论文部分内容阅读
【摘 要】 对1000m3溶剂油罐的基础复测，储罐的预制、组装、焊接及充水试验进行了系统的介绍，并提出了储罐在组装过程中的质量控制及安全保证措施。这对储罐的现场安装、施工管理有十分重要的参考价值。
【关键词】 储罐组装；焊接；充水实验；质量管理
1 概述
施工地点位于独山子天利实业化工园区异戊橡胶装置罐区，该罐区共有四台储罐，其中溶剂油罐的主要技术参数见表1：
表1 溶剂油罐主要技术参数
储罐形式 立式圆筒形
储罐容量 1000m3
储罐内径 11500mm
储罐高度 12168mm
储存介质 溶剂油
储罐最高液位 10698mm
设计温度 60℃
2 施工工序流程与准备工作
储罐现场安装的工序流程主要包括：基础验收→基础画线→罐体底板、壁板、顶板下料→罐顶预置→罐底板铺设→边缘板外300mm焊接、探伤→顶层壁板组对、焊接、探伤→包边角钢组对、焊接→“三度”检查→安装拱顶临时支撑架→顶板组焊→罐顶开孔及附件安装→除顶层外其余层壁板组对、焊接、探伤→中幅板焊接、探伤→第一层开孔及附件安装→罐底真空试漏→总体检查→罐体严密性及强度试验→罐底表面探伤→验收。
储罐现场安装的准备工作主要包括：施工前技术准备，施工人员准备，施工机具、材料准备，施工材料的存放及生产、生活设施准备。
3 储罐的现场施工
3.1基础复测
在储罐安装前，必须按土建设计文件和相关规定对基础进行检查验收。应检查油罐基础的中心坐标，中心标高，基础表面径向平整度，基础表面沿罐圆周方向平整度，基础表面凹凸度，支撑罐壁的基础表面内径、水平度、沥青沙层的平整度及沥青沙层的外观质量。在基础进行中间验收合格后，办完中间验收交接后方可进行安装。
3.2罐底、罐壁、罐顶及构件的预制
3.2.1罐底、罐壁、罐顶的预制。首先，应根据图样要求及材料规格绘制排版图，并按排版图进行号料，号料时应按排版图对板材进行编号，并做好标记及检查记录。其次，下料时采用半自动火焰切割机切割下料，下料后使用角向磨光机对切割边缘进行打磨处理。第三，对罐底的预制来讲，在上述两部工序完成后应对罐底板的下表面进行防腐处理，防腐后底板应按规格摆放整齐，随用随取。第四，对罐壁的预制来讲，在上述两部工序完成后，罐壁板应按照从薄到厚的预制顺序进行滚圆，然后将滚圆后的壁板分批放在胎具上运抵现场，并将其放置在胎具上，以免发生变形。
3.2.2构件的预制
3.2.2.1包边角钢的预制。角钢的成型加工采用滚板机加工圆弧。加工后在平台上对超标处进行调整，并在平台上放出圆梁的大样进行预组装。
3.2.2.2盘梯的预制：盘梯应在现场整体预制，组焊完成后，整体吊装就位。
3.3储罐的组装
根据现场施工条件和施工单位的施工工艺及经验，该储罐的组装采用“均布立柱倒装法”，即利用均不在罐内的临时立柱作为吊装抱杆，立柱之间用架杆或型钢连接固定，按倒装顺序，从组装底板、顶圈壁板、罐顶开始，采用立柱上挂手拉葫芦的方法，由上而下逐带板提升，当提升到预定高度时，组焊下一带，如此反复，完成全部带板的组对焊接。
3.3.1罐底的安装。罐底由非弓形边缘板及中幅板组成。首先，按图纸标定的方位，在基础上划出两条互相垂直的中心线，按排版图铺设罐底中心板，并在中心板上画出十字线，十字线应与基础中心线重合，在罐底的中心打上冲眼，并做出明显标记。其次，画出弓形边缘板的外圆周线，然后铺设非弓形边缘板，对接接头采用不等间隙，焊接对接焊缝的外端300mm，（其余焊缝待起罐完毕后进行焊接），并进行射线探伤，合格后磨平罐壁板所在位置的焊道。第三，按排版图由罐底中间铺设中幅板，中幅板搭在非弓形边缘板上面。中幅板搭接接头三层钢板重叠部分，应将上层底板切角。切角长度为100mm，切角宽度为33mm。在上层底板铺设前，应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。
