大型储罐施工全过程技术方案

一、前言大型钢制储罐（通常指容量≥____m³的拱顶罐、浮顶罐或内浮顶罐）是石油、化工、天然气等行业存储原油、成品油、化工原料的核心设备。其施工质量直接影响储罐的安全性、耐久性及使用寿命。本方案依据《钢制焊接储罐》（GB____）、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB____）、《石油化工钢制储罐工程施工质量验收规范》（SH/T3530）等标准，结合大型储罐施工经验，制定全过程技术方案，确保施工质量、安全及效率。二、施工前期准备（一）技术准备1.图纸会审：组织建设单位、监理单位、设计单位及施工单位对施工图纸进行会审，重点审查储罐基础尺寸、壁板排版、焊接工艺、附件布置等内容，解决图纸中存在的问题，形成会审记录。2.施工方案编制：根据图纸及规范要求，编制详细的施工方案，包括基础施工、本体组装、焊接、检测、防腐等环节，明确施工工艺、质量标准及安全措施，报监理单位审批。3.技术交底：向施工人员进行技术交底，明确施工要点、质量要求及安全注意事项，确保施工人员理解并掌握施工工艺。4.规范标准收集：收集并熟悉相关规范标准，如GB____、GB____、SH/T3530等，作为施工依据。（二）人员准备1.管理人员：配备项目经理、技术负责人、质检员、安全员、材料员等，明确岗位职责。2.施工班组：选择具有大型储罐施工经验的班组，包括铆工、焊工、起重工、电工、防腐工等，其中焊工必须持有相应项目的焊工证，且在有效期内。3.检测人员：配备无损检测人员（RT/UT/MT/PT），持有相应的检测资格证，负责施工过程中的检测工作。（三）材料设备准备1.主要材料：钢材：储罐本体采用Q235B或Q345R钢板，必须具有质量证明书，且经复验合格。焊接材料：根据钢材材质选择相应的焊条（如E4303、E5015）或焊丝（如ER50-6），焊接材料必须具有质量证明书，且经烘干处理（低氢型焊条烘干温度____℃，保温2小时）。防腐材料：采用环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆、聚氨酯面漆，必须符合设计要求，且经复验合格。2.主要设备：组装设备：卡具、倒链、千斤顶、经纬仪、钢卷尺等。焊接设备：直流电焊机、交流电焊机、氩弧焊机等。检测设备：射线探伤机、超声波探伤仪、磁粉探伤仪、渗透探伤剂等。起重设备：汽车吊、履带吊等，根据储罐重量选择合适的起重能力。（四）现场准备1.场地平整：清理施工场地，平整地面，确保场地承载力满足施工要求。2.临时设施：搭建临时办公室、材料仓库、焊接材料烘干房、无损检测室等，满足施工需要。3.水电供应：接通施工用水、用电，确保水电供应稳定。4.材料堆放：划分材料堆放区域，钢材、焊接材料、防腐材料等分类堆放，标识清楚，避免混淆。三、基础施工大型储罐基础通常采用钢筋混凝土环墙基础或筏板基础，施工流程如下：（一）测量放线1.采用全站仪或经纬仪进行测量放线，确定基础的中心位置、环墙轴线及标高。2.放线误差控制：中心位置偏差≤5mm，环墙轴线偏差≤10mm，标高偏差≤5mm。（二）基础土方开挖1.根据设计图纸及测量放线结果，进行土方开挖，开挖深度及宽度符合设计要求。2.开挖过程中，做好排水措施，避免积水浸泡地基。3.开挖完成后，对地基进行验槽，确保地基承载力符合设计要求。（三）地基处理1.若地基承载力不足，采用换填法（换填级配砂石或灰土）或强夯法进行处理，处理后地基承载力必须符合设计要求。2.换填法施工：换填材料分层铺设，每层厚度≤300mm，采用压路机压实，压实系数≥0.95。3.强夯法施工：强夯能量根据地基情况确定，一般为____kN·m，夯击次数根据试夯结果确定，确保地基均匀密实。（四）基础钢筋绑扎1.根据设计图纸，绑扎基础钢筋，钢筋规格、数量及间距符合设计要求。2.钢筋接头采用焊接或机械连接，接头位置符合规范要求（如梁钢筋接头位置避开跨中1/3区域）。