储油罐施工方案.docx
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储油罐施工方案
第二章主要施工方案
2．l总体施工方案
3台10万立方米油罐采用外脚手架正装自动焊工艺，施工程序如图一所示。
采用如上工艺具备以下特点：
1．施工主线条短。
罐壁组装在外脚手架上施工。
罐内罐底、单盘、船舱可以另成为一条副线，二者可以同时施工以缩短工期。
2．船舱可以直接在罐内施工，解决了因罐的地理位置不理想而出现的船舶吊装问题。
2．1外脚手架正装自动焊工艺
a本工程3台100000m3外浮顶油罐采用外脚手架正装自动焊工艺进行施工，本方案的施工原理图和施工工艺流程图如后图所示。
b罐底板安装用25吨汽车吊直接开到油罐基础上进行罐底板的铺设。
c罐壁板的安装操均使用罐外侧的满堂红脚手架在罐外侧进行，罐内的打磨、补焊、探伤和返修均使用活动小车。
罐底板等预制在平面图中所示的镇海预制场进行，单盘板预制、船舱板预制、抗风圈预制、加强圈预制、转动浮梯盘梯预制、船舱顶制、船舱组装、量油管和导向管组装在算山油罐区内的预制厂内进行，罐壁板的预制采用龙门自动切割机和滚板机，采用切割下料和坡口加工一次成型的工艺。
d罐壁组装后进行防癌作业：
喷砂除锈、刷漆。
（壁板预制成形后四日50mm打磨并刷可焊性涂料。
）
e罐壁采用净料法进行下料和安装，立缝采用E型龙门板无定位焊工艺进行组对。
f浮盘的每台罐42个船舱采用在现场预制场先预制成21段（两个船舱为一段），然后吊到罐内安装方法。
g浮顶的安装采用专用胎具，把整个浮顶架起来，使浮顶上下可以同时作业。
h立缝坡口为内侧“V”型坡口，环缝坡口为内大外小的“K”型坡口。
i90％以上焊缝采用自动焊机进行焊接：
立缝：
采用VEGA－VB焊丝振动式高频气电立焊机进行一次焊接成形工艺（E形板和铜垫板在罐外侧）；
环缝：
采用AGW一IS/N横焊机进行焊接；焊接程序是先内后外；
大角缝：
采用CO2+药芯焊丝气保焊打底+角向埋弧焊填充、盖面焊接；
罐底板：
采用埋弧自动焊焊接；
浮顶：
采用CO2+药芯焊丝气深焊焊接。
2．2预制方案
2．2．l罐底预制
a．罐底预制：
主要是弓形边缘板和中幅边缘板的切割。
罐底中幅板、罐底边缘板采用净料预制技术，罐底中幅板、边缘板采用半自动火焰切割机切割。
b．弓形边缘板尺寸允许偏差
测量部位
允许偏差（mm）
长度AB、CD
±2
对角线之差
AD-BC
≤3
宽度AC、BD、EF
±2
外脚手架正装自动焊施工工艺流程图
首先根据收缩量、罐底坡度等因素算出罐底板的放大余量，再根据来料的钢板几何尺寸绘制排板图，按排板图位置，标注板号。
安装时对号入座。
预制深度以排板图上的单块板为单位，完成其复验、平板、切割、除锈、检验、防腐、编号等工作。
罐底板的下料几何尺寸均按排板图进行，所有罐底板与基础接触的一面除边缘50mm以外全部按设计要求涂上防腐涂料。
罐底板预制程序如下：
2．2．2浮顶预制
a．浮顶预制主要有两个部分：
单盘预制、船舱预制（含中心船舱预制）。
B．浮顶预制分为两个阶段进行。
第一阶段：
单盘、船舱以板块为单位在预制厂预制成单件；第二阶段为船舱的拼装，在现场预制场临时钢平台专用股具上进行，组与组分界处上的船舱盖板待以后组装后再现场安装。
C．船舱组装程序如下：
