立方内浮顶油罐施工方案.docx
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立方内浮顶油罐施工方案
10000立方内浮顶油罐施工方案
目录
1．工程概况
2． 施工用主要标准规范及技术文件
3． 施工准备
4． 施工方法的确定
5．组装工艺及要求
6． 焊接及其检验
7．组装质量要求及检验方法
8．质量保证措施
9．安全施工技术要求
１ 工程概况
1.1建设单位：
1.2工程名称：
1.3设计单位：
1.4工程地点：
1.5工程量：
四台10000m3 内浮顶油罐和二台6000m3内浮顶油罐现场制作安装。
1.6主要技术参数：
（一）10000m3 内浮顶油罐
储罐内径：
φ28000mm
公称容积:
10000m3
计算容量：
10467m3
储存介质：
燃料油（汽油或柴油）
罐壁高度:
17000mm
主体材质:
Q235－A、16MnR
设计压力：
+1960Pa－490Pa
设计温度：
50℃
设计风压:
850Pa
地震烈度:
7
焊缝系数：
0.9
腐蚀裕度：
1.5mm
试验压力：
+2158Pa－490Pa
铝制内浮盘:
WES－φ28000
罐体质量（不含保温）～206520kg（单台）
（二）6000m3内浮顶油罐
储罐内径：
φ21000mm
公称容积:
6000m3
计算容量：
6234m3
储存介质：
燃料油（汽油或柴油）
罐壁高度:
18000mm
主体材质:
Q235－A、16MnR
设计压力：
+1962Pa－490Pa
设计温度：
50℃
设计风压:
850Pa
地震烈度:
7
焊缝系数：
0.9
腐蚀裕度：
1.5mm
试验压力：
+2158Pa－490Pa
铝制内浮盘:
WES－φ21000
罐体质量（不含保温）～134300kg（单台）
２ 施工用主要标准规范及技术文件
2.1 施工图纸及相关技术文件
2.2GB50128—2005《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》
2.3JB4730—94《压力容器无损检测》
2.4GBJ50205—95《钢结构工程施工及验收规范》
３ 施工准备
3.1现场平台：
现场设置一个预制钢平台，尺寸为6m×12m。
用δ=14mm、材质为Q235－A的钢板铺设。
3.2 施工机具的准备及人员配备。
3.2.1需准备的施工机具如下表：
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
直流电焊机
500A
台
12
2
交流电焊机
400A
台
16
3
空气压缩机
0.6m3
台
1
4
真空泵
SSZ-2
台
1
5
卷扬机
5T
台
1
6
铲车
5T
台
1
7
汽车吊
25t
台
2
8
简易龙门吊
10t
台
1
9
半自动切割机
G-100
台
2
10
烘干箱
300~500℃
台
1
11
恒温箱
150~300℃
台
1
12
保温桶
2kg
个
16
13
角向磨光机
150型
台
8
14
角向磨光机
125型
台
15
15
角向磨光机
100型
台
15
16
X光探伤机
3005型
台
17
水准仪
台
18
钻床
12mm
台
19
卷板机
20×2000
台
2
20
手拉葫芦
10t
个
40
21
手拉葫芦
5t
个
8
22
螺旋千斤顶
16t
个
4
23
液压千斤顶
30t
个
1
3.2.2 施工人员：
铆工：
12人
电焊工：
16人
气焊工：
2人
起重工：
2人
电工：
1人
架子工：
4人
铺助工：
20人
材料员：
1人
技术员：
2人
施工队长：
2人
3.3 施工平面布置图见施工组织设计。
3.4 施工手段用料准备如下表:
序号
名称
规格
单位
数量
1
组装卡具
胎具
角钢
∠50×50×5
m
30
槽钢
［25b
m
200
脚手架管
t
5
2
运输胎具
槽钢
［12.6
m
20
钢管
Ф89
m
15
3
施工平台
钢板
δ14mm
m2
150
4
钢丝绳
Ф20（16×9）
m
200
3.5材料验收
3.5.1油罐用钢材、配件必须符合设计和规范要求，具有产品质量证明书或检验报告。
3.5.2油罐用钢板应逐张进行外观检查，其表面不得有气孔、裂纹、拉裂、夹渣、重皮现象。
钢板厚度要求：
板厚为6～7mm钢板允许偏差：
