储罐倒装法施工工艺

储罐施工工艺 一 概述一 概述 储罐施工工艺已经很成熟 各个项目根据设计要求和结合自身特点 采用 正装法或倒装法 我这里介绍倒装法 与正装法相比 不管从安全 质量 工 期 经济效益等方面 倒装都有较大的优势 倒装法操作控制简单 可靠 危 险性小 因此已经越来越多的被采用 我主要介绍常规储罐的采用倒装法的施工工艺 施工工艺流程施工工艺流程 2 安 装 材 料 机 具 准 备 安 装 现 场 平 面 布 置 技 术 质 量 安 全 交 底 半 成 品 检 验 堆 放 基 础 验 收 放 线 罐底板安装 焊接 质量检验 提升用桅杆 胀圈 吊耳 缆风 绳等安装 调试 第 1 带罐壁板及顶圈角钢安装 焊接 从上到下计 质量检验 顶盖中心支撑设置顶盖预装配用胎模设置 顶盖扇 形板拼接 焊接 检验 罐顶盖安装 焊接 质量检验 罐体充水试验 沉降观察 第二带 倒数第二带壁板安装 焊接 质量检验 最下面一带壁板安装 焊接 与 罐底板装配 焊接 质量检验 罐体其它附件安装提升设施拆除 清理 竣工验收 交工资料整理罐内外清扫 3 二 施工准备二 施工准备 2 1 技术准备 2 1 1 贮罐施工前 应具备有施工图和设计有关文件 施工单位编制并经 建设单位 监理审批的施工方案 原材料及配件的质量证明书 国家或行业 的施工及验收规范 2 1 2 施工前 有关人员应熟悉图纸及有关技术文件 法规 通过图纸会 审 明确贮罐建设工程相关专业配合要求 贮罐的焊接技术人员应根据相关 规范及焊接工艺要求进行焊接施工 2 1 3 贮罐施工技术人员应根据现场实际情况和施工技术文件 编制有针 对性的 切实可行的施工技术方案及作业指导书 并进行相应的技术交底 明确贮罐安装的质量标准及检验方法 编制质量保证措施 准备各种计量器 具及施工记录 2 1 4 预制加工前要根据图纸 材料规格及施工规范的要求绘制贮罐排版 图 经建设单位 监理单位审批后方可作为施工依据 罐底排版应考虑下列要求 1 底板中幅板排版直径应考虑罐底边缘板焊接收缩量比设计直径大 1 5 2 1000 罐底边缘板外圆直径加收缩量 2 罐底边缘板宽度按设计图纸尺寸 罐底由中幅板和边缘板组成 边 缘板的径向宽度不得小于规范要求 在罐壁内侧至中幅板收缩缝之间不得小 于 650mm 伸出罐壁外侧不得小于 50mm 并应在圆周方向均匀布置 2 1 5 做好基础检查验收 基础应符合设计文件和规范要求 做好基础检 查验收记录 基础验收合格具备施工条件 经建设单位同意方可进行罐底施 工 2 2 施工现场准备 2 2 1 施工场地应设置 材料 半成品存放场地 加工场地 办公设施等 场地应平整 道路应畅通 临时用水 用电线路应按要求敷设 2 2 2 制作有关检测样板 模板 按规定制作内外弧板 拱顶板模具及角 钢圈模具 储罐在预制 组装及检验过程中所使用的样板弦长不得小于 2m 直线样板的长度不得小于 1m 测量角焊缝的变形的弧形样板 其弦长不得小 4 于 1m 样板采用 0 5mm 0 7mm 厚度的铁皮制作 周边应光滑 整齐 并注 明部件名称及曲率半径 2 2 3 制作提升抱杆 涨圈 中心柱伞架 罐顶支撑圈 罐顶预制胎 加 固弧板 卡具 吊装吊耳吊升装置壁板卷弧用胎具等专用器材 2 2 4 施工预制场地应平整 纵横方向各挖两条排水沟 以方便下雨天雨 水的及时排出 保证雨后及时恢复施工 施工现场四周铺设一条环向运输道 路 路面中间部分应高出预制场地堆料部分约 100mm 以满足下雨后吊车 拖车的行走要求 2 2 5 预制场内的用电采用埋地电缆 一定要安全可靠 不得破损和绝缘 层老化 在有车辆经过处要用钢套管保护 严格遵守变配电安全操作规程 2 3 施工机具准备 2 3 1 按照施工机具计划配备施工机械 并保证机具性能完好 及时填写 机械运转记录 2 3 2 主要机械设备 电焊机 卷板机坡口加工机 切割机 烘干箱 X 光探伤机 超声波探伤仪 磁粉探伤仪器 油压机 试压泵 液压顶升装置 真空泵等 滚板机 