國(guó)產(chǎn)15×104m3外浮頂原油儲(chǔ)罐建造技術(shù)

夏吉龍 賈春洪 遲煥娟

中國(guó)石油天然氣第七建設(shè)公司 山東青島 266061

國(guó)產(chǎn)15×104m3外浮頂原油儲(chǔ)罐建造技術(shù)

夏吉龍 賈春洪 遲煥娟

中國(guó)石油天然氣第七建設(shè)公司 山東青島 266061

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，石油和成品油的需求劇增。我國(guó)已成為石油進(jìn)口大國(guó)，石油已成為國(guó)家重要的戰(zhàn)略物資，它直接關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家安全，大型立式鋼制儲(chǔ)罐是石油化工行業(yè)非常重要的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備。目前我國(guó)大型儲(chǔ)罐的施工建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的高速發(fā)展期，正從10×104m3向20×104m3大型化發(fā)展，罐體鋼板也從原先的進(jìn)口向國(guó)產(chǎn)化發(fā)展。大型原油儲(chǔ)罐建造的工藝方法，對(duì)油庫(kù)質(zhì)量安全及工期具有決定性意義。本文以中國(guó)石油廣西欽州100×104m3原油商業(yè)儲(chǔ)備庫(kù)工程4座15×104m3外浮頂原油儲(chǔ)罐建造為例，介紹15×104m3外浮頂原油儲(chǔ)罐從罐底、罐壁、浮頂及附件等施工技術(shù)?？偨Y(jié)國(guó)產(chǎn)15×104m3外浮頂原油儲(chǔ)罐建造施工技術(shù)，為國(guó)產(chǎn)大型儲(chǔ)罐建造發(fā)展提供借鑒和參考。

15×104m3外浮頂原油儲(chǔ)罐 組裝焊接 建造

中國(guó)石油廣西欽州100×104m3原油商業(yè)儲(chǔ)備庫(kù)工程中，單臺(tái)容積最大15×104m3外浮頂原油儲(chǔ)罐是采用國(guó)產(chǎn)鋼板設(shè)計(jì)建造，儲(chǔ)罐主體主要由六部分組成：罐底、罐壁（八節(jié)）、雙盤外浮頂、抗風(fēng)圈、加強(qiáng)圈、梯子，罐體高度主要由各節(jié)壁板組成，結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。單臺(tái)儲(chǔ)罐主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：公稱容積：150000m3，儲(chǔ)罐內(nèi)徑：Φ100000mm，儲(chǔ)罐金屬總重：3125t，罐壁高度：21800mm，罐壁材質(zhì)及厚度：08MnNiVR(第一到五節(jié))、Q345R（第六節(jié)）、Q235B（第七、八節(jié)），設(shè)計(jì)壓力：常壓，設(shè)計(jì)溫度：70℃，雙盤浮頂金屬重：約900t。

1 建造方法及程序

壁體建造采用內(nèi)掛三角架懸掛平臺(tái)正裝法施工，壁板立縫采用氣電立焊（EGW），橫縫采用埋弧自動(dòng)焊(SAW)；罐底板采用半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊打底、碎絲填充埋弧自動(dòng)焊焊接；在罐基礎(chǔ)上劃出中心線和底板外邊緣圓周線，按排板圖鋪設(shè)罐底板；在底板邊緣板壁板位置焊接內(nèi)外兩圈擋板，組裝第一圈壁板并用斜撐支撐固定，立縫用夾具定位后采用氣電立焊進(jìn)行焊接；安裝內(nèi)部三角架懸掛平臺(tái)，作為作業(yè)平臺(tái)，組裝第二節(jié)壁板并焊接立縫，采用埋弧自動(dòng)橫焊焊接第一節(jié)壁板橫縫；在第二節(jié)壁板上安裝內(nèi)部三角架懸掛平臺(tái)，依次安裝各節(jié)壁板；壁板與罐底板的T角縫先用手工電弧焊打底，再用埋弧自動(dòng)焊焊接；浮頂在臨時(shí)搭設(shè)的臺(tái)架上施工。先鋪設(shè)浮頂?shù)装澹缓蟀惭b桁架、隔板，安裝浮頂頂板及附件，浮頂全部采用焊條電弧焊焊接。最后安裝中央排水系統(tǒng)、導(dǎo)向管、量油管及其它附件；充水試壓、浮頂試升降并進(jìn)行基礎(chǔ)預(yù)壓；安裝一、二次密封和刮蠟器。本建造方法做到了壁板與浮頂安裝同時(shí)進(jìn)行，并在其間穿插附件安裝，縮短了整個(gè)儲(chǔ)罐的建造周期，具體建造程序見圖2。

