内浮顶储罐施工方案

上海孚宝港务有限公司储罐区及码头上部设施工程内浮顶储罐施工方案中国化学工程第六建设公司二○○三年四月十七日目录1编制说明2编制依据3施工方法及技术措施3.1施工程序3.2预制加工3.3组装焊接3.4罐体检验及试验3.5罐体防腐施工4劳动力计划5工机具使用计划6施工手段用料计划7质量控制措施8安全及文明施工1编制说明上海孚宝港务有限公司储罐区共有内浮顶罐13台，其最大容积为5600m3。罐体为普通C·S钢板材料，单台最大重量193.6吨，全部采用现场制造，各浮顶罐特性见下表。序号罐编号物料容积（m3）罐型材质直径（m）高度（m）重量（t）设计温度(℃)设计压力（mbar）1D-03TK008苯5000内浮顶C-517.8520173.2590+100/-52D-03TK010苯5000内浮顶C-517.8520173.2590+100/-53D-03TK002丙酮2000内浮顶C-511.891874.1490+100/-54D-03TK004丙酮2000内浮顶C-511.891874.1490+100/-55D-03TK006丙酮2000内浮顶C-511.891874.1490+100/-56G-02TK005苯5600内浮顶C-518.521193.690+100/-57G-02TK007苯5600内浮顶C-518.521193.690+100/-58H-05TK001THF2790内浮顶C-514.91689.190+100/-59I-03TK001甲醇2750内浮顶C-514.81689.190+100/-510I-03TK003甲醇2750内浮顶C-514.81689.190+100/-52编制依据2.1上海孚宝港务有限公司包储顶目初步设计；2.2《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128-902.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-982.4《石油化工立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》SH3064-923施工方法及技术措施罐体制作采用倒装法施工，即采用先底、顶，后罐壁的方法，具体施工过程和控制措施如下：3.1施工程序材料验收→放样下料→预制→基础验收→底板组焊及试验检验→最顶层带板组焊→拱顶组焊→倒数第二层带板组焊→钢结构、梯子平台及附件施工→罐体试验→内浮顶安装→罐体防腐→竣工验收。3.2基础验收3.2.1基础表面尺寸要求见表3-1。3.2.2以基础中心为圆心，以不同直径作同心圆，将各圆周分成若干等分，在等分点测量基础表面的标高，同一圆周上的测点，其测量标高与计算标高之差不得大于12mm；检查基础表面凹凸度的同心圆直径及测量点数，见表3-2。基础表面尺寸允许偏差表3-1复验内容允许偏差（mm）测量工具中心坐标不应大于20经纬仪、卷尺中心标高不应大于20水准仪沿圆周方向每10m内任意两点不应大于10整个圆周上任意两点不应大于20水准仪水准仪基础表面凹凸度不超过25水准仪基础坡度一般地基为15／1000，对软弱地基一般不应大于35／1000，沉降基本稳定后，坡度应小于6／1000水准仪、盘尺、直尺基础表面凹凸度的同心圆直径及测量点数表3-2园心直径（m）测量点数φ1φ2φ3φ1φ2φ37.1214.2521.3786243.3预制加工：施工前对罐体需要进行预制，具体如下:内容下料煨弯卷板剪板坡口加工预焊顶板√√√顶板管口√√梯子平台√√√底板√壁板√√√3.3.1罐顶板预制3.3.1.1罐顶下料依据施工图下料，采用氧乙炔焰半自动切割机切割。罐顶弧形板采用胎具压制加工成形，现场拼装。因为该板压制后有一定的反弹，该胎具的半径应比拱顶板的弧形半径小20mm。3.3.1.2罐顶弧形板每隔1米的距离加压一次，成型后的拱顶板必须用长L=2m的弧形样板检查，不合格的部位需重新压制。成型后的顶板需放置在专用胎具上。