5000m3立式拱顶油罐施工方案分析.docx
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5000m3立式拱顶油罐施工方案分析
5000m3立式拱顶油罐施工方案
一、工程概况
本工程为成厂制作5000m3立式圆筒形钢制油罐全部施工过程技术数据及要求：
内包括内边柱倒装法施工示意图、罐体排版图、施工平面示意图。
油罐由罐体、盘梯及其附件构成，罐体直径22m，高14m,罐体壁厚12mm~5mm，罐顶为5mm，罐底为10~8mm，包边角钢规格L9010，拱顶加强筋规格总重量：
112.468T，（包括附件，盘梯，包边角钢，加强筋等）。
二、编制依据
1、5000m3拱顶油罐施工图（94设—10—12）。
2、GBJ128—90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范。
三、施工方法：
（本次施工采用内边柱倒装的施工方法）
1、提升重量的计算：
罐体重量：
112.6803T；罐底重量：
24.649T；最低层板重量：
7.4T；梯子栏杆重量：
2.75T
包边角钢、加强筋及其他附件重量：
4.32T；最大提升重量为1326803（24649+7400+4320）=96311.3kg
2、内边柱选用及布置：
本次施工采用内边柱21根，吊柱由1596无缝钢管制作，柱高3~3.5m，吊板厚20mm，底板厚为10mm。
3、导链数量、吨位的确定
选用21台导链，平均每台承重2829.06kg，偏重等系数选用1.2，故每台导链承重为2829.061.2=3394.88kg，因此选用21台5T导链。
四、施工程序
基础验收与板材预制罐底板下表面涂漆罐底板坡口组对焊接第一圈板搭接组对焊接包边角钢对焊接拱顶搭接焊接第二至第七圈搭接焊组焊加强圈第七至最后一圈搭接焊加热器组焊与试压罐体充水试验竣工验收。
1、基础验收
1.1安装前，必须按基础设计图纸和施工验收规范GBJ128—90对基础进行验收与交接并提供交接资料，画好基础中心线；
1.2罐基础中心标高允差20mm。
1.3基础砂浆表面平整密实，无突出隆起、凹陷和贯穿裂纹，凸凹允差25mm。
2、罐底预制及组对
2.1底板按设计图纸排板下料，但根据板面宽度可作适当调整。
2.2罐底下料直径可按设计尺寸放大0.1~0.2%，敷设底板时，先敷设中心中幅板，然后向两侧敷设。
2.3预制时中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm，边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸不得小于700mm，底板任意相邻焊缝之间的距离不得小于200mm。
2.4罐底板下表面涂沥青防腐漆，边缘50mm范围内不涂。
2.5中幅板的搭接宽度允差5mm，中幅板与弓形板搭接时，中幅板应搭在弓形边缘板的上面。
2.6搭接的头三层钢板重叠部分，应将上层板切角，切角长度为搭接长度的二倍，搭接宽度应为搭接长度的2/3。
3、罐顶板预制及组装
3．1罐顶板预制
3．1．1罐顶板按图样进行排板下料，单块顶板本身可以拼接，亦可根据板材的实际情况另行排板，但顶板小头的弦长不得小于200mm。
3．1．2下料拼接后的顶板用滚床压弧，用弧形样板检查压弧质量，加强肋应进行成型加工，加工后的加强肋用弧形样板检查，其间隙不大于2mm。
3．1．3分块将加强肋与顶板组焊成型，加强肋采用两面交错断续焊，每隔200mm焊100mm，焊接时防止变形。
3．1．4经压弧组焊成型的单块顶板应放在胎架上，以免在旋转或吊运中变形。
3．2罐顶板的组焊
3．2．1在罐底中心组焊中心立柱（DN200，高4.0m左右），并在中心柱的适当高度焊伞形帽，以便安装顶板，亦可在大于中心园（俗称太阳）的圆周组焊园形架来支承顶板。
3．2．2按设计尺寸施工第一层圈板，并组焊包边角钢，包边角钢的尺寸应符合设计要求，用弧形样板检查，其间隙不大于2mm，其翘曲变形不大于4mm。
3．2．3顶板按预先画好的等分对称进行，搭接宽度405mm，罐内断续焊，每隔200mm焊100mm，罐外连续焊。
3．2．4安装顶板时，先点焊，全部安装完后，再统一施焊。