2 罐底安裝

(1）邊緣板安裝

基礎(chǔ)驗(yàn)收合格后，根據(jù)罐底板排板圖，采用“+字交叉法”確認(rèn)基礎(chǔ)中心點(diǎn)及“+”字中心線方位。確定扇形邊緣板的鋪設(shè)半徑時(shí)，應(yīng)考慮邊緣板下料時(shí)放大后的實(shí)際半徑及基礎(chǔ)坡度來確定放線半徑。計(jì)算公式如下：

式中：RC：實(shí)際放線半徑=50185

R：邊緣板下料的實(shí)際半徑（按設(shè)計(jì)半徑放大0.6～0.8‰）取0.8‰=50180mm

A：基礎(chǔ)驗(yàn)收時(shí)測(cè)得的實(shí)際坡度值為15‰。

根據(jù)15×104m3罐底板邊緣板實(shí)際半徑為50185mm，在罐基礎(chǔ)上劃出扇形邊緣板鋪設(shè)外圓周，用經(jīng)緯儀劃出邊緣墊板鋪設(shè)位置如圖3，根據(jù)邊緣板配置起始位置及罐基礎(chǔ)上放線位置，確定邊緣板組裝起點(diǎn)，依次組裝，其焊道根部間隙：外側(cè)為6mm，內(nèi)側(cè)為10mm。每鋪設(shè)完90°范圍進(jìn)行一次排列檢查和調(diào)整；鋪設(shè)過程中，邊緣板與墊板一側(cè)點(diǎn)焊，一側(cè)處于自由狀態(tài)；邊緣板鋪設(shè)完成后，進(jìn)行整體間隙檢查調(diào)整。

(2）中幅板鋪設(shè)

根據(jù)罐底排板圖按“+”字中心線方位，由中心向邊緣鋪設(shè)大板。鋪設(shè)中檢查配置、組裝情況，并按焊接順序進(jìn)行定位焊。中幅板小板下料尺寸比實(shí)際量取數(shù)（或理論）值放大200mm，以彌補(bǔ)罐底焊接收縮量，同時(shí)要保證對(duì)接間隙5mm見圖4，以有利于打底焊時(shí)與墊板焊透。

(3）罐底收縮縫、龜甲縫組對(duì)

當(dāng)罐底與罐壁T角焊縫全部焊接完，即可組對(duì)全部的收縮縫，收縮縫焊接完后，首先劃線用半自動(dòng)切割機(jī)將中幅板多余的部分切除（同時(shí)切出坡口），再將異型中幅板端部預(yù)留的焊縫及中幅板與邊緣板間的焊縫（龜甲縫）一起組對(duì)完，罐底板的組裝全部完成。

(4）罐底板焊接

邊緣板間的焊接采用焊條電弧焊，所有焊工必須均勻分布，按照同一方向同時(shí)焊接，保證罐底邊緣板焊接收縮均勻。罐底中幅板焊接采用CO2氣體保護(hù)焊+埋弧碎絲填充焊。龜甲縫焊接采用焊條電弧焊封底+埋弧碎絲填充焊，在安裝第一圈壁板之前，首先進(jìn)行邊緣板外側(cè)300mm焊縫的焊接。罐底中幅板焊接：先焊短縫，后焊長(zhǎng)縫，中幅板長(zhǎng)焊縫由罐中心焊縫開始依次向兩側(cè)焊接，從而預(yù)防焊接變形，保證焊接質(zhì)量，同時(shí)減少焊接過程中焊機(jī)倒運(yùn)工作。具體罐底板自動(dòng)焊焊接順序如圖5所示。

3 罐壁安裝

(1）罐壁板安裝半徑確定

考慮焊接收縮影響，確定壁板安裝沿罐底板放線斜內(nèi)徑為：

式中：RC：壁板實(shí)際放線內(nèi)徑；R：壁板圖示內(nèi)徑50000mm；

N：第一節(jié)壁板立縫數(shù)量25；A：罐基礎(chǔ)坡度值15‰。

罐底板組裝完，罐底邊緣板對(duì)接焊縫外側(cè)300mm全部焊接完，并探傷合格，在邊板上劃出安裝半徑后，同時(shí)劃出輔助檢查圓。并用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確確定每張壁板的安裝位置（即第一圈壁板的立縫位置），并檢查第一圈壁板上的開孔位置是否符合設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求。

