一种液化天然气船载双体储罐及其制造方法技术

本发明专利技术的一种液化天然气船载双体储罐，包括两个筒体以及设置于所述筒体之间的隔舱板，所述筒体包括左封头、右封头，以及设置于所述左封头和所述右封头之间的第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节；所述左封头、所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节、所述第五筒节和所述右封头依次焊接连接。具有构合理，制造方便，且整体稳定可靠，存储容量大的优点。

A kind of LNG ship borne double storage tank and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种液化天然气船载双体储罐及其制造方法
本专利技术涉及造船
，具体涉及船载储罐。
技术介绍
液化天然气(LiquefiedNaturalGas，缩写为LNG)作为绿色能源而备受青睐，近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃，LNG已成为稀缺清洁资源，正在成为世界油气工业新的热点。而输送LNG的方式有管路和运输船两种。随着天然气的广泛应用，LNG运输船需求十分旺盛，LNG船是在零下164摄氏度低温下运输液化天然气的专用船舶，是国际公认的“三高”产品，是一种“海上超级冷冻车”，被喻为世界造船业“皇冠上的明珠”，产品的附加值高，同时建造难度大，现只有中国、美国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家的13家船厂能够建造。因此，不同于普通化学品储罐，LNG船载储罐建造有大量特殊要求，需要大量尖端技术支撑。尤其是大容积LNG船载储罐，其制作、组装、运输等工艺具有极高难度。例如本申请人计划制造的30000m3LNG船载储罐，计划采用了C形独立式球形储罐，由1台4500m3单体罐、3台8500m3双体罐和1台甲板罐组成。其生产难度主要体现在以下几方面：1、LNG船载储罐体积大，占用施工空间大，如何对储罐进行分体设计，以合理规划施工空间，满足施工要求，是亟待解决的问题；2、考虑到液化天然气运输需要-162℃，甚至更低温度环境。因此该LNG船载储罐制作均采用X7Ni9钢材(俗称9镍钢)，此种钢材具有高纯净度、高强度、低温韧性优异等特点，但是此钢材极易被其他钢材刮伤造成缺口效应；压制过程中极易出现材料反弹；焊接过程中极易出现裂纹和磁偏吹现象，因此如何避免上述情况的出现也是亟待解决的问题；3、储罐最重要，同时也最难的施工点在于制作安装的精度控制，考虑到储罐板材厚度不一、板材厚度差值大、储罐构件的切割精度要求极高、储罐组装吊装吨位重等难题，如何控制储罐在制作安装过程中的形变量成为了最大难题；4、因天然气液化温度临界点是-162℃，同时天然气产地与消费地相距甚远，船运需长时间确保储罐内的低温环境，如何长时间维持罐内低温依然不易，隔热材料的应用是关键，优秀的隔热材质，可确保运输过程中液化天然气大量蒸发，同时也可保证整船工作人员的人身安全，因此保温系统是LNG船建造的大难题之一，其对结构设计、建造工艺、建造材料都有非常高的要求和规定。其中，双体储罐由于其体积更大，结构更加复杂，设计和生产尤为困难。因此，如何对设计一款大型LNG船载储罐，尤其是双体罐体的设计生产，以满足大型LNG船的载货需求，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种结构合理，制造方便，且整体稳定可靠，存储容量大的液化天然气船载双体储罐。本专利技术的另一个目的在于提供一种用于制造上述储罐，且生产效率高，制造精度高，制造过程安全的液化天然气船载双体储罐的制造方法。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种液化天然气船载双体储罐，其特征在于：包括两个筒体以及设置于所述筒体之间的隔舱板，所述筒体包括左封头、右封头，以及设置于所述左封头和所述右封头之间的第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节；所述左封头、所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节、所述第五筒节和所述右封头依次焊接连接；所述第一筒节和所述第五筒节外侧环绕设置有筒体覆板，所述筒体覆板适于安装于鞍座上；所述第一筒节和所述第五筒节内侧设置有加强环，所述第二筒节、所述第三筒节和所述第四筒节内侧设置有真空环；所述左封头和所述右封头均包括温带板、极边板和极中板；所述温带板具有多块，且沿圆周方向首尾相连，所述极边板为两块且设置于所述温带板顶部，所述极中板为一块且设置于两块所述极中板之间；所述温带板、所述极边板和所述极中板之间，以及所述温带板之间均通过焊接连接，所述温带板、所述极边板和所述极中板连接构成半球形结构；所述所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节和所述第五筒节均包括多块筒节板，所述筒节板呈圆弧形结构，多块所述筒节板通过焊接收尾相连，并连接构成圆环形结构。作为优选，一组所述温带板为十六块，一组所述筒节板为三块。