浅谈立式圆筒形钢制储罐施工方法.doc

浅谈立式圆筒形钢制储罐施工方法 液压顶升倒装法1.前言在各油田地面建设中经常需要建设各种立式圆筒钢制储罐，如储油罐、污水管等，从100m到2000m不等，其主要施工方法有正装法和倒装法两种。以罐底为基准平面将罐壁板从底圈开始单块组装，逐节向上直到拱顶的安装方法叫做正装法。反之，以罐底为基准平面先安装顶圈壁板和拱顶，然后将拱顶和已安装完成的壁板顶起，为组装下圈壁板留出作业空间，待下圈壁板组装完成后再将拱顶及与其相连的壁板共同提升，以此类推直到底圈壁板安装完成，这种施工方法叫做倒装法。正装法需要搭设施工作业用的脚手架，由于高空作业条件差，操作活动范围受到限制，远不及在地面施工方便，所以正装法在施工中极少应用。倒装法的优点是减少了高空作业，施工范围扩大，安全性能高，也提高了工作效率，因此在施工中广泛应用。常用的倒装法有气体顶升法，起重机械顶升法等，本文主要介绍液压顶升倒装法。2.液压顶升倒装原理将液压提升装置(成套设备)均布于储罐内壁圆周上,先提升罐顶及罐体的上层(第一层及罐顶)壁板,然后逐层组焊罐体的壁板。采用自锁式液压千斤顶和提升架、提升杆组成的提升装置(液压提升机),通过液压控制系统,使液压千斤顶进油时,通过其上卡头卡紧并举起提升杆和胀圈,从而带动罐体(包括罐顶)向上提升,当千斤顶回油时,其上卡头随活塞杆回程,此时其下卡头自动卡紧提升杆不会下滑。千斤顶如此反复运动使提升杆带着罐体不断上升,直到预定的高度(空出下一层板的高度)。当下一层壁板对接组焊后,打开液压千斤顶的上、下松卡装置,松开上下卡头将提升杆以及胀圈下降到下一层壁板下壁胀紧、焊好传力筋板,再进行提升。如此反复,使已组焊好的罐体上升,直到最后一层壁板组焊完成,达到倒装法施工工艺要求。 液压顶升设备3.施工工艺流程罐基础复验罐底中幅板铺设罐底弓形边缘板铺设顶两圈壁板组装包边角钢组装拱顶组装围下圈壁板液压提升顶圈壁板中间各圈壁板、组对底圈壁板组装(封大圈)罐体充水试验交工4.施工操作要点4.1底板铺设、焊接及组装1)对储罐基础进行复查,按平面图的方位,在储罐基础上划出两条相互垂直的中心线,储罐安装过程中不得损坏基础。2)底板的下表面进行喷砂除锈,涂刷第一道环氧煤沥青漆时,应注意每块板的边缘50mm的范围内不刷,待漆层表干后涂刷第二环氧煤沥青漆,直到漆层实干后并经检验合格,方可用于底板的铺设;3)按排版图先铺设边缘板,再铺设罐底中心板向两端逐块铺设中间一行中幅板,从中间一行开始,向两侧逐行铺设中幅板,每行中幅板应向两侧依次铺设,中幅板应搭接在边缘板的上面。4)搭接接头三层钢板重叠部分,应将上层底板切角。切角长度应为搭接长度的2倍,其宽度应为搭接长度的2/3。在上层底板铺设前,应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。5)用圆形楔和U型卡板来完成底板的固定,将压在上面的底板搭接悬空部分加热后用平锤之类的工具置于其上,用大锤打击使上下板吻合,然后点焊。6)弓形边缘板与罐壁板相焊接的部位,应为平滑支承面,弓形板和对接缝下面的垫板应贴紧,在铺设弓形板时还应使清扫孔安装处无焊缝。4.2壁板组装1)首先确定壁板的安装半径,安装半径的计算公式如下:R1=(R+na/2)/cos式中:R1壁板安装内半径(mm); R储罐的内半径(mm); n壁板立焊缝数; a每条立焊缝的收缩量(mm),手工焊取2; 基础坡度夹角()。2)按照安装圆内半径在罐底划出圆周线及每张壁板的安装位置线,并在安装圆内侧100mm画出检查圆线,并打样冲眼作出标记;3)组装顶带壁板前应在安装圆的内侧焊上挡板,挡板与壁板之间加组对垫板，垫板厚度按下列公式计算:=na/2式中:垫板厚度(mm); n壁板立焊缝数; a每条立焊缝的收缩量,手工焊取2mm。4)在壁板上应按组装夹具及吊装夹具位置划线,在壁板组对前,在存运胎架上安装好方帽,龙门板及蝴蝶板,壁板的吊装用吊车进行,并使用吊梁。5)壁板逐张组对,每张安装三个加减丝以调节壁板垂直度。安装纵缝组对卡具及方楔子,用以将壁板固定,整圈壁板全部组装后调整壁板立纵缝组对错边量,上口水平度及壁板的垂直度应符合以下要求,并检查1m高处任意点半径的偏差不得超过32mm。