原料罐区10000m3拱顶罐制造安装施工技术方案

1、1、工程概况1.1 中石化金陵分公司250104t/a柴油加氢精制工程，装置系统配套柴油加氢原料罐区建造10000m3拱顶罐。该罐直径31m，总容积11000m3，金属总重量约218962Kg。拱顶罐钢板材质为16MnR/Q235-A，厚度分别为14、12、10、8、6四种规格。整个工程分车间预制和现场安装两部分进行。1.2 罐主体结构参数见下表：油罐容积m3设计内径mm罐体高度介质名称最大壁厚总重量Kg水压试验Pa拱高mm最小壁厚mm110003100017985原料油14218962正压215834056负压17651.3 每台罐主要实物量序号名 称规格型号材 质标准号及图号单 位数量1钢

2、板规格18001416MnRGB6654-1996Kg198232钢板规格18001216MnRGB6654-1996Kg169903钢板规格18001016MnRGB6654-1996Kg412334钢板规格1800816MnRGB6654-1996Kg636495钢板规格18008Q235-AGB/T3274-1998Kg528236钢板规格18006Q235-AGB/T3274-1998Kg185202、编制依据及施工验收规范标准1） 金陵石油化工设计院图纸：330/3-设1/15及开口方位图330/3-设2/12） GBJ128-90 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范3） SH/T

3、3530-2001 石油化工立式圆筒形钢制储罐施工验收标准4） GB50205-2001 钢结构工程施工及验收规范5） JB4736-2002 补强圈6） JB4730-94 压力容器无损检测7） SH3505-2001石油化工施工安全技术规程8） SH/T3515-2003大型设备吊装工程施工工艺标准9） 工程建设标准强制性条文石油和化工建设工程部分3、施工准备及材料、配件验收要求3.1 施工准备3.1.1 按设计图纸及相关标准备料，施工前做好设备能力、人员资质鉴定，确保设备人员满足本次工程要求。进场施工前，基础按图纸验收合格后方可进行设备安装。3.1.2 油罐施工工装设施满足施工工艺要求，

4、包括吊装、施工机具、梯子、工装卡具、胎具及临时台架等。3.2材料配件验收要求3.2.1 入库前做好材料、附件检验，确保使用材料、附件合格，质保书齐全。本油罐所用钢板应符合GB6654-1996压力容器用钢板或GB3274-1988碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带的规定，无缝钢管应符合GB/T8163-1999输送流体用无缝钢管和GB/T9948-1988石油裂化用无缝钢管。3.2.2 焊接材料（焊条）应具有质量合格证明书，焊材存放符合规定。3.2.3 油罐所用的钢板，全部由甲方供料，钢板质量由甲方负责。3.2.3 基础交接：根据土建单位提供的基础施工记录及竣工验收资料交接。 4、施工方

5、法及技术要求4.1 施工关键技术要求：4.1.1 组对间隙的质量控制及测量每圈壁板上下周长，控制各层壁板变形，采取有效措施控制不圆度、弧度和垂直度。4.1.2 罐底板焊接工艺的选择及施焊顺序，应确保底板表面平整度，达到底板局部凹凸变形深度不大于变形长度的2%，且不大于50mm。4.1.3 拱顶的组装要求顶胎准确，瓜皮形顶板安装要对中，焊接时焊工要均布，由内向外、由上而下分段退焊。4.1.4 组装样板的制作与检定：弧形样板的弦长不得小于2m，直线样板的长度不得小于1m。样板宜用0.50.7厚度铁皮制作，周边应光滑、整齐，为避免样板变形，可用扁钢加固。4.1.5 壁板下料尺寸允许偏差：测量部位允许

6、偏差图示：宽度AC、BD、EF1长度AB、CD1.5对角线之差|AD-BC|2直线度AC、BD1AB、CD24.1.6 弓形边缘板下料尺寸允许偏差：测量部位允许偏差图示：宽度AC、BD、EF2长度AB、CD2对角线之差|AD-BC|34.2 机具立柱数量的计算：根据现场施工条件和机具设备条件，油罐采用立柱倒装法施工，提升采用我车间新购的液压千斤顶（共计20组，每个提升重量为15吨，见附图），计算方法如下：吊装总重Q总=（Q壁+ Q顶+ Q机+ Q平）KQ壁：不包括底层罐壁板重的所有罐壁板重量（Kg）Q顶：罐顶（包括包边角钢）重量（Kg）Q机：施工机具（如胀圈、千斤顶等）重量（Kg）Q平：顶平台