2．2．3壁板预制
a．壁板预制主要为板料检验、切割下料和滚圆过程，由机械厂预制，壁板预制工艺流程如下：
B．壁板安装采用净料组对法，即整圈壁板立缝未焊接前把最后一块板（封口板）封上，且要求整圈立缝焊完后，罐壁板周长符合罐整体要求的规定值。
要求壁板下料时综合考虑每张板长的下料误差和整圈板的累计误差，以及对口间隙及焊接收缩量等因素。
每张板下料后实测长度，板长误差累计后在整圈板最后一张板上找齐后下料。
C．由于壁板自动焊的需要，壁板下料的精度必须符合要求．这是提高焊接质量和加快施工进度的重要环节。
对这一工序，应用全面质量管理的方法，进行工序预控，使该工序工作状态稳定，主要方法是将统计的宽度、对角线、坡口角度、直线度等实际偏差与正态分布图的允许偏差总区进行对照。
然后利用控制图对工序状态进行控制，以解决预制过程中随时产生的问题。
D．壁板滚圆要保证弧度，用样板检查，间隙符合有关要求，滚制过程中为保证质量，要使用专用引弧脂县，且要直立在平台上检查弧度。
由于立缝自动焊接存在的角变形；所以壁板滚圆时，用样板检查二端弧度时要求预留一定量间隙（样板中间保证1mm间隙），保证立缝自动焊完成后，立缝角变形为零。
e．壁板预制前，根据设计要来、施工规范及钢板实际到贷规格给制排板图，报设计及监理单位批准，并应符合下列要求：
壁板纵缝，宜向同一方向逐圈错开，其间距为板长的1／3；
底圈壁板纵向焊缝与罐底边缘板的对接缝之间的间距不得小于200m；
罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离，不得小于200mm；与环向焊缝之间的距离，不得小于100mm；
包边角钢对接接头与罐板纵向焊缝之间的距离不得小于200mm；
壁板尺寸的允许偏差应符台下表：
测量部位
允许偏差
板长AB（CD）≥10m
板长AB（CD）≤10m
宽度AC、BD、EF
±0.5
±0.5
长度AB、CD
±1
±1.5
对角线之差
AD-BC
≤2
≤2
直线度
AC、BD
≤0.5
≤0.5
AB、CD
≤1
≤1
2．3罐安装方案
2．3．1基础验收
a．罐底安装饰工前首先要完成基础验收工作，主要是对基础的方位、标高、水平度进行复测，重点要保证基础混凝土环梁表面的水平度、环梁径宽度等，要求沥青砂层表面凹凸度小于规定值，沥青砂层表面应平整夯实，无突出的隆起、凹境及贯穿裂纹。
b．在底板铺设前，油罐基础应按基础设计施工图及《立式圆筒形钢制焊油座施工及验收规范（GB128－90）》的规定进行复查验收，有关技术要求为：
．基础中心标高允许偏差为土20mm；
．圈梁每10m弧长内任意两点的高差不得大于6mm，整个圆周长度内任意两点的高差不得大于12mm：
．沥青砂垫层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹，其检查方法及技术要求如表所示：
油罐直径D（m）
同心圆直径（m）
测量点数
允许偏差（mm）
Ⅰ圈
Ⅱ圈
Ⅲ圈
Ⅳ圈
Ⅴ圈
Ⅰ圈
Ⅱ圈
Ⅲ圈
Ⅳ圈
Ⅴ圈
80
12
24
36
48
60
8
16
24
32
40
≤12
．沥青砂层垫层表面凹凸度按下列方法检查：
按图在基础上画出测点分布图，用水准仪测量各点标高，同一圆周上测点的测点标高与计算标高之差不得大于12mm。
2．3．2罐底施工
