镇海10万立方储罐施工方案.docx
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镇海10万立方储罐施工方案
镇海国家石油储备基地原油罐区
100000m3双盘浮顶储油罐制作安装
施工组织设计
北京燕化建筑安装工程公司
二○○五年四月二日
镇海国家石油储备基地原油罐区
100000m3双盘浮顶储油罐制作安装
施工组织设计
编制：
审核：
批准：
业主：
北京燕化建筑安装工程公司镇海项目部
二○○五年四月二日
第一章工程概况
1.1工程简介
1.2方案编制依据
1.3工程实物量
1.4主要设计参数
第二章主要施工方案
2.1施工工艺及流程
2.2预制方案、
底板预制
壁板预制
浮船预制
构件预制
2.3组装方案
底板组装
壁板组装
浮船组装
附件安装
2.4焊接方案
2.5无损检验方案
2.6储罐基础检查
2.7焊缝的外观检查
2.8罐体几何形状和尺寸检查
2.9充水试验
第三章施工部署
3.1组织机构
3.2项目部及主要管理人员职责
3.3施工部署
3.4工程实施计划
3.5主要资源需要计划
第四章质量控制
4.1目标
4.2质保体系
4.3质保措施
第五章安全管理
5.1目标
5.2安保体系
5.3安全措施
第六章物资供应和资源配置
附:
1施工现场平面布置
2施工措施编制计划
3施工用水用电计划
4施工措施用料一览表
5镇海原油储备油库质量体系
6油罐预制工艺卡
7焊接工艺卡（WPS）
第一章工程概况
1.1工程简介
1.1.1工程名称：
镇海国家石油储备基地原油罐区二100000M3双盘浮顶储油罐
1.12工程地点：
镇海岚山中转油库与镇海炼化公司化肥厂之间，东临海堤
1.1.3工程内容：
四座100000m3双盘浮顶储罐现场制作与安装。
1.1.4.设计单位：
镇海炼化工程公司
1.1.5.建设单位：
1.1.6监理单位：
北京金海湾监理公司
1.1.7工程总承包单位：
中石化宁波工程工司
1.1.8.工期要求：
按到货情况确定
1.2施工方案编制依据：
1.2.1《镇海国家石油储备基地原油罐区二100000M3双盘浮顶储油罐（T0302-01~28）》施工图、说明书、技术条件.
1.2.2本工程采用的施工及验收规范
1）《立式圆筒型钢制焊接油罐施工及验收规范》（GBJ128---90）
2）《钢结构工程施工质量验收规范》（GBJ50205-2001）
3）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）
4）《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》（SH3530-2001）
5）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（50236-98）
6）《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB5023-97）
7）《钢制压力容器焊接工艺评定》（JB4708-2000）
8）《钢制压力容器焊接规程》（JB4709-2000）
9）《压力容器无损检测》（JB4730-94）
10）《石油化工设备与管道涂料防腐蚀技术规范》（SH3022-1999）
1.2.3与业主及总承包人签定的建筑安装工程合同
1.3工程实物量（单台）
100000m3双盘浮顶储油罐实物量统计表表一
名称
规格mm
材质
数量
单重t
总重t
第一圈壁板
32×2440×10061
12MnNiVR
12MnNiVR-SR
19张
6张
6.17
117.17
38.22
第二圈壁板
27×2440×12600
12MnNiVR
20张
6.52
130.32
第三圈壁板
21.5×2440×12600
12MnNiVR
20张
5.19
103.78
第四圈壁板
18.5×2440×12600
12MnNiVR
20张
4.46
89.30
第五圈壁板
15×2440×12600
12MnNiVR
20张
3.62
72.40
第六圈壁板