7、重量（Kg）K：系数，考虑到摩擦阻力以及受力不均等因数，取1.5Q总=（85355+58772+2000+3848）1.5=224963KgN= Q总/ p=224963/15000=15 （p为每只液压千斤顶的提升重量）考虑实际情况与液压千斤顶的间距，防止拉紧处应力大，罐壁变形大，取20只液压千斤顶进行施工提升。 4.3 施工程序如下：施工准备油罐基础验收罐底板下料、防腐和铺设罐底板焊接与检验画罐壁安装基准线胀圈就位围第一圈壁板包边角钢焊接与检验、罐顶胎具组装罐顶组装焊接检验罐顶附件及顶平台安装和吊顶准备液压千斤顶就位提升罐顶、第二圈壁板组装焊接、检验其余各圈壁板组装、焊接、检验栏杆、平台、

8、盘梯组装、焊接、检验附件安装检验罐底真空试验、角焊缝检验罐体正负压试验4.4 施工步骤及技术要求本拱顶罐建造分部件预制和现场安装两部分进行。4.4.1 部件预制本拱顶罐的罐顶、罐壁、罐底用料依据图纸、储罐施工及验收规范、焊接工艺卡及设计要求加工坡口、压弧，并对罐顶、罐底的分片进行预组装，合格后做好标识；针对罐顶、罐壁分片的弧度制作专门胎具进行摆放运输，以防形变。4.4.2 现场安装前准备工作a) 现场基础验收合格后方可进行现场设备安装；b) 预制件合格后，用20t平板拖运现场，由50T吊车、25T吊车装车、卸车；c) 现场安装采用倒装法进行安装。4.4.3 罐底的组装与焊接 罐底板组对前，底板

9、下面按设计要求进行防腐，防腐需经甲方主管部门检查验收。 罐底板铺设，先在基础上画出纵横十字轴线，并画出罐底中幅板与边缘板的圈周线，然后从中间条板铺设，以中间条板为基础，安排版图的编号在基准板上按设计尺寸划好搭接线，向两侧按顺序铺设，图纸要求中幅板搭接宽度为30mm，中幅板与边缘板搭接宽度为60mm，允许偏差5mm。铺设完毕后，复检罐底直径及底板搭接尺寸是否符合设计要求，底板铺设直径应比设计直径大3162mm（边缘板外直径放大），以补偿焊接收缩量，然后点焊底板。 首先焊边缘板外缘300mm范围内的对接焊缝，并探伤合格。进行中幅板的焊接：先焊短搭接焊缝，分别从中间向两侧；然后焊长搭接焊缝，采用从中

10、间向两侧分段退焊法进行焊接。等罐壁与罐底角焊缝焊完后，再焊剩余的边缘板对接焊缝，在焊边缘板对接焊缝时，焊工应均匀分布，采用隔缝跳焊法进行焊接。最后焊接中幅板与边缘板的搭接焊缝。 在底板上画出十字中心线，并与基础中心线相吻合，然后以十字中心为圆心，画出壁板顶圈的圆周线，保证圆周直径符合设计要求，并每隔500mm点焊一限位块。 罐底安装其他技术要求：a）、罐底弓形边缘板的对接接头，宜采用不等间隙，外侧间隙宜为67mm；内侧间隙宜为812mm。b）、搭接接头三层钢板重叠部分，应将上层底板切角，具体尺寸参见图纸要求。4.4.4 胀圈和包边角钢的组装将分段的胀圈按底板上圆周线分布，并用螺栓连接成形，待胀

11、圈调整定位之后，围第一圈壁板，在第一圈壁板安装好后，组装包边角钢，焊接包边角钢并检查其周长是否符合要求后，再安装罐顶。 4.4.5 罐壁的组装与焊接 壁板滚圆后，弦长为1.5m的样板检查间隙不大于3mm，包边角钢对接接头与壁板纵缝的间距不得小于200mm，钢板卷制后应置于预制好的罐壁板胎具上，再运输至油罐基础上进行组对。 先围第一圈壁板，组对焊接好纵缝（留一个活口），在预留的活口纵缝处用两个3T葫芦拉紧壁板，下口紧贴胀圈。画好活口纵缝割线，检查壁板上下口周长，松开葫芦，割除活口处多余壁板，拉紧葫芦将活口纵缝组对焊接好。 检查第一圈壁板垂直度和弧度，第一圈壁板安装检查合格后，组装包边角钢，按施工

