大型储罐改造施工工法

1、大型储罐改造施工工法作者鄢森军姚春联徐军华宋鹏刘富伟胜利石油化工建设有限责任公司七分公司1、前言目前在油田站库内普遍出现各种钢制储罐腐蚀比较严重，急需维修和改造才能保证正常运行的现象，油田在这方面的投资占相当大的比例。由于储罐结构及工艺原因，储罐腐蚀比较严重的部位是罐底板和罐顶板，因此，储罐改大多数都是更换罐底及罐顶板，同时根据储罐的使用用途和年限更换部分壁板和改造部分内部附件。如果按照正常的施工方法不能满足设计要求。本工法以孤东1#联10000m3争化油罐改造施工为例，根据储罐改造部分的特点，介绍了改造储罐正装法和倒装法相结合的施工方法。该施工方法既保证各施工步骤的连续性，又很好的控制了罐体

2、变形，降低了费用，施工安全性好，可操作性强，易掌握。2、工法特点2.1 采用正装法和倒装法相结合的施工方法。2.2 采用倒装法进行罐体下部分改造施工，采用正装法进行罐体上部分改造施工。2.3 材料得到充分的利用。2.4 充分利用油罐结构的设计特点，能较好的控制罐体变形。2.5 根据施工计划，合理的安排施工人员数量，可节省人力资源。3、适用范围本工法适应于大型储罐的改造工程，适用范围：5000m3-20000m3勺储罐，增加或更换下层壁板、更换罐底板、上层壁板及罐顶。4、工艺原理本工法在储罐施工的一般方法的基础上，采用正装法和倒装法相结合的施工方法，先下后上、先内后外的安装工艺，也就是先倒装法更

3、换罐底板及增加的下层壁板，正装法更换上层壁板和罐顶板，然后安装罐附件。5、工艺流程及要点5.1工艺流程（见附图）5.2施工准备：施工现场要做到“三通一平”，材料预制半成品委托要及时准确。5.3 清罐：用站内热污水进行清罐，达到动火条件。5.4 动火拆除时，应保持罐内良好的通气条件，拆除流程如下：拆除罐顶及罐外附件拆除罐内附件拆除罐底板拆除时注意如下几点：拆除时，罐顶与罐壁连接的部位余留罐顶板600-800m/拆除（如图一），余留部分可以对以后更换的罐壁板起到一定的防变形作用和拆除施工安全性。拆除消防管、喷淋管、盘梯，这些附件时，施工人员必须系安全带，重物在切割前需用吊车预吊，防止意外事故发生。

4、罐边缘板的拆除，必须与边缘板的更换同步进行。11044mm罐顶保留600800mm宽罐壁罐基础图一储罐改造施工工艺流程施工机具、设备、材料准备罐底板现场防腐罐顶及附件拆除罐内附件拆除罐底板拆除罐基础找平提升装置就位胀圈安装提升安装壁板更换边缘板罐底板铺设罐内附件安装罐内外脚手架搭建提升装置拆除保温支撑圈、加固圈、挡雨圈安装上层壁板安装保温支撑圈安装罐顶安装罐顶附件安装罐体上水试漏罐防腐保温投产清耀罐内外脚手架拆除罐底板防腐原罐前阀组壁板更换大罐放水5.5 罐底板更换的施工方法先拆除罐底中幅板，铺完部分中幅板，然后进行边缘板的更换。更换边缘板时，在切割角焊缝前应先在底圈壁板上安装好胀圈，防止罐变

5、形，保证储罐的椭圆度。考虑到施工难度，在切割角焊缝时离罐底板10-20mm度进行切割，以便于对切割后焊缝处理（开坡口和消除氧化铁）。按照预制好的罐边缘板和罐壁板排版图，选择一个适宜位置开始施工，这个位置要保证罐壁板立缝与上层壁板的立缝及边缘板的对接缝的错开量符合GBJ128-90罐体施工规范。边缘板及罐底中幅板质量检验应与施工同步进行，以免影响下一道工序。5.6 底圈壁板安装底圈壁板安装时，采用倒装法，利用更换罐底边缘板时，安装的胀圈作为提升受力件，提升工具可以采用倒链或液压举升装置（如图二），施工单位可以根据条件自己选择。施工时注意如下几点：底圈壁板安装前，人孔、清扫孔和罐前阀组处更换的壁板