3.3.2顶圈壁板及包边角钢的安装。壁板在组装前，应对预制的壁板进行复验，按排版图对号入座，需要校正时，防止出现锤痕。壁板组装时，应保证内表面平齐，错变量符合储罐的安装技术要求。在顶圈壁板安装完成后，进行包边角钢的安装。
3.3.3罐顶的安装。采用拱顶临时支撑圈对拱顶进行安装（见图1）。安装时，顶板铺设前应按排版图等分中心支撑圆周和包边角钢圆周，并在中心支撑圈和包边角钢上标出每一块顶板中心线，顶板的铺设要对称均布同向进行。
图1 拱顶安装示意图
3.4储罐的焊接
3.4.1储罐底板的焊接。底板的焊接中，用二到四个焊工进行施焊，以减小热变形，其焊接顺序见图2。先焊1、4焊缝，再施焊2、3焊缝，焊缝初层焊道采用分段退焊或跳焊法，先留出800mm搭接缝不焊，待底圈壁板与底板点焊后方能施焊。中幅板焊接时，其焊接顺序为5、6，7，8、9、10、11。且由中间向两边分段退焊或跳焊法，以减小热变形。
图2 碱液罐底板焊接顺序图
3.4.2罐壁的焊接。先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝。纵缝采用立向上焊，先焊外侧，外侧焊完以后宜用砂轮机清根再施焊内侧。当焊完相临两圈板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝，环焊缝焊接时，焊工均匀分布，并沿同一方向施焊。
3.4.3罐顶的焊接。首先，在圆周方向分0°、180°两边对称铺设顶板，调整好后将上、下两个中心点位置点焊固定，并将所有顶板铺设完后检查焊缝搭接量再作局部的调整，保证每条缝的搭接量均匀。其次，由下至上组对焊缝并进行点焊，点焊长度不能小于30～50mm，将所有顶板径向焊缝组对完成后，隔条进行焊接，分段退步焊。 3.5充水试验。储罐建造完毕且尺寸检查、无损探伤合格后，应进行充水试验，检查以下内容：a）罐底的严密性应以无渗漏为合格；b）罐壁强度及严密性实验：充水到物料装填高度，并保持48小时后，罐壁无渗漏，无异常变形为合格。c）固定顶的强度及严密性试验：罐内水位在最高液位下一米时进行缓慢充水升压，当升至试验压力时，罐顶无异常变形，焊缝无渗漏为合格。试验后，应立即使储罐内部与大气相通，恢复到常压。d）固定顶的稳定性试验应充水到设计最高液位用放水方法进行。试验时应缓慢降压，达到试验负压时，罐顶无异常变形为合格。e）基础的沉降观测。
4 储罐现场施工的质量保证措施
a）在工程建设施工阶段，严格按公司质量体系文件有关规定运行，健全质量保证体系和组织机构，保证质量体系正常、有效运转。
b）对储罐制作安装等重点工程要制定详细施工方案，采取必要的防范措施，细化施工工艺，防止质量问题产生。
c）开工前组织参与施工的主要人员进行技术培训，培训内容为经审批的技术方案、质量检验计划、质量通病及控制措施、设计图纸等，以便参加施工的全体成员在施工方法和控制要点上达成共识，确保工艺文件的执行力度。
d）特殊工种人员必须持证上岗，且持证项目在有效期内，覆盖所承担的施工项目。
e）加强对材料、设备的现场验收管理，杜绝使用不合格的材料、设备。
f）储罐施焊所用焊条必须按工艺要求烘干。
g）对焊接等关键工序的施工质量，严格执行焊接工艺，工程技术部门负责检查焊接工艺执行情况，质检部门负责现场施工质量情况，确保工程施工质量。
h）罐底铺设前，要对土建基础进行中交，达到标准要求后才能进行罐底铺设。
i）所有储罐焊接、管道组对焊接外观质量必须达到标准规范要求，焊缝成型质量良好，无飞溅、药皮、熔渣、焊瘤、表面裂纹、夹渣等质量缺陷。
j）射线探伤，首先要对焊口外观质量进行认真检查并确认合格，然后按技术要求探伤，射线探伤质量必须符合JB/T4730—2005标准规范。
k）施工中必须严格执行国家标准规范和图纸技术要求，并将这一必须遵守的施工准则贯彻到施工各环节中，确保该项工程建设质量。
参考文献：
[1]GB 50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》
