化工储槽拆旧换新施工方案

化工储槽拆旧换新施工方案一、工程概况1.项目背景本次施工涉及某化工企业罐区2台3000m³常压立式拱顶储槽拆旧换新，原储槽介质为98%浓硫酸，已投用12年，经定期检测发现罐壁下部3层壁板腐蚀减薄量达3.2mm，超过设计壁厚的1/3，罐底腐蚀坑最大深度4.5mm，且存在2处微渗漏点，已不符合安全生产要求，需整体拆除后更换同规格、同材质新储槽，新储槽设计压力-0.49kPa~1.96kPa，设计温度-20℃~60℃，主体材质Q245R，罐壁壁厚自上而下分别为6mm、8mm、10mm、12mm、14mm，罐底底板厚度8mm，边缘板厚度10mm，拱顶顶板厚度5mm。2.施工范围包括旧储槽倒空置换、吹扫清洗、气体检测、拆除、旧设备及废弃物合规清运、新储槽材料验收、预制、组装、焊接、无损检测、防腐保温、充水试验、附件安装、调试及交工验收，同步完成储槽进出口管线、防雷防静电接地、液位计、安全阀等附属设施适配改造。3.施工工期总工期45日历天，其中旧槽拆除10天，新槽预制10天（与旧槽拆除同步穿插），新槽组装焊接15天，检测试验及收尾10天。4.主要工程量旧槽拆除总重量约72t，新槽制作安装总重量约78t，焊缝总长度约1260m，防腐面积约2600㎡，保温层敷设约1800㎡，管线改造120m，防雷接地装置安装8组。二、编制依据1.《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》GB50128-20142.《石油化工建设工程施工安全技术标准》GB50483-20193.《承压设备无损检测》NB/T47013-20154.《工业设备及管道防腐蚀工程施工规范》GB50726-20115.《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-20086.建设单位提供的旧槽竣工图纸、新槽设计图纸、罐区平面布置图7.化学品安全技术说明书（MSDS-98%浓硫酸）8.建设单位罐区运行安全管理规定、动火作业安全管理规程三、施工前准备1.技术准备（1）组织施工技术人员完成图纸会审，核对新槽尺寸、管口方位、附属设施接口与原有管线、平台的匹配性，形成会审记录并经设计单位确认，针对焊接、吊装、有限空间作业等关键工序编制专项作业指导书，完成全员技术交底，交底记录签字确认留存。（2）收集旧槽历次检测、维修记录，明确旧槽腐蚀重点区域及风险点，提前制定拆除过程防泄漏、防坠落措施，编制应急处置预案并组织桌面推演，配备2套应急救援器材（含正压式呼吸器、防酸碱防护服、堵漏工具等）。2.人员准备配置项目经理1名（具备化工石油工程二级及以上注册建造师资格，5年以上同类工程施工经验），技术负责人1名（具备中级及以上工程师职称，熟悉储罐施工规范），安全员2名（持专职安全员C证，具备化工装置施工安全管理经验），焊接作业人员12名（均持有特种设备作业人员证（焊工），具备Q245R材质焊接合格项目，上岗前进行试焊考核，合格率100%后方可进场），起重作业人员3名（持起重司机、司索、指挥特种作业证），有限空间作业监护人员4名（经专项培训考核合格），防腐保温作业人员8名，辅助作业人员10名，所有人员进场前完成三级安全教育及化工园区入场培训，考核合格后方可进场。3.