半自动切割机按照施工平面布置图进行安装 调试 2 3 3 主要工具 气焊工具 磨光机 千斤顶 大锤等 2 3 4 起重吊装工具 链式手拉葫芦 索具 卸扣和轧头 钢钎撬棍 起 重机 卷杨机等 2 3 5 测量及计量器具 水准仪 钢卷尺 水平仪 直角尺 经纬仪等 所用计量检测器具齐备 并经检验合格 2 4 施工材料准备 2 4 1 贮罐所用的钢板 型材和附件及焊接材料符合设计文件的要求并有 质量证明书 钢材质量证明书中应标明钢号 规格 化学万分 力学性能 供货状态及材料的标准 2 4 2 焊条质量合格证明书应包括熔敷金属的化学成份和机械性能 低氢 型焊条还应包括扩散氢含量 无质量合格证明书的焊接材料不允许使用 当 对质量合格证明书有疑问时 应对焊接材料进行复验 合格后方可使用 2 4 3 钢板必须逐张进行外观检查 表面不得有气孔 结疤 拉裂 折叠 5 夹渣和压入的氧化皮 且不得有分层 表面质量符合现行的钢板标准 2 4 4 钢板的表面锈蚀减薄量 划痕深度应符合下表规定 钢板的表面锈蚀减薄量 划痕深度 序号钢板厚度 允许偏差 备注 14 5 5 5 0 5 26 7 0 6 38 16 0 8 2 4 5 验收后的钢板作好标记 并按照使用部位 材质 规格 厚度分类 存放 存放过程中 应防止钢板产生变形 所垫木块应保证垂直方向上在一 条直线上 钢板下方严禁用带棱角的物件垫底 2 4 6 外购 标准件 加工件等均应有材质证明书和合格证 2 5 作业人员 2 5 1 参加焊接的焊工应是具有相应资质的持证焊工 2 5 2 各工种施工人员已到位 无损检测人员应由具有相应资格的人员担 任 三 排板及预制三 排板及预制 3 1 罐底板 排板示意图 6 700 中幅板 边缘板 带弓形边缘板排板示意图 不带弓形边缘板排板示意图 排板及预制要求 1 罐底的排板直径 宜按设计直径放大 0 1 0 15 2 弓形边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸 不应小于 700mm 非弓形 7 边缘板最小直边尺寸 不应小于 700mm 3 中幅板的宽度不应小于 1000mm 长度不应小于 2000mm 与弓形边缘 板连接的不规则中幅板最小直边尺寸 不应小于 700mm 4 底板任意相邻焊缝之间的距离 不应小于 300mm 5 弓形边缘板尺寸偏差 测量部位允许偏差 长度 AB CD 2 宽度 AC BD EF 2 对角线之差 AD BC 3 A B CD E F 弓形板示意 3 2 侧板 排板示意图 8 0 90180 270 排板及预制要求 1 各圈壁板的纵焊缝宜向同一方向逐圈错开 相邻圈板纵缝间距宜为板 长的 1 3 且不应小于 300mm 见图中 L 2 底圈壁板的纵焊缝与罐底边缘板的对接焊缝之间的距离 不应小于 300mm 3 开孔和罐壁焊缝之间的距离 1 罐壁厚度大于 12mm 接管与罐壁板焊后未进行消除应力热处理时 开孔接管或补强板外缘与罐壁纵环焊缝之间的距离 应大于焊角尺寸的 8 倍 且不应小于 250mm 2 罐壁厚度不大于 12mm 或接管与罐壁板焊后进行消除应力热处理时 开 孔接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离不应小于 150mm 与罐壁环焊缝 之间的距离 不应小于壁板厚度的 2 5 倍 且不应小于 75mm 4 罐壁上连接件的垫板周边焊缝与罐壁纵焊缝或接管 补强圈的边缘角 焊缝之间的距离 不应小于 150mm 与罐壁环焊缝之间的距离 不应小于 75mm 如不可避免与罐壁焊缝交叉时 被覆盖焊缝应磨平并进行射线或超声波 检测 垫板角焊缝在罐壁对接焊缝两侧边缘最少 20mm 处不焊 5 抗风圈和加强圈与罐壁环焊缝之间的距离 不应小于 150mm 6 包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离 不应小于 200mm 7 直径小于 25m 的储罐 其壁板宽度不应小于 