[2]GB 50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》
【关键词】 储罐组装；焊接；充水实验；质量管理
1 概述
施工地点位于独山子天利实业化工园区异戊橡胶装置罐区，该罐区共有四台储罐，其中溶剂油罐的主要技术参数见表1：
表1 溶剂油罐主要技术参数
储罐形式 立式圆筒形
储罐容量 1000m3
储罐内径 11500mm
储罐高度 12168mm
储存介质 溶剂油
储罐最高液位 10698mm
设计温度 60℃
2 施工工序流程与准备工作
储罐现场安装的工序流程主要包括：基础验收→基础画线→罐体底板、壁板、顶板下料→罐顶预置→罐底板铺设→边缘板外300mm焊接、探伤→顶层壁板组对、焊接、探伤→包边角钢组对、焊接→“三度”检查→安装拱顶临时支撑架→顶板组焊→罐顶开孔及附件安装→除顶层外其余层壁板组对、焊接、探伤→中幅板焊接、探伤→第一层开孔及附件安装→罐底真空试漏→总体检查→罐体严密性及强度试验→罐底表面探伤→验收。
储罐现场安装的准备工作主要包括：施工前技术准备，施工人员准备，施工机具、材料准备，施工材料的存放及生产、生活设施准备。
3 储罐的现场施工
3.1基础复测
在储罐安装前，必须按土建设计文件和相关规定对基础进行检查验收。应检查油罐基础的中心坐标，中心标高，基础表面径向平整度，基础表面沿罐圆周方向平整度，基础表面凹凸度，支撑罐壁的基础表面内径、水平度、沥青沙层的平整度及沥青沙层的外观质量。在基础进行中间验收合格后，办完中间验收交接后方可进行安装。
3.2罐底、罐壁、罐顶及构件的预制
3.2.1罐底、罐壁、罐顶的预制。首先，应根据图样要求及材料规格绘制排版图，并按排版图进行号料，号料时应按排版图对板材进行编号，并做好标记及检查记录。其次，下料时采用半自动火焰切割机切割下料，下料后使用角向磨光机对切割边缘进行打磨处理。第三，对罐底的预制来讲，在上述两部工序完成后应对罐底板的下表面进行防腐处理，防腐后底板应按规格摆放整齐，随用随取。第四，对罐壁的预制来讲，在上述两部工序完成后，罐壁板应按照从薄到厚的预制顺序进行滚圆，然后将滚圆后的壁板分批放在胎具上运抵现场，并将其放置在胎具上，以免发生变形。
3.2.2构件的预制
3.2.2.1包边角钢的预制。角钢的成型加工采用滚板机加工圆弧。加工后在平台上对超标处进行调整，并在平台上放出圆梁的大样进行预组装。
3.2.2.2盘梯的预制：盘梯应在现场整体预制，组焊完成后，整体吊装就位。
3.3储罐的组装
根据现场施工条件和施工单位的施工工艺及经验，该储罐的组装采用“均布立柱倒装法”，即利用均不在罐内的临时立柱作为吊装抱杆，立柱之间用架杆或型钢连接固定，按倒装顺序，从组装底板、顶圈壁板、罐顶开始，采用立柱上挂手拉葫芦的方法，由上而下逐带板提升，当提升到预定高度时，组焊下一带，如此反复，完成全部带板的组对焊接。
3.3.1罐底的安装。罐底由非弓形边缘板及中幅板组成。首先，按图纸标定的方位，在基础上划出两条互相垂直的中心线，按排版图铺设罐底中心板，并在中心板上画出十字线，十字线应与基础中心线重合，在罐底的中心打上冲眼，并做出明显标记。其次，画出弓形边缘板的外圆周线，然后铺设非弓形边缘板，对接接头采用不等间隙，焊接对接焊缝的外端300mm，（其余焊缝待起罐完毕后进行焊接），并进行射线探伤，合格后磨平罐壁板所在位置的焊道。第三，按排版图由罐底中间铺设中幅板，中幅板搭在非弓形边缘板上面。中幅板搭接接头三层钢板重叠部分，应将上层底板切角。切角长度为100mm，切角宽度为33mm。在上层底板铺设前，应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。
3.3.2顶圈壁板及包边角钢的安装。壁板在组装前，应对预制的壁板进行复验，按排版图对号入座，需要校正时，防止出现锤痕。壁板组装时，应保证内表面平齐，错变量符合储罐的安装技术要求。在顶圈壁板安装完成后，进行包边角钢的安装。