3.安装钢筋保护层垫块，确保保护层厚度符合设计要求（如基础底板钢筋保护层厚度为40mm）。（五）模板安装1.采用钢模板或木模板，模板尺寸及刚度符合要求。2.模板安装牢固，拼缝严密，避免漏浆。3.安装模板支撑体系，确保模板在混凝土浇筑过程中不变形。（六）混凝土浇筑1.采用商品混凝土，混凝土强度等级符合设计要求（如C30）。2.混凝土浇筑前，清理模板内的杂物，浇水湿润模板。3.混凝土浇筑顺序：从基础中心向四周浇筑，或分段分层浇筑，避免出现冷缝。4.混凝土振捣：采用插入式振捣器，振捣均匀，避免漏振或过振（振捣时间以混凝土表面出现浮浆且不再下沉为准）。5.混凝土表面处理：浇筑完成后，及时抹平混凝土表面，待混凝土初凝后，进行二次抹面，防止开裂。（七）养护及验收1.混凝土养护：采用覆盖土工布浇水养护，养护时间不少于7天（对于掺有缓凝剂的混凝土，养护时间不少于14天）。2.基础验收：混凝土强度达到设计强度的75%后，进行基础验收，验收内容包括基础尺寸、标高、平整度、混凝土强度等，验收合格后，方可进行储罐本体施工。四、储罐本体施工储罐本体施工是大型储罐施工的核心环节，施工流程为：底板施工→壁板施工→顶板施工→附件安装。（一）底板施工1.底板排版：根据储罐直径及钢板尺寸，进行底板排版，排版原则：中幅板采用对接焊缝，边缘板采用搭接焊缝（或对接焊缝）。中幅板焊缝与边缘板焊缝错开，错开距离≥200mm。底板边缘板的最小宽度≥200mm。2.底板铺设：先铺设边缘板，再铺设中幅板。边缘板铺设时，其径向焊缝与基础环墙轴线垂直，环向焊缝与基础环墙轴线平行。中幅板铺设时，采用搭接或对接，搭接宽度≥30mm（对接焊缝间隙为2-4mm）。3.底板焊接：焊接顺序：先焊中幅板的短缝（纵向焊缝），后焊长缝（横向焊缝）；再焊边缘板的径向焊缝，最后焊边缘板与中幅板的环向焊缝。焊接工艺：采用手工电弧焊或埋弧焊，焊接电流、电压、速度符合焊接工艺规程（WPS）要求。焊接变形控制：采用对称焊接、分段退步焊接，避免底板出现波浪变形。4.真空试漏：底板焊接完成后，进行真空试漏，试漏压力为-0.05MPa，保持10分钟，无泄漏为合格。（二）壁板施工壁板施工是大型储罐施工的关键环节，通常采用“倒装法”（从顶部开始，逐层向上组装）或“正装法”（从底部开始，逐层向上组装），其中倒装法可减少高空作业，提高安全性，适合大型储罐。1.壁板预制：壁板卷制：采用卷板机卷制壁板，卷制后壁板的曲率符合设计要求（用样板检查，间隙≤2mm）。坡口加工：壁板纵缝采用V型坡口，环缝采用X型或V型坡口，坡口尺寸符合设计要求（如V型坡口角度为60°-70°，钝边为1-2mm）。壁板编号：预制完成的壁板进行编号，标注材质、规格、坡口方向等信息。2.壁板组装（倒装法）：组装顺序：从顶部第一层壁板开始，逐层向下组装（或从底部第一层壁板开始，逐层向上组装，根据倒装法工艺调整）。组装工具：采用卡具、倒链、千斤顶等固定壁板，确保壁板的圆度、垂直度及周长符合要求。组装要求：壁板纵缝间隙：2-4mm（对接焊缝）。壁板环缝间隙：2-4mm（对接焊缝）。壁板圆度：每米高度内的圆度偏差≤5mm（直径≤20m的储罐）或≤8mm（直径>20m的储罐）。壁板垂直度：每米高度内的垂直度偏差≤3mm（总高度≤15m的储罐）或≤5mm（总高度>15m的储罐）。3.壁板焊接：焊接顺序：先焊纵缝，后焊环缝；先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝（倒装法）。焊接工艺：采用手工电弧焊或埋弧焊，焊接电流、电压、速度符合WPS要求（如手工电弧焊焊接E5015焊条，电流为____A，电压为22-26V，速度为____mm/min）。焊接变形控制：纵缝焊接：采用对称焊接（如两人同时从中间向两端焊接），减少纵缝变形。环缝焊接：采用分段退步焊接（如将环缝分成4-6段，从两端向中间焊接），减少环缝变形。