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。壁板的垂直允许偏差,不大于3mm。纵向焊缝的错边量,不大于1mm。环向焊缝的错边量(任意点),不大于板厚的1/5,且不大于3mm。6)其余带板的组装方法参照顶带壁板的组装。环缝应安装组对用龙门板、槽钢。7)组对上一带板时在下带板上搭设脚手架,在罐入孔处搭设斜梯,以供人员进出,每台罐两层脚手架循环使用。8)壁板应按排版图组装,壁板立缝宜用夹具组对,壁板的组对应符合规定标准。9)在顶带板组装、焊接完毕并经检查符合设计要求后,进行包边槽钢的安装,安装前应先检查预制的包边槽钢的弧度,符合要求后安装包边槽钢,并应符合下列要求:包边槽钢与壁板搭接时先焊槽钢的对接缝,再焊槽钢的与壁板内壁搭接间断角焊缝,最后焊槽钢的与壁板外壁搭接的连续角焊缝;包边槽钢的自身连接必须采用全焊透的对接接头。 壁板组装4.3拱顶安装1)罐顶拱顶板的安装。在罐中心设置中心支架,中心高宜比设计值高出3050mm。搭内满堂红钢脚手架作为支撑及钢网架施工平台。罐顶蒙皮板,按排板图铺板,拱顶板采用搭接焊接,铺设完后由中心向四周退焊。拱顶板安装焊接完后用弧形样板检查,其间隙不得大于10mm。罐顶拱顶板组装时应在罐中心位置设置中心柱及伞架,中心高比设计值高40-60mm,在包边角钢,中心伞架上标出每块拱顶板的位置线,并焊挡板,在轴对称位置上,先组装两组或四组顶板,用撑杆调整弧度,调整后进行定位焊,再组装其它顶板,并调整宽度,搭接宽度为50mm,搭接宽度的允差为5mm。安装拱顶中心顶板透光孔、量油孔、泡沫发生器及护栏等附件。拱顶焊接成形后用所形样板检验,其间隙不得大于15mm。2)拱顶的焊接。拱顶定位焊后,先焊接拱顶的内侧焊缝,后焊拱的外侧焊缝;拱顶的肋板接头的焊接采用双面满角焊;拱顶外侧的长焊缝应采用隔缝对称施焊的方法进行焊接,并由中心向外分段退焊;拱顶板与包边角钢的焊接,外侧采用连续焊,焊脚高度8mm,内侧不得焊接,焊接时焊工应对称均匀分布,并沿同一方向分段退焊;拱顶的内肋板不得与壁板及包边角钢焊接。4.4提升系统1)顶带壁板及拱顶安装完毕后,拆除罐内脚手架、中心支架。2)在罐内壁安装胀圈,胀圈应紧贴壁板,如有缝隙应进行调整。3)在罐内均布n套SYD-160液压千斤顶,罐顶相对应位置开400工艺孔。4)围下一圈壁板,组对要求或如前所述,并焊接纵缝,预留一条纵缝不焊。5)对提升机具及连接进行检查,合格后方可进行提升操作,提升操作时罐内安排一人指挥,用对讲机与罐外人员保持联系,当刚刚离开地板时,应对设备及各起升点进行检查,确认牢固后方可继续提升,当起升到位后,调整下圈壁板,上下圈板内表面对齐,对接焊缝错边最大超过板厚的10%且不大于1.6mm当板厚10mm时不应大于1mm,筒体对接固定好后方可全部焊接。6)其它各种带壁板的提升及组对如前所述,每升一带壁板,应按图纸要求将预制好的平台、梯子、加强圈等同时焊好。7)在最后一带壁板留3m1.8m的工艺孔以便内浮盘的材料及施工机具人员的进出工艺,孔周边用槽钢16进行加强,内浮顶施工完毕后,封上工艺孔,焊缝进行100%的超声波探伤,并进行10%的射线探伤。8)点焊焊接纵向焊缝,其间距的150mm,在此带纵缝焊好前,不要和上一带壁板点焊,各带壁板纵向焊缝须互相错开,且不应小于板长的1/3,调整好后进行纵向焊缝焊接。当确定上下两带壁板纵向焊缝完后,方可焊该两圈板间的连接环缝。所有环焊缝由六名焊工在圆周匀布开距离,并以相同方法进行焊接。每升一带板将按图纸要求预制平台、盘梯同时焊好。 提升完成5.质量安全控制按现行有关标准对罐几何尺寸进行检查,对焊缝进行外观和无损检验,质量控制点如下:罐底板组对检查;罐底板焊缝检查;罐底板严密性试验;第一层壁板组对检查;焊缝外观及几何尺寸检查;焊缝无损检测及严密性试验;储罐总体试验。安全控制点:现场施工用电接地检查、提升装置稳定性检查、筋板焊接质量检查、罐体充水试验规程检查。6.结束语大型储罐的施工不仅反映施工单位的技术力量水平,也反映了施工单位的总体协调水平。液压顶升倒装法是目前较理想的一种储罐制造安装方法,对1000m3以上储罐的制造安装施工都适用,特别