6、，根据储罐的施工规范，宽度不小于1000mm长度不小于2000mm 提升倒链或液压缸的数量必须经过计算，每个着力点的提升重量为最大提升负荷的50-60%= 提升板着力点间距不宜过大，应为34米，否则，因间距过大，罐壁板因自重量变形量大，新增壁板无法安装组对（如图三）。 根据罐的直径及重量选择合适的胀圈。支柱垫板罐壁提升胀圈罐壁提升支柱罐底板图二自重变形罐壁板图三5.7 安装罐内附件的同时，应迅速组织人力进行罐内外脚手架搭接（脚手架结构见图四）以免影响下一道工序。5.8 上圈壁板的更换：更换壁板时，采用正装法，先更换一张，然后沿罐两个方向，同时施工。施工时注意如下几点：更换第一张时，切割旧壁板的

7、尺寸比预制板的尺寸，宽50mm长200mm高空作业，安全保护措施要做好（如安装安全网和防护网）。充分利用保留的原罐壁板、新建的保温支撑圈、挡雨圈、加固圈防止罐壁变形（如图五）。保温支撑圈角钢或挡雨圈、加固圈壁板图五罐壁更换部分内外角手架罐基础罐体图四跳板5.9 罐顶的安装罐顶安装时，一般都需要托圈（用（1）76X3.5,或小89X4钢管预制的弧管）。以孤东1#联10000m3霍顶安装为例，由于罐体直径大（小33556mm拱顶自重达到64吨，罐顶安装组对时采用两圈托圈。施工时注意如下几点：为了施工方便及安全，罐顶中心支撑部分，根据拱顶中心顶板的大小，用6=6mN勺钢板，预制一个支撑板，支撑板利用

8、防腐搭的脚手架作为支撑柱。考虑到托圈的稳固性，托圈需用斜拉钢丝绳拴紧固定，托圈立柱用小114X4焊接管（如图六）。根据罐直径、罐基础坡度、拱顶弧度计算立柱高度（如图七）。 每吊装组对一块需组对完点焊完，点焊一定要牢固，使已经组对完的罐顶板形成一个弧形整体，不因罐顶自重而变形过大，因为罐顶形成一个弧形整体后，根据力学原理难以变形。RFDECABKLTS立柱1立柱2例如：计算立柱MC的长度，先测出罐底板的坡度KS的长度，根据相似原理，有MP/KS=FP/FS,计算出MP的长度H1;根据罐顶的弧度计算出BC的长度为H2;根据罐壁的高度（包括罐顶的包边角钢的高度）AF=H3;最后得出MC=H3+H2-

9、H10图七罐顶托圈托圈支柱罐底板托圈斜拉绳图六5.10 罐外附件安装：罐外附件安装待罐顶板焊接完后，应及时进行，以免影响下一道工序。施工时应先上后下的原则。5.11 罐体上水试验：由于是大罐是在老基础上施工改造，上水试验时，不需沉降，上水速度可以快一点，如果条件允许，速度为3000-4000m3/d,上水试验时因实验时间短,防腐施工用的脚手架无需拆除重搭。试验时注意如下几点：上水试漏时，为了缩短上水时间，增加一套临时上水流程或利用站内消防系统。 上水试验时，需组织人员对焊缝进行仔细的检查，有缺陷的地方及时整改。5.12罐体防腐保温：防腐先施工罐体里面，再进罐体外防腐。防腐施工顺序如下:罐顶内壁