12、图尺寸，将包边角钢点焊固定，焊接包边角钢与壁板的内侧断续焊缝n100（200）mm，壁板与包边角钢的外侧焊缝采用满焊，焊脚高度为较薄者的板厚。 为防止焊接角变形，在焊接每道薄板纵缝前，在纵缝外加纵向角钢固定。待壁板所有纵缝焊接完毕后，对每位焊工焊接的对接焊缝进行拍片抽查。 包边角钢安装检查合格后，安装罐顶（参见罐顶的组装与焊接），罐顶安装结束后，对称平均等距安装20根液压千斤顶。 进行第二圈围板工作，并先把纵缝焊好（留一个活口），焊接罐壁板上下口的限位钢板块（确保罐壁上升一定高度后，上一圈壁板下口和下一圈上口对齐），每隔500mm一块。 同时，为了保证罐体上升时的安全，必须确保所有液压千斤顶提

13、升时的速度、高度和受力情况一致。 罐体上升到位后将活口处的两只葫芦拉紧，使下圈周长和上圈周长一致，然后集中人力将第二圈的下口和上口分别与底板和第一圈的下口的限位块贴紧，保证焊缝处的周长能够符合设计的要求。组织两班人由活口对面开始向活口处组对环缝。 罐壁里口焊缝在焊接时，要求每条焊缝采用磨光机打磨清根，然后再进行焊接，并按规范要求逐圈X射线检测。 依次顺序组装往下的罐壁板，组装和焊接方法与上述基本相同，壁厚8mm的罐壁板里口采用气刨清根处理，清根后应修整刨槽磨除渗碳层，然后进行焊接。 每层圈板施工时，预留活口应与上一圈位置错开90，围板时注意相邻两圈壁板上的纵缝均应相互错开500mm以上，起罐过

14、程中应垂直上升，上完下圈壁板后进行周长和圆度检查，再进行上下组对，点焊定位，在下圈纵焊缝焊接完毕后再进行环缝的焊接。 最下圈壁板组装焊接，在焊接最下圈围板时应注意使纵缝与底板边缘板的对接焊缝错开200mm以上，在焊接壁板与底板的角焊缝时，焊工应对称分布在罐内外，罐内先行焊接500mm左右后，外面焊工再同向起焊，多采用分段退焊法。 壁板安装其他技术要求：a）、包边角钢高出壁板局部偏差为4mm。b）、组装焊接后，底圈壁板端口上的任意两点的水平偏差应6mm；在底圈罐壁1m高处，内表面任意点半径的允许偏差19mm。c）、沿水平方向和垂直方向至少各两处，用样板尺量罐壁内表面的局部凹凸度，应不大于13mm

15、，局部形状偏差应沿所测量的长度逐渐变化，不应明显凹凸。罐壁焊缝角变形不大于10mm。d)、纵缝错边量：当壁板厚10mm，纵缝错边量应1mm；当壁板厚10mm，纵缝错边量应1/10板厚，且1.5mm。环缝错边量：当上圈壁板厚8mm，环缝错边量应1.5mm；当上圈壁板厚8mm，环缝错边量应2/10板厚，且3mm。e）、底圈壁板的铅垂度允许偏差应3mm，其他各圈壁板铅垂允差应为壁板高度的0.3%。f）、罐整体完工后，罐壁整体高度允差应72mm；罐壁整体铅垂度允差应50mm；4.4.5 罐顶的组装与焊接 把下好料的顶板置于罐顶板预制胎具上，然后将滚好弧度的加强筋8010的扁钢按设计要求焊接于顶板上（加

16、强筋不得与包边角钢相焊），加强筋用弧形样板检查，其间隙不得大于2mm。 预制好罐顶临时支撑。按罐顶排版图进行排版，扇形板边缘应预先画出搭接线，以控制搭接宽度，顶板任意相邻焊缝的间距不得小于200mm，罐顶板施焊时应按下列顺序进行焊接：先焊内侧的断续焊缝，后焊外部连续焊缝；连续焊缝应先焊环向短焊缝，再焊径向长焊缝；长焊缝的施焊应由中心向外分段退焊。 焊接罐顶板与和包边角钢的环焊缝时，焊工应对称分布，沿同一方向分段退焊。罐顶板焊接前，局部凹凸度用弦长为2m的样板进行检查，间隙应不大于10mm，焊接后间隙不大于15mm。 罐顶安装其他技术要求：a）、单块罐顶板本身拼接，采用对接。b）、加强筋8010