3.3.3罐顶的安装。采用拱顶临时支撑圈对拱顶进行安装（见图1）。安装时，顶板铺设前应按排版图等分中心支撑圆周和包边角钢圆周，并在中心支撑圈和包边角钢上标出每一块顶板中心线，顶板的铺设要对称均布同向进行。
图1 拱顶安装示意图
3.4储罐的焊接
3.4.1储罐底板的焊接。底板的焊接中，用二到四个焊工进行施焊，以减小热变形，其焊接顺序见图2。先焊1、4焊缝，再施焊2、3焊缝，焊缝初层焊道采用分段退焊或跳焊法，先留出800mm搭接缝不焊，待底圈壁板与底板点焊后方能施焊。中幅板焊接时，其焊接顺序为5、6，7，8、9、10、11。且由中间向两边分段退焊或跳焊法，以减小热变形。
图2 碱液罐底板焊接顺序图
3.4.2罐壁的焊接。先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝。纵缝采用立向上焊，先焊外侧，外侧焊完以后宜用砂轮机清根再施焊内侧。当焊完相临两圈板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝，环焊缝焊接时，焊工均匀分布，并沿同一方向施焊。
3.4.3罐顶的焊接。首先，在圆周方向分0°、180°两边对称铺设顶板，调整好后将上、下两个中心点位置点焊固定，并将所有顶板铺设完后检查焊缝搭接量再作局部的调整，保证每条缝的搭接量均匀。其次，由下至上组对焊缝并进行点焊，点焊长度不能小于30～50mm，将所有顶板径向焊缝组对完成后，隔条进行焊接，分段退步焊。 3.5充水试验。储罐建造完毕且尺寸检查、无损探伤合格后，应进行充水试验，检查以下内容：a）罐底的严密性应以无渗漏为合格；b）罐壁强度及严密性实验：充水到物料装填高度，并保持48小时后，罐壁无渗漏，无异常变形为合格。c）固定顶的强度及严密性试验：罐内水位在最高液位下一米时进行缓慢充水升压，当升至试验压力时，罐顶无异常变形，焊缝无渗漏为合格。试验后，应立即使储罐内部与大气相通，恢复到常压。d）固定顶的稳定性试验应充水到设计最高液位用放水方法进行。试验时应缓慢降压，达到试验负压时，罐顶无异常变形为合格。e）基础的沉降观测。
4 储罐现场施工的质量保证措施
a）在工程建设施工阶段，严格按公司质量体系文件有关规定运行，健全质量保证体系和组织机构，保证质量体系正常、有效运转。
b）对储罐制作安装等重点工程要制定详细施工方案，采取必要的防范措施，细化施工工艺，防止质量问题产生。
c）开工前组织参与施工的主要人员进行技术培训，培训内容为经审批的技术方案、质量检验计划、质量通病及控制措施、设计图纸等，以便参加施工的全体成员在施工方法和控制要点上达成共识，确保工艺文件的执行力度。
d）特殊工种人员必须持证上岗，且持证项目在有效期内，覆盖所承担的施工项目。
e）加强对材料、设备的现场验收管理，杜绝使用不合格的材料、设备。
f）储罐施焊所用焊条必须按工艺要求烘干。
g）对焊接等关键工序的施工质量，严格执行焊接工艺，工程技术部门负责检查焊接工艺执行情况，质检部门负责现场施工质量情况，确保工程施工质量。
h）罐底铺设前，要对土建基础进行中交，达到标准要求后才能进行罐底铺设。
i）所有储罐焊接、管道组对焊接外观质量必须达到标准规范要求，焊缝成型质量良好，无飞溅、药皮、熔渣、焊瘤、表面裂纹、夹渣等质量缺陷。
j）射线探伤，首先要对焊口外观质量进行认真检查并确认合格，然后按技术要求探伤，射线探伤质量必须符合JB/T4730—2005标准规范。
k）施工中必须严格执行国家标准规范和图纸技术要求，并将这一必须遵守的施工准则贯彻到施工各环节中，确保该项工程建设质量。
参考文献：
[1]GB 50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》
[2]GB 50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》