贮罐安装施工方案.doc

筑龙暖通 2 万立方米浮顶油罐水浮正装施工方案 前言：随着石油化工工业的不断发展，大贮量的油罐越来越多的应用于原油及成品油的贮运工程之中，并且随着油罐的大型化发展，油罐的施工技术也随之发展起来。本方案综合总结了浮顶油罐水浮正装方案及满堂红脚手架正装方案之长处，成功的应用于油田公司第三采油厂北 II1 新增储油能力改造工程2万立方米外浮顶储油罐的施工当中，并取得了较好的经济效益和社会效益。 1、特点： 1.1 利用浮顶作为操作平台，避免了罐内侧高空作业，使施工安全性大大提高。 1.2搭设浮顶临时台架 罐底板敷设组对、焊接完毕之后，在其上面搭设临时台架，敷设浮顶，储罐安装全部施工完毕后，拆除临时台架，从罐壁人孔导出。应用此方法可有效的防止浮船及单盘变形，保证安装质量。 1.3无定位焊非净料组对 无定位焊组对：组对立缝时采用专门的立缝卡具固定，可方便的调整立缝间隙和错边量。 非净料组对法：每一圈壁板中除一张加长的调整板作为焊接收缩量的周长调整之外，其余的每张壁板的尺寸均为净料，安装时按照排板图的板号，对号入座的吊装。 1.4浮顶水浮、提高效率 为了尽可能的缩短每圈壁板的上水时间，采用大口径的上水管线 1 筑龙暖通 （DN200）和大流量的水泵。上水管线直接从站内新建消防水管线（DN350、0.4MPa）接出（水源充足，水压够大） ，自罐底排污口（DN200）接入罐内，即可以迅速上水（每圈上水时间仅为3 个小时）同时又可方便的排放罐内存水，大大地缩短了施工周期，提高了安装效率。 2、适用范围： 本方案适用于2万立方米以上的浮顶油罐施工。 3、工艺原理 3.1 施工总体采用罐内水浮、罐外搭设脚手架正装方法 即利用节节浮升到相应高度的浮顶， 来做为罐体施工的罐内侧操作平台；于罐外侧搭设脚手架，来做为罐外侧操作平台，如此方法，罐壁板自下至上逐圈正装。 4、工艺流程及操作要点 4.1 浮顶油罐主要结构及数据 2 万立方米浮顶油罐（单盘浮顶式结构） ，主要由罐底、罐壁和浮顶三部分组成，油罐内径 40500mm，罐壁高度 17.44m，重量 402t，分部主要结构如下： 罐壁：罐壁由10圈壁板组成，壁板接头采用对接形式，壁板厚为818mm，材质为16MnR。 （每圈壁板立缝最多20道，最少15道） 罐底：罐底中幅板7mm，材质为Q235A，采用搭接接头；边缘板9mm，材质为16MnR，采用对接接头形式。 浮顶：浮顶由单盘和20个船舱组成。 罐内：罐内设有加热器19片。 2 筑龙暖通 4.2 总体施工程序 竣工验收 罐外壁喷砂除锈防腐保温 罐内壁喷砂除锈防腐 附件及劳动保护安装 放水打磨 加强圈、抗风圈及包边角钢安装 第三至十节壁板组焊 浮顶浮升 第二节壁板组焊 单盘与船舱连接 浮顶附件安装 船舱组对焊接 龟甲缝焊接 壁板与罐底大角缝焊接 第一节壁板组焊 单盘焊接 浮顶单盘板铺设 中幅板铺设焊接 边缘板焊接 罐底边缘板铺设 储罐基础验收 4.3 罐底施工工艺 4.3.1罐底施工程序 龟甲缝组对焊接 长缝组对分区焊接 短缝组对焊接 中幅板铺设 大角缝组对焊接 第一节壁板组对焊接 组对焊接马蹄缝 基础复测划线 4.3.2油罐基础复测 罐底板铺装施工前，首先要完成基础验收工作，主要是对基础的方位、标高、水平度进行复测，重点要保证基础混凝土环梁表面的水平度，环梁的直径宽度，以及沥青砂表面凹凸度等。具体要求如下： 基础中心座标方位偏差：不大应于20mm； 基础中心标高应为：151.6303mm（坡度） 。偏差不应大于20mm。 3 筑龙暖通 环墙半径宽度（至环墙中心） ：202502mm。偏差不应大于20mm。 环墙顶面标高：应为：151.6。 环墙表面水平度：沿圆周方向上每 10m 长度内任意两点高差不应大于10mm，整个圆周上任意两点高差不应大于20mm。 