a．罐底施工前在罐基础上放样号出每块板的位置，作出定位标记。
b．罐底施工程序框图如下：
C．罐底安装首先确定罐底设计直径的最大值，由于弓形边缘板是按净料预制的，所以划线时除考虑焊接收缩量外还要警虑基础坡度和大角缝焊接收缩量。
d．按计算所得划线半径划出罐底边缘板外圆线，每隔3m用油漆作好标记，画出中幅板的中心线及分区长条中幅板的位置，全部核对无误后，开始罐底板的铺板。
e．首先铺弓形边缘板，现场按编号组对，对接缝焊接要采取反变形措施。
f．再铺中幅板中心线长条板，并把基础上的十字中心线和圆心移至钢板上，作好明显标记，然后铺设中幅板，最后铺设扇形中幅板，吊装时用吊车将板吊至罐内就位。
弓形边缘板与中幅边缘板之间应采用临时工卡具固定，如下图所示：
g．罐底板焊接时，先点焊焊接边缘板外侧400mm，再点焊焊接中幅板短缝，后点焊中幅板长缝，中幅板的点焊由中心向外的顺序对称进行，收缩缝不点焊，按焊接顺序要求，分区域进行焊接。
h．边缘板剩余对接缝及与中幅板连接的大圈收缩缝（龟甲缝）等壁板与罐底大角缝焊完后再进行组对焊接。
i．边缘板对接焊缝焊接时反变形措施如图所示：
j．罐底焊接完毕后，须作真空试漏。
试验负压值不得低于53KPa。
2．3．3壁板安装
a．壁板安装采用净料组对法，为了满足气电立焊的需要，采用无定位焊组对法，使用专门的立缝组对夹具固定。
b．首先确定基准圆尺寸，按基准圆半径划出圆周线及第一节壁板每条立缝的位置线，再以组装圆周线为准，距离100mm（内侧）划出检查基准圆，并打上样冲眼，围板时对号入座。
第一圈壁板围板前，边缘板对接焊缝外端300mm应打磨至与边缘板上表面平齐。
C．第一圈壁板从270度开始围板，分别向0度和180度方向围板，壁板就位后用卡具调好间隙，打上卡码固定，然后用销子打入罐底边缘板与底节罐壁板下口之间来调整底节罐板上口水平度，再用销子打入卡具间来细调间隙、椭圆度、垂直度。
全部调整合格后用卡具固定对口间隙。
壁板固定方法如下：
d．调整壁板的错边、间隙和垂直度用卡码调整好后安装E型板，在底部焊上托底焊，上端焊上熄弧板，去掉壁板内侧与挡板之间的垫板，进行立缝焊接。
壁板间的卡具固定如图：
e．立缝焊接完毕后，进行上口水平度复测，调整合格后，进行第二节壁板安装。
f．第二节壁板安装完毕后，进行大角缝的焊接，在第一层壁板与底板间采用防变形支撑如图所示：
g．第二节及以上壁板安装，以下节壁板焊后周长尺寸为基准，按排板图尺寸在前节壁板上画上安装位置线，围板时对号入座，外侧用背杠固定。
立缝焊接完毕后，进行环缝组焊。
h．由于立缝焊接时，上、下端横向收缩量不同，壁板组对时要采用“预倾斜补偿”工艺，保证每节壁板焊后垂直度。
i．罐壁施工程序如下：
j．罐外作业采用脚手架，罐内利用焊接小车，示意图如下：
2．3．4浮顶施工
a．单盘的安装在胎具上进行铺设焊接。
为了减少焊接变形，单盘排板采用焊接收缩量分布比较均匀的人字型排板方式。
为了避免人字型排板在中心处出现十字焊缝，在中心十字线位置铺设长条板。
整个单盘分成四个部分，每个部分再以人字缝为界分成二个区域。
单盘的安装半径按设计值l／1000放大。
b．船舱安装首先要确定船舱的半径放大值，保证焊接收缩后半径的尺寸符合设计要求，一般放大值取设计值的0.7／1000，以此画出船舱底板的内外侧圆弧线。