(2）第一節(jié)壁板安裝

沿組裝圓點(diǎn)焊組裝擋板，根據(jù)排板圖和放線位置，采用用50T履帶或汽車吊車并使用吊梁進(jìn)行壁板的吊裝如圖6所示。首先從進(jìn)出油管口板開始安裝，沿逆時(shí)針或順時(shí)針逐張排列（也可沿兩個(gè)方向同時(shí)安裝）。第一張板在內(nèi)側(cè)加二根帶有加減絲的支撐管，以后每張板加一根帶有加減絲的支撐管，相鄰兩板之間用立縫夾具連接，以進(jìn)行立縫間隙、上口水平度、弧度及錯(cuò)邊等的粗調(diào)。罐壁組裝完成后，按先調(diào)整橢圓度，再調(diào)整上口水平度，最后調(diào)整垂直度的次序來調(diào)整“三度”。橢圓度：用組裝擋板及方銷子、立縫夾具進(jìn)行調(diào)整。水平度：用方銷子或千斤頂調(diào)整。垂直度：用加減絲支撐杠和立縫夾具進(jìn)行調(diào)整。在第一節(jié)壁板立縫焊接后，應(yīng)再次對(duì)“三度”進(jìn)行檢查調(diào)整，以作為第二層壁板組裝的基準(zhǔn)。檢查橢圓度用弧形樣板，檢查上口水平度用鋼卷尺和水準(zhǔn)儀，檢查垂直度用線墜。

(3）第二節(jié)至第八節(jié)壁板安裝

第二節(jié)至第八節(jié)壁板安裝在已焊接完的下層壁板檢查合格后進(jìn)行。每節(jié)壁板安裝順序?yàn)椋捍b壁板在地面組焊組裝用各種夾具，包括立縫眼塊、橫縫組裝龍門板、固定腳手架用掛板等（焊接位置、方式與第一節(jié)壁板相同）。組裝第二帶板前在第一帶板上搭設(shè)一圈內(nèi)部三腳架懸掛平臺(tái)作為作業(yè)平臺(tái)，以供第二帶板組裝焊接用；待第二帶板焊接完成之后，將三腳架懸掛平臺(tái)放在第三節(jié)板上（如圖7、8所示）；以后各層循環(huán)進(jìn)行。在靠近罐人孔處搭設(shè)斜梯，以供作業(yè)人員上、下作業(yè)平臺(tái)，在浮頂施工時(shí)將浮頂下面的斜梯拆除，安裝在浮頂上面。

(4)罐壁板對(duì)接焊縫焊接

壁板焊接前調(diào)整坡口對(duì)口尺寸，縱縫對(duì)口間隙為5mm、不留鈍邊，環(huán)縫對(duì)口間隙為0～2mm。儲(chǔ)罐第一、二、三圈壁板立縫為x型坡口，其余各圈壁板立縫均為v型坡口；環(huán)縫為K型坡口，壁板焊接應(yīng)先焊縱縫，再焊環(huán)縫。

縱縫焊接前，先焊上定位及防變形用龍門板，具體形式如圖9所示，然后拆下縱縫組對(duì)卡具，采用氣電立焊機(jī)進(jìn)行焊接，第一、二、三節(jié)壁板立縫雙面焊采用3臺(tái)自動(dòng)立焊機(jī)對(duì)稱分布、同向施焊，焊接時(shí)先焊外側(cè)，焊接完畢進(jìn)行清根、打磨、磁粉探傷，檢查合格后再焊內(nèi)側(cè)，縱縫焊接時(shí)壁板上端加熄弧板（如圖10）。其他各節(jié)壁板立縫均為外側(cè)單面焊接。第一節(jié)壁板立縫下端約600mm采用焊條電弧焊。第二節(jié)至第八節(jié)壁板立縫下端50～70mm左右采用焊條電弧焊。

壁板橫縫采用埋弧橫縫自動(dòng)焊接工藝（見圖11）。壁板橫縫在罐內(nèi)側(cè)坡口點(diǎn)焊。點(diǎn)焊長(zhǎng)度100mm左右，間距300mm為宜。各節(jié)壁板的橫縫均需要雙面焊接成型。第一遍焊完后，對(duì)未焊透或成形不良的部位要打磨、修補(bǔ)。其每遍焊接的起弧和收弧部位應(yīng)錯(cuò)開100mm以上。焊接順序?yàn)椋和鈧?cè)焊縫焊完→內(nèi)側(cè)焊縫清根→內(nèi)側(cè)焊接。內(nèi)側(cè)清根采用磨光機(jī)進(jìn)行，焊道清理完畢后進(jìn)行PT檢測(cè)，合格后方可進(jìn)行內(nèi)側(cè)焊縫焊接。壁板橫縫焊接時(shí)使用8臺(tái)橫焊機(jī)均勻分布，同時(shí)同向施焊，橫縫自動(dòng)焊機(jī)見圖12。