12×2440×12600
12MnNiVR
20张
2.90
57.92
第七圈壁板
12×2440×12600
16MnR
20张
2.90
57.92
第八圈壁板
12×2400×12600
Q235B
20张
2.88
57.55
第九圈壁板
12×2400×12600
Q235B
20张
2.88
57.55
罐底中幅板
δ11×3000×14780
Q235A
414
罐底边缘板
δ20×2000×5400
12MnNiVR
50
81
浮顶
（双盘）
Q235A
400
浮梯及轨道
（组合件）
5.61
浮顶支柱
（¢89¢114）
20#
28.1
抗风圈
（组合件）
Q235A
98.01
加强圈
（组合件）
Q235A
15.82
包边角钢
∠100×100×12
Q235A
252（m）
4.51
盘梯
2.17
其它附件
204.2
合计
2033.62
公称容积
10万m3
储存介质
原油
设计温度
常温
储罐内径
80米
介质密度
870kg/m3
工作温度
ºC
罐壁高度
21.8米
工作压力
kpa
10m风压
650pa
实际容积
10148m3
设计压力
kpa
液位高度
20200mm
1.4设计参数100000m3双盘浮顶储油罐设计参数表二
第二章施工部署
2.1施工部署
2005年7月1日开工，2005年5月31日竣工。
具体施工计划分为以下四个阶段：
前两台油罐从2005年7月1日起至2005年12月30日前主体完成。
后两台油罐从2006年1月1日起至2006年4月30日前主体完成。
2006年5月31日收尾完。
——第一阶段2005.6.1–2005.6.30
成立项目班子、建立安全保证体系、质量保证体系及工程管理系统等。
准备和熟悉有关技术资料、图纸、规范、完成施工组织设计，确定原则施工方案。
进行总体施工部署，提出设备、材料、施工机具、措施用料、劳动力等计划。
布置施工平面，完成临时设施建设,作好开工前的一切准备。
——第二阶段 2005.7.1－2005.12.30前两台油罐施工。
目标：
前两台油罐2005年12月底主体完成。
——第三阶段2006.1.1--2006.4.30后两台油罐施工。
目标：
2006年4月30日后两台罐主体完成。
——第四阶段2006.4.1--2006.5.31四台油罐收尾，试水，验收。
2.2组织机构
图一组织机构
公司在100000m3双盘浮顶储油罐工程项目设一个项目部，在总经理领导下，由项目经理主持、协调和监督项目管理体系的运行。
项目部对项目实施的各阶段的费用控制、进度控制、质量控制、合同管理、信息管理和组织与协调等管理任务进行详细的分解，然后确定项目的费用控制、进度控制、质量控制、合同管理、信息管理和组织与协调等主管部门或主管人员的工作任务。
项目经理部实行直线职能制管理。
设项目经理一人，经营副经理一人，施工经理一人，总工程师一人，项目管理机构设材料、技术质量、计划、施工（含HSE）、财务等五个职能组，项目经理领导管理机构成员开展工作。
项目管理部门在项目经理直接领导下，对专业施工队行使管理职能。
项目经理全面负责；项目副经理在项目经理的领导下，负责项目现场施工管理，项目经理不在时，由其全权行使项目经理的职责，保证项目部的管理连续性和稳定性，主管项目经营管理、材料供应、工程管理和HSE管理；项目总工程师主管项目质量管理和技术管理。
项目班子成员在项目经理的统一领导下，分管不同的业务部门，协同工作，重点突出，以保证各个系统的高效运行。
2.3项目部建立一个质量管理体系（详见“镇海原油储备油库质量体系”），在项目经理领导下，由项目总工程师主持、协调和监督质量管理体系运行。
项目质量管理体系设材料管理、设备安装、配管工艺、质量检验、焊接和热处理、无损检测和施工机具设备计量等七个质控系统，并相应设置专业责任工程师（由专业施工人员兼任）。
质量管理体系的责任人员应独立而有效地从事工程质量控制和质量管理活动。
第三章施工技术方案
3.1施工工艺及流程
3.1.1罐体安装采用外设脚手架壁板正装、环缝、立缝、平缝自动焊工艺，罐底铺设完后罐壁与浮顶同步安装施工.
