常压低温液氨储罐罐壁保冷安装技术

王鸣宇，解秋丽，宋明凯，刘明宇

(安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳 455133)

常压低温液氨储存是指将液氨冷冻至不高于其常压沸点(一般是低于-33 ℃，具体需视当地大气压而定)，使液氨对应的气相压力与大气压力相同或相近而采用的常压容器储存。在长时间的液氨储存中，为使罐内压力保持在正常的工作范围内，最大程度降低氨罐的冷量损失，减少冰机负荷，降低装置能耗，保证装置的安全稳定运行，氨罐的保冷施工有着极为重要的作用，尤其是罐壁的保冷需要在施工中予以高度重视。

1 常压氨罐主要参数

安阳化学工业集团有限责任公司(简称安化集团)，为了满足装置正常生产需求，新建了一台5 000 m3常压低温液氨储罐(简称常压氨罐)，该罐为双金属全容常压低温液氨储罐，主要参数见表1。

表1 常压氨罐主要参数

2 常压氨罐罐壁保冷结构

2.1 罐壁保冷结构

安化集团新建的常压氨罐，外罐壁保冷材料主要为两层DH800型620 mm×480 mm×80 mm泡沫玻璃砖，保冷层厚度160 mmm，具体结构见表2。

表2 外罐壁保冷结构

2.2 主要保冷材料性能指标

(1)泡沫玻璃砖主要性能指标见表3。

表3 泡沫玻璃砖主要性能指标

(2)黏结剂主要性能指标见表4。

表4 黏结剂主要性能指标

(3)密封胶主要性能指标见表5。

表5 密封胶主要性能指标

(4)阻燃玛蹄脂主要性能指标见表6。

表6 阻燃玛蹄脂主要性能指标

3 常压氨罐罐壁保冷安装技术

安化集团常压氨罐罐壁保冷结构见图1，由内向外依次为保冷层、防潮层和保护层。

3.1 施工准备

(1)常压氨罐及其接管、爬梯等全部安装完成，经检查、无损检测、水压气压试验验收合格。

(2)外罐壁板防腐完毕并验收合格。

(3)外罐壁保冷施工方案、脚手架搭设施工方案等施工技术文件编制、逐级审核批准完成，施工人员已进行三级安全教育和施工作业前的技术交底。

(4)脚手架由持证上岗的施工人员搭设完毕，并已验收合格。

(5)泡沫玻璃砖和粘结剂、密封胶、阻燃玛蹄脂等材料质量证明文件齐全、规范，并且经复验满足其性能指标的要求。

(6)泡沫玻璃砖用黏结剂试粘结束，满足使用要求。

(7)保冷支撑圈(见图1的1#～5#)按照要求加设完成。

图1 外保冷及保冷支撑圈布置(单位：mm)

3.2 保冷层施工技术要求

(1)罐壁保冷施工按照由5层保冷支撑圈分割成的4部分，按从下往上的顺序各层单独进行。

(2)粘贴泡沫玻璃砖前，需要对当天计划施工的部位进行清洁和干燥，不允许有水迹、灰尘、油渍、锈迹。

(3)泡沫玻璃砖安装时，采用水平和垂直方向拉线绳的方式进行直线度和垂直度的控制。每一部分靠近上支撑圈的泡沫玻璃砖和最上层靠近拱顶的泡沫玻璃砖要根据空间情况进行玻璃砖形状加工，既保证涂抹密封胶后与支撑圈下表面或者拱顶的有效接触，形成独立的密封空间，又不会过度挤压。

泡沫玻璃砖同层安装应相互跨中交错安装(见图2)，内外层安装应压缝，砖缝应错边≥100 mm(见图3)。

图2 泡沫玻璃砖同层安装示意(单位：mm)

图3 泡沫玻璃砖内外层错缝示意(单位：mm)

(4)玻璃砖与罐壁采用TN-1黏结剂进行粘贴，粘贴时黏结剂需要呈“十”字形均匀涂刷至与罐壁贴合的泡沫玻璃砖中间表面，涂刷面积不少于贴合面的1/2。玻璃砖与罐体要贴合紧密，不留空隙。黏结剂取用后，要及时密封。

(5)泡沫玻璃砖之间用密封胶进行抹缝，缝内密封胶要饱满，不留空隙。

(6)连续施工时，泡沫玻璃砖涂抹完黏结剂和密封胶、进行粘贴安装时，需要一手按压已安装的泡沫玻璃砖，另一手适度推压，既不对已安装的玻璃砖产生扰动，又保证砖与砖、罐壁间的紧密贴合。所有环向、纵向接缝拼缝不大于2 mm。

(7)障碍处(锚固带、消防喷淋支架、外爬梯支撑、接管等)，需要对障碍物的尺寸进行测量，根据测量情况在泡沫玻璃砖的对应位置进行相应的凹槽开挖。

障碍处安装的泡沫玻璃砖，既要保证良好嵌入，又要保证玻璃砖表面的整体平整度，否则需要对凹槽进行相应修整，才能使其达到安装要求。

(8)每圈泡沫玻璃砖安装通过中间检查验收后，用两道20 mm×0.5 mm的不锈钢带捆扎固定，每两道不锈钢环带之间的最大距离不超过300 mm。不锈钢带捆扎扎紧时不能损坏泡沫玻璃砖，接口处不锈钢带要压平压紧。