沥青砂表面凹凸度：从中心向周边拉线测量不应超过 25mm。且沥青砂表面应平整密实无贯穿裂纹。 4.3.3罐底铺设方法 首先确定罐底设计直径的放大值（考虑到基础坡度及大角缝的焊接收缩量）为 80mm，用计算所得的划线半径划出罐底边缘板外缘线，再划出中幅板的中心线及分区长条中幅板的中心线，之后开始铺板，先铺弓形边缘板再铺中心长条板及分区长条板，并把基础上的中心十字线及圆心移到钢板上，然后铺设其余的中幅板，最后铺设扇形中幅板。 4.3.4罐底焊接顺序及方法 罐底采用中心长条方块分区法进行分区域焊接，即：中间方形中幅板被中心板分为两个大区，四周扇形中幅板被分成四个区，每个区域又可划分成更小区域来进行焊接。 （1）罐底排板图及焊接区域划分如下： 4 筑龙暖通 （2）罐底板焊接顺序如下： 龟甲缝焊接 各分区扇形中幅板焊接 中心条形板及其它条形带板贯穿长缝焊接 各分区内中幅板长缝隔跳焊接 中心条形板及其它条形带板短缝焊接 边缘板对接焊缝焊接 （3）罐底板焊接方法如下： 边缘板对接焊缝外侧300mm焊接时，焊工应沿圆周均布同时焊接。 边缘板剩余的对接焊缝及与中幅板连接的大圈收缩缝（龟甲缝） ，待底圈壁板与罐底的大角缝焊接完毕之后再进行焊接。 大圈收缩缝的第一层焊接，应采用分段退焊或跳焊法。 5 筑龙暖通 罐底与罐壁连接的角焊缝，应在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊，并由数对焊工从罐内、外沿同一方向进行分段焊接。初层的焊道，应采用分段退焊或跳焊法。 4.4浮顶施工工艺 4.4.1浮顶施工程序 浮顶水浮 角钢与单盘焊接 角钢与浮船焊接 船舱盖板安装焊接 内外侧板角缝焊接 框架隔板安装焊接 内外侧板立缝组对 框架隔板位置划线 船舱底板铺设焊接 船舱内外圆划线 单盘铺设焊接 搭设临时台架 4.4.2浮顶临时台架 搭设临时台架，结构示意图如下： 台架高1.8米；立柱用48钢管；主梁用10槽钢；拉筋用505角钢。 6 筑龙暖通 4.4.3浮顶组装焊接 （1）单盘板铺设及焊接方法与罐底相同。 （2）船舱安装及焊接变形控制方法： 按照设计尺寸半径放大 15mm 划出船舱底板的内外圆弧线，船舱底板铺设时，先点焊马蹄缝，焊接外侧马蹄缝，再焊接内侧马蹄缝，并用分段退焊法及跳焊法进行焊接。 内外侧边缘板组对焊接立缝时要留一道活口，待框架及隔板到位焊接后再进行立缝封口。 船舱人孔焊接前应打上背杠，进行加强，以减少焊接变形，保证盖板平整度。 4.5 罐壁施工工艺 4.5.1罐壁施工程序 浮顶浮升 拆除卡具 环缝焊接 立缝焊接 环缝组对 立缝组对 安装立缝环缝卡具 排 板 4.5.2罐壁组对方法 （1）底圈壁板的安装质量对于罐壁整体是至关重要的，在组对时要严格控制壁板整圈圆度、垂直度、上口水平度及立缝间隙。由于底圈壁板为净料组对，不能进行立缝修口，不能换板，垂直度及周长只能通过立缝组对间隙的允许偏差来进行调整找正。 （2）上圈壁板吊装前，应在上下圈壁板对应尺寸及相等间距处焊上龙门板，待上下圈壁板处于组对位置时，插入背杠，固定上圈壁板；同时自下而上安装立缝卡具，调整立缝间隙约为3mm。 7 筑龙暖通 （3）上圈壁板吊装时，应在上下圈壁板间环缝中间塞入若干 3mm 厚垫片，用以调整环焊缝间隙及相邻两壁板上口水平度。 （4）找正时，首先用螺栓千斤顶调整相邻两壁板上口水平高差，再用立缝组对卡具调节立缝间隙为3mm，最后调整立缝错边量及环缝错边量。 （5）三维方向全部找正后，点焊相邻两壁板立缝下角处环缝（左右各三点，间距400mm） ，然后自上而下进行立缝错边量精找正，且边找正边点焊；之后进行环缝间隙调整，调整后将横缝组对卡具敲死。 （6）横缝间隙调整后，自上而下焊接立缝弧板（用以固定立缝间隙及调整罐壁板圆弧度，同时起到立缝焊接应力反变形作用） 。 （7）立缝找正完毕后，自立缝处以 300mm 为间距依次调整环缝错边量并进行点焊。之后进行下一块壁板组对找正。 4.5.3罐壁焊接方法 （1）罐壁的焊接，应先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝。当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝，焊工应均匀分布，并沿同一方向施焊。 （2）每圈罐壁板纵向焊缝焊接时，应先断续焊接罐壁内侧焊缝（仅留下立缝卡具及弧板处待焊） ，然后焊接罐壁外侧焊缝，外侧焊缝初焊应自下而上断续焊接，然后进行连续焊接，待外侧焊缝全部焊接完毕，再进行环焊缝焊接（此时立缝卡具及加强弧板不应拆下） 。 （3）环缝焊接时应先断续焊接罐壁内侧焊缝（仅留下横缝卡具处待焊） ，然后焊接罐壁外侧焊缝，内外环焊缝都应为焊工沿罐壁圆周均匀分布，沿同一方向分断退焊。待外侧焊缝全部焊接完毕，焊道完全冷却后，再拆下横缝 8 筑龙暖通 及立缝卡具进行补焊。 4.6 附件安装 4.6.1附件安装流程 包边角钢 牺牲阳极 中央排水管 加热盘管 浮顶堰板 量油管、导向管 浮梯导轨 转动浮梯 大罐盘梯、平台 保温承重圈 下层加强圈 上层加强圈 抗风圈 4.7 沉降观测 4.7.1对基础进行沉降观测，应在罐壁下部每隔8m左右设一个观测点，共为16点。 4.7.2在充水之前，先进行一次观测。 4.7.3沉降观测与罐壁板安装同步进行。 浮顶浮升后每天定期进行沉降观测并绘制时间沉降量曲线图，相邻两测点沉降差不得大于 25mm，任意直径方向上的沉降差不得大于0.004D即：162mm。 4.7.4当罐内水位接近最高操作液位时， 应在每天清晨作一次观测后再充水，并在傍晚再作一次观测，当发现沉降量增加，应立即把当天充入的水放掉，并以较小的日充水量重复上述的沉降观测，直到沉降量无明显变化，沉降稳定为止。 4.8 储罐放水防腐 4.8.1第十圈罐壁板安装完毕，沉降观测完毕，就可放水进行大罐防腐。 4.8.2利用浮顶作为操作平台，边放水边进行喷砂防腐工作，控制放水速 9 筑龙暖通 度以满足内防腐工作需要。 4.8.3大罐内防腐与外部附件安装同时进行，待外部附件安装完毕后，开始外防腐施工。 4.8.4外防腐及保温工作在外脚手架上进行。 4.8.5当水位降至2米时，停止放水，调整浮船支柱长度及浮船方位。 5、材料： （见附表） 6、机具设备： （见附表） 7、劳动组织及安全： （劳动组织见附表） 7.1 HSE方针 遵守法纪、绿色施工、保护自然环境 以人为本、持续改进、增强员工健康 7.2 HSE承诺 为了向广大员工和社会提供健康和安全的保障，实现节约能源和资源，降低风险，保护环境与经济发展的和谐统一，我们承诺： 遵守国家和地方政府有关的环境、职业健康安全法律法规及其他要求。 贯彻预防为主的思想，加强对污染源和风险源的控制，防止、减少和有效控制公司生产的各项活动给环境、职业健康安全所带来的风险和影响，提高自身及相关方的整体行为。 合理利用土地、保护植被，推进清洁生产，节能降耗，实现文明施工。 10 筑龙暖通 以人为本，安全第一，采取有效的措施，防止紧急情况和人身伤亡事故的发生，在我们的一切生产经营活动中，向广大员工和社会提供健康和安全的保证。 努力实现环境和职业健康安全的绩效，实现管理体系的持续改进。 8、质量要求 8.1、质量管理 本方案执行国家油罐施工标准 GBJ12890立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范质量要求，并建立质量保证体系，从以下几方面确保质量目标的实现： 8.1.1 强化施工人员质量意识，通过系统详细的施工技术交底，使施工人员明确施工工艺程序和工艺技术要求及安全注意事项。 