(5）罐底與罐壁T角焊縫焊接

T角焊縫焊接前安裝防變形卡具，將第一圈壁板與底板邊緣板垂直固定，焊縫內(nèi)外側(cè)焊縫采用手工電弧焊打底，T角縫內(nèi)側(cè)采用埋弧自動(dòng)平焊進(jìn)行填充、蓋面；外側(cè)焊縫使用手工電弧焊填充、蓋面。T角焊縫的焊接順序：內(nèi)外側(cè)第一道手工打底→拆除外側(cè)固定塊及方楔子→磁粉探傷檢查→外側(cè)手弧焊填充、蓋面→拆內(nèi)側(cè)固定塊及方楔子→磁粉探傷檢查→內(nèi)側(cè)自動(dòng)焊蓋面。第一圈壁板與底板邊緣板的T角焊縫，必須滿足圖樣要求，其圓弧需在焊滿圖樣規(guī)定的焊接尺寸后，再焊接形成圓弧過渡，該焊縫的最終尺寸不得小于規(guī)定值。

4 浮頂安裝

(1）浮頂安裝順序（如圖13）。

(2）浮頂臨時(shí)臺(tái)架安裝。

浮頂組裝在浮頂臨時(shí)臺(tái)架上進(jìn)行(如圖14)，臨時(shí)臺(tái)架高度比正式支柱高50mm，以便浮頂正式支柱的高度調(diào)整。臨時(shí)臺(tái)架的施工原則是橫梁、支柱搭設(shè)后要橫平豎直，在支柱的不同方向看支柱成直線布置，橫梁在同一水平面上成等邊三角形布置。上下支柱通過螺母和插拴連接后，由罐底中心向外進(jìn)行安裝，中心支柱和第一環(huán)的支柱要點(diǎn)焊在罐底中幅板上，第一環(huán)的支柱和橫梁安裝完后就已成六個(gè)三角形相互連接的穩(wěn)定性布置，然后再繼續(xù)安裝外環(huán)的支柱和橫梁。整個(gè)罐底最大半徑為50m，安裝時(shí)只需安裝到罐底半徑的48.8m處即可。

（3）浮頂?shù)装灏惭b

浮頂?shù)装宓陌惭b使用條形排板方式，板與板之間進(jìn)行搭接，一般搭接寬度≥30mm。鋪板時(shí)，從中心開始順次向外鋪設(shè)，為保證浮頂?shù)膸缀纬叽?，板安裝直徑放大60mm。浮頂?shù)装灏惭b時(shí)，先用吊車把板分若干堆，均勻的存放到浮頂胎架的不同部位，絕不允許集中堆放。每堆存放不得超過2t，吊車落板時(shí)要輕穩(wěn)。在浮頂胎架上安裝橡膠墊板，用卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑車配合拖板到位進(jìn)行安裝。排板時(shí)，把三張板重疊處，最上面的板割成一斜角。這種做法防止邊緣翹起，便于安裝和焊接。浮頂?shù)装灏惭b后，只進(jìn)行定位點(diǎn)焊，點(diǎn)焊注意使各板長(zhǎng)邊壓實(shí)靠緊，焊接前再進(jìn)行壓縫點(diǎn)焊。然后進(jìn)行浮頂構(gòu)件(環(huán)向、徑向隔板、加強(qiáng)筋)所在部位焊縫的焊接，焊縫長(zhǎng)度300mm左右為宜，焊后真空試漏合格。

（4）浮頂邊緣環(huán)板，隔板和加強(qiáng)筋的安裝：

在浮頂船艙底板上，按照其隔板和加強(qiáng)筋安裝基準(zhǔn)線分別劃出邊緣環(huán)向隔板、徑向隔板、加強(qiáng)筋、浮頂支柱、集水坑、呼吸閥、透氣閥、浮頂人孔等的位置線，劃線后用油漆作出明顯的標(biāo)記。

（5）浮頂船艙頂板的安裝

船艙頂板一般為一字形排板，板與板之間進(jìn)行搭接，一般搭接寬度≥30mm。鋪設(shè)方法與浮船底板相同，搭接縫點(diǎn)焊完畢后，點(diǎn)焊頂板與浮船隔板、桁架。

（6)浮頂?shù)暮附?/p>

浮頂?shù)暮附硬捎煤笚l電弧焊焊接方法。焊接時(shí)應(yīng)采取防變形措施，采用小焊接規(guī)范，掌握好焊接順序，以確保整個(gè)浮頂?shù)膸缀涡螤詈统叽?。浮船板的焊接從罐中心開始，均布焊工，對(duì)稱進(jìn)行焊接。焊接順序?yàn)椋合群付毯缚p，后焊長(zhǎng)焊縫，先焊中部焊縫，后焊兩邊焊縫。浮頂邊緣板的焊接我們采用多名焊工分段、對(duì)稱朝一個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行施焊的方法進(jìn)行。浮頂?shù)装宓拇罱雍缚p的上表面為連續(xù)焊，下表面為斷續(xù)焊，浮頂船艙的焊接在浮頂組裝后進(jìn)行。

