柴油10 000 m3 儲(chǔ)罐施工安裝技術(shù)措施

張影濤

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江大慶 163000）

1 施工總體工藝流程

柴油儲(chǔ)罐安裝采用24 個(gè)10 t 倒鏈倒裝提升法的施工方法。在施工前首先要按照排版圖和施工圖進(jìn)行放樣，然后進(jìn)行下料與材料預(yù)制加工，除銹與防腐合格后的預(yù)制材料用胎具拉入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工，現(xiàn)場(chǎng)施工工序如下：鋪設(shè)罐底板→弓形邊緣板外緣300 mm 焊縫檢測(cè)探傷→墊板余量切割→焊接第九圈壁板→焊縫檢測(cè)探傷→罐壁包邊角鋼制安→焊接罐頂板→安裝罐內(nèi)提升系統(tǒng)→焊接第八圈壁板→提升第九圈壁板并組對(duì)焊接→焊縫檢測(cè)探傷→制安第七圈壁板→依次組裝第七至第一圈壁板→焊接儲(chǔ)罐所有焊縫。

在以上施工作業(yè)完成以后，在儲(chǔ)罐底做真空試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)合格后拆除提升系統(tǒng)并進(jìn)行清掃孔安裝，檢查無(wú)誤后進(jìn)行儲(chǔ)罐罐體充水試驗(yàn)，做好試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，檢查罐體變形情況并對(duì)儲(chǔ)罐基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀測(cè)。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 材料驗(yàn)收

（1）材料和附件要有質(zhì)量檢驗(yàn)合格證明文件。

（2）焊條與焊絲等焊接材料要有質(zhì)量檢驗(yàn)合格證明文件，要保證在有效期內(nèi)。

（3）儲(chǔ)罐罐體焊接所用的每一張鋼板材料，都要仔細(xì)進(jìn)行外觀檢查并記錄，鋼板表面質(zhì)量要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。

（4）檢查記錄鋼板表面的劃痕深度、銹蝕減薄量，要滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)鋼板厚度允許偏差的規(guī)定。

2.2 對(duì)儲(chǔ)罐基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)收

儲(chǔ)罐在安裝前，要按土建工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)文件對(duì)基礎(chǔ)表面尺寸進(jìn)行檢查與驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后填寫(xiě)相關(guān)記錄，然后方可進(jìn)行儲(chǔ)罐安裝作業(yè)。

2.3 施工主要機(jī)具設(shè)備工裝

（1）儲(chǔ)罐施工采用倒裝法，需要24 個(gè)10 t 倒鏈，1 套提升系統(tǒng)，10 t 拖板車(chē)，16 t 吊車(chē)，罐體焊縫采用人工電弧焊焊接。

（2）制作儲(chǔ)罐壁板運(yùn)輸胎具2 套，1 個(gè)放料用，1 個(gè)運(yùn)輸用，在運(yùn)輸過(guò)程與吊裝作業(yè)中使用胎具可以避免預(yù)制成形的儲(chǔ)罐壁板產(chǎn)生變形。

（3）制作罐底弓形邊緣板樣板及罐壁和罐頂弧形樣板。

3 儲(chǔ)罐制造預(yù)制加工

3.1 預(yù)制深度

（1）儲(chǔ)罐的罐底邊緣板、罐底中幅板、罐壁及主要附件等進(jìn)行預(yù)制加工，并按防腐質(zhì)量要求完成涂層施工后，方可運(yùn)入儲(chǔ)罐施工現(xiàn)場(chǎng)。預(yù)制合格的罐底弓形邊緣板以及在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的罐底中幅板，要求必須按照儲(chǔ)罐基礎(chǔ)對(duì)應(yīng)編號(hào)避免安裝順序出錯(cuò)。

（2）儲(chǔ)罐壁板預(yù)制，每圈預(yù)留一塊30～40 mm 切割余量的鋼板，其他全部預(yù)制成凈料，并打磨好坡口，預(yù)制好的壁板要按位置順序做好編號(hào)，按實(shí)際的順序從上到下用胎具運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于加熱器、包邊角鋼、保溫圈、加強(qiáng)圈等采取分段預(yù)制方式。

（3）罐底邊緣板預(yù)制時(shí)預(yù)留兩塊調(diào)整板，其余板預(yù)制成凈料。

（4）其他附件：導(dǎo)波管、調(diào)和入口管等全部預(yù)制成單件。吊裝罐壁板時(shí)，罐周?chē)璐钤O(shè)臨時(shí)平臺(tái)。