材料及机具准备（1）新槽主材Q245R钢板进场时需提供质量证明文件，逐张进行外观检查，钢板表面不得有裂纹、分层、气孔、夹杂等缺陷，厚度偏差符合GB/T709-2019要求，按批次抽样进行力学性能及化学成分复验，合格后方可使用；焊接材料采用J427焊条，焊条需提供质量证明文件，进场后按要求进行烘干，烘干温度350℃~400℃，恒温时间1.5h，烘干后存放于100℃~150℃保温筒内，随用随取，超过4h未使用需重新烘干，重复烘干次数不超过2次。（2）施工机具配置：25t汽车吊1台、5t卷扬机2台、10t手拉葫芦8台、等离子切割机3台、半自动火焰切割机2台、直流弧焊机12台、超声波检测仪1台、X射线探伤仪1台、磁粉检测仪1台、可燃气体检测仪2台、有毒气体检测仪2台、氧气含量检测仪2台、测厚仪1台、水准仪1台、经纬仪1台，所有机具进场前完成性能校验，计量器具在检定有效期内。（3）安全设施准备：施工区域设置2.2m高硬质封闭围挡，悬挂安全警示标识，配置8kg干粉灭火器20具、50kg推车式干粉灭火器4具、消防沙2m³、应急喷淋装置1套，有限空间作业入口设置警示牌，作业时配备通风机1台（风量不小于3000m³/h）。4.现场准备（1）协调建设单位完成旧槽介质倒空，关闭旧槽进出口管线阀门，加设盲板隔离，盲板厚度不低于12mm，设置盲板标识牌，安排专人管理，施工前确认隔离措施到位。（2）平整罐区施工场地，场地承载力不低于10t/㎡，满足汽车吊站位及材料堆放要求，清理施工区域障碍物，规划材料堆放区、预制加工区、废料存放区、临时办公区，各区域设置明显标识，废旧材料按危险废物、一般固废分类存放。（3）接通施工临时用电，总容量不小于150kW，用电线路采用架空或埋地敷设，配置三级配电两级保护系统，接地电阻不大于4Ω，满足焊接、照明、通风等设备用电需求。四、旧储槽拆除施工1.置换清洗（1）旧槽倒空后，向罐内注入清水至溢流，浸泡24h，期间每6h检测一次排水pH值，当pH值稳定在6~9范围内后，排空积水；再次注入清水，加入质量浓度为10%的碳酸钠溶液，碳酸钠总投放量按中和残余硫酸量的1.2倍计算，开启罐顶通风机强制通风，搅拌浸泡12h后，排空溶液，用清水反复冲洗罐内壁3次，至排水无杂质、pH值中性为止。（2）清洗完成后，采用防爆型轴流风机对罐内进行强制通风，通风时间不少于24h，通风结束后，按照“先检测、后作业”原则，由具备资质的检测人员对罐内氧气、可燃气体、有毒有害气体浓度进行检测，检测点覆盖罐内上、中、下三个层面，每层面不少于3个检测点，检测结果满足氧气含量19.5%~21%、可燃气体浓度低于爆炸下限的10%（LEL）、硫酸雾浓度低于1mg/m³后方可进入罐内作业。2.拆除作业（1）拆除顺序遵循“先附件、后主体，自上而下、由外到内”原则，先拆除罐顶液位计、安全阀、呼吸阀、进出口管线等附件，再拆除罐顶拱顶、罐壁板，最后拆除罐底板。（2）拱顶拆除：在罐顶环向对称设置4个吊装点，采用25t汽车吊挂设钢丝绳预拉紧，每个吊点承重不超过2t，作业人员站在罐顶平台上，采用等离子切割机沿拱顶与罐壁连接焊缝切割，切割时每切割1.5m长度暂停，检查吊点受力情况，确保拱顶无松动坠落风险，整个拱顶分4块切割拆除，每块重量不超过6t，切割完成后吊运至指定存放区。（3）罐壁拆除：采用从上到下分层拆除方式，每层壁板高度1.8m，每层分6块切割，每块重量不超过3t，切割前在待拆壁板上部设置2个吊点，预拉紧后再进行切割，切割时保留2处100mm长的连接段，确认吊点受力稳定后再切割剩余连接段，逐块吊运拆除；拆除下层壁板时，及时检查上层壁板的稳定性，必要时设置临时支撑，防止壁板倾倒。（4）罐底板拆除：先切割罐底边缘板与壁板的连接焊缝，再切割边缘板与中幅板的连接焊缝，中幅板分块切割，每块尺寸不超过2m×2m，便于清运，拆除过程中全面检查罐底腐蚀情况及基础损伤情况，做好记录，如发现基础沉降不均、裂缝等问题，及时反馈建设单位，基础修复合格后方可进行新槽安装。