船舱安装时，位置必须准确无误，侧板隔板与底板的焊缝必须经煤油试漏合格，盖板焊接经气密试验合格。
2．3．5劳动保护及附件安装
a．盘梯制安
在壁板组装的同肘，将已预制的盘梯三角架焊接在本体壁板相应位置上，待壁板组装完成后，再安装盘梯及栏杆和其他连接件。
b．转动浮梯整体预制、整体安装，转动浮梯的中心线的水平投影应与轨道重合，允许偏差不得大于10mm；
C．接管安装
附件安装前应按设计图纸进行定位划线，并检查其尺寸准确无误后方可开孔。
罐壁人孔与罐油料进出口等大口径开孔作业前，为减少焊接变形的产生，在开孔部位的上下两侧焊上两道加强弧板。
附件接管外伸长度的允许偏差为±5mm，接管中心偏差不得大于10mm，开孔补强板的曲率应与罐体曲率一致。
开孔的补强圈焊完后，由信号孔（M10）通人0.2MPa压缩空气，检查焊接的严密性，无渗漏为合搭。
d．加强圈、抗风圈安装
加强圈、抗风圈组对时，对罐壁曲率要充分检查，一边安装一边调整，并考虑到焊接变形，采用反变形措施，组对时要特别注意防止加强圈、抗风圈接头处内凹现象。
2．3．6油罐充水试验
a．充水试验应符合下列规定：
.充水试验前，所有与严密性试验有关的焊缝，均不得涂漆；
.充水试验应用淡水，水温应高于5℃；
.充水试验中应加强对基础沉降观测，在充水试验中，如基础发生不允许的沉降，应停止充水，待处理后，方可继续进行试验：
.充水过程中如有异常应立即停止充水，如渗漏则放水至漏水处下缘300mm进行修补，并应重新充水直至合格；
.充水和放水过程中，不得使基础浸水：
.上水及排水管可用现场平面布置中DG200无缝钢管，上水及排水阀门应事先检查合格后再使用。
b．充水试验应检查下列内容：
.罐底严密性试验：
在充水试验过程中，观察基础四周，无渗漏为合格。
.罐壁强度及严密性试验：
充水至最高设计操作液面，保持48小时后焊缝无渗漏，壁板无异常变形为合格。
.浮顶的升降试验及严密住：
浮顶升降应平稳、导向机构及密封装置无卡涩现象、浮梯转动灵活、浮顶与液面接触部分无渗漏为合格。
.基础沉降观测：
在罐壁下部（距罐底200nun）沿圆周均匀设置一定数量的观测点（20个点），观测罐体沉降情况。
观测沉降的基准点设在距离油罐基础5mm以外某一点。
c．每台油罐进水额先进行一次观测并做好记录；然后进行充水，当水位上升到罐高1/2时，停止进水并进行沉降观测，保持24小时后再进行一次沉降观测，并与上次观测到的数据进行对照，计算出实际的不均匀沉降量；若没有超过允许误差，可继续充水至罐高的3／4，再进行观测；当仍未超过允许的不均匀沉降量，可继续充水到最高液位，保持48小时后进行观测，当沉降量没有超过允许误差且比较稳定即可放水，当沉降量有所显著变化，则应保持最高液位，每天进行定期观测，直至沉降稳定为止。
d．若发生不允许沉降或沉降偏差超过允许偏差值或基础圈梁发生沉降突变、开裂等现象。
应立即停止进水，马上通知建设单位、监理单位和设计单位，待处理后方可继续进行。
2．4油罐焊接施工方案
2．4．1罐底板的焊接
a．罐底板分为罐底中幅板与弓形边缘板两部分。
罐底中幅板焊接采用埋弧自动焊工艺；罐底弓形边缘板焊接采用手工电弧焊；罐底中幅板与弓形边缘板之间的大收缩缝焊接，采用CO2+药芯焊丝气保护焊。
b．先安装弓形边缘板，井焊接边缘板之间对接缝的外侧400mm，8名电焊工均匀分布在罐边缘上，同时焊接。