3.3.2壁板加工3.3.2.1壁板加工采用半自动氧乙炔焰切割机加工，壁板加工尺寸根据实际采购的钢板板幅进行排板，板边加工采用机械刨边。3.3.2.2壁板采用卷板机卷制，卷制成型的板需用弦长L=2m的弧形样板检验。3.3.2.3卷制合格后的壁板放置在专用胎具上，运至施工现场。3.3.3罐底板加工3.3.3.1罐底板采用半自动氧乙炔焰切割机加工，尺寸依据实际采购的材料板幅进行排版，并将下好料的板按排版图编号。排版形式依据罐底施工图进行。3.3.3.2边缘板按图示尺寸加工成型。3.3.4管口及梯子平台预制3.3.4.1管口及梯子平台按要求预制完成后现场安装。3.3.5预制分工3.3.5.1下料、煨弯、预焊在现场平台上进行。3.3.5.2卷板、剪板均采用机械进行加工。3.3.6相关技术说明3.3.6.1底板在预制时的排料直径应按设计直径放大1‰~2‰（取2‰）下料。3.3.6.2单块罐顶板预制拼装采用对接，每块顶板应在胎具上成型，焊好后脱胎。3.3.6.3壁板的预制应根据排料图的规格和尺寸进行下料，预制的顺序应从最顶层壁板开始依次预制。下料时每圈板的周长应按计算周长增加150mm的切割余量，以便调整罐的壁板周长。3.4组装焊接3.4.1罐底板组装3.4.1.1底板组装分两部分进行：边缘板组装和中幅板组装。3.4.1.2罐组装前的设备基础必须满足设计和规范要求，并通过检查验收。3.4.1.3在罐底板组装前的混凝土基础上，对边缘板的位置放线，才能就位，板号及位置应与施工图纸相符。3.4.1.4中幅板全部是搭接，为防止焊接变形，应由外到内先焊短焊缝，后焊长焊缝，初层焊道应采用分段倒退焊或跳焊法。3.4.2液压提升机安装3.4.2.1提升机分两部分：1、液压油泵系统。2、液压提升架。3.4.2.2顶升机有关参数(见表3－2)。液压顶升机参数表3-3数量（台）外形尺寸（mm）自重（t）顶升能力t/台顶升速度（mm／min）最大顶升高度（m）18800×750×32560.9161001.83.4.2.3负荷分析：罐壁重：Q1＝141300Kg顶板重：Q2＝33277Kg梯子、平台、栏杆重：Q3＝5744Kg胀圈、弧型板及其他材料：Q4＝3800Kg∑Q＝Q1+Q2+Q3+Q4=184121Kg顶升机总额定顶升负荷288000kg，顶升机实际负荷为额定负荷的63.9％。顶升机使用台数为18台，沿圆周均布间距以5m左右为宜，每台顶升机负荷10229Kg。3.4.2.4需要提升的重量为184.12吨，该提升系统能力为288吨，其布置如下（见图3-1、图3-2）。3.4.3罐壁最顶层带板组装施工顺序为先组装最顶层及倒数第二层带板，组装完后组装罐包边角钢，吊装采用25吨汽车吊。用临时工装卡具调整壁板之间的间隙，防止焊接变形。3.4.4罐顶板制作安装3.4.4.1罐顶板胎具制作与安装·胎具立柱除中心柱和位于φ2圈内的支柱用φ89＊4钢管外，其余立柱全部采用φ76＊3.5钢管制作，支柱布置示意图见下图所示。立柱长度按下式确定:L＝H＋H拱－（h+△+δ+δA）式中：H－最上两层壁板的实际高度，依据罐的制作排板图加强垫板提升杆千斤顶支撑千斤顶垫板提升杆支撑图3-3顶升机液压千斤顶油路示意图图3-2顶升机液压千斤顶平面布置示意图液压控制台主油路高压胶管提升架及液压前斤顶分油路12图3-4罐顶组装支柱布置示意图HH拱ΔL2h2h1L1H拱－罐的拱顶高度h－罐不同位置的坡度增高，由顶圈位置计算确定，计算公式为：h1=R－√R2－（φ/2）2；Δ－各立柱位置的坡度增高，由立柱位置确定δ－顶圈板板厚，中心顶圈厚度10mm，其余8mmδA－顶板筋板宽度·所有储罐垫板一律采用[12.6槽钢，与底板相连的垫板一律用δ＝10mm（100＊100）钢板。立柱根数以位于同一圆周内的立柱间距不大于2m来确定。·胎具斜支撑：斜支撑用于各立柱的稳定支撑，安装时由内向外支顶，每根立柱一般设置2根斜支撑，斜支撑用φ76＊3.5钢管，其长度约等于立柱长度的1.4倍。