4、罐壁预制组焊。
4．1预制组焊要求
4．1．1根据图纸和钢板幅宽进行排板，避免接管在焊缝上开孔。
4．1．2壁板的最小长度应大于2000mm。
4．1．3壁板下料尺寸允差：
宽度：
1mm，长度：
1.5mm，对角线：
2mm。
4．1．4壁板下料后，应进行滚园，并立置于平台上用弧形样板检查，其间隙不大于4mm，垂直方向用直线样板检查，其间隙不大于1mm。
4．1．5滚园时，壁板两端存在约300mm直边段：
该直边段应用木锤打弧。
4．1．6滚园后的壁板，应分别编号放于弧形胎架上。
4．2壁板的组焊
4．2．1在底板上画出基准园，并焊好内挡板。
4．2．2安装胀圈找正园，围第一板后，先焊纵向焊缝。
4．2．3安装包边角钢时，先在罐内壁上部沿园周方向点焊支承板。
4．2．4安装包边角钢时，注意包边角钢的对接焊缝应与罐壁板的纵缝错开200mm以上。
4．2．5安装罐顶板，组焊护栏，开透光孔。
4．2．6组焊边柱，焊好拉筋，挂好导链，以备起吊之需。
4．2．7检查调整胀圈，胀圈应位于壁板下部100~1500mm左右组焊起吊挡板。
4．2．8起吊第一圈板至适当位置，围第二圈板，使其下端紧靠基准园挡板，再与上一圈板组对找平找正，点焊固定，依次逐板进行。
4．2．9待整圈板组对点焊后，分段对称进行整体焊接先纵缝后环缝。
4．2．10整圈焊完后，卸下胀圈，安装于第二层圈板下部，然后按上述程序依次进行各层壁板的组焊至最后一层圈板。
4．2．11组焊最底层圈板时，注意底层圈板的纵缝与罐底边缘板的对接焊之间的距离应大于200mm。
4．2．12壁板组对时，内表面应平齐，纵缝错边量不大于1%，环缝错边量不大于1.5mm。
4．2．13组焊后的焊缝角变形用1米长的样板检查，不应超过10mm，罐壁的局部凸凹变形应平缓，突出起伏变形不应超过13mm。
4．2．14盘梯的组焊在罐体完成后进行。
4．2．15接管开孔，附件安装。
4．2．16在罐体封闭前应将加热器分组制好，并经1.3Mpa整体试压合格。
5、焊接
油罐的焊接包括底板、顶板、壁板，接管及附件安装；接头形式有对接、搭接、角接；焊接位置包括平、立、横、仰全位置焊接，焊接质量的关键在于控制罐壁的对接焊缝和罐底的搭接焊缝以及焊接变形。
5．1底板焊接
5．1．1中幅板焊接时，先焊短焊缝，后焊长焊缝，先中间后两边，从中心向外焊接，采用分段退焊或跳焊法进行。
5．1．2弓形边缘板的焊接时，应先焊靠外缘300mm处的焊缝（不全焊），焊工对称均匀分布施焊。
5．1．3待罐壁与罐底连接角焊缝焊完后，再焊接边缘板剩余部分的对接焊缝。
5．1．4最后焊接边缘板与中幅板之间的收缩焊缝。
5．1．5在焊接壁板与底板的角焊缝时，应由数对焊工从罐内外沿同一方向进行分段施焊。
5．1．6由于罐底焊缝泄漏后很难确定真正的泄漏点，故要特别注意罐底的焊接质量，仔细检查，发现缺陷及时处理，并对每一条焊缝认真作好真空检验。
5．2罐壁的焊接
5．2．1先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝。
5．2．2焊纵缝时，宜分上、中、下三段施焊，先中次下后上。
5．2．3环缝焊接时，应由数名焊工均布沿园周同一方向施焊。
5．3顶板焊接
5．3．1先焊瓜瓣接板环向焊缝，后焊环向长焊缝。
5．3．2顶板组装，先焊内侧断续焊缝，每隔200mm焊100mm，后焊外侧边疆焊缝，并由中心向外分段退焊。
5．3．3罐顶板与包边角钢的环焊缝由数名焊工对称均匀颁并沿同方向用相似的焊接速度分段退焊。
5．4焊接坡口与组对要求
5．4．1纵缝坡口组对要求：
550+50
5．4．2环缝坡口及组对要求
5．4．3坡口采用氧割，割后用角向磨光机磨平。
5．4．4焊前，坡口表面及坡口两侧20mm范围内，应除油污、铁锈和水分等杂物。
5．5焊接要求
5．5．1对接焊缝应采用双面焊，坡口朝外，先焊外面，罐内用角向磨光机清根，再进行封底焊。
5．5．2焊条选用E4303，底层采用3.2焊条，其他层用4焊条，焊条在使用前应进行烘干，烘干温度150~2000C，恒温1.5~2小时，领用焊条应带保温筒。
5．5．3风速超过8m/s时，雨天或大气相对湿度超过90%时，应停止施焊。
5．5．4焊接时要调节好工艺参数，控制好线能量。