3.拆除注意事项（1）拆除作业全程安排2名监护人在罐外全程值守，每30min与罐内作业人员联络一次，罐内作业人员佩戴便携式气体检测仪，一旦出现气体浓度超标立即撤离。（2）切割作业严格执行动火作业审批制度，动火前30min检测作业点周围10m范围内可燃气体浓度，作业过程中每2h复测一次，动火作业点下方设置防火毯，防止火花飞溅引燃周边可燃物。（3）拆除的旧钢板表面残留的硫酸腐蚀物需清理干净后分类存放，危险废物交由具备资质的单位清运处置，严禁随意丢弃，清运过程做好台账记录。（4）拆除完成后清理罐区基础表面杂物、浮锈、油污，采用水准仪测量基础平整度，基础表面凹凸度不超过25mm，基础中心标高偏差不超过±20mm，基础坡度符合设计要求（1.5‰），经建设单位、监理单位验收合格后办理工序交接。五、新储槽预制施工1.底板预制（1）根据底板排版图进行切割下料，中幅板宽度偏差不超过±1.5mm，长度偏差不超过±2mm，对角线偏差不超过3mm，边缘板按扇形下料，径向尺寸偏差不超过±2mm，弧长偏差不超过±2mm，边缘板厚度10mm，伸出罐壁外侧的宽度为60mm，符合设计要求。（2）底板切割完成后，对焊缝坡口进行打磨，坡口角度30°±5°，钝边厚度1mm~2mm，坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，采用磁粉检测坡口表面，无缺陷为合格。（3）底板预制完成后做好标识，按安装顺序堆放，堆放时设置垫木，垫木高度不低于100mm，间距不大于1.5m，防止钢板变形。2.壁板预制（1）壁板按设计尺寸采用半自动火焰切割机下料，钢板长度偏差不超过±1.5mm，宽度偏差不超过±1mm，对角线偏差不超过2mm，坡口形式为V型，单面坡口角度32°±2°，钝边1mm~1.5mm。（2）壁板采用三辊卷板机进行滚圆，滚圆过程中用弧形样板检查弧度，样板弧长不小于1.5m，壁板与样板的间隙不超过3mm，滚圆完成后将壁板放在专用胎架上存放，胎架弧度与壁板弧度一致，防止壁板变形，立式存放时设置防倾倒支撑。（3）壁板预制完成后逐张进行外观检查，表面不得有深度超过0.5mm的划痕、凹坑，否则需进行补焊打磨，补焊深度不超过板厚的1/10，且不大于2mm。3.拱顶预制（1）拱顶顶板按扇形下料，尺寸偏差符合设计要求，拱顶加强筋采用冷弯成型，弧度用样板检查，间隙不超过2mm，加强筋与顶板采用间断焊，焊接间距150mm，焊缝长度50mm。（2）拱顶分块预制完成后在胎架上进行预组装，检查各块的拼接间隙及整体弧度，组装间隙不超过2mm，整体弧度与样板间隙不超过5mm，预组装合格后做好标记，便于现场安装。六、新储槽组装施工1.底板组装（1）基础验收合格后，在基础表面铺设沥青砂垫层，厚度100mm，压实度不低于95%，按排版图铺设底板，先铺设边缘板，再铺设中幅板，铺设时按设计要求预留收缩余量，中幅板焊接收缩余量为每米焊缝0.5mm，边缘板与中幅板之间的收缩余量为30mm。（2）底板铺设完成后进行定位焊，定位焊焊缝长度30mm~50mm，间距200mm~300mm，定位焊采用与正式焊接相同的焊接工艺，定位焊前清理坡口表面的油污、锈迹，定位焊焊缝不得有气孔、裂纹等缺陷，发现缺陷及时打磨清除后重新定位焊。