密閉空間下的內(nèi)罐酸洗施工工法

王 川 嚴(yán)文榮 王 丹 劉建俊 李新茂 琚琳琳

中建安裝集團(tuán)有限公司 江蘇南京 210046

傳統(tǒng)的酸洗鈍化都是在專用場地進(jìn)行作業(yè)處理，其施工環(huán)境好，通風(fēng)、無高空作業(yè)，對人體無毒害，且酸洗的質(zhì)量有保證。隨著國內(nèi)儲罐技術(shù)的迅速發(fā)展，罐壁采用不銹鋼材料，這就要求酸洗施工必須在密閉空間內(nèi)完成焊縫的酸洗鈍化。以前，在不銹鋼罐內(nèi)進(jìn)行酸洗作業(yè)時，人們常常選擇整體旋轉(zhuǎn)噴淋酸洗方法。但種方式雖然可減少人工工作量，但酸洗時，罐內(nèi)酸霧濃度高、作業(yè)及質(zhì)檢人員施工環(huán)境差，安全風(fēng)險高、且易存在局部清洗質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題。密閉空間下的內(nèi)罐酸洗施工方法是通過自主研發(fā)浮筏式操作平臺，依靠罐內(nèi)水的浮力讓操作平臺浮于水面，利用劃槳靈活移動，人員通過浮筏操作平臺站立施工，通過儲罐水位下降完成垂直方向酸洗作業(yè)。

1 工法特點(diǎn)

1.1 相比罐內(nèi)整體旋噴酸洗更簡便

密閉空間下的內(nèi)罐酸洗利用浮筏式操作平臺酸洗施工工法與儲罐排水同步進(jìn)行，解決儲罐排水和酸洗無法同步施工的工序特點(diǎn)。在內(nèi)罐充水前，在罐底將浮筏式操作平臺制作完成，用繩索系掛在爬梯頂部，待儲罐充水試驗(yàn)完成后，放水過程中人員通過爬梯到浮筏式操作平臺上，用酸洗膏、鋼絲刷等進(jìn)行酸洗，浮筏式操作平臺從組裝到使用更簡便。

1.2 浮筏式操作平臺操作更靈活

傳統(tǒng)采用旋噴裝置整體酸洗施工方法對局部處理無法精準(zhǔn)操作，密閉空間下的內(nèi)罐酸洗利用浮筏式操作平臺酸洗施工靈活方便，作業(yè)人員用劃槳即可以靈活移動，對局部污染嚴(yán)重部位方便特殊處理。

1.3 提高內(nèi)罐酸洗質(zhì)量

傳統(tǒng)采用旋噴裝置進(jìn)行酸洗，酸洗過程人員無法清楚觀察到焊縫位置的酸洗質(zhì)量，頂部酸洗后管理人員也不方便檢查。內(nèi)罐酸洗利用浮筏式操作平臺隨儲罐放水過程進(jìn)行，作業(yè)人員在水平位置進(jìn)行酸洗作業(yè)，對焊縫觀察清楚，結(jié)構(gòu)致密、性質(zhì)穩(wěn)定的不銹鋼氧化皮可直接手工除掉，同時對局部污染嚴(yán)重部位重點(diǎn)清洗，酸洗整體質(zhì)量更有保障，管理人員檢查方便。

1.4 相比罐內(nèi)整體旋噴酸洗縮短工期

傳統(tǒng)采用旋噴裝置整體酸洗施工方法需在充水試驗(yàn)完成后單獨(dú)進(jìn)行，密閉空間下的內(nèi)罐酸洗利用浮筏式操作平臺酸洗施工工法與儲罐試水同步進(jìn)行，解決儲罐放水和酸洗無法同步施工的工序特點(diǎn)，內(nèi)罐在放水過程中進(jìn)行酸洗，有效縮短儲罐放水和酸洗廢液處理的工期，單臺罐酸洗進(jìn)度可提前約10d。

1.5 降本增效

傳統(tǒng)酸洗工藝是儲罐試水完成后，進(jìn)行整體旋噴酸洗，需先將罐內(nèi)水完全抽出，從罐頂中心開洞安裝旋噴裝置，利用旋噴裝置進(jìn)行整體酸洗，酸洗完成后再將罐內(nèi)廢酸液收集清理，工序繁瑣，整體工期長。利用浮筏式操作平臺在儲罐放水過程中進(jìn)行酸洗，平臺搭設(shè)簡單，酸洗和儲罐放水同時進(jìn)行，酸洗廢液和儲罐放水一起清理，減少一道清理工序，達(dá)到降本增效目的。

2 工藝流程及操作要點(diǎn)

工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖

2.1 浮筏式操作平臺制作

浮伐式酸洗工裝是由四個浮胎、一個不銹鋼操作筐欄及兩個安全吸盤組成。在施工的過程中酸洗工作人員在安全操作平臺內(nèi)借助水壓試驗(yàn)的水浮力實(shí)現(xiàn)高空及罐周圍焊縫及母材表面的酸洗鈍化。作業(yè)時，將橡膠安全吸盤吸附于罐壁之上，通過鐵鏈與作業(yè)平臺實(shí)現(xiàn)連接保證安全。用劃槳靈活移動，實(shí)現(xiàn)水平方向酸洗作業(yè)，通過水位下降完成垂直方向酸洗作業(yè)。