使用卡具固定：在焊接前，用卡具固定壁板，防止焊接时壁板变形。4.壁板尺寸检查：圆度检查：采用钢卷尺测量壁板周长，周长偏差≤±10mm（直径≤20m的储罐）或≤±20mm（直径>20m的储罐）；用样板检查壁板曲率，间隙≤2mm。垂直度检查：采用经纬仪测量壁板垂直度，每米高度内的垂直度偏差≤3mm（总高度≤15m的储罐）或≤5mm（总高度>15m的储罐）。周长检查：测量每层壁板的周长，周长偏差≤±10mm（直径≤20m的储罐）或≤±20mm（直径>20m的储罐）。（三）顶板施工（拱顶罐为例）1.拱顶骨架制作安装：拱顶骨架采用型钢（如角钢、槽钢）制作，骨架尺寸符合设计要求。骨架安装：先安装中心柱，再安装辐射梁，最后安装环梁，骨架连接采用焊接或螺栓连接。2.顶板铺设焊接：顶板采用搭接焊缝，搭接宽度≥30mm。顶板铺设顺序：从中心向四周铺设，或从四周向中心铺设，根据骨架结构调整。顶板焊接顺序：先焊径向焊缝，后焊环向焊缝；采用分段退步焊接，减少焊接变形。3.顶板尺寸检查：拱顶高度：符合设计要求（如拱顶高度为储罐直径的1/8-1/6）。顶板平整度：用直尺检查，平整度偏差≤5mm/m。（四）附件安装1.人孔安装：人孔采用法兰连接或焊接连接，安装位置符合设计要求（如位于储罐壁板的下部或中部）。人孔密封：采用橡胶垫片或石棉垫片，密封性能符合要求（水压试验时无泄漏）。2.接管安装：接管包括进料管、出料管、呼吸管、消防管等，安装位置符合设计要求。接管焊接：采用手工电弧焊或氩弧焊，焊接质量符合规范要求（无损检测合格）。3.梯子平台安装：梯子采用钢梯，平台采用花纹钢板，安装牢固，扶手高度符合安全要求（≥1.1m）。梯子平台连接：采用焊接或螺栓连接，连接强度符合要求。4.浮顶安装（浮顶罐为例）：浮顶采用钢制浮顶或铝制浮顶，安装顺序：先安装浮顶骨架，再安装浮顶面板，最后安装密封装置。浮顶密封：采用机械密封或软密封（如橡胶密封），密封性能符合要求（气密性试验时无泄漏）。5.呼吸阀安装：呼吸阀安装在储罐顶板的中心位置，安装高度符合设计要求。呼吸阀性能：符合设计要求（如呼吸量、压力等级），安装前进行调试。五、焊接与检测（一）焊接工艺管理1.焊接工艺评定（PQR）：施工前，根据钢材材质、焊接方法、坡口形式等，进行焊接工艺评定，评定结果符合GB____的要求。焊接工艺评定报告（PQR）作为编制焊接工艺规程（WPS）的依据。2.焊接工艺规程（WPS）：根据PQR编制WPS，明确焊接材料、焊接方法、焊接参数（电流、电压、速度）、层间温度、焊接顺序等内容。WPS必须经监理单位审批后，方可用于施工。3.焊工资格：焊工必须持有相应项目的焊工证（如手工电弧焊、埋弧焊），且在有效期内。焊工必须经过技术交底，掌握WPS的要求。4.焊接材料管理：焊接材料必须存放在干燥、通风的仓库内，避免受潮。低氢型焊条必须经烘干处理（烘干温度____℃，保温2小时），烘干后放入保温桶内，随用随取。焊接材料发放：采用定额发放，记录发放数量、领取人、使用部位等信息。（二）焊接操作要点1.低氢型焊条焊接：焊条烘干后，必须在4小时内使用，超过4小时的焊条必须重新烘干（重新烘干次数不超过2次）。焊接时，焊条与工件的夹角为45°-60°，电弧长度为1-3mm。层间温度控制：焊接过程中，层间温度不得低于150℃（对于低合金高强度钢），或不得低于50℃（对于碳素钢）。2.埋弧焊焊接：焊丝与工件的夹角为10°-15°，电弧长度为2-4mm。焊接速度控制：根据焊丝直径调整，如焊丝直径为4mm时，焊接速度为30-50cm/min。3.氩弧焊焊接：氩气纯度≥99.95%，流量为8-12L/min。钨极直径根据焊丝直径调整，如焊丝直径为2mm时，钨极直径为2.4mm。（三）无损检测1.检测范围：底板焊缝：100%真空试漏。壁板焊缝：纵缝100%RT或UT检测，环缝100%UT检测（或按设计要求）。接管焊缝：100%RT或UT检测。浮顶密封：100%气密性试验。2.