3.1.2作业流程：
图二作业流程
3.2预制方案
3.2.1底板预制
底板下料：
为保证安装完的储罐直径符合设计要求，考虑焊接收缩量及罐底坡度，根据到料尺寸绘制排板图，罐底下料直径应按图示尺寸放大100mm，中幅板尺寸误差与壁板尺寸误差相同。
号料后应标注板号，包括中幅板、边缘板均按排版图用数控切割机下净料，经打磨、除锈、底面防腐、检验后交安装。
弓形边缘板的对接接头宜采用不等间隙，外侧间隙（图一A和B位置）宜为67mm，内侧（图一D和C位置）间隙宜为8~12mm。
边缘板周边两侧100mm范围应作UT，坡口应作PT或MT检验。
弓形边缘板尺寸允许偏差表三
测量部位
允许偏差（mm）
长度AB、CD
±2
宽度AC、BD、EF
±2
对角线之差｜AD-BC｜
≤3
图三弓形边缘板
3.2.2壁板预制
壁板下料采用净料，壁板的周长按照下式计算：
L=π（Di+δ）-nb+na+Σ△
式中：
L---壁板周长（mm）
Di---储罐内径（mm）
δ---储罐壁厚（mm）
n---壁板数量
a---每条焊缝收缩量（mm）,取0.8-2.4mm之间（根据现场实验确定）
△---每块壁板长度误差值（mm）
b---对接接头间隙（mm）
各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开，其间距宜为板长的1/3，且不得小于500mm。
底圈壁板的纵向焊缝与边缘板的对接焊缝之间的间距不得小于200mm。
壁板开孔接管或开孔壁板接管的补强板外缘与壁板纵焊缝之间的距离不得小于200mm；与环向焊缝的间距不得小于100mm。
包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝的距离不得小于200mm。
壁板下料前检查材料是否合乎材料标准或工艺要求，材料表面如有不平或皱折沟纹等缺陷应平整后下料，下料时标记出切割线、标准线，并在钢板上角处用不干胶贴片标明设备编号、件号或排版号、下料尺寸、材质、焊接接头编号等需要标记的内容。
——壁板、坡口加工切割依据设计要求进行，采用数控自动火焰切割，一次成型、切割后打磨掉表面硬化层。
——滚圆：
壁板采用滚板机滚制，可不压头，滚板前必须清除钢板表面上的杂物，必要时，滚板时钢板两端板边先进行予压弯，钢板必须放正，保证两侧或板端与滚轴轴线垂直或平行。
底圈壁板滚板时宜采用3~5mm预变形，即滚板时用2m长样板检查，其中部应留有5~6mm间隙，以补偿接管的焊接变形。
——壁板检验
a）尺寸检查
壁板卷制后，平稳吊放，自由立置在平台上用样板检查。
垂直方向上用不小于1m的直线样板检查，其间隙≤1mm。
水平方向上用弧形样板检查，样板的弦长不小于2m，厚度0.7～1mm，间隙≤3mm。
b）成形后对角线扭曲误差
两对角线间距离≤3mm，弦长允差±3mm。
c）研口检查
每节壁板留一张作为调整板，其长度方向暂不切割，待其余板滚制成形后，核算该圈壁板的中心圆周长，将其累计误差在调整板上进行调整后方可切割。
d）壁板尺寸允许偏差、测量部位及储罐壁板尺寸允许偏差
储罐壁板尺寸允许偏差表四
测量部位
环缝对接（mm）
板长AB（CD）≥10m
板长AB（CD）＜10m
宽度AC、BD、EF
±1.5
±1
长度AB、CD
±2
±1.5
对角线之差｜AD-BC｜
≤3
≤2
直线度
AC、BD
≤1
≤1
AB、CD
≤2
≤2
图四
3.2.3浮船预制
1）浮顶构件预制前应根据实际到料尺寸参考设计图纸绘制浮顶排板图。
2）浮顶外边缘板和环向隔板用样板检查，间隙不大于5mm。
径向隔板用直线样板检查，间隙不大于4mm。
浮顶外边缘板、环向隔板及径向隔板的长度偏差±2mm，宽度偏差±1mm。
船舱几何尺寸偏差应符合下表规定：
船舱几何尺寸偏差表五
测量部位
允许偏差（mm）
高度
弦长
对角线之差
±1
±2
≤4
3）构架横梁的长度偏差±2mm，构架立筋和加强筋的长度偏差±2mm。
预制时构架立筋宜与横梁点焊固定。
构架制作完毕后的长度和宽度偏差±2mm，平面翘曲度小于10mm。
4）浮顶支柱预制时宜加长80mm以上。
3.2.4其它弧形构件预制
抗风圈、加强圈、包边角钢等弧形构件加工成型后用样板检查，其间隙小于2mm，放在平台检查其翘曲变形不得超过构件长度的0.1%,且不得大于4mm.。
3.3组装方案
3．3．1底板组装
.1）储罐基础检验
a基础中心标高允许偏差为±20mm
b环梁每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，具体测量点见下表六