一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：在施工准备和交工验收之间还依次包括以下步骤：S1：壳板压制；壳板包括隔舱板、筒节板、温带板、极边板、极中板、筒体覆板、加强环和真空环；上述壳体均通过切割并压制X7Ni9钢板成型；S2：壳板拼装焊接；将筒节板拼装并焊接成型第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节，将温带板、极边板和极中板拼装并焊接成型左封头和右封头；再将筒体覆板焊接于第一筒节和第五筒节外侧，将加强环焊接于第一筒节和第五筒节内侧，将真空环焊接于第二筒节、第三筒节和第四筒节内侧；S3：分段小合拢；将两个第一筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第一筒节之间并焊接固定，然后将两个左封头分别吊装于隔仓板两侧且摞于第一筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体Ⅰ段；将两个第二筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第二筒节之间并焊接固定，然后将两个第三筒节分别吊装于隔仓板两侧且摞于第二筒节之上进行焊接固定，最后将两个第四筒节分别装于隔仓板两侧且摞于第三筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体Ⅱ段；将两个第五筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第五筒节之间并焊接固定，然后将两个右封头分别吊装于隔仓板两侧且摞于第五筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体Ⅲ段；S4：罐体大合拢；将罐体Ⅰ段、罐体Ⅱ段和罐体Ⅲ段依次焊接固定形成双体储罐。根据权利要求3所述的一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：上述步骤S4之后还包括以下步骤：S5：罐体无损检测；其中检测方法包括射线探伤、超声波探伤、着色和肉眼检查；S6：水压试验；水压试验在罐体无损检测合格后进行；S7：气密性试验；气密性试验在水压试验合格，储罐内壁除锈合格，储罐吊装上船后进行。进一步的，上述步骤S1中筒节板采用辊制成型，温带板、极边板和极中板采用模压、冷加工成型。进一步具体的，上述步骤S2中筒节板拼装之前需搭设筒节板拼装胎架，筒节板拼装胎架搭设包括以下步骤：先在地坪和铺设的钢板上画出筒节的放样线，然后再再地坪上制作由钢板组成的水平胎架，使用激光经纬仪使胎架模板的顶端保持在同一水平面上；单个筒节由三块筒节板拼接而成，将三块筒节板依次吊装到筒节板拼装胎架上固定位置，并焊接连接。进一步具体的，上述步骤S2中左封头和右封头拼装之前需搭设封头拼装胎架，封头拼装胎架的搭设包括以下步骤：S21：铺设钢板并找平；S21：在钢板上画两条相互垂直的中心线，0°方向的中心线向右偏移再画一条与之平行的预留线；预留线和0°中心线之间的距离略大于封头中心和隔舱板之间的距离；S22：以中心线交点为圆心，分别画出内圆弧线和外圆弧线；内圆弧线直径等于温带板内径，外圆弧线直径等于温带板外径；S23：在温带板相连的位置处安装胎架模板；在封头拼装胎架的搭设完成之后，进行左封头或右封头的拼装，封头的拼装包括以下步骤：S24：先吊装90°位置所在的温带板；画出选定的90°温带板的竖向中心线，然后将该温带板吊至90°方向的胎架上，落位前将使该温带板竖向中心线处吊的线坠与地面上外圆弧线和90°方向中心线的交点重合；S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液化天然气船载双体储罐，其特征在于：包括两个筒体以及设置于所述筒体之间的隔舱板，所述筒体包括左封头、右封头，以及设置于所述左封头和所述右封头之间的第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节；所述左封头、所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节、所述第五筒节和所述右封头依次焊接连接；所述第一筒节和所述第五筒节外侧环绕设置有筒体覆板，所述筒体覆板适于安装于鞍座上；所述第一筒节和所述第五筒节内侧设置有加强环，所述第二筒节、所述第三筒节和所述第四筒节内侧设置有真空环；所述左封头和所述右封头均包括温带板、极边板和极中板；所述温带板具有多块，且沿圆周方向首尾相连，所述极边板为两块且设置于所述温带板顶部，所述极中板为一块且设置于两块所述极中板之间；所述温带板、所述极边板和所述极中板之间，以及所述温带板之间均通过焊接连接，所述温带板、所述极边板和所述极中板连接构成半球形结构；所述所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节和所述第五筒节均包括多块筒节板，所述筒节板呈圆弧形结构，多块所述筒节板通过焊接收尾相连，并连接构成圆环形结构。

【技术特征摘要】