检测标准：RT检测：符合GB/T3323的要求，焊缝质量等级为Ⅱ级。UT检测：符合GB/T____的要求，焊缝质量等级为Ⅱ级。MT/PT检测：符合GB/T____、GB/T____的要求，焊缝质量等级为Ⅰ级。3.检测结果处理：检测发现的缺陷，必须进行返修，返修后重新检测，直至合格。返修次数：同一部位返修次数不超过2次（超过2次时，必须制定返修方案，报监理单位审批）。（四）压力试验1.水压试验：试验准备：关闭所有接管阀门，安装试压泵，连接试压管道。注水顺序：从储罐底部进料管注水，直至储罐充满水（水位达到顶板边缘）。压力控制：缓慢升压至设计压力（如设计压力为0.1MPa），保持压力24小时，检查储罐壁板、底板、顶板及附件的密封情况（无泄漏、无变形为合格）。排水要求：试验完成后，缓慢排水，排水时打开呼吸阀，避免储罐内形成负压。2.气密性试验（可选）：对于储存易燃易爆介质的储罐，必须进行气密性试验。试验压力：设计压力的1.05倍（如设计压力为0.1MPa时，试验压力为0.105MPa）。试验方法：采用肥皂液或检漏仪检查，无泄漏为合格。六、防腐与保温（一）表面处理1.底板外侧表面处理：采用喷砂除锈，除锈等级达到Sa2.5级（钢材表面无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物完全清除，表面具有均匀的金属光泽）。除锈后，及时涂刷防腐涂料（如环氧富锌底漆），避免钢材再次生锈。2.壁板外侧表面处理：采用喷砂除锈或手工除锈（对于无法喷砂的部位），除锈等级达到Sa2.5级或St3级（手工除锈）。3.顶板表面处理：采用喷砂除锈或手工除锈，除锈等级达到Sa2.5级或St3级。（二）防腐涂料施工1.涂料选择：底板外侧：环氧富锌底漆（2道，厚度≥80μm）+环氧云铁中间漆（1道，厚度≥40μm）+聚氨酯面漆（2道，厚度≥80μm）。壁板外侧：环氧富锌底漆（2道，厚度≥80μm）+环氧云铁中间漆（1道，厚度≥40μm）+聚氨酯面漆（2道，厚度≥80μm）。顶板表面：环氧富锌底漆（2道，厚度≥80μm）+聚氨酯面漆（2道，厚度≥80μm）。2.涂料施工方法：涂刷或喷涂：根据涂料类型选择，如环氧富锌底漆采用涂刷，聚氨酯面漆采用喷涂。施工环境要求：温度10-35℃，湿度≤85%，避免在雨天、大风天或阳光直射下施工。3.涂料厚度检测：采用涂层测厚仪检测，每10m²检测1点，涂层厚度符合设计要求（总厚度≥200μm）。（三）保温层施工（可选）1.保温材料选择：采用岩棉、聚氨酯或泡沫玻璃等保温材料，保温层厚度符合设计要求（如岩棉厚度为100mm）。2.保温层施工方法：岩棉保温：采用粘贴法或绑扎法，保温层之间的缝隙用岩棉条填充。聚氨酯保温：采用现场发泡法，保温层厚度均匀，无空洞。3.保温层保护：保温层外面包裹镀锌铁皮或铝皮，保护保温层不受损坏。七、竣工验收（一）验收依据1.施工图纸及设计变更。2.相关规范标准（GB____、GB____、SH/T3530等）。3.施工合同及监理文件。（二）验收程序1.自检：施工单位对施工过程中的每一道工序进行自检，填写施工记录（如隐蔽工程记录、焊接记录、检测记录等）。2.互检：施工班组之间进行互检，检查施工质量是否符合要求。3.专检：质检员对施工质量进行专检，重点检查关键部位（如壁板焊缝、底板焊缝、附件安装）的质量。4.联合验收：施工单位自检合格后，报监理单位、建设单位进行联合验收。（三）验收内容1.外观检查：储罐表面无明显变形、裂纹、焊缝缺陷等。2.尺寸检查：储罐直径、高度、壁板垂直度、顶板平整度等符合设计要求。3.无损检测报告：焊缝无损检测结果合格（RT/UT/MT/PT报告）。4.压力试验报告：水压试验、气密性试验结果合格（无泄漏、无变形）。5.防腐层厚度检测：防腐层厚度符合设计要求（涂层测厚报告）。6.资料审查：施工记录、检测报告、合格证、竣工图等资料齐全、规范。（四）竣工验收备案验收合格后，施工单位向建设单位提交竣工验收报告及相关