懸浮裝置采用4 個空心橡膠密封裝置，每個空心體積0.2m3即可滿足使用安全。

儲罐充水試驗(yàn)前，在罐底將懸浮裝置組裝完成，在懸浮裝置上搭設(shè)木板操作平臺，再安裝1.5m 高防護(hù)欄桿，經(jīng)驗(yàn)收合格后開始儲罐充水試驗(yàn)。浮筏式操作平臺實(shí)物圖見圖2。

圖2 浮筏式操作平臺實(shí)物圖

2.2 罐內(nèi)酸洗施工

酸洗膏調(diào)制。酸洗膏根據(jù)產(chǎn)品說明書要求，使用前通過搖晃、攪拌等措施，調(diào)制均勻后方可使用。如調(diào)制完的酸洗膏一次未全部使用，應(yīng)將剩余部分密封保存好，再次使用前重新調(diào)制均勻。

罐壁酸洗。酸洗前及酸洗后均應(yīng)進(jìn)行水質(zhì)檢測，檢測合格方可充水及放水。儲罐充水試驗(yàn)結(jié)束后，向外排水，在排水過程利用浮筏式操作平臺即可進(jìn)行酸洗作業(yè)，作業(yè)人員先用鋼絲刷、棉紗等將焊縫表面清理完成，涂刷酸洗膏，根據(jù)酸洗膏產(chǎn)品說明書及規(guī)范要求，達(dá)到要求的時間后，用清水將酸洗膏清洗干凈，針對局部污染嚴(yán)重處可再單獨(dú)進(jìn)行清理，確保酸洗質(zhì)量。酸洗完成后查看表面酸洗質(zhì)量，檢測酸洗位置的pH 值，pH 值呈現(xiàn)中性為合格。

罐底酸洗。待罐壁全部酸洗完成后，一邊清理罐底積水一邊用清水沖洗污泥，將罐底污泥及積水清理干凈，再進(jìn)行罐底酸洗。

3 材料與機(jī)具設(shè)備

密閉空間下內(nèi)罐酸洗主要采用酸洗膏、清水等材料。機(jī)具設(shè)備見表1。

表1 機(jī)具設(shè)備一覽表

4 質(zhì)量控制

4.1 施工操作控制

施工操作者必須具有相應(yīng)的操作技能，參與酸洗作業(yè)的人員必須經(jīng)過技術(shù)人員現(xiàn)場交底。施工操作中，堅(jiān)持“三檢”制度，即自檢、互檢、專檢，堅(jiān)持樣板制；牢固樹立上道工序?yàn)橄碌拦ば蚍?wù)和下道工序是用戶的思想，堅(jiān)持做到不合格的工序不開工。根據(jù)酸洗膏使用說明及現(xiàn)場環(huán)境溫度等，達(dá)到時間后再用清水沖洗，經(jīng)過管理人員驗(yàn)收合格后方可繼續(xù)儲罐放水。

4.2 酸洗質(zhì)量控制

酸洗質(zhì)量控制點(diǎn)見表2。

表2 質(zhì)量控制點(diǎn)一覽表

5 安全措施

針對項(xiàng)目實(shí)際施工作業(yè)涉及到的各項(xiàng)安全隱患，結(jié)合業(yè)主方對施工現(xiàn)場安全管理的要求，確定項(xiàng)目安全控制要點(diǎn)及措施見表3。

表3 安全控制要點(diǎn)及措施

6 環(huán)保措施

本工程共識別出以下重要環(huán)境因素，見表4。

根據(jù)所選的酸洗膏成分，選擇合適的堿性材料（本次選用消石灰）進(jìn)行中和處理，根據(jù)酸洗膏使用量，調(diào)配相應(yīng)數(shù)量消石灰，每隔半小時將消石灰溶液沿罐壁周圍倒至水中，用潛水泵進(jìn)行攪拌，待沉淀靜止12h 后，用pH 試紙檢測，pH 值在6～9 之間，進(jìn)行水質(zhì)檢測，水質(zhì)檢測合格后方可排放至市政污水管網(wǎng)?，F(xiàn)場實(shí)測pH 值在7～8 之間。

所有酸洗廢液處理均做好記錄。酸洗廢液存放區(qū)地面硬化隔離，防止廢酸液滲入土地。

7 效益分析

經(jīng)濟(jì)效益：采用浮筏式操作平臺進(jìn)行內(nèi)罐酸洗可以和儲罐放水同時進(jìn)行，相比采用整體旋噴裝置縮短工期10d；（整體旋噴裝置酸洗法）單臺儲罐酸洗投入10 名工人進(jìn)行罐內(nèi)積水清理，工期2d，旋噴裝置安裝、調(diào)試投入5 名工人，工期5d，25t 吊車1 個臺班。采用浮筏式操作平臺投入2 名工人，實(shí)際酸洗時間5 天。節(jié)約人工、機(jī)械費(fèi)=（10×2+5×5- 2×5）×500+1500=19000 元。

社會效益:成果的應(yīng)用獲得業(yè)主、監(jiān)理及其他單位的一致好評提升企業(yè)品牌知名度，同時為密閉空間下的類似施工提供技術(shù)支撐。