（7)浮頂附件的安裝

浮頂附件由船艙人孔、支柱、集水坑、透氣閥、量油管口、呼吸閥、浮梯軌道、刮臘裝置、密封系統(tǒng)、泡沫擋板及中央排水管等組成，先在罐外進(jìn)行預(yù)制，待浮頂焊完后，先按照?qǐng)D紙標(biāo)定的位置進(jìn)行測(cè)量、放線、劃出各個(gè)附件的安裝位置線，把船艙人孔開孔，然后到各個(gè)區(qū)域?qū)φ崭№數(shù)装迳蟿澗€位置，準(zhǔn)確確定支柱套管、集水坑、浮頂人孔、自動(dòng)通氣閥、量油管口、呼吸閥、浮頂軌道等的位置，確定后進(jìn)行上述各項(xiàng)的開孔、安裝和焊接。再進(jìn)行刮臘密封等附件的安裝，最后進(jìn)行泡沫擋板的安裝和焊接以及浮頂中央排水管的安裝和焊接。

浮頂支柱安裝時(shí)，先調(diào)整其高度。按其設(shè)計(jì)高度預(yù)留出100mm調(diào)整量，安裝支柱用銷子固定在套管上，每根支柱都安裝后，即可拆除浮頂胎架，并從人孔將其導(dǎo)出，臺(tái)架拆除后，即可進(jìn)行浮頂?shù)酌娓鞲郊陌惭b和焊接。浮頂支柱的再調(diào)整是在充水試驗(yàn)后，浮船支柱接觸罐底之前進(jìn)行。其調(diào)整方法是放水至水位至浮頂位置時(shí)停止放水，調(diào)整各個(gè)支柱的實(shí)際需要長(zhǎng)度。

5 加強(qiáng)圈及抗風(fēng)圈安裝

（1）加強(qiáng)圈及抗風(fēng)圈的設(shè)計(jì)采用腹板上焊制型鋼的型式?？癸L(fēng)圈的預(yù)制方法為，先放線進(jìn)行腹板的切割，后用鉆床將雨水孔鉆完，最后，在鋼制平臺(tái)上安裝好各種工卡具，將邊緣型鋼組裝在腹板上，并壓實(shí)在平臺(tái)上，焊接時(shí)采用兩邊對(duì)稱跳焊法進(jìn)行焊接。

（2）抗風(fēng)圈腹板內(nèi)弧的切割曲率同相應(yīng)壁板的外圓半徑相同，為保證其安裝精度，切割后用弧形樣板進(jìn)行檢查，其誤差不得大于1.5mm，有超差的必須進(jìn)行調(diào)整修補(bǔ)。

（3）抗風(fēng)圈及加強(qiáng)圈的安裝在上帶板焊完后進(jìn)行，先在壁板上劃分，進(jìn)行三角支架的安裝并焊好。安裝時(shí)一段抗風(fēng)圈及加強(qiáng)圈兩端利用掛壁小車鋪助就位。從直徑相對(duì)位置朝同一方向開始安裝，用掛壁小車，千斤頂和其他工具，調(diào)整好位置，使其內(nèi)弧與壁板壓緊靠實(shí)，進(jìn)行點(diǎn)固焊，同時(shí)與三角架點(diǎn)固到一起。

（4）抗風(fēng)圈安裝點(diǎn)固焊后，先焊抗風(fēng)圈與三角架間的焊縫，接著焊接抗風(fēng)圈間的焊縫，多名焊工均勻分布進(jìn)行對(duì)稱焊接。采用跳焊和分段退焊法進(jìn)行焊接，同一方向同時(shí)開始焊接抗風(fēng)圈與罐壁板的角焊縫，焊接焊縫采用背杠等措施防止變形。

6 梯子等其他構(gòu)件安裝

（1）包邊角鋼、盤梯及平臺(tái)等罐壁附件在平臺(tái)上預(yù)制。盤梯分段安裝，盤梯平臺(tái)整體安裝，量油管平臺(tái)整體安裝，浮梯預(yù)制成兩段，其中一段留出300mm調(diào)整量，待量油管平臺(tái)上和浮頂上的軌道安裝完后，實(shí)測(cè)其尺寸，然后把轉(zhuǎn)動(dòng)浮梯組對(duì)起來，預(yù)制浮梯時(shí)注意起拱度，組對(duì)后，浮梯整體吊裝，吊裝時(shí)注意防止彎曲和變形。