10、防腐罐内壁防腐罐内脚手架拆除罐底防腐罐顶外壁防腐罐外壁防腐罐壁保温施工过程中注意以下几点：罐内防腐时，为了保证防腐质量，必须对所有焊疤打磨平整。 喷砂除锈一定要达到设计要求，验收不和格，不得进行下一道工序6、主要施工设备、机具（以10000m3罐为例）厅P设备名称规格型号单位数量备注1硅整流焊机ZXG-400台142胀圈双根32#曹钢制作套13千斤顶30T个64真空泵2X型旋片式台15吊车16T台16吊车30T台1罐顶安装9倒链10T个2210倒链2T个1611安全网m2100012安全带条2513离心式风机台1通风14真空试漏箱平台115真空试漏箱角台116焊接管0114X4米300支撑柱7

11、、劳动组织及安全7.1劳动组织采用“项目法”施工管理，项目成员分工要明确，根据施工计划及安排，不同施工阶段合理安排施工人员的数量。厅P工种名称单位数量职责和权限1项目经理人1储罐施工的全向工作2现场技术员人1技术、材料管理3现场质检员人1施工全过程的质量管理4管怫工人8安装、填写工序自检记录5起重工人1吊装6电焊工人14焊接、负责焊条烘干、发放、填写工序自检记录、施焊记录7气焊工人4切割8防腐工人16防腐保温8司机人3运输9其他人5现场保卫、安全7.2安全措施7.2.1 所有进入联合站的施工人员，必须严格遵守站内安全规定。7.2.2动火拆除时，现场必须有专人进行监督和指挥，防止重物滑落伤人，非

12、施工人员不得在施工现场停留。7.2.3 罐内施工，使用砂轮机前，要严格检查砂轮片是否牢固、是否有破损，电缆线是否损坏、漏电等，使用时戴绝缘手套，保护眼镜等。7.2.4 施工人员必须穿戴劳保用品，高空作业必须戴安全带，脚手架上安装防护网和安全网。重物吊装时，必须有专人指挥。7.2.5 氧气、乙快瓶必须戴防火帽，间距5米以上，距动火点10米以上，严禁放置在罐内进行施工。7.2.6 罐内作业应有足够的照明及抽风（烟）设备。7.2.7 进入罐内进行防腐作业时，施工人员还必须戴防毒面具。7.2.8 施工区域必须搭建防火隔离墙。施工现场准备灭火器8瓶。8、质量控制8.1 质量标准GB50236-98现场设

13、备工业管道焊接工程施工及验收规范GBJ128-90立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范SY/T0407-97涂装前钢材表面预处理规范8.2 质量保证措施8.2.1材料检验：在施工前，按照施工规范严格的对预制品进行检验，做到材料不合格坚决不安装。8.2.2各工种的施工人员应严格遵守本工种的操作规程，严格按照标准、程序、技术要求文明施工。8.2.3质量管理人员，要各尽职责加强质量检查，严格质量奖罚制度，做到质量以预防为主，考核为辅的工作方法。8.2.4加强罐体防变形措施的实施。8.2.5开展群众性Q。、组活动，控制好工程产品质量，降低质量成本，提高经济效益和社会效益。9、效益分析从经济效益来看（以

14、孤东10000m3罐为例）：合理的利用利用锥顶罐的罐顶支撑柱预制提升用的提升柱，安装罐壁板时用的挡板、斜角铁、提升板，可节约材料费3万元；根据各施工阶段的特点，合理的安排施工人员数量，可节约人工费1万元； 根据以往的施工经验，施工10000m3以上的储罐，需用30T的吊车配合施工，通过计算起吊重量和使用加长起吊臂的16T吊车，除了在罐顶组对时，使用30T吊车2-3天外，整个施工过程用16T吊车配合施工，节约机械费4万余元。 根据施工计划，切实做好施工工序的衔接问题，例如，在进行焊接罐底板和施工罐内附件时，安排防腐班搭建罐内外脚手架。另外，我们在罐体安装时充分、利用防腐用的脚手架，可节省费用4万余元。从社会效益来看