5．5．5角焊或搭接焊时，要保证焊脚高度合乎图纸要求，如图纸无要求时，焊脚高度不小于薄板厚度。
五、质量要求
1、焊缝外观
1．1焊缝表面及热影响区不得有裂纹，气孔夹渣和弧坑等缺陷。
1．2对接焊缝的咬边深度0.5mm，咬边连续长度100mm，焊缝两侧咬边总长不得超过焊缝长度的10%。
1．3焊缝宽度每侧大于坡口1~2mm为宜，焊缝余高对接纵缝为2mm，环缝为2.5mm，对接纵缝不得有低于母材的凹陷，环缝低于母材的凹陷不大于0.5mm。
1．4焊缝外型美观，注意焊缝的宽窄差，高度差和平直度。
2、焊缝的无损探伤
2.1罐底所有焊缝应进行真空检漏，试验负压值不低53Kpa（即0.053MPa），无渗漏为合格。
2.2罐底边缘板外端300mm范围办的对接焊缝应进行射线探伤，每个焊工抽查一张片。
2.3底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝需进行渗透或磁粉探伤。
2.4板的纵缝和环缝除作煤油渗透试验外，还需按规定进行局部探伤。
2.5每种板厚的纵向焊缝，每名焊工在最初焊接的3m焊缝内，任意取300mm进行射线探伤，以后不考虑焊工人数，对每种板厚在30m焊缝内，任意取300mm进行射线探伤。
2.6环向对接焊缝，不受焊工限制，每种板厚在最初焊接的3m焊缝内，任意取300mm进行射线探伤；以后每种板厚在60延长米焊缝内，任意取300mm进行射线探伤。
2.7最底层圈板每条纵缝取2个300mm进行射线探伤。
2.8焊缝探伤亦可采用超声波探伤，但超声波探伤后，应对其中的20%的部位进行复探。
2.9探伤合格标准：
射线III级合格，超声波II级合格，评定标准分别执行GB3323—89和JB1152—81。
2.10若探伤不合格，则在该探伤长度的两端延伸300mm作补充探伤，如还不合格，继续延伸进行检查。
3、罐体的几何形状和尺寸检查
3.1罐壁高度允差设计高度的0.5%即64mm。
3.2罐壁铅垂允差罐高的0.4%，即50mm。
3.3罐壁局部凸凹变形13mm。
3.4罐体内径允差38mm。
3.5罐底局部凸凹变形的深度不大于变形长度的2%，且50mm。
3.6罐顶局部凸凹变形用样板检查，间隙不大于15mm。
3.7罐壁上工卡具焊迹应清除干净，打磨平滑，低于母材的缺陷补焊后磨平。
4、充水试验
4.1充水试验包括下列检验内容
4.1.1罐壁强度和严密性试验
4.1.2罐底严密性试验
4.13罐顶强度、稳定性和严密性试验
4.1.4基础沉降试验
4．2各项试验方法及检查内容按规范执行，具体试验方案待罐建到一定程度后，根据现场的供排水及配管走向等因素另行编制。
5、竣工资料
5.1竣工图设计修改文件
5.2油罐交工验收证明书及开、竣工报告
5.3材料和附件出厂质量合格证或材质单
5.4油罐基础检查验收交接记录
5.5罐体几何尺寸检查记录及凸凹变形检查记录
5.6探伤报告
5.7隐蔽工程检查记录
5.8.强度及严密性试验报告
5.9焊缝返修记录
5.10基础沉降观测记录
5.11其他施工记录
六、工艺工装及防火措施
在油罐建造中，除边柱提升装置及胀圈外，还必须有其他相配套的工装措施，包括顶板预制成型架，壁板防变形架，包边角钢及加强圈成型胎架等。
1、顶板预制成型架
为保证罐顶板的成型尺寸满足设计要求，确保罐顶成型质量，罐顶板必须在在架上成型，成型架采用型钢组焊而成，具体由现场根据板材实际下料尺寸制作，所需材料见顶板成型架技术措施用料。
2、壁板防变形架
壁板经滚弧后，由于尺寸较大，很容易因自重变形，为保证罐体的曲率半径，防止变形，弧形板必须放在固定的支架上，支架亦采用型钢由现场根据板幅尺寸制作，材料附后。
3、包边角钢及加强圈成型胎架
包边角钢及加强圈无论采用热煨或冷态顶压，均需成型靠模。
靠模用钢板在平台上组焊面成，现场制作。
4、预制、组焊成型平台
为满足下料、预制、组对、成型的需要，现场需搭设150m2的钢平台。
5、防火措施
新建油罐与原有油罐和装车站毗邻，只有几米之隔，现场有油气存在，在高温多风季节施工，存在着火灾危险，为确保安全，拟在原有油罐的西侧和装车站台的南侧搭设防火墙。
防火墙采用脚手排架，外挂石棉瓦。
排架架杆的距离以满足挂石棉瓦为准，防火高度6m，共计560m2.