8.1.2严格控制材料配件验收，不合格的材料及配件不得进入施工现场。 8.1.3 推行工序三检制度，检查上道工序，保证本道工序，服务下道工序。上道工序不合格不得转入下道工序施工。 8.1.4 加强焊接质量管理，严格焊接施工程序及焊接工艺条件，及时进行焊接质量信息反馈，对焊接质量情况认真分析并及时采取措施。 8.1.5提倡全员管理， 推行QC小组管理办法， 落实质量管理经济责任制。 8.2 储罐几何形状和尺寸检查： 8.2.1罐底几何形状和尺寸检查： 罐底组装焊接后，几何形状和尺寸应符合下列规定： 尺寸单位：mm 11 筑龙暖通 罐 底 组 装 对接焊缝错边量 垫板应与对接的两块底板贴紧 中幅板搭接宽度 局部凹凸变形深度 10mm 10mm 间隙1 5 2L100且50 1 10且1.5 8.2.2浮顶几何形状和尺寸检查： 浮顶组装焊接后，几何形状和尺寸应符合下列规定： 单盘板的局部凹凸变形，不应影响外观及浮顶排水。 尺寸单位：mm 船舱顶板局部凹凸变形 10mm 浮顶板搭接宽度 5mm 外边缘板与底圈壁板间隙 13mm 内、外边缘板对接接头错边量 3/20且1.5mm 外边缘板垂直度 3mm 罐 顶 组 装 浮顶 内、外边缘板凹凸变形 局部间隙5mm 8.2.3罐壁几何形状和尺寸检查： 罐壁组装焊接后，几何形状和尺寸应符合下列规定： 尺寸单位：mm； L焊缝总长； 板厚； D罐直径； H高度 储 罐 罐 壁 组 装 底圈罐壁 对接错边量 搭接 局部凹 凸变形 底圈壁板半径 纵向焊缝 环向焊缝 相邻两壁板上口水平差 整个圆周上任意两点水平差 垂直度 10mm 10mm 上圈壁板25mm D12.5m 12.5mD45m 45m76m 2 6 3 1 /10且 1.5 1.5 2/10且3 5 1 2 5H1000 4H1000且50 13 10 13 19 25 32 8.3 储罐焊缝检验标准 8.3.1罐底焊缝外观质量标准： 焊缝表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。 12 筑龙暖通 尺寸单位：mm 焊 缝 外 观 尺 寸 对 接 焊 缝 咬 边 凹 陷 对接焊缝余高 角焊缝焊脚 焊缝宽度 深度 连续 长度 焊缝两侧 总长度 深度 长度 连续长度 12mm 12mm25mm 0.5 100 10%L 0.5 10%L 100 2.0 3.0 符合设计要求 比坡口每边增宽 12 8.3.2浮顶焊缝外观质量标准： 尺寸单位：mm 焊 缝 外 观 尺 寸 对接焊缝咬边 对接焊缝余高 深度 连续长度 焊缝两侧 总长度 12mm 角焊缝焊脚 焊缝棱角E （12mm） 0.5mm 100mm 10L% 2.0mm 符合设 计要求 10mm 8.3.3罐壁焊缝外观质量标准： （1）焊缝检查前，应将熔渣、飞溅清理干净。 （2）焊缝表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。 （3）边缘板的厚度大于或等于10mm时，底圈壁板与边缘板的T形接头罐内角焊缝靠罐底一侧的边缘，应平滑过渡，咬边应打磨圆滑。 （4）油罐罐壁内侧焊缝的余高不得大于1mm。