1.一种液化天然气船载双体储罐，其特征在于：包括两个筒体以及设置于所述筒体之间的隔舱板，所述筒体包括左封头、右封头，以及设置于所述左封头和所述右封头之间的第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节；所述左封头、所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节、所述第五筒节和所述右封头依次焊接连接；所述第一筒节和所述第五筒节外侧环绕设置有筒体覆板，所述筒体覆板适于安装于鞍座上；所述第一筒节和所述第五筒节内侧设置有加强环，所述第二筒节、所述第三筒节和所述第四筒节内侧设置有真空环；所述左封头和所述右封头均包括温带板、极边板和极中板；所述温带板具有多块，且沿圆周方向首尾相连，所述极边板为两块且设置于所述温带板顶部，所述极中板为一块且设置于两块所述极中板之间；所述温带板、所述极边板和所述极中板之间，以及所述温带板之间均通过焊接连接，所述温带板、所述极边板和所述极中板连接构成半球形结构；所述所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节和所述第五筒节均包括多块筒节板，所述筒节板呈圆弧形结构，多块所述筒节板通过焊接收尾相连，并连接构成圆环形结构。2.根据权利要求1所述的一种液化天然气船载双体储罐，其特征在于：一组所述温带板为十六块，一组所述筒节板为三块。3.一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：在施工准备和交工验收之间还依次包括以下步骤：S1：壳板压制；壳板包括隔舱板、筒节板、温带板、极边板、极中板、筒体覆板、加强环和真空环；上述壳体均通过切割并压制X7Ni9钢板成型；S2：壳板拼装焊接；将筒节板拼装并焊接成型第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节，将温带板、极边板和极中板拼装并焊接成型左封头和右封头；再将筒体覆板焊接于第一筒节和第五筒节外侧，将加强环焊接于第一筒节和第五筒节内侧，将真空环焊接于第二筒节、第三筒节和第四筒节内侧；S3：分段小合拢；将两个第一筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第一筒节之间并焊接固定，然后将两个左封头分别吊装于隔仓板两侧且摞于第一筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体Ⅰ段；将两个第二筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第二筒节之间并焊接固定，然后将两个第三筒节分别吊装于隔仓板两侧且摞于第二筒节之上进行焊接固定，最后将两个第四筒节分别装于隔仓板两侧且摞于第三筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体Ⅱ段；将两个第五筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第五筒节之间并焊接固定，然后将两个右封头分别吊装于隔仓板两侧且摞于第五筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体Ⅲ段；S4：罐体大合拢；将罐体Ⅰ段、罐体Ⅱ段和罐体Ⅲ段依次焊接固定形成双体储罐。4.根据权利要求3所述的一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：上述步骤S4之后还包括以下步骤：S5：罐体无损检测；其中检测方法包括射线探伤、超声波探伤、着色和肉眼检查；S6：水压试验；水压试验在罐体无损检测合格后进行；S7：气密性试验；气密性试验在水压试验合格，储罐内壁除锈合格，储罐吊装上船后进行。5.根据权利要求3所述的一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：上述步骤S1中筒节板采用辊制成型，温带板、极边板和极中板采用模压、冷加工成型。6.根据权利要求3所述的一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：上述步骤S2中筒节板拼装之前需搭设筒节板拼装胎架，筒节板拼装胎架搭设包括以下步骤：先在地坪和铺设的钢板上画出筒节的放样线，然后再再地坪上制作由钢板组成的水平胎架，使用激光经纬仪使胎架模板的顶端保持在同一水平面上；单个筒节由三块筒节板拼接而成，将三块筒节板依次吊装到筒节板拼装胎架上固定位置，并焊接连接。7.根据权利要求3所述的一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：上述步骤S2中左封头和右封头拼装之前需搭设封头拼装胎架，封头拼装胎架的搭设包括以下步骤：S21：铺设钢板并找平；S21：在钢板上画两条相互垂直的中心线，0°方向的中心线向右偏移再画一条与之平行的预留线；预留线和0°中心线之间的距离略大于封头中心和隔舱板之间的距离；S22：以中心线交点为圆心，分别画出内圆弧线和外圆弧线；内圆弧线直径等于温带板内径，外圆弧线直径等于温带板外径；S23：在温带板相连的位置处安装胎架模板；在封头拼装胎架的搭设完成之后，进行左封头或右封头的拼装，封头的拼装包括以下步骤：S24：先吊装90°位置所在的温带板；画出选定的90°温带板的竖向中心线，然后将该温带板吊至90°方向的胎架上，落位前将使该温带板竖向中心线处吊的线坠与地面上外圆弧线和90°方向中心线的交点重合；S25...

【专利技术属性】
技术研发人员：严坤，荆森林，
申请(专利权)人：浙江新乐造船股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33