17、的扁钢采用搭接接头，其搭接长度为120mm。c）、顶板应按画好的等分线对称组装，顶板搭接宽度为40mm，允许偏差为5mm。4.4.7 罐体附件的安装： 罐体的开孔接管：中心位置偏差10mm，接管外伸长度允许偏差5mm；开孔补强圈的曲率应与罐体曲率一样；法兰密封面应与接管的轴线垂直，倾斜不应大于法兰外径的1%，且3mm，法兰螺栓孔跨中组对；开孔接管或补强圈外焊缝与罐壁纵向焊缝间距应200mm，与罐壁环焊缝间距应100mm。 量油导向管的铅垂度允许偏差，不得大于管高的0.1%，且10mm。 平台及梯子的栏杆（包括立柱、扶手护腰及蹄脚板），其本身的接头采用对接；平台栏杆安装应垂直、平整，焊肉饱满，无

18、裂纹，焊缝并打磨光滑；盘梯应完全支撑在罐壁上，盘梯的下端不应与基础面接触。4.5 焊接质量控制措施 焊工资质：现场施工焊接的焊工必须有相应的合格项目，并在有效期限内。 焊接方法：全部焊缝均采用手工焊，焊条牌号根据焊接工艺选定。 焊条使用前应按要求进行烘烤，用保温筒领取，做好焊条、发放、回收记录，二次烘烤的焊条不得用于储罐焊接，在使用过程中保持干燥，焊条药皮应无裂纹及脱落现象。 焊前清理：焊件组对前应将坡口及其内外两侧表面不小于10mm范围内的油污等清理干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。 根据焊接工艺评定编制焊接工艺卡，指导焊接施工。 为减小焊接变形，焊接时应先焊纵缝后焊环缝，立焊缝采用由下而上分

19、段焊接，环焊缝由八人对称分布，同时同向进行焊接，施焊中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑添满。 焊缝返工：不合格焊缝的返修应由优秀焊工承担；焊接缺陷的清理应用机械方法进行；焊缝返修工艺与正式焊接工艺相同，同一部位的返工次数不得超过两次，超过两次者，应制定返修措施，并经总工程师批准，然后实施返工，并将返修情况记入交工资料；返修后的焊缝应按原来要求重新进行检验，合格后转入下道工序。 焊接施工环境：焊接的施工环境温度、湿度必须满足焊接要求，当施焊环境出现下列任何一种情况时，必须采取有效措施，否则不得施焊。风速大于8m/s； 相对湿度大于90%； 雨天或雪天。 焊工每天结束工作时，对自己焊接的焊

20、缝必须进行自检，填写焊接记录。4.6 焊缝探伤要求： 焊接接头无损检测的方法及合格标准按JB4730-94压力容器无损检测：射线探伤检测级为合格，渗透探伤检测的缺陷显示累积长度级为合格。 罐底焊缝检测：弓形边缘板每条对接焊缝外端300mm范围应进行射线透照检测；罐底三层钢板重叠部分的搭接接头的根部焊道焊完后，沿三个方向200mm范围内进行渗透检测，全部焊完后应再次进行渗透检测。 罐壁纵向焊缝检测：每一个焊工焊接的每种板厚，在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤。以后不考虑焊工人数，对每种板厚在每30m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线探伤。探伤部位中的25%应位于丁字

21、缝处，且每台罐不小于2处。 罐壁环向焊缝检测：每种板厚，在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤。以后对于每种板厚在每60m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线探伤。上述检查均不考虑焊工人数。 由于底圈壁板厚度=14mm，应从每条纵向焊缝中任取2个300mm进行射线探伤，其中1个应靠近底板；全部丁字焊缝均应进行检查，每张照片在交点的每侧50mm长的环焊缝。 射线探伤不合格时，应在该焊缝探伤长度的两段延伸300mm作补充探伤，但缺陷的部位距离底片端部可不延伸。如延伸的部位的探伤结果仍不合格，应继续延伸进行检查。4.7 试验工作罐体充水试验前24小时，请项目部通知土建专业做好