3.2 底板預(yù)制

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣，結(jié)合采購(gòu)鋼板尺寸，繪制排板圖。

（2）罐底的排板直徑要求按施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸放大0.15%。

（3）沿儲(chǔ)罐底半徑方向的邊緣板在預(yù)制時(shí)板材最小尺寸要求＞700 mm。

（4）中幅板在預(yù)制時(shí)長(zhǎng)度要求＞2000 mm，寬度要求＞1000 mm。

（5）與弓形邊緣板搭接的中幅板除留出搭接長(zhǎng)度外，應(yīng)預(yù)留出≥150 mm 的余量，作為焊接收縮的補(bǔ)償量。

（6）相鄰焊縫之間的間距要求＞200 mm。

3.3 壁板預(yù)制加工

依據(jù)施工圖設(shè)計(jì)圖樣，結(jié)合采購(gòu)鋼板的板幅繪制排板圖（圖1），要求如下。

（1）根據(jù)實(shí)際到貨板幅調(diào)整各圈壁板規(guī)格，在焊接時(shí)使隔圈縱焊縫保持在同一鉛垂線(xiàn)上，并逐圈錯(cuò)開(kāi)，焊縫間距要＞500 mm，焊縫間距宜為板長(zhǎng)的1/3。

（2）罐底邊緣板對(duì)接焊縫與底圈壁板的縱向焊縫的間距要＞200 mm。

（3）壁板長(zhǎng)度要求＞2000 mm，寬度要求＞1000 mm。壁板尺寸的允許偏差，應(yīng)符合如下規(guī)定：高AC、EF、BD 允許偏差±1 mm；長(zhǎng)CD、AB 允許偏差±1.5 mm；對(duì)角線(xiàn)差|BC-AD|≤2 mm；直線(xiàn)度BD、AC≤1 mm，CD、AB≤2 mm。

（4）壁板縱向焊縫與包邊角鋼對(duì)接接頭的間距要求＞200 mm。

（5）壁板縱向焊縫與加強(qiáng)圈對(duì)接焊縫間離要求＞300 mm。

（6）下料時(shí)須嚴(yán)格控制尺寸偏差，每張板必須有質(zhì)檢員檢驗(yàn)合格標(biāo)記，方可進(jìn)行壁板卷制。每塊成形后的壁板須經(jīng)質(zhì)檢員按標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格，并做上標(biāo)記，方可運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)。罐壁板在廠房?jī)?nèi)按規(guī)定進(jìn)行防腐處理，邊緣100 mm 范圍內(nèi)不刷。

圖1 壁板排板

3.4 構(gòu)件預(yù)制

保溫圈、加強(qiáng)圈、包邊角鋼等弧形構(gòu)件，在下料預(yù)制加工成型以后，使用弧形樣板檢查間隙要求＜2 mm，其翹曲變形要小于構(gòu)件長(zhǎng)度的0.1%，且＜4 mm。包邊角鋼、加強(qiáng)圈安裝前必須逐件按儲(chǔ)罐曲率用千斤頂配以三角支架進(jìn)行校形，檢查合格后方可運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。

4 罐底組裝

（1）在儲(chǔ)罐底板鋪設(shè)前，要把預(yù)制好的底板下表面涂刷合格的防腐涂料，要注意在底板邊緣50 mm 范圍內(nèi)不刷防腐涂料。

（2）確定弓形邊緣板鋪設(shè)外弓形邊緣板鋪設(shè)半徑Rc 。如圖2 所示。

Rc=，其中Ro為弓形邊緣板設(shè)計(jì)外半徑，θ 為按實(shí)測(cè)值計(jì)算的基礎(chǔ)坡度夾角，n 為弓形邊緣板數(shù)量，a 為每條焊縫收縮量。

（3）劃十字線(xiàn)。在罐中心的底板上劃好十字線(xiàn)，要求其與劃在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)上的十字線(xiàn)準(zhǔn)確重合，而板長(zhǎng)方向與正北0 °方向線(xiàn)平行。

（4）按排版圖安裝弓形邊緣板。鋪設(shè)完畢后，立即焊接弓形邊緣板外緣300 mm 對(duì)接焊縫，罐底焊縫理化檢測(cè)合格后，再進(jìn)行中幅板的安裝施工。鋪板時(shí)要注意不要破壞基礎(chǔ)上表面的瀝青砂，可以使用輪式吊板小車(chē)運(yùn)輸鋼板。

（5）中幅板搭接寬度在35～45 mm，在弓形邊緣板的上面搭接中幅板，其搭接寬度要求＞60 mm。中幅板與弓形邊緣板的搭接余量應(yīng)在罐底收縮焊縫焊接前切割掉。

（6）底板搭接接頭三層鋼板重疊部分要將上層底板切角，如圖3 所示。

圖2 弓形邊緣板鋪設(shè)