（2）盤梯及平臺(tái)的三角架、墊板、按圖紙尺寸隨著罐壁的安裝而安裝，并且焊接完善。盤梯的中間平臺(tái)，并將盤梯中間平臺(tái)的扶手、欄桿等安裝焊接完，罐壁包邊角鋼安裝焊接完，量油管安裝位置準(zhǔn)確，與抗風(fēng)圈孔配合恰當(dāng)，連接可靠。量油管上部平臺(tái)安裝完，下部支撐定位，導(dǎo)向裝置安裝后，進(jìn)行量油管的安裝，量油管預(yù)制成整體，注意其平直度一定達(dá)到要求，安裝時(shí)注意其垂直度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）包邊角鋼先壓制成弧形，用弧形樣板檢查，其間隙不大于2mm，在平臺(tái)上檢查，其翹曲變形不超過4mm，包邊角鋼焊接用手工電弧焊。

7 建造質(zhì)量檢驗(yàn)及返修技術(shù)

（1)罐底焊縫無損檢測(cè)及嚴(yán)密性試驗(yàn)

罐底邊緣板在兩側(cè)100mm范圍內(nèi)進(jìn)行超聲波檢測(cè)，邊緣板坡口表面進(jìn)行磁粉檢查，罐底板焊縫全部進(jìn)行真空試漏，試驗(yàn)壓力不低于-53KPa。真空試漏的示意圖如圖15所示：中幅板焊縫接頭處、龜甲縫、邊緣板、大角縫內(nèi)外側(cè)均進(jìn)行100%的磁粉探傷，合格后方能進(jìn)行下道工序的焊接。大角縫在充水試驗(yàn)前后對(duì)內(nèi)外側(cè)均進(jìn)行100%的磁粉探傷。罐底邊緣板外端300mm范圍內(nèi)進(jìn)行100%RT檢查。

（2）罐壁無損檢測(cè)

第一、第二圈壁板縱縫及其之間的環(huán)縫進(jìn)行100%射線探傷檢查，第二至六圈的壁板所有T型接頭及焊接起弧處進(jìn)行100%射線探傷檢查，第七至八圈的壁板所有T型接頭及焊接起弧處進(jìn)行100%射線探傷檢查；第三至六圈壁板間的縱焊縫，每名焊工焊接的每種板厚,在最初3m焊縫的任意部位取300mm進(jìn)行探傷；以后不考慮工人數(shù),對(duì)每種板厚在30m焊縫及其尾數(shù)內(nèi)的任意部位取300mm進(jìn)行射線探傷。除第一、二圈間環(huán)縫外，其余每條環(huán)縫，每臺(tái)焊機(jī)焊接的最初焊道3m焊縫的任意部位取300mm進(jìn)行RT檢查，以后每60m焊縫及其尾數(shù)內(nèi)任意部位取300mm進(jìn)行射線探傷。第一圈開口接管和補(bǔ)強(qiáng)板間角焊縫，在焊接完初層后，和全部焊接完畢后各進(jìn)行一次磁粉探傷。充水試驗(yàn)后再次對(duì)這些角焊縫進(jìn)行磁粉檢查。射線檢測(cè)不合格時(shí)，應(yīng)在該檢測(cè)長(zhǎng)度的兩端延伸300mm作為補(bǔ)測(cè)，如補(bǔ)測(cè)不合格，應(yīng)繼續(xù)延伸進(jìn)行檢查。所有抽查的每一部位的射線探傷長(zhǎng)度（每張拍片長(zhǎng)度）不小于300mm。

（3)浮頂焊縫無損檢測(cè)及嚴(yán)密性試驗(yàn)

浮頂船艙底板及頂板搭接焊縫應(yīng)進(jìn)行-53kPa的真空試漏；浮艙內(nèi)外邊緣板對(duì)接焊縫、浮艙隔板角焊縫應(yīng)進(jìn)行煤油試漏；浮頂浮艙應(yīng)逐一進(jìn)行80mm水柱的壓縮空氣嚴(yán)密性試驗(yàn)。浮艙氣密性試驗(yàn)的示意圖如圖16所示，浮頂人孔、呼吸閥等附件在穿過浮頂處的連續(xù)焊縫，應(yīng)進(jìn)行煤油滲透試驗(yàn)。