500mm 长度不应小于 9 1000mm 直径大于或等于 25m 的储罐 其壁板宽度不应小于 1000mm 长度 不应小于 2000mm 8 采用倒装时每带侧板预留 100mm 在组装焊接完成封口时割除多余部 分 9 壁板下料尺寸偏差 测量部位板长 AB CD 10m板长 AB CD 10m 宽度 AC BD EF 1 5 1 长度 AB CD 2 1 5 对角线之差 AD BC 3 2 AC BD 1 1 直线度 AB CD 2 2 C F EB D A 壁板示意图 3 3 罐顶排板要求 1 顶板任意相邻焊缝的间距 不应小于 200mm 2 单块顶板本身的拼接 宜采用对接 10 3 加强肋加工成型后 用弧形样板检查 其间隙不应大于 2mm 4 每块顶板应在胎具上与加强肋拼装成型 焊接时应防止变形 5 顶板成型后脱胎 用弧形样板检查 其间隙不应大于 10mm 四 底板安装四 底板安装 4 1 罐底板安装 罐底采用带垫板的对接接头时 垫板应与对接的两块底板贴紧 并点焊 固定 其缝隙不应大于 1mm 罐底板对接接头间隙 设计图无要求时可参照 下表 焊接方法 钢板厚度 mm 间隙 mm 不开坡口 65 1 焊条电弧焊 开坡口 6 7 1 63 1 不开坡口 6 10 4 1 气体保护焊 开坡口10 21 5 1 设计为条形基础的 底板可点焊固定在底部支撑梁上 4 2 罐底板焊接 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 带弓形底板焊接示意图 罐底板的焊接 应采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序进行 且宜按 下列顺序进行 12 1 中幅板焊接时 先焊短焊缝 后焊长焊缝 初层焊道应采用分段退焊 法或跳焊法 2 弓形边缘板的焊接 宜符合下列规定 1 首先施焊靠外缘 300mm 部位的焊缝 在罐底与罐壁连接的角焊缝焊 完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前 完成剩余的边缘板对接的焊缝和 中幅板的对接焊缝 2 弓形边缘板对接焊缝的初层焊 宜采用焊工均匀分布 对称施焊方法 3 收缩缝的第一层焊接 采用分段退焊或跳焊法 3 非弓形边缘板的罐底不宜留收缩缝 4 罐底与罐壁连接的角焊缝 在底圈壁板纵焊缝焊接完成后施焊 由数 名焊工从罐内 外沿同一方向进行分段焊接 初层焊采用分段退焊或跳焊法 4 3 罐底板的检验 储罐底板由于是直接安装于基础上 采用传统的探伤及拍片无法进行 一 般采用罐底板抽真空的方法进行检验 五 桅杆设置五 桅杆设置 底板焊接完成后 进行第一带板 从上往下计 的组对焊接 完成后即须进 行倒装桅杆的设置 5 1 开始组装侧板时 须先行设置组对基准 组对基准采用在底板上设置靠码 的形式进行 13 罐体基准圆 内径 罐体靠码示意图 靠码 电焊牢固 靠码 5 2 桅杆设置示意图 桅杆高度根据侧板高度确定 等于板高 吊具高度 300mm 14 立柱底板 与罐底板满焊 立柱在加固时 直径大于 20m 采用剪刀撑 直径小于 等于 20m 采用斜 支撑 剪刀撑间隔 1 跨加设 1 组 支撑根据现场材料情况采用 顶部水平拉杆 须密闭为整体 在支撑及水平拉杆加设前须检查立柱的垂直度 以尽量垂直为 15 原则 立柱间距展开尺寸控制在 5 6m 为宜 5 3 吊装荷载计算 吊装用葫芦 索具 缆风绳等的计算 根据罐体重量确定葫芦 索具 缆 风绳 5 4 倒装用短桅杆示意图 短桅杆以 159 无缝钢管为例 300 200200 300 200 16 20 r 100 60孔 4根 75 8 159 4 5 5 至桅杆底4200 短桅杆头部大样短桅杆底部大样 300 50 200 12 300 300 16 159 4 5 75 8 300 300 12 5 5 倒装用胀圈示意图 千斤顶 千斤顶 千斤顶 千斤顶 罐壁 胀圈示意图 胀圈 h 千斤顶高度 16 