如何保证LNG低温储罐内罐的焊接质量成为了LNG项目建设的主要研究问题之一。由此可见，十分有必要对LNG液化天然气低温储罐的焊接工艺做出研究。

1 LNG低温储罐内罐特征

1.1耐低温、保冷性好

基于常压状態下，液化天然气的沸点是-160℃，而LNG液化天然气储罐内罐在制作时就是选用了低温常压的存储方式，降低了液化天然气的沸点，这样便可使得LNG低温储罐内罐的操作压力超过常压，进一步提升其的安全系数。为此，LNG低温储罐内罐具备了很好的耐低温能力、保冷能力。

1.2安全性

考虑到LNG液化天然气低温储罐内罐中放置的是低温状态的液体，一旦储罐存有风险隐患，则很可能会致使冷藏的液体被挥发掉，进而在空气中诱发爆炸气团。为此，LNG液化天然气储罐内罐具备了很强的安全性，这样才能起到封拦外泄液体，防止安全事故产生。

1.3材料特殊

对于LNG液化天然气储罐内罐来讲，内罐壁一定要具有优良的耐低温能力，因而，在内罐制作时通常会选用9Ni钢作为原料。

1.4保温性好

由于罐内外温差最高可达200℃，要使罐内温度保持在-160℃，罐体就要具有良好的保冷性能，在内罐和外罐之间填充高性能的保冷材料。罐底保冷材料还要有足够的承压性能。

2 LNG低温储罐内罐的焊接工艺

2.1选用最适宜的焊接工艺

通常状况下，LNG液化天然气低温储罐的焊接工艺有两种，即手工焊、电弧焊。手工焊接是在进行工件的表面处理时，利用机械手段使构件与钢筋或其他金属之间产生热变形，从而获得所需性能、满足要求的一种方法;它具有生产效率高、成本低等优点。但是由于其工作环境复杂及对施工人员操作技术水平要求较高等特点限制了这种工艺应用广泛性和适用范围。在焊接作业开展期间，焊缝的质量和温度对结构强度、刚度都有很大影响，所以，合理控制焊接工艺是保证LNG低温储罐的安全运行及确保其安全性。与此同时，采用不同焊速来使熔滴快速凝固成大颗粒物并形成薄壁组织，以防止在焊接过程中发生脆性破裂现象的出现。在焊接作业中，相关技术人员应当依据焊缝的具体情况，选用最适宜的母材，同时还要结合设计参数来对母料和熔渣之间、焊件与钢架间以及支座等部位实施焊接。对于高温储罐来说其主要是通过焊条实现液态金属连接。而由于低温环境中存在大量杂质会影响到液体介质流动。所以我们在进行焊接施工时就必须要严格控制温度条件和应力条件[2]。考虑到在LNG液化天然气低温储罐内罐制作过程中，焊接是非常重要的步骤，它直接影响到整个工艺流程和设备。由于焊接技术在液化天然气等方面都有一定程度上的应用。因此相关技术人员应当不断地完善相关理论。近些年伴随社会经济水平、科技发展以及人们对环保意识认识加强，我国目前已经开始大力推广使用低温焊来进行生产加工出来一些钢制材料产品（如：碳化硅管）的工业用材需求正在逐年增加，但是仍然存在着许多问题需要解决和改善。焊接工艺的好坏决定着大型LNG液化天然气低温储罐区钢材性能，焊缝质量和使用寿命，是保证高温堆体结构安全可靠、经济合理化设计以及确保生产效率实现最大化保障的重要环节。在进行了以上几项技术性试验之后我们又能发现：如果采用普通低热源进行熔化法来对低温合金加热时产生裂纹等缺陷加以修复的话效果就会更好。

2.2做好LNG液化天然气低温储罐内罐焊接前的全部准备工作

基于实际情况分析，在焊接LNG液化天然气低温储罐的内罐时，相关技术人员应当依据焊接工艺技术的规范标准，设计焊接开口角度以及开口大小，与此同时，还应确保焊接口以及配件装配的精准程度达标，这样才能为焊接工作的有序开展打好基础。

2.3严加管控LNG液化天然气低温储罐内罐的焊接品质

为了显著提升LNG液化天然气低温储罐的内罐焊接效率，就应在开展焊接作业之前向内罐中冲入一定比例的氩气，在此期间，值得技术人员注意的是，由于空气比氩气轻，所以氩气的注入出气口位置应当比进气口位置高。然而，氩气的具体冲入时间并不固定，需要依据内罐的直径参数、实际容量大小对相应的时间做出判断。在开展焊接作业时，应保证焊接参数的正确选取，通常状况下，会选用小电流快速焊。当焊接工序完毕以后，针对剩余焊接缝隙的大小，还应向内罐中冲入一定比例的氩气，以尽可能地缩小焊接缝隙的大小，从而保证LNG液化天然气低温储罐内罐的成型质量。

结语

总体而言，LNG 是液化天然气的简称，一般状况下存储于储罐中，具有耐低温、安全性能良好等特征，与此同时，LNG液化天然气储罐内罐的设计制作要求也十分繁杂，所以，要求相关技术人员精准掌握LNG液化天然气储罐内罐的焊接工艺要点，以保证焊接品质的前提下，提升LNG储罐的整体使用性能。本文主要对LNG液化天然气低温储罐内罐的焊接工艺展开了探讨与阐述，以期为相关工作者提供些许的参照依据。

参考文献：

[1]王晓磊，肖军.LNG储罐9%Ni钢GMAW-P自动立焊接头组织与性能研究[J].电焊机，2021，51（11）：106-109+150.

[2]赵豪放.LNG双金属全容储罐倒装安装及安全控制措施[J].工程机械与维修，2021（06）：137-139.