（4)焊縫返修技術(shù)要求

焊縫表面缺陷，超過焊縫表面質(zhì)量要求規(guī)定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行打磨修補(bǔ)或補(bǔ)焊，打磨修補(bǔ)后的鋼板厚度不應(yīng)小于鋼板的名義厚度。罐壁縱縫出現(xiàn)底片不合格時(shí)，除缺陷部位進(jìn)行修補(bǔ)再拍片外，該焊縫近缺陷端應(yīng)追加一個(gè)拍片點(diǎn)（每個(gè)拍片點(diǎn)的最小有效長(zhǎng)度不得小于300mm），如仍不合格則應(yīng)沿兩側(cè)繼續(xù)拍片，直至合格為至，并至少對(duì)該條焊縫進(jìn)行100%的射線探傷檢查，且應(yīng)對(duì)該焊工所焊的其它焊縫進(jìn)行抽查。罐壁環(huán)縫出現(xiàn)底片不合格時(shí)，除缺陷部位進(jìn)行修補(bǔ)再拍片外，該焊縫的近缺陷端應(yīng)各追加一個(gè)拍片點(diǎn)（每個(gè)拍片點(diǎn)的最小有效長(zhǎng)度不得小于300mm），如仍不合格則應(yīng)沿兩側(cè)繼續(xù)拍片，直至合格為至，且應(yīng)對(duì)該焊工所焊的其它焊縫進(jìn)行抽查。罐底板對(duì)接焊縫出現(xiàn)不合格時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)，并按原規(guī)定方法進(jìn)行檢查探傷，并達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。焊縫拍片內(nèi)部缺陷，在焊接修補(bǔ)前，應(yīng)探測(cè)缺陷埋置深度，確定清除面，清除深度不宜超過板厚的2/3，修補(bǔ)長(zhǎng)度不應(yīng)小于50mm。焊縫的修補(bǔ)宜采用回火焊道，并應(yīng)與主體焊縫平緩過渡。

8 充水試驗(yàn)

（1）充水試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

充水試驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探資料和基礎(chǔ)地基處理方案，按地基承載力的情況認(rèn)真編制詳細(xì)的充水試驗(yàn)方案。并做好以下工作：

①罐體和浮頂主體及所有附件及其它與罐體焊接的構(gòu)件全部施工完畢檢查合格；

②罐體的幾何尺寸、焊接質(zhì)量以及需進(jìn)行無損檢測(cè)的部位已全部檢測(cè)合格，且資料齊全準(zhǔn)確；所有與嚴(yán)密性試驗(yàn)有關(guān)的焊縫，不得涂刷油漆。

③浮頂?shù)装逭婵赵嚶⒏∨撁河驮嚶┖蜌饷茉囼?yàn)合格，且內(nèi)部經(jīng)全面的目視檢查合格浮頂排水管水壓試驗(yàn)合格，

④應(yīng)檢查是否有妨礙浮頂上升的固定件，如浮頂支柱下部經(jīng)檢查確認(rèn)未與墊板間焊接，焊疤、焊瘤是否打磨平滑，且罐內(nèi)雜物、焊渣及塵土等均應(yīng)清除干凈。

⑤壁板下部的沉降觀測(cè)點(diǎn)已進(jìn)行了上水前的標(biāo)高值測(cè)量，并做好記錄；臨時(shí)水線是否接通，排水措施已完善，儲(chǔ)罐經(jīng)充水前的聯(lián)合檢查，各方確認(rèn)合格，同意充水。

（2）充水試驗(yàn)要求及檢查主要內(nèi)容

應(yīng)采用河水進(jìn)行充水試驗(yàn)，水溫不應(yīng)低于15℃，充水試驗(yàn)需用水量：155500m3（單臺(tái)罐），罐入口水壓力：不小于0.25Mpa，充水高度：19.8m。儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)完畢后，二分之一的試驗(yàn)用水通過管線自然流入另一臺(tái)罐內(nèi)，剩余部分通過水泵抽至另外一臺(tái)罐中。對(duì)于罐內(nèi)無法排凈的積水，采用人工清理將殘水清除罐外。最后一臺(tái)罐的試驗(yàn)用水，通過排水管線排至業(yè)主指定的地點(diǎn)。充水過程中檢查的主要內(nèi)容為：

①罐底嚴(yán)密性

②罐壁強(qiáng)度及嚴(yán)密性

③浮頂?shù)纳翟囼?yàn)及嚴(yán)密性

④浮頂排水管的嚴(yán)密性

⑤基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)。

（3)充水試驗(yàn)

充水試驗(yàn)過程

自開始充水至600mm時(shí)，停止充水對(duì)罐底板進(jìn)行滲漏檢查，無滲漏則上水至浮頂剛好浮起，停止充水對(duì)船艙進(jìn)行滲漏檢查，合格后充水至1/2液位（10.1m）停止充水沉降觀測(cè)一天，充水至3/4液位（15.15m）時(shí)停水沉降觀測(cè)一天。充水至設(shè)計(jì)最高液位保持48h，經(jīng)觀測(cè)，儲(chǔ)罐強(qiáng)度、嚴(yán)密性及基礎(chǔ)沉降符合要求后放水。放水時(shí)應(yīng)控制放水速度，液位下降每天不大于3m。放水至2.4m水位時(shí)，關(guān)閉罐上全部的進(jìn)出口閥門，保持液位穩(wěn)定，對(duì)浮頂支柱進(jìn)行調(diào)整，之后再放水并清理罐內(nèi)殘余積水。