储罐基础尺寸允差表六
油罐直径D（m）
检查点圆直径（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
13500
27000
40500
54000
67500
8
16
24
32
40
≤12
c沥青砂层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷和贯穿裂纹，表面凹凸应符合要求。
d重点检查锥形底的坡度是否符合设计要求。
e标注沉降观测点
2）底板组装
底板铺设：
基础检查验收合格后进行底板铺设。
——确定边缘板外边缘组装半径R边：
图五边缘板外边缘组装半径
R边=（Ro+na/2л）/cosθ（mm）
式中：
Ro——边板边缘水平半径（mm）
a——每条焊缝收缩量（mm）
n——弓形边缘板的数量
θ——基础坡度夹角（°）
——划线：
以基础中心为中心，以R边为半径，划出边缘板外边缘组装线，依据排版图，以十字中心线为基准，划出中幅板的安装位置线。
——防腐：
罐底版铺设前，应检查每张底版下表面防腐涂料不得有损伤，必要时应找有关方面联系补涂，其要求见防腐工程技术条件。
——边缘板铺设：
按照排版图铺设边缘板，从0度分别向两个方向铺设，调整板最后安装，按实际情况切割掉多余的部分。
——中心板铺设：
保证中心板的十字中心线与基础中心线重合，在中心处做好标记。
——中幅板铺设：
由中间向两侧依次铺设其余中幅板，调整间隙合格后固定点焊。
——组装中幅板圆周上的圆弧板：
圆周上的龟甲缝分两次切割，第一次粗预留余量比图纸要求多100mm，第二次为精切，达到图样要求的对接要求，待边缘板余下的焊缝焊完后，再组对焊接。
3．3．2壁板组装
底板焊接检验合格后，进行第一节壁板组装施工。
在底圈壁板内表面1m高处划线测量半径误差。
——确定第一节壁板内侧划线半径Rb
图六第一节壁板内侧划线半径
Rb=（Ri+na/2π）/cosθ
式中：
Rb——第一圈壁板安装内半径（mm）；
Ri——设计壁板水平内径（mm）；
n——第一圈壁板立缝数
a——每条立缝焊接收缩量（mm）；一般取0.8-2.4（mm）。
θ——基础坡度夹角（°）。
——划线：
以基础的中心为圆心，以Rb为半径，在底边缘板上划圆，此圆为第一节壁板内壁安装位置。
再根据排版图，在圆周上划出第一节壁板每张板的位置，另外，以基础中心为圆心，以Rb-100mm为半径划一个圆，见图，作为测量垂直度，椭圆度的标准圆。
两个同心圆每隔500mm打一个冲眼，并用铅油标记。
——在组装圆内侧，每隔500mm点焊一个临时挡板，组装壁板时在挡板与壁板之间加放一块厚度为b的垫板。
每张壁板用可调式斜杠支撑如图所示，每张壁板之间由立缝组对卡具连接。
图七临时挡板安装
——调整第一节壁板的椭圆度、垂直度，上口水平度，立缝间隙及错边量。
椭圆度允许偏差为±25mm；垂直度允差不大于3mm；上口水平度误差要求任意相邻两张板进行测量，允许偏差不大于2mm，整圈允许偏差不大于6mm；立缝间隙为4mm；错边量不大于1.5mm。
图八壁板立焊缝间隙及错边量
图九壁板立焊缝间隙及错边量
——第一节壁板组装合格后进行立缝焊接，立缝焊接完成后对上口水平度复测，合格后进行第二节壁板安装，第二节及以上壁板的安装均以下节壁板焊后的周长为准，按照排版图尺寸确定安装位置线，围板时对号入座，外侧用背杠固定。
然后进行环缝焊接。
3．3．3浮船组装
——中幅板真空试漏合格后即可进行浮盘安装，与壁板安装可同时进行。
——浮盘安装托架从罐底中心开始铺设，用U形管找水平，托架高度为设计高度+50mm。
——托架找平固定后进行浮船底板铺设，底板半径放大100mm，以保证焊后尺寸符合设计要求，
——浮船底板应与罐壁板同心，浮船外边缘与罐底层壁板间隙偏差为±10mm
——底板铺设完毕后，进行环向、径向隔板及桁架的位置划线、定位、组焊。
——浮船顶板铺设前，船舱的焊接工作尽可能做完。
——浮船顶板的铺设从中心向四周依次展开，同时与桁架、环向隔板及经向隔板进行划焊。
——浮船顶板的焊接顺序从中心向四周，先短缝后长缝。
详见焊接施工方案。
浮船施工程序：
图十一浮船施工程序
3．3．4附件安装
——盘梯安装：
罐壁安装的同时，在罐壁上预定位置焊接三角架、，待罐主体成形后，沿三角架进行安装。
——接管安装：
安装前应进行划线定位，并检查其尺寸无误后方可开孔，人孔及大直径接管在壁板开孔部位，焊前须加井字型加强板以减少焊接变形。
——开孔的补强板焊完后，由信号孔通入100~200Kpa压缩空气，检查焊接的严密性，无渗漏为合格。