胀圈 卡板 方楔安装大样 间距2000 卡板 12 16 方楔 6 6020060 60 225 320 罐侧板 200150 75 180 r 100 10 吊耳 20 60孔 8 160 胀圈 20 托板 160 75 10 间距2000 胀圈 吊耳 托板安装大样 胀圈采用 20 槽钢煨制对焊而成 焊接完成后采用样板检查是否符合要求 胀圈分为四瓣制作 中间预留 4 个 16 吨千斤顶顶紧高度 由于胀圈在顶紧时受 17 力不大 一般采用 16t 千斤顶完全能满足要求 胀圈每隔 2m 采用方形卡板与 罐体侧板焊接 千斤顶与胀圈示意 六 顶盖的安装六 顶盖的安装 安装示意图 罐顶盖一般呈球状 分为中心板和扇形大板 因受材距的限制 扇形大板 一般需在胎模具上由几块板拼焊而成 胎模具呈倒置的球面 将待拼装的顶板吊入模具内 用压梁压紧 先拼焊 成扇形大板 然后再装上纵环向加劲肋条 并进行焊接 弓形大板的焊接采用 CO2气体保护焊 焊后的扇形大板待完全冷却后 松开压梁 从胎模具上拆下 18 顶盖的安装是在罐壁上段第 1 带壁板已安装焊接的条件下进行的 顶盖安 装时 先将中心板安装定位在罐体中部的中心平衡柱顶端上 见示意图中中心 支柱 在各 1 3 位置上在另行设置 2 根短立柱 标高应比原拱高各增加 50mm 调整固定后 采用对称吊装的方法 将 4 块扇形大板安装成 十 字状 再依次将各区域内的扇形大板安装到位 搭接缝的装配采用卡夹具连接 点焊 固定 对接缝的装配采用直接点焊固定 对接缝须注意预留最后一块扇形板暂 不下料 待其余顶板焊接完成后按实际尺寸进行下料制作 已安装的顶盖的焊接程序为 先焊接扇形大板间的纵向焊缝 再焊接中心 板与各扇形大板内沿间的环缝 后焊接扇形大板外沿与罐壁环形角钢圈间的环 缝 顶盖的焊接一般采用 CO2气体保护焊 纵向缝施焊时宜由多名焊工采用跳 焊法对称同时焊接 外沿环缝施焊时宜由多名焊工均布 同时沿同一方向焊接 为了减少顶盖板焊接时产生的下沉 除按方案编制的焊接方法和程序施焊 外 建议所有扇形板间的长纵缝下面增设撑杆 每条长纵缝至少支撑 2 点 顶板在设置短桅杆部分预留出 1000 1000mm 的空间 待罐顶提升高度超 过桅杆高度后补设安装完成 安装要求 1 固定顶板安装前 应按下表检查罐体包边角钢的半径偏差 储罐直径 D m 半径允许偏差 mm D 12 5 13 12 5 D 45 19 45 D 76 25 D 76 32 2 罐顶支撑柱的垂直度允许偏差 不应大于柱高的 0 1 且不应大于 10mm 3 罐顶应按画好的等分线对称组装 顶板采用搭接的搭接宽带允许偏差 为 5mm 19 七 罐壁板安装七 罐壁板安装 当底板 第一带壁板 顶盖及工装设置好后 进行整体提升 提升高度为 下部壁板的高度 提升后即可进行下部壁板的组对安装工作 侧板围板时可采用汽车吊进行 汽车吊缺点是须多次移动支车 如多个罐 体集中 可采用履带吊移动吊装 侧板吊装为安全考虑必须采用垂直钢板夹进 行吊装 壁板 罐体基准圆 侧板围板吊装示意图 吊车 20 引弧板 侧板 侧板 同带侧板与侧板组装示意图 均分 同带侧板按要求组对后 为防止在焊接时变形 采用在每条立焊缝上加设 3 组引弧板 具体要求见上图 12 16m m 引弧板示意图 弧度依据罐体直径 引弧板为保持能多次利用 可适当加大 宽度控制在 150mm 为宜 为保证罐体在下落过程中与下部侧板顺利对接 在下部罐侧板上加设组装导 向板 见下图示意 21 单侧点焊 罐体壁板 组装导向板 罐体侧板组装示意图 组装时如侧板向外侧 倾则加设葫芦收紧 靠码 在吊车的配合下 按照已排好的壁板顺序依次将壁板吊装就位 一边吊装 一边点焊纵焊缝 留出安装余量的 1 2 道纵缝不点焊 用手拉葫芦收紧 直 径大于 20m 预留 2 道纵焊缝 待其余焊缝全部焊好后 按围板周长切割余量 再提升组对环缝 在预留活口纵缝左右各 1000mm 不点焊 等其它环缝焊完 后 先焊接立缝 后焊环缝 再拆除收口葫芦 在焊接环焊缝时 