为防止焊接变形，焊前用弧形板加固。
c．整个中幅板由4台（组）焊机对称布置，由中心向四周施焊，为防止焊接变形，大板的两端在焊前加防变形卡具。
焊接走廊板时在大板一侧用槽钢进行加固，并用4块8T配重压于大板一侧。
d．待壁板与罐底边缘板之间的大角缝内外侧焊完后，先焊接边缘板内侧其余部分，再焊接与弓形边缘板之间的大圈收缩缝且在焊接轭整个龟甲环缝用[10＃作背杠加固。
2．4．2壁板立缝的焊接
a．壁板立缝采用焊丝振动式高效气电立焊。
坡口开内侧V型坡口。
外侧用E型板加固。
b．托底焊：
因为自动立焊采用水冷铜滑块强迫焊缝成形，为了防止铁水从下部流失，必须在焊缝底部塞一块长约50mm的与壁板同材质同厚度钢块作为托底，托底焊长度50mm。
C．熄弧焊：
熄弧时，由于强迫成形自动立焊线能量大，熄弧处有收缩孔，并存在大量气孔，为此必须在立缝顶部用隐弧板将其引出，然后将高于壁板顶部的这一段割掉。
熄弧板长约50mm，材质和厚度与壁板相同。
2．4．3壁板横缝的焊接
a．横缝焊接采用美国林肯埋弧横焊机，配置6合焊机，均匀分布在罐周围，沿同一方向同时开始焊接，先焊里口，外口焊前应打磨光清，经检查合格后再行焊接。
b．当焊缝预热时，采用液化气火焰预热器，预热器架在焊接小车的前方，边预热边焊接。
2．4．4大角缝的焊接
初衬层采用C02十药芯焊丝气保护焊，填充盖面采用角向埋弧焊，定位焊在外侧，采用手工电弧焊，长度80～100mm，间隔300～400mm，正式焊接先焊里侧一层，再焊外侧，最后再焊里侧。
为防止角变形，提前在罐内采用F型胎具加固。
2．4．5船舱的焊接
船舱的焊接采用C02十药芯焊丝气保护焊与手工焊相结合的方法。
为了控制焊接变形，船船底板内外侧及隔板等焊接时从中间向二端分段逐步焊，焊接时焊工要均匀分布，要隔一道再焊一道，不能集中同时焊接，在焊接过程中，盖板的焊接宜采用反变形措施。
2．4．6单盘的焊接
a．单盘的焊接采用C02十药芯焊丝气保护焊，单盘板采用搭接连接，由于面积大、钢板薄，单盘板的总体凹凸变形很难控制，必须合理安排焊接顺序。
b．为了减少焊接变形，单盘板的排板采用焊接收缩量比较均匀的人字排板方式，在中心线位置铺设长条板。
整个单盘分成四个部分，每个部分再分成二个区域。
焊工可均匀分布在8个小区域内同时施焊。
单盘焊接先进行定位焊，定位焊后进行单盘加强筋与单盘、船舱与单盘间的组焊，以防止单盘变形，焊接时先焊最外一圈，再逐圈向内焊接。
待加强筋及船舱均与单盘组焊完后再进行单盘板的焊接。
单盘板的焊接顺序为先焊短缝，再焊长缝，从内向外焊，分段退步，等各个小区域内的都焊完后再焊各区域之间的收缩焊缝，最后焊十字形位置的长条板。
2．5油罐无损检测施工方案
2．5．l罐底板
底板搭接焊缝在丁字缝的三个方向各200mm范围内在根部焊道焊接完毕后，应进行渗透探伤，全部焊完后应进行渗透探伤。
罐底边缘板应逐张在两端对接缝的两侧100mm范围内超探复查。
2．5．2罐壁板
罐壁上所有接管的对接焊缝在预时，依据质量部门的委托进行射线检测，返修复检合格后进行安装。
底圈壁板上的接管和开口补强板的角焊缝进行渗透检测。
大角缝在初层焊完后，进行渗透检测，全部焊完后再进行同样的检测。
罐壁的环向焊缝，在背面焊接前应清根打磨并做渗透检测，合格后再进行焊接。
各种检测应严格按照检测工艺卡进行施工。