22、基础沉降观察准备。本罐的试验工作由以下顺序工作组成：、罐底板的真空试验：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。发现有不合格处，做好记录，重新返修，再次试验，直到合格为止。、补强圈试漏：用空气压缩机进行气密性试验，试验压力为0.5Mpa，刷肥皂水检查角焊缝，无渗漏为合格。、罐底的严密性试验：应以充水试验过程中，罐底无渗漏为合格。、罐壁的强度及严密性试验：应以充水到设计最高液位并保持48小时后，罐壁无渗漏、无异常变形为合格。、罐顶的强度及严密性试验：应以充水到设计最高液位下1m时，罐顶接U形玻璃管测压，进行缓慢充水升压，罐内空间达到试验正压2158Pa（即：罐顶接

23、U形玻璃管中与大气相通一侧水面上升216mm）后，以罐顶无异常变形、接头无渗漏为合格，试验后应立即恢复常压，使罐顶与大气相通。、罐顶稳定性试验：罐顶稳定性试验应在水位达到包边角钢后缓慢放水进行，在罐内空间达到试验负压1765Pa（即：罐顶接U形玻璃管中与大气相通一侧水面下降177mm）后，以罐顶无异常变形为合格，试验后应立即恢复常压。、基础沉降观测： 基础沉降试验由土建单位主持，油罐充水试验单位配合。充水试验要注意以下事项：a）、充水试验前，所有附件及其他与罐体焊接的构件，应全部完工。b）、充水试验前，所有与严密性试验有关的焊缝，均不得涂刷油漆。c）、充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基

24、础浸水。每项试验工作应有工程施工方与建设方同时监督、验收，试验记录齐全。试压后，罐体的试压用水应使用管线排入地沟，不得排放在灌体基础附近。试压水排放时，必须事先打开罐顶透光孔，防止造成罐体变形。5 施工质量控制：5.1 车间安全质量保证体系：质量、安全负责人：安全员质检员施工员施工班组5.2 质量控制点：序号工序名称质量控制点控制手段1材料验收A材料质保书2基础交接A交接记录3罐底板防腐A隐蔽工程记录 沥青质保书4焊 接A焊接工艺 焊接检验记录5罐体（罐底、罐顶、罐壁）组装A储罐几何尺寸记录6罐体画线开孔A开孔检验记录7接管设备头组对B接管法兰组对工序过程卡8量油孔安装A隐蔽工程记录9无损探伤

25、A探伤报告10压力试验、罐底板的真空试验A储罐总体试验记录、补强圈试漏B试压记录、罐顶严密性及强度试验A储罐总体试验记录、罐顶稳定性试验A储罐总体试验记录、罐壁强度及严密性试验A储罐总体试验记录11平台梯子制作B钢平台梯子制作安装验收记录6 施工安全及产品防护6.1 施工安全6.1.1 现场施工必须严格执行炼油化工施工作业安全规程（Q/SH004803-9）和炼厂以及本工种规章制度和安全规程。6.1.2 施工现场应加强物资管理，充分利用焊机房、工具棚，保管好使用工具和材料，随用随取，下班回收。与此同时还须安排值班人员看护设备、材料，并设置必要的夜间照明设备。6.1.3 现场施工期间焊缝进行X光

26、射线探伤除应按有关管理规定办理相应手续外，还应在作业现场设置明显的警示标志。做好安全防护工作。6.1.4 各工种人员必须持证上岗操作，高空作业必须系好安全带，进入施工现场必须戴好安全帽。6.1.5 起重运输及吊装作业必须明确分工，统一指挥，对所有机械器具和吊索具使用前必须按规定仔细检查。运输道路必须平整坚实，设备正式吊装前应按规定进行试吊，各部件经检查确认无误后方可正式吊装。罐体起升须有专人指挥，密切注意各个液压千斤顶提升是否均匀，罐体端面倾斜应小于50mm，每个提升装置应采用三角形加固措施，严防罐体倾斜。6.1.6 安全工作负责人，必须全面检查施工中安全技术措施的落实情况，得到完全确认后方可施工。6.1.7 焊接等带电设备必须有良好的接地，同时有防雨雪措施。6.1.8 现场做到机具构件摆放整齐，不得影响道路交通。6.1.9 文明施工，做到工完料净场地清。6.2 产品防护6.2.1 进入施工现场的原材料，半成品须按公司程序文件ZT3-03-01-2001,ZT3-03-02-2001的要求按类分区摆放，并做好标记、标识。6.2.2 分片卷制的筒节，为防止运输过程中发生变形和窜动必须用专用支架装运。6.2.3 法兰密封面施工过程中严禁碰撞，刮擦。罐体