为保证罐体尽量不出现收腰变形 须加设立向筋后方可 施焊 立向筋加设示意见下图 侧板 压板间距2M加一根 压条 压条示意图 侧板 侧板 点焊 上下各3 段 每段50 匸10槽钢 压条 采用相同的方法将各带侧板安装直至全部罐侧板安装完毕 组装要求 22 1 相邻两壁板上口水平的允许偏差 不应大于 2mm 在整个圆周上任 意两点水平的允许偏差 不应大于 6mm 2 壁板的垂直度允许偏差 不应大于 3mm 3 组装焊接后 壁板的内表面任意点半径的允许偏差 应符合下表规 定 储罐直径 D m 半径允许偏差 mm D 12 5 13 12 5 D 45 19 45 D 76 25 D 76 32 4 其他各圈壁板的垂直度允许偏差不应大于该圈壁板高度的 0 3 5 壁板组装时 应保证内表面齐平 错边量应符合下列规定 1 纵向焊缝错边量 焊条电弧焊时 当板厚小于或等于 10mm 时 不 应大于 1mm 当板厚大于 10mm 时 不应大于板厚的 0 1 倍 且不应大于 1 5mm 自动焊时 均不应大于 1mm 2 环向焊缝错边量 焊条电弧焊时 当上圈壁板厚的小于或等于 8mm 时 任何一点的错边量均不应大于 1 5mm 当上圈壁板厚度大于 8mm 时 任何一 点的错边量均不应大于板厚的 0 2 倍 且不应大于 2mm 自动焊时 均不应大 于 1 5mm 6 组装焊接后 纵焊缝的角变形用 1m 长的弧形样板检查 环焊缝角 变形用 1m 直线样板检查应符合下表规定 板厚 mm 角变形 mm 12 12 12 25 10 25 8 7 组装焊接后 罐壁的局部凹凸变形应平缓 不应有突然起伏 且应 符合下表规定 23 板厚 mm 角变形 mm 12 15 12 25 13 25 10 焊接要求 1 第 1 带壁板装配完毕后进行竖缝焊接 焊接方法采用 CO2气体保护 焊 如坡口方向在壁板外侧 应先焊接壁板外侧的两道封底焊 如坡口在内侧 焊接顺序相反 然后对焊缝反面进行挑根 挑根的方法 薄板 14 宜采 用角向磨光机 厚板 14 可采用碳弧气刨 但刨后应用角向磨光机将刨 槽内的渗碳层和杂物打磨干净 待内壁各层间焊缝焊完后 再移至罐外焊接尚 未焊完的焊缝 最后按周长的要求切割调整口 并进行焊接 为了便于环缝的 装配 各条竖缝的上下端各留出 150mm 暂不焊接 待环缝装配后再焊接 2 整体提升后采用相同方法围设第 2 带壁板 在已装配的第 2 带壁板的 竖缝内面 装上曲率补强板后进行第 2 带壁板竖缝的焊接 施焊方法同前 第 2 带壁板竖缝焊接完 封闭周长后将第 1 带壁板圈落下与第 2 带壁板圈进行环 缝装配 装配时先用卡夹具连接 待整圈环缝调整好后再点焊固定 3 壁板环缝的焊接 采用 CO2气体保护焊 焊接程序 先焊外壁的两 道封底焊 然后反面进行挑根 挑根方法同前 焊完内壁的全部焊缝后 再移 至罐外焊完余下的焊缝 环缝焊接由多名焊工均布同时沿同一方向进行施焊 壁板其余各带的提升 装配 焊接方法同前 八 附件安装八 附件安装 储罐的附件安装一般包含楼梯 平台 栏杆 管口 人孔等 安装比较简 单 这里就不一一详述 只是开孔接管须注意以下几点 1 开孔接管的中心位置偏差 不应大于 10mm 接管外伸长度的允许偏 差 应为 5mm 2 开孔补强板的曲率 应与罐体曲率一致 3 开孔接管法兰的密封面不应有焊瘤和划痕 法兰的密封面应与接管的 24 轴线垂直 且应保证法兰面垂直或水平 倾斜不应大于法兰外径的 1 且不应 大于 3mm 法兰的螺栓孔应跨中安装 九 罐体充水试验九 罐体充水试验 9 1 储罐安装完毕后 应进行充水试验 并应检查下列内容 1 罐底严密性 2 罐壁强度及严密性 3 固定顶的强度 稳定性及严密性 4 基础的沉降观测 9 2 罐底的严密性 应以罐底无渗漏为合格 若发现渗漏 应将水放尽 对 罐底进行试漏 找出渗漏位置并按规定进行补焊 9 3 罐壁的强度及严密性试验 充水到设计最高液位并保持 48h 后 罐壁无 渗漏 无异常变形为合格 发现渗漏时应放水 使