(9)泡沫玻璃砖安装24 h内，不允许在玻璃砖表面施加重负荷。

3.3 防潮层施工技术要求

防潮层安装在保冷层外面，采用玛蹄脂玻璃布“两布五油”从上向下的施工方法，结构为玛蹄脂+玻璃丝布+玛蹄脂+玛蹄脂+玻璃丝布+玛蹄脂+玛蹄脂。采用的玻璃布规格为10 mm×10 mm。防潮层干膜总厚度为5 mm。

(1)防潮层施工前，需要对保冷层的表面进行平整度检查，需达到平整、均匀、无突角和凹坑、无起渣，且表面要洁净、干燥。若有突角，需进行修整。

(2)在泡沫玻璃砖外表面涂抹的第一层玛蹄脂，其宽度应与玻璃丝布同宽，厚度不应低于1 mm，均匀刮平后要立即铺贴玻璃丝布，玻璃丝布应贴紧，赶走气泡，在其上再涂抹第二层玛蹄脂，待该层玛蹄脂已经干燥但仍有黏性时，再涂刷第三层玛蹄脂。之后再按上述步骤铺贴玻璃丝布和涂抹玛蹄脂，直至达到“两布五油”，厚度不低于5 mm。

在铺贴玻璃丝布时，同层玻璃丝布的环向、纵向缝的搭接宽度均不应小于50 mm，环向接缝要上搭下；内外两层玻璃丝布的纵缝接缝要求跨中错开，环缝接缝错开距离不得小于50 mm。所有接缝搭接处应粘贴密实，不得出现气泡或空鼓现象。

在过程检查中，发现有漏涂或局部厚度不足、裂纹、孔洞、浅坑、虚粘、气泡、褶皱、施工滴料、凸起物等缺陷，应对不合格区域进行修复。施工作业面要保持干净平整。

(3)罐壁防潮层施工完成后，要对每个伸出保冷层的焊接件与保冷接口处进行防潮层施工。施工方法、结构与罐壁相同，需要注意的是，障碍处玛蹄脂要压紧填实，玻璃丝布缠裹在焊接件上的高度不应小于50 mm，缠裹的玻璃丝布搭接至罐外壁防潮层外表面不应少于100 mm。

3.4 保护层施工技术要求

常压氨罐外保冷保护层采用YX25-210-840瓦楞压型钢板由下而上的安装方法，接缝采用“上压下”搭接形式。

(1)安装前需要对防潮层表面的平整度进行全面检查，若有开裂、张口、凸起等情况，需要采用与防潮层相同的施工方法进行局部修复、修整，使表面达到平整、均匀、无凹坑。

(2)安装前需要根据每两圈保冷支撑圈之间的距离对长度匹配的瓦楞板进行安装位置或者长度标识。

(3)瓦楞板安装，横向搭接一个波节，用自钻螺钉固定在保冷支撑圈外侧的扁钢上，纵向搭接不低于100mm，采用抽芯铆钉进行固定，钉距不大于200 mm。

(4)瓦楞压型钢板安装时，要做好压型板提升时的防护措施，避免表面涂层划伤。补障碍处压型板时，要测量好障碍尺寸，使补装的压型板与障碍良好贴合，且接缝处要用与压型板颜色相同的白色密封胶进行严缝密封。

(5)压型板整体安装完成后，在保冷层顶部安装防水檐(由圆弧板和角码组成，采用与压型板相同材料的彩涂板制作)(见图4)。防水檐的圆弧板(彩涂板宽250 mm)要紧密插入罐体拱顶承压环下，与角码(宽200 mm的彩涂板折成135°角形状)向上一边用抽芯铆钉连接固定，角码向下一边与压型板用抽芯铆钉进行固定。

图4 防水檐安装示意

4 安装需注意的问题

(1)高处作业要按要求办理作业票证，安排专人监护。作业人员要正确佩戴安全带，穿软底防滑鞋，闲置工具要装入工具包内，施工作业下方要设置隔离区和明显的警示标志，防止无关人员进入施工现场造成高处落物伤人。小型机具及材料严禁抛掷。

(2)施工单位作业负责人每天在施工作业前必须检查脚手架、安全绳等安全措施是否落实到位，发现隐患须停用并立即整改。

(3)大风、大雾等恶劣天气禁止高处作业。风、雨过后要对施工脚手架进行检查，发现倾斜、下沉、松扣、崩扣等要及时修复，验收合格后方可使用。

(4)当天气变化时，已经完成的砌口、接头部分要用塑料薄膜覆盖起来，以防雨水进入影响施工质量和施工进度。

(5)在安装保冷层时，每两圈保冷支撑圈之间为一单独部分，每一部分内层泡沫玻璃砖安装时，要对下面保冷支撑圈上的泡沫玻璃砖下端面和上面保冷支撑圈上的泡沫玻璃砖上端面与罐壁压接处用密封胶涂抹严实，不能漏涂，以保证每两圈保冷支撑圈之间形成一个独立的密封系统。

(6)防潮层施工前，需从保冷层的上、中、下相对偏阴的部位抽取内层玻璃砖进行含水率测定，若低于指标要求，须推迟防潮层施工，延长保冷层干燥时间，直至含水率符合要求。

5 结语

安化集团常压氨罐外罐壁上设置有外罐爬梯、60个锚固带、114个消防喷淋立管环管支架及5圈保冷支撑圈，保冷安装障碍多，不易施工，且要求施工标准高，因而，施工前的技术交底要详细、到位、准确，施工过程加强质量、安全管控和落实防雨、防潮措施是关键。