·胎具顶圈：顶圈由钢板下料制作成环，安装于立柱顶部，圈宽100mm，厚10mm和8mm（中心顶圈厚10mm）。顶圈制作尺寸现场安装时决定。为了保护储罐底板，所有与底板连接的立柱和支撑底部均设垫板（δ=10mm、100＊100mm2钢板）与底板点焊。3.4.4.2罐顶板由中心顶板和多块半瓜片板组成,焊缝均为上、下、左、右搭接焊缝，内部用加强筋板及连接板连接成一整体。3.4.4.3中心柱安装，如下图：3.4.4.4拱顶拼装在现场进行，吊装时采用对称吊点进行，防止中心立柱受力不均匀。3.4.5在罐壁倒数第二层至最下层带板顶升组装焊接时，罐各带板间附件安装的组装顺序如下：DN600管DN80管[200围板→立缝焊接→顶升→环缝点焊→最后一道立缝组对焊接→环缝焊接→松开起升系统并降低至起始位置→切割胀圈→补焊部分未焊接的部位→焊接胀圈。3.4.5.1胀圈制作安装示意图如图3-4.3.4.5.2倒数第二层至最下层带板依次组装焊接，每带板焊接完成后，根据要求经检验垂直度、椭圆度、直径、焊缝外观及焊缝内部质量等合格后，才能进行提升。提升前，各带板上的预焊件必需完成，且经检验合格。3.4.5.3由于起升随着高度的增加重量会增加，在每次起升前应该仔细检查提升机的外观及焊缝，检查油压系统、千斤顶及锁紧装置是否有泄露、裂纹等情况。3.4.5.4操作平台的搭设：为方便罐体组对焊接，围绕罐基础四周应搭设牢固的操作平台，高度以方便操作为宜，一般为离罐底800mm~1200mm，内外搭设。3.4.6内浮顶安装（由于资料不全，待资料齐全后补充）。3.4.7梯子平台安装：平台安装难度不大，但是部分结构需要在吊车允许的范围内提前安装。3.4.8罐体开孔及管道安装按照图纸的方位要求进行施工，尽量避免由于焊接变形造成罐体局部塌陷。3.4.9焊接及及检验3.4.9.1储罐本体焊缝采用CO2气体保护焊进行焊接施工，其余部分（梯子、平图3-5立方米储罐胀圈制作安装示意图底板槽钢壁板顶升机壁板胀圈千斤顶台、栏杆等）采用手工电弧焊焊接，焊丝选用H08Mn2A，电焊条选用J422(E4303)。3.4.8.2焊接工艺参数见表3-3焊接工艺参数表3-3焊接方法焊接位置焊接电流焊接电压备注CO2气体保护焊罐体150-200A22±2焊丝1.5-2mm手工电弧焊接管及附件115-160A22±2焊条φ3.2mm3.4.9.3焊缝外观检查·底层罐壁内侧与罐底边缘板连接的角焊缝，应焊成下凹形圆滑过渡的不等边角焊缝，并打磨光滑。·罐壁内侧纵、环焊缝余高不得大于1mm，且不允许有损伤内浮盘密封件的缺欠存在。3.4.9.4罐体的对接焊缝应进行射线探伤，其中底板对接焊缝100%探伤，底层罐壁的纵焊缝和底层罐壁与第二层罐壁之间的T型焊缝应100%探伤，其余焊缝探伤率为T型焊缝15%，纵焊缝10%，环焊缝1%，GB3323-87Ⅲ级合格。未进行无损探伤的焊缝应进行煤油渗透试验。3.5罐体检验及试验3.5.1包括以下几个内容：1、罐底的真空试验，2、罐盛水试验。3.5.2罐底的真空试验：3.5.2.1罐底板真空试验前的准备工作·罐底板真空箱试验在罐底板焊缝全部焊接完成且焊缝经过无损检验合格后进行。·施工现场需要制作真空箱二个，尺寸如下：真空表玻璃真空泵接头260800·现场需要准备真空泵2台,真空度范围为：-0.2Mpa~0.05Mpa。·真空箱试验压力负压值不得高于–53Kpa。3.5.2.2真空箱试验方法·试验前，将底板焊缝表面及焊缝两侧50mm范围内，用钢丝刷处理干净。焊缝清理干净后，用发泡剂（肥皂水或洗涤灵等）均匀涂刷在待试验焊缝表面。·在待试验焊缝上部罩上真空箱，真空箱与贮罐底板接触部位用腻子进行密封。·连接好真空泵，检查真空表。·启动真空泵，观察真空表的压力；当真空度达到试验真空度时，关闭阀门、关闭真空泵，借助手电照明仔细检查试验焊缝是否发泡，如果没有泡沫出现，则认为该部位焊缝真空箱试验合格；否则，认为该试验部位焊缝真空箱试验失败，在该部位作好标记，对该焊缝进行返修，返修工艺与正式焊接工艺相同，返修合格后，进行无损检查，检查合格后，再次进行真