由于本工程的渗透检测工作量较大，特要柬有中级资质的人员亲临现场进行质量把关。
射线检测安排在晚间进行，并做好屏蔽工作，划定作业范围，做好警戒标记，以防无关人员闯入。
操作人员佩带好射线计量仪和射线报警器。
算山码头3×100000M3浮顶罐无损检测一览表
序号
检验部位
检验项目
合格级别
备注
一
原材料复验
1
δ≥21mm所有SPV490Q罐壁板周边100mm范围内
100%超探
JB4730-94Ⅱ级
二
罐底板焊缝
1
罐底边缘板对接焊缝两侧100mm范围内
100%超探
JB4730-94Ⅱ级
2
罐底边缘板焊接坡口表面及两侧20mm范围内
100%着色
JB4730-94Ⅰ级
3
罐底边缘板对接焊缝第一层焊接后
100%着色
JB4730-94Ⅰ级
4
罐底边缘板对接焊缝充水试验前
100%磁粉
JB4730-94Ⅰ级
5
罐底边缘板对接焊缝充水试验后
100%磁粉
JB4730-94Ⅰ级
6
罐底边缘板对接焊缝外端500mm范围内
100%射线
JB4730-94Ⅱ级
7
中幅板对接焊缝第一层焊接后
100%着色
JB4730-94Ⅰ级
8
中幅板对接焊缝充水试验前
100%磁粉
JB4730-94Ⅰ级
9
中幅板对接焊缝充水试验后
100%磁粉
JB4730-94Ⅰ级
三
罐壁板焊缝
1
底圈壁板合第二圈壁板周边焊接坡口表面及两侧20mm范围内
100%着色
JB4730-94Ⅰ级
2
第一、第二层壁板纵焊缝、第一节壁板与第二节壁板对接环焊缝
100%射线
JB4730-94Ⅱ级
3
第3-9节壁板纵焊缝
按GBJ128-90要求比例射线
JB4730-94Ⅱ级
4
第2-8节环焊缝
按GBJ128-90要求比例
JB4730-94Ⅱ级
5
罐壁板所有丁字口焊缝
100%射线
JB4730-94Ⅱ级
6
第一、二节壁板纵向对接焊缝背面清根打磨后
100%着色
JB4730-94Ⅰ级
7
所有环焊缝背面清根打磨后
100%着色
JB4730-94Ⅰ级
四
罐壁与罐底大角缝
1
内外侧角缝第一层焊接后
100%着色
JB4730-94Ⅰ级
2
内外侧角缝全部焊接后
100%磁粉
JB4730-94Ⅰ级
3
内外侧角缝在充水试验后
100%磁粉
JB4730-94Ⅰ级
五
开孔接管及补强板
1
法兰及开孔接管对接焊缝
100%射线
JB4730-94Ⅱ级
2
开孔接管及补强板与罐壁板之间第一层焊接后
100%着色
JB4730-94Ⅰ级
3
开孔接管及补强板与罐壁板之间全部焊接后
1000磁粉
JB4730-94Ⅰ级
焊后36小时和消除应力热处理后分别做
4
开孔接管及补强板与罐壁板之间充水试验后
100%磁粉
JB4730-94Ⅰ级
2．6油罐防腐施工方
算山3X100000M3原油罐主要用来储存中东原油，其外壁不设保温层。
罐本体喷砂除锈、防腐工程量大，施工时间紧。
其中罐底板与基础接触面应在安装前防腐完毕：
罐壁板防腐在罐体安装完后施工。
具体详见《算山3X100000M3油GUA罐防腐施工方案》。
2．7施工用电计划
根据3台油罐基础交付安装均相差一段时间的特点和投入的设备情况计算，现场的总用电容量为1100KVA。
具体见《算山3X100000M3油罐用电技术方案》。
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