其他对接焊缝余高，符合下表规定： 罐壁焊缝的余高 板 厚 （） 纵 向 环 向 罐底焊缝的余高 12 2.0 2.5 2.0 1225 4.0 4.5 尺寸单位：mm； L焊缝总长； 板厚； D罐直径； H高度 深度 0.5 焊 接 对 接 咬边 连续长度 100 13 筑龙暖通 焊缝两侧总长度 10L% 深度 0.5 长度 10L% 环向焊缝 连续长度 100 焊 缝 凹陷 纵向焊缝 不允许 浮顶及内浮顶罐壁板内侧焊缝的余高 1 12mm 2.0 12mm25mm 4.0 12mm 2.5 12mm25mm 4.5 对 接 焊 缝 余 高 角焊缝焊脚 符合设计要求 12mm 10 12mm25mm 6 外 观 尺 寸 焊缝宽度（比坡口每边增宽） 12 8.4 储罐焊缝无损探伤及严密性试验： 8.4.1罐底焊缝无损探伤及严密性试验： （1）所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不得低于53Kpa，无渗漏为合格。 （2）对每个焊工施焊的边缘板的对接焊缝至少抽查一条，从对接焊缝的外端300mm范围内应进行射线探伤检查。 （3）三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝的根部焊道焊完后，在沿三个方向各200mm范围内应进行渗透探伤或磁粉探伤。 8.4.2浮顶严密性试验： 浮顶单盘的焊缝，应采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不得低于53Kpa；船舱内外边缘板及船舱隔板的焊缝，应用煤油试漏法进行严密性试验；船舱顶板的焊缝，应逐舱鼓入压力为785Pa（80mm）的压缩空气进行严密性试验，均以无泄漏为合格。 14 筑龙暖通 8.4.3罐壁焊缝无损探伤及严密性试验： （1）当罐底边缘板的厚度大于或等于8mm，且底圈壁板的厚度大于或等于 16mm，或屈服点大于 390Mpa 的任意厚度的钢板，在罐内及罐外角焊缝焊完后，应对罐内角焊缝进行渗透探伤或磁粉探伤。在油罐充水试验后，应采用同样的方法进行复验。 （2）屈服点大于390Mpa 的任意厚度的钢板，罐内角焊缝初层焊完后，还应进行渗透探伤。 （3）底圈罐壁的每条纵焊缝应取 2 段 300mm 进行射线探伤检查，其中一段应靠近底板。 （4）厚度大于10mm的罐壁板，全部丁字焊缝均应进行射线探伤检查。 （5）全部罐壁板： 纵焊缝：每位焊工焊接的每种板厚，在最初焊接 3m 焊缝的任意部位内取300 mm射线检查。 以后不考虑焊工人数，对每种板厚在30 m焊缝及其尾数内任意取300 mm进行射线探伤，探伤部位中的25应位于丁字焊缝处，且每台罐不少于2处。 环焊缝：每位焊工的每种板厚，在最初 3m 内取 300mm 进行射线检查。以后对每种板厚， 不考虑焊工人数，每60m焊缝及其尾数内任取 300mm 进行射线检查。探伤结果不得低于 JB473094压力容器无损检测的III级要求为合格。 未进行无损探伤的罐壁板其纵环焊缝均应进行煤油试漏。 9、效益分析 9.1 浮顶与罐壁板同时施工，大大缩短了施工周期； 15 筑龙暖通 9.2 水浮法施工，节省了内侧搭设脚手架时间； 9.3 浮顶浮升速度快，提高了安装效率； 9.4 利用浮顶作为操作平台，避免了高空作业，且作业面积大，大大提高工作效率； 9.5 水浮法施工，沉降观测与罐壁安装同步进行，缩短了沉降周期，一举两得； 9.6 内防腐随储罐放水、附件安装同步进行，压缩了施工周期； 9.7 应用本方案，仅用二十天完成储罐主体施工任务，与内外搭设脚手架施工方法相比，可节约资金近二十万元。 10、应用实例 本方案于2003年应用在油田公司第三采油厂北II-1新增储油能力及采油二厂南III-1新增储油能力工程，都取得了较好的成效。 施工手段用料计划表 序号 名 称 规 格 单位 数量 备 注 16 筑龙暖通 1 钢 板 m2 30 预制平台用 2 槽 钢 M 70 制作涨圈 3 圆 钢 M 4 涨圈加减丝 4 角 钢 M 10 角铁爪子 5 圆 钢 M 23 撬 杆 6 钢 管 M 80 倒 链