（7）罐底板定位焊后，所有搭接間隙≤1 mm。罐底焊接后局部凹凸變形的深度要求其＜50 mm，且變形長(zhǎng)度＜2%。

5 罐壁安裝

（1）在罐底邊緣板外緣300 mm 對(duì)接焊縫檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行第一圈罐壁組裝施工。

（2）計(jì)算確定壁板內(nèi)側(cè)劃線(xiàn)半徑Rb，如圖4 所示。

圖3 底板三層鋼板重疊部分的切角

Rb=，其中Ri為儲(chǔ)罐壁板設(shè)計(jì)內(nèi)半徑，θ 為按實(shí)測(cè)值計(jì)算的基礎(chǔ)坡度夾角，n 為儲(chǔ)罐第8 圈壁板縱縫數(shù)量，a 為第8 圈壁板縱縫焊接收縮量。

（3）劃線(xiàn)。以基礎(chǔ)中心為圓心，先以Rb為半徑劃出組裝圓。再以Rb-100 mm 為半徑劃圓作為測(cè)量橢圓度與垂直度的標(biāo)準(zhǔn)。兩個(gè)圓的圓周上間隔500 mm打一個(gè)沖眼。將以Rb-100 mm 為半徑的圓沿圓周均分100 等分，并將等分點(diǎn)用鉛油標(biāo)記好，并劃出連接組裝圓指向圓心的線(xiàn)段。在組裝圓上均勻分布100 個(gè)定位板。將脹圈、邊柱等工裝放于罐內(nèi)。

圖4 確定壁板內(nèi)側(cè)劃線(xiàn)半徑

（4）組裝第九圈壁板。壁板組裝完畢后，首先逐張檢查其垂直度、壁板上口水平度、組對(duì)間隙及錯(cuò)邊量，合格后立即組對(duì)點(diǎn)焊縱縫（0°和180°處縱縫除外），然后在罐內(nèi)側(cè)用臨時(shí)斜杠支撐，并固定住，每張壁板臨時(shí)斜杠為2 個(gè)。

（5）在0°和180°處縱縫兩側(cè)壁板安裝罐壁收口索具。

（6）罐內(nèi)靠近罐壁下緣焊脹圈限位板，安裝脹圈，用千斤頂調(diào)整脹圈脹緊程度。脹圈安裝前，嚴(yán)格按罐壁曲率進(jìn)行逐根校形。

（7）安裝包邊角鋼，包邊角鋼對(duì)接焊縫應(yīng)保證全焊透。

（8）在第九圈壁板縱向焊縫理化檢測(cè)合格后，再安裝第八圈壁板，并留兩道口不焊，用以調(diào)整，使用倒鏈鎖定緊固，提升第九圈壁板。

（9）調(diào)整完畢并檢查尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求后組對(duì)焊接，環(huán)縱焊縫理化檢測(cè)合格后，安裝第七圈壁板，調(diào)整脹圈及限位板的位置，提升第八圈壁板。依次完成所有壁板的安裝。

（10）在最后一圈壁板提升作業(yè)施工完畢后，拆除邊柱提升機(jī)具、卡緊鎖具等施工機(jī)具設(shè)備。

6 拱頂板的制作安裝

（1）在罐內(nèi)設(shè)置中心支架用以組裝拱頂，拱頂高度要比設(shè)計(jì)值高出50～80 mm。

（2）在臨時(shí)支架與包邊角鋼上，劃出每塊拱頂板的位置線(xiàn)，并焊接組裝擋板。

（3）在組裝拱頂時(shí)，吊裝立柱上方的罐頂板按實(shí)際位置預(yù)留一段先不上，待提升兩圈壁板后再進(jìn)行安裝。

（4）安裝拱頂中心頂板、透光孔、液位計(jì)及防護(hù)攔桿等。

（5）頂板焊接成形后，用弧形樣板檢查，間隙≤10 mm 。

（6）拱頂板的安裝結(jié)束后，最后進(jìn)行附件安裝。

7 結(jié)束語(yǔ)

儲(chǔ)罐的每一個(gè)安裝步驟都要進(jìn)行質(zhì)量檢查，焊接是儲(chǔ)罐制造的關(guān)鍵點(diǎn)，要做好理化檢測(cè)。在進(jìn)行充水試驗(yàn)前，所有附件及與罐體焊接相連的構(gòu)件應(yīng)全部施工完畢。在儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)前，所有與儲(chǔ)罐嚴(yán)密性有關(guān)的焊縫都不得涂刷防腐層，以?xún)?chǔ)罐無(wú)滲漏和無(wú)異常變形為合格。最后在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)上部設(shè)置幾個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，做好基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)工作，做好相關(guān)數(shù)據(jù)記錄，直至沉降穩(wěn)定為止。