－0.6mm；板厚为8mm～14mm钢板允许偏差：
－0.8mm。
3.6 基础的验收及中间交接
我方只对基础进行几何尺寸的复验,和甲方进行中间交接。
其具体要求如下:
3.6.1油罐中心标高允许偏差为±20mm。
3.6.2支承罐壁的基础表面,每隔10m弧长内任意两点的高度差≯6mm，整个圆周长度内任意两点的高度差≯12mm。
3.6.3沥青砂层表面应平整密实，无突出的隆起，凹陷及贯穿裂纹。
沥青砂层表面凹凸度的检查方法应为：
以基础中心为圆心，以1/4D、1/2D、3/4D为直径作同心圆，在圆周上分别均分为8、16、24等分点。
同一圆周上的测点其测量标高与计算标高之差≯12mm。
4. 施工方法的确定
4.1 施工方法：
本方案拟采用葫芦提升倒装法施工，油漆用吊栏法施工，油罐各部位排版图待材料到货后，根据材料规格及设计、施工规范要求再绘制。
4.2、工艺原理
本工艺先组装好顶圈壁板和罐顶，在罐内壁用4只千斤顶顶牢预设的背杠胀圈。
利用手拉葫芦提升装置提升罐体上段，然后逐圈组焊罐体下段。
10000m3罐除底板和最底下一圈板外，重量大约132,6T，拟用20只10T葫芦来提升，计算如下：
W=20只×10T×0.8（安全系数）=160T>132.6T 安全
故提升装置采用20台10吨手拉葫芦，当壁板对接组焊完毕后，落下提升装置，再进行下一圈壁板的组对提升。
6000m3罐除底板和最底下一圈板外，重量大约88.6T，拟用14只10T葫芦来提升，计算如下：
W=14只×10T×0.8（安全系数）=112T>88.6T 安全
故提升装置采用14台10吨手拉葫芦，当壁板对接组焊完毕后，落下提升装置，再进行下一圈壁板的组对提升。
5组装工艺及要求
5.1 施工程序框图
图1 油罐制作安装施工程序图
5.2、基础验收
在底板铺设前，油罐基础应按土建设计施工图及《石油化工钢制储罐地基及基础施工及验收规范（SH3528-93）》的规定对修整完毕油罐基础进行复查验收，有关技术要求为：
5.2.1基础中心标高允许偏差为±20mm；
5.2.2有环梁时，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;
5.2.3无环梁时，每3m弧长内任意两点的高差不得大于12mm;
5.2.4沥青砂层表面应平整密实，无突出隆起，底陷及裂纹。
5.3组装程序及技术要求
5.3.1罐底板的铺设
5.3.1.1铺板前技术人员必须汇同作业班长、质检员共同对底板进行排板，绘制出排板图，并对每块板进行编号。
要求任意相邻两焊缝间的距离应＞200mm。
5.3.1.2底板铺设前，板下表面应按设计要求涂刷沥青防腐层２遍，但沿板周边50mm不涂刷。
5.3.1.3铺设底板时，按底板排板图及预制时的编号、划线位置及油罐中心线，先组配中心板，然后向两侧序铺设相邻诸中幅板及边缘底板，底板铺设时的实际尺寸应比设计尺寸大35～45mm，以补偿焊缝收缩量。
5.3.1.4在基础上铺设底板时，边缘板的对接焊缝其间隙应是外端小内端大，以防止焊缝焊接收缩而引起的底板变形。
对三组板重叠上层板进行切角，并与下二层板相贴。
5.3.1.5伸缩缝的固定不应使用点焊方法，而应采用装配卡具，待所有焊接工作完毕后才能进行伸缩缝的点焊及其焊缝的施焊。
5.3.2油罐拱顶预制；
5.3.2.1拱顶系组合件，先根据图纸及来料尺寸确定顶板的块数，绘制排版图，排版图在绘制时应保证顶板任意相邻焊缝间距不小于200mm，然后按排板图进行下料拼接。
顶板的加强筋用□60×10制作，须进行成形加工，加工后用1.5米长半径R为36000的弧形样板检查，其间隙不得大于2mm。
加强筋拼接时采样对接焊缝，且在焊缝处加100mm长的垫板，并完全焊透。
单块顶板预制完毕后，须放在专用胎具上，以防止变形，用样板检查，其间隙不得大于10mm。
5.3.2.2顶板的拼接采用对接接头形式。
（如图）
5.3.2.3组装罐顶组装在顶圈壁板及包边角钢焊接完成后进行，程序如下图：
5.3.2.4中心支架将Ф108钢管4根用∠63×63×5角钢斜撑固定在底板上，其上安放环形圈梁，圈梁采用[14槽钢煨制，圈梁安装时需用水平仪或连通管找平。
5.3.3第九圈板（顶圈板）和罐顶的组装
5.3.3.1罐底周边标高找平后，在第九圈板装配前在底板上画出该圈板安装直径（留有收缩量，取定直径增大10mm）的圆周标志线，并打上样冲眼，标志线内侧每隔0.5~0.8m在底板上焊接 50×50×8mm的三角形档块作为圈板固定档圈，第九圈板即紧靠其上进行组装。