（3）底板焊接顺序：先焊接中幅板的短缝，再焊接中幅板的长缝，短缝焊接采用分段退焊法，每段长度不超过1m，长缝焊接采用多人对称施焊，从中心向两侧分段退焊，焊接完成后检查底板平整度，局部凹凸度不超过变形长度的2%，且不超过50mm；之后焊接边缘板的对接焊缝，先焊接外侧300mm长的焊缝，待壁板与边缘板的角焊缝焊接完成后，再焊接剩余的边缘板对接焊缝及边缘板与中幅板的连接焊缝，减少焊接变形。2.壁板组装（1）采用倒装法进行壁板组装，先在底板上画出罐壁内圆周线，沿圆周线设置40组限位挡块，挡块高度100mm，间距1m，组装第一层（最下层）壁板，壁板沿圆周线摆放，调整壁板垂直度，垂直度偏差不超过板高的1‰，且不超过3mm，壁板组装间隙2mm~3mm，错边量不超过板厚的1/10，且不超过1.5mm。（2）第一层壁板焊接完成后，在罐内设置16根提升立柱，每根立柱上安装1台10t手拉葫芦，提升立柱沿圆周均匀布置，顶部设置环形横梁，将第二层壁板吊装到位后固定在横梁上，同步拉动手拉葫芦提升第二层壁板，提升速度不超过50mm/min，提升过程中安排专人监测各提升点的同步性，相邻提升点的高度差不超过10mm，整体提升高度偏差不超过20mm。（3）第二层壁板提升到位后，调整与第一层壁板的组对间隙、错边量，符合要求后进行定位焊，以此类推，逐层向上组装壁板，直至最上层壁板组装完成；每层壁板组装完成后检查壁板的椭圆度，直径小于12.5m时椭圆度不超过25mm，壁板垂直度总偏差不超过罐高的1‰，且不超过50mm。3.拱顶组装（1）最上层壁板组装焊接完成后，在罐内搭设拱顶组装胎架，胎架顶部标高符合拱顶设计曲率要求，将预制好的拱顶分块吊装到胎架上，调整位置及拼接间隙，间隙2mm~3mm，错边量不超过1.5mm，定位焊固定后先焊接拱顶内侧焊缝，再焊接外侧焊缝，焊接采用分段退焊法，减少焊接变形。（2）拱顶焊接完成后检查拱顶的平整度，用2m长样板检查，间隙不超过10mm，拱顶的安装标高偏差不超过±30mm。七、焊接及无损检测1.焊接工艺（1）罐底焊缝采用手工电弧焊，焊接电流140A~180A，电压22V~26V，焊接速度120mm/min~160mm/min；壁板对接焊缝采用手工电弧焊打底，填充盖面，焊接电流120A~160A，电压20V~24V，多层多道焊，每层焊缝厚度不超过4mm，层间温度控制在100℃~150℃。（2）焊接前清理坡口表面及两侧20mm范围内的油污、锈迹、氧化皮，露出金属光泽，焊接时采取防风、防雨措施，环境风速超过8m/s时设置防风棚，相对湿度超过90%时停止焊接作业。2.焊缝外观检查所有焊缝焊接完成后，先进行外观检查，焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑、未焊满等缺陷，焊缝余高0.5mm~2mm，咬边深度不超过0.5mm，连续咬边长度不超过100mm，焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的10%。3.无损检测（1）罐底焊缝：所有对接焊缝进行100%真空箱试漏，真空度不低于53kPa，无渗漏为合格；边缘板的对接焊缝根部焊道焊接完成后，进行100%磁粉检测，全部焊接完成后，进行100%超声波检测+20%射线检测，检测结果符合NB/T47013-2015中Ⅱ级合格要求；罐底与罐壁连接的角焊缝，在焊接完成后进行100%磁粉检测，无裂纹为合格。（2）壁板焊缝：纵缝进行20%射线检测，环缝进行10%射线检测，丁字焊缝位置100%射线检测，检测结果符合Ⅱ级合格要求；厚度≥10mm的壁板焊缝在射线检测前进行100%磁粉检测，无表面裂纹为合格。