油罐充水試驗(yàn)檢查

①充水時(shí)應(yīng)檢查罐底的嚴(yán)密性：以基礎(chǔ)排水點(diǎn)無水，大腳焊縫處及底板與基礎(chǔ)之間無滲漏為合格。

②罐壁的強(qiáng)度及嚴(yán)密性檢查：當(dāng)充水到最高液位19.8m時(shí)，罐壁無滲漏、無異常變形為合格。

③浮頂?shù)纳翟囼?yàn)和嚴(yán)密性檢查應(yīng)以升降平穩(wěn)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)無卡澀現(xiàn)象，無變形，浮梯轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，浮頂與液面接觸部分無泄漏為合格。浮頂中央排水管升降自如。

④浮頂升降過程中，排水管的閥門應(yīng)保持開啟狀態(tài)，以浮頂集水坑內(nèi)無積水時(shí)（下雨后無法判斷），排水管內(nèi)無水連續(xù)流出為合格（排水管試壓后，管內(nèi)積水可隨著浮頂?shù)纳仙懦觯?/p>

⑤各項(xiàng)檢查完畢后，應(yīng)緩慢放水，放水到調(diào)整支柱水位（2.4m）時(shí)，暫停放水，將罐上全部的進(jìn)出口閥門關(guān)嚴(yán)，確保罐內(nèi)水位的穩(wěn)定，然后進(jìn)行浮頂支柱的調(diào)整。罐內(nèi)的試驗(yàn)用水排放后，應(yīng)將罐內(nèi)的污泥、雜物等徹底清除干凈。

（4)罐基礎(chǔ)沉降觀測(cè)

首先在罐四周不受基礎(chǔ)沉降影響的部位布設(shè)3～4個(gè)點(diǎn)作為二等水準(zhǔn)網(wǎng)，作為觀測(cè)的基準(zhǔn)，并應(yīng)測(cè)出二等水準(zhǔn)網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)的絕對(duì)標(biāo)高?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)保證在觀測(cè)每一個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，至少能同時(shí)觀測(cè)到一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)如圖17。測(cè)量時(shí)也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的不同情況選擇儲(chǔ)罐周圍不受試水沉降影響的構(gòu)筑物、設(shè)備基礎(chǔ)等固定物體作為二等水準(zhǔn)網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)。上水前測(cè)定24處基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高，上水過程中由專人進(jìn)行基礎(chǔ)觀測(cè)。沉降觀測(cè)標(biāo)記共24處，按圖紙要求均勻布置在環(huán)墻基礎(chǔ)外壁上。測(cè)量完畢后計(jì)算各觀測(cè)點(diǎn)的沉降值，并計(jì)算對(duì)基點(diǎn)的差異沉降值和相鄰點(diǎn)的差異沉降值。

儲(chǔ)罐充水時(shí)，第一次充水到液位高度1/2，進(jìn)行基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)，并將數(shù)值與充水前的觀測(cè)數(shù)值進(jìn)行對(duì)照，計(jì)算不均勻沉降量；當(dāng)未超過允許不均勻沉降量時(shí)，可繼續(xù)充水到的液位高度的3/4，進(jìn)行觀測(cè)計(jì)算沉降量；當(dāng)仍未超過允許的不均勻沉降量時(shí)，可繼續(xù)充水到最高操作液位，并分別在充水后和保持48h后進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)沉降量無明顯變化，即可放水；當(dāng)沉降量有明顯變化，則應(yīng)保持最高液位，進(jìn)行每天的定期觀測(cè)，直至沉降穩(wěn)定為止。

在充水過程中，如基礎(chǔ)發(fā)生不允許的沉降量或不均勻沉降（在沿罐壁圓周方向上，每10m弧長(zhǎng)內(nèi)的沉降差大于25mm時(shí)），應(yīng)立即停止充水，待處理后，方可繼續(xù)進(jìn)行充水。

9 結(jié)論

采用上述建造技術(shù)7個(gè)月完成了四臺(tái)15×104m3外浮頂原油儲(chǔ)罐建造施工，單臺(tái)儲(chǔ)罐從罐底鋪設(shè)到?jīng)_水試驗(yàn)最快用了60d。焊接一次合格率：橫縫埋弧自動(dòng)焊達(dá)97%，立縫氣電焊達(dá)99%，罐體、浮頂成型好，充水試驗(yàn)無滲漏，一次成功。為以后20×104m3等大型外浮頂儲(chǔ)罐的建造提供借鑒和參考。

TE4

B

1672-9323（2011）02-0050-07

2010-12-03）