七、施工质量与安全
1、认真阅读图纸，全面掌握设计内容和设计意图，熟悉有关施工验收规范。
2、施工前作好技术交底工作，掌握施工方法、质量要求和安全注意事项。
3、严格按规范和设计图纸施工，设计变更、材料代用必须履行手续，不得随意改代。
4、把好原材料关，板材、管材、型钢以及油罐附件等必须有材质单或合格证。
无材料单或合格证的原材料原则上不能使用，如需使用，需履行手续，经设计或甲方批准。
5、加强焊接管理，正确使用焊条，并按规定烘干领用。
6、增强质量意识，加强全面质量管理，避免重进度轻质量的倾向发生。
7、加强施工过程中的监督检查，坚持严肃认真、实事求是的态度，做好质量监督检查工作。
8、认真及时作好施工中的各项施工检查记录，做到资料课余，真实完整。
9、加强安全教育和安全管理工作，牢固树立安全第一的思想。
10、教育职工严格按操作规程操作严禁违章作业。
11、吊装工具和索具使用前要认真作好检查工作，不符合要求的严禁使用，吊吊装和搬运过程中，要有专人指挥，严防碰、撞、砸伤人。
12、不定期对施工现场进行必要的安全检查，及时发现隐患，把不安全因素消灭在事故发生之前。
特别要注意安全用电，保证电源线绝缘良好，并架空敷设。
配电箱有门有锁有防雨措施。
13、手持电动工具必须绝缘良好，电焊机的一、二次电源线严禁与钢丝绳搭接，电焊机等用电设备必须接地良好，并有防雨措施。
14、脚手工具和安全防护用具认真检查，凡不合乎要求的严禁使用，脚手架要按规定搭设，稳固可靠。
15、高空作业要佩戴好安全带，上下交叉作业要想互照应好，并佩带安全帽，防止坠物伤人。
16、施工动火必须办理动火手续，并按规定动火。
乙炔瓶、氧气瓶、明火三者之间的距离应在10m以上。
17、设专职安全员一人，负责现场的安全工作。
八、主要工机具、设备及措施用料
1、主要施工机具设备
1．1卷板机1台
1．2剪板机1台
1．3电焊机8台
1．4焊条烘干箱1台
1．5角向磨光机10台
1．6焊条保温筒8个
1．7全变压器（36V）1台
1．8起重导链14个（10T6个，5T8个）
1．9千斤顶10T6个
2、主要施工技术措施用料
2．1平台钢板10150m2
槽钢18#50m
2.2吊装内边柱
无缝钢管159660m
角钢L6363660m
角钢L50505100m（吊装柱支撑及拉筋）
钢板201.5m2（吊装板）
钢板105m2（吊装柱底板及筋板）
1．3顶板成型支架及壁板防变形支架
角钢L63636140m
2．4胀圈
钢板645m2
钢板121.5m2
槽钢10#20m
2.5脚手杆194根（不短于6m）
石棉瓦620m2
镀锌铁线8#200kg
九、施工组织及劳动力计划
1、施工组织
工程负责人：
技术负责人：
质量检验员：
材料责任员：
安全员：
2、劳动力计划
工种
铆工
电焊工
气焊工
起重工
探伤工
其他工
人数
6
8
2
2
2
3
升级会员 