（3）拱顶焊缝：进行100%煤油试漏，在焊缝内侧涂刷白垩粉水溶液，干燥后在外侧涂刷煤油，30min后检查白垩粉表面无油渍为合格。（4）无损检测不合格的焊缝需进行返修，同一部位返修次数不超过2次，返修后重新进行检测，返修位置、长度、检测结果记录存档。八、防腐保温施工1.防腐施工（1）储槽内壁防腐：采用环氧酚醛防腐涂料，干膜厚度不低于200μm，施工前对罐内壁进行喷砂除锈，除锈等级达到Sa2.5级，表面粗糙度40μm~70μm，除锈完成后4h内涂刷第一道底漆，底漆干膜厚度40μm，间隔24h后涂刷中间漆，干膜厚度60μm，再间隔24h后涂刷两道面漆，每道面漆干膜厚度50μm，施工过程中用测厚仪检测涂层厚度，每10㎡检测不少于3个点，85%以上测点厚度达到设计要求，最小厚度不低于设计厚度的85%为合格。（2）储槽外壁防腐：采用聚氨酯防腐涂料，干膜厚度不低于150μm，喷砂除锈等级Sa2.5级，底漆两道，每道干膜厚度30μm，中间漆一道干膜厚度40μm，面漆两道，每道干膜厚度25μm，面漆颜色符合建设单位统一要求，涂层表面平整光滑，无流挂、起泡、脱落等缺陷。（3）罐底外表面防腐：采用环氧煤沥青涂料，干膜厚度不低于300μm，涂刷底漆一道，面漆三道，缠玻璃丝布两层，玻璃丝布浸透涂料，无空白、褶皱，施工完成后进行电火花检测，检测电压2500V，无击穿为合格。2.保温施工（1）储槽壁保温采用厚度100mm的岩棉板，密度不低于80kg/m³，导热系数≤0.044W/(m·K)，岩棉板采用错缝铺设，拼接间隙不超过2mm，用保温钉固定，保温钉间距不超过300mm，每平方米不少于8个，保温层外采用0.5mm厚镀锌铁皮做保护层，镀锌铁皮搭接长度不小于50mm，用自攻螺钉固定，螺钉间距不大于200mm，保护层表面平整，无翘边、凹陷，接缝方向朝下，防止雨水渗入。（2）拱顶保温采用厚度80mm的岩棉板，铺设完成后镀锌铁皮保护层坡度不小于5°，便于排水，保温施工在充水试验合格后进行，施工过程中不得损坏防腐涂层，如有损坏需修补合格后再进行保温。九、充水试验及附属设施安装1.充水试验（1）试验前关闭所有排空阀、排污阀，打开罐顶通气孔，向罐内充入清洁淡水，水温不低于5℃，充水速度不超过1m/h，分三次充水：第一次充水至1/3罐高，静置12h，检查罐壁、罐底无渗漏、无明显变形；第二次充水至2/3罐高，静置12h，检查无异常后继续充水至设计最高液位（12.5m），静置48h，每隔4h记录一次罐壁沉降观测点数据，共设置8个沉降观测点，均匀分布在罐壁下部，沉降差不超过12mm为合格，如沉降差超标立即停止充水，上报建设单位处理。（2）充水至最高液位后，进行罐壁强度及严密性检查，罐壁无渗漏、无异常变形为合格；同时进行罐顶强度及严密性试验，关闭罐顶通气孔，向罐内充压至1.96kPa，用肥皂水涂刷拱顶焊缝，无气泡产生为合格，之后缓慢降压至-0.49kPa，检查罐顶无凹陷、变形为合格。（3）试验合格后缓慢排水，排水速度不超过1.5m/h，排水引至建设单位指定排污口，不得随意排放，充水试验过程中做好详细记录，由建设单位、监理单位签字确认。2.附属设施安装（1）安装液位计、安全阀、呼吸阀、进出口阀门等附件，附件进场时提供质量证明文件，安全阀按设计压力进行校验，校验合格后铅封，安装过程中保证法兰连接密封良好，无渗漏，管口方位符合设计要求，偏差不超过±5mm。（2）连接储槽进出口管线，管线法兰与储槽管口法兰同轴度偏差不超过0.5mm，不得强力组对，防止给罐壁带来附加应力，管线安装完成后进行压力试验，试验压力为设计压力的1.5倍，保压30mi