——加强圈、抗风圈、包边角钢安装：
测出加强圈、抗风圈处的实际罐壁外周长，等分出三角架的位置后、逐个组焊三脚架。
加强圈、抗风圈组焊时，接头处需保证弧度符合要求。
包边角钢之间的焊缝与罐壁立焊缝应错开，其间距不小于200mm。
3.4焊接方案
3．4．1罐底版的焊接
——施焊顺序为，边缘板之间，外侧400mm段＿中幅板＿罐壁大脚缝＿边缘板之间＿边缘板与中幅板之间的收缩缝
——中幅板焊接采用CO2气体保护焊打底、埋弧自动焊＋碎焊丝盖面工艺。
多台焊机对称布置，由中心向四周施焊
——边缘板之间焊接，外侧400mm段采用分条多名焊工沿罐边均匀分布手工电弧焊，内侧段采用工电弧焊打底，埋弧自动焊盖面（待罐壁大角焊缝焊完后进行）。
——中幅板与边缘板之间收缩缝焊接，采用CO2气体保护焊打底、埋弧自动焊＋碎焊丝盖面工艺。
3．4．2壁板焊接
——壁板立缝的焊接：
采用气电立焊机焊接，焊缝外侧每400-500mm设E型加强板一个，立缝顶部设50mm熄弧板一个。
——壁板环缝的焊接，采用多台埋弧自动横焊机均布于罐周围，沿同一方向同时施焊，先里口后外口，外口焊前应打磨光滑至合格再焊接，焊缝预热采用石油液化气火焰加热器，加热器架设在焊接小车前，边预热边焊接。
——大脚缝的焊接，采用手工电弧定位点焊，正式焊接采用自动角焊机，内外焊缝的焊层交替进行焊接，焊前在罐内设防止角变形的固定胎具。
3．4．3浮顶的焊接，采用收缩变形量最小的焊接工艺和焊接顺序，以手工电弧焊为主、辅以CO2气体保护焊。
船舱内外的边缘板先焊立缝，后焊角焊缝，浮船底版的焊接顺序与罐底板中幅板焊接顺序相同。
3．5无损检验方案
3．5．1检验项目及合格等级见下表七
100000M3浮顶罐无损检测一览表（一台）表七
序号
检验部位
检验项目
合格等级
焊道延长米
一
原材料复验
1
δ＝32mm和δ＝27mm的罐壁板
100％超探
JB4730－94Ⅲ级
2
第一.第二节罐壁板坡口表面
100％着色
JB4730－94Ⅰ级
3
δ＝32mm和δ＝27mm罐壁板周边100mm范围
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
罐底边缘板三边焊缝坡口表面及两侧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300mm范围内
100％射线
JB4730－94Ⅱ级
7
罐底板所有焊缝第一层焊接后
100％着色
JB4730－94Ⅰ级
8
罐底板对接焊缝充水试验前
100％磁粉
JB4730－94Ⅰ级
9
罐底板对接焊缝充水试验后
100％磁粉
JB4730－94Ⅰ级
三
罐壁板焊缝
1
壁板第1.2层纵焊缝.第1圈对接环焊缝
100％射线
JB4730－94Ⅱ级
2
第3－6节壁板纵焊缝
见注1
JB4730－94Ⅱ级
3
第7－9节壁板纵焊缝
见注2
JB4730－94Ⅲ级
4
第2－6圈环焊缝
见注3
JB4730－94Ⅱ级
5
第7－8圈环焊缝
见注4
JB4730－94Ⅲ级
6
SPV490材质壁板所有丁字口焊缝
100％射线
JB4730－94Ⅱ级
7
Q235.16MnR材质壁板所有丁字口焊缝
100％射线
JB4730－94Ⅲ级
8
第一.第二节壁板纵向对接焊缝背面清根打磨后
100％着色
JB4730－94Ⅰ级
9
SPV490Q罐壁板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
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
20％射线
JB4730－94Ⅱ级
2
开孔法兰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（焊后36小时）
100％磁粉
JB4730－94Ⅰ级
4
开孔接管及补强板与罐壁板焊道消除应力热处理后
100％磁粉
JB4730－94Ⅰ级
5
开孔接管及补强板与罐壁板之间焊道在充水试验后
100％磁粉
JB4730－94Ⅰ级
注1：
按GBJ128-90标准，纵向焊缝，每一焊工的，在最初焊接的3m焊缝任意部位取300mm进行射线探伤，第3—6节壁板属于厚度大于10mm壁板，全部丁字焊缝射线检查。
因板材屈服点大于390Mpa，合格标准为Ⅱ级
注2：
检测部位、数量同注1，板材屈服点小于390
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