档块外侧40mm 焊接∠50×6mm，L=30~50mm的角钢，便于围板时贴紧上一圈壁板和临时固定外围圈板。
5.3.3.2按围板排板图及编号选好弧度板，组装完后应检查钢板的垂直度、对接头的间隙、错边量、圆弧度，其尺寸偏差应在规定值内。
5.3.3.3以罐底弓形板事先划出的圆周线和拱顶环为基准组对第九圈壁板，为了避免焊缝收缩使半径减小，在罐壁最后闭合封口的立缝予留，待其它立缝焊接后再进行封口切割焊接，然后进行壁板上口与顶环的焊接。
5.3.3.4顶圈板组装完毕，因刚性较差，在每条立缝上均布三块龙门板并点焊牢固，待包边角钢组焊完毕再拆除。
5.3.3.5拱顶的组装
a、在罐底中心立好安装用的临时施工支架，其支架要求刚性较大，不易变形，可用[18a煨制而成。
中间用角钢和Φ159×6钢管支架相连，支架安装后四周用角钢支撑在底板上，增加施工支架刚性。
b、施工支架中心应与罐底中心重合，其支架顶标高要高于设计标高150mm左右，作为安装完毕撒除支架后罐顶中心下垂量。
C、顶板组装时，在包边角钢和中心支架槽钢圈上，划出每块顶板的位置，根据定位用25吨吊机两边对称同时逆时针进行吊装，顶板吊上后，用销子固定，以防止移位或滑落。
5.3.4罐壁的倒装
5.3.4.1在第n圈壁板外侧围上第n-1圈壁板，除封口立缝外，其余立缝全部焊完，然后提升第n圈壁板到预定高度，并使第n-1圈壁板与第n圈壁板环缝对接，用同样方法提升第n-2，……,1圈壁板。
5.3.4.2在每圈壁板组对时必须复测其壁板的垂直度、周长尺寸及上口的水平度，发现问题及时纠正，以使罐壁在焊接后保持竖向垂直，水平度和直径均符合要求。
5.3.4.3第一圈壁板与罐底弓形板组焊时，必须保证其罐体的总垂直度，水平度，并与划好的底板圆周线重合，焊接时应采取适当措施，防止角变形。
5.3.4.4提升每圈板时在下圈板围板前应在上圈板外表面圆周上均布10个左右位置的观察标志，把壁板外侧高度均分成若干等份（50~100mm间隔即可）从下往上标记1，2，3，…….，以便提升时罐外人员清楚了解提升高度和控制上升速度。
5.3.4.5倒装提升时为防止到位后，收活口时造成上下错口，给点焊组对带来困难，提升前在下圈板上口圆周均匀点焊挡块，其间距为300～500mm左右。
5.3.4.6倒装提升时要防止杂物卡住，罐顶应经常保持清洁。
5.3.4.7组对要求：
a.纵缝错边量：
不应大于板厚的1/10，且不应大于1.5mm。
b.环缝错边量：
当上圈板厚＜8mm时，≯1.5mm；当圈板厚≥8mm时，不得大于板厚的1/5，且不应大于3mm。
c.组焊后的焊缝角变形用1m长的弧形样板检查。
当δ≤12mm时，≤10mm；当12＜δ≤25时，≤8mm。
5.3.5.1胀圈设施
胀圈可增加罐体的环向强度，防止环向焊接变形。
并可用它来设油罐提升装置，为确保提升装置提供吊点，宜用［25b钢煨制而成。
煨制的弧度与罐体相配，安装和拆除方便灵活，与罐间有足够的张紧力，胀圈采用挡块固定在罐壁上，胀圈之间用上下两块导向板连接，导向板一端焊接，另一端可自由伸缩。
5.3.5.2为确保提升装置安全可靠，立柱的安装要求垂直，支撑杆要焊接牢固，群杆对称之间用扁铁相连。
5.3.5.3收紧装置
由提升法工艺的需要，在围板上留有一道活口立缝，当上层板升起到位后，将该道立缝口收紧进行焊接，收紧封口用的收紧装置可采用两只手链葫芦。
5.3.6油罐附件及（内浮盘安装）
5.2.6.1油罐最后一层板提升就位以后，开始进行接管法兰等附件安装。
油罐开孔必须先划线定位，经质检员检验无误后，方可进行气割。
开孔补强的曲率应与罐体曲率一致。
5.3.6.2内浮盘安装应在油罐本体充水试验，并进行油罐内壁防腐后进行。
浮顶的组装需安装临时支架，并保证其水平度和与罐体的同心度。
安装完毕的铝浮盘，其边缘板与罐壁板之间的间隙不得大于10mm；当内浮盘漂浮在任意高度时，此偏差不得超过50mm。
内浮盘安装结束后，还需进行升降试验，确保浮盘能自由上下，无卡塞现象。
6 焊接及其检验
6.1 焊接工艺的确定
油罐主体材料均为Q235－A碳素钢和16MnR；焊接方法采用手工电弧焊；焊接材料选用E4315（J427）和（J507）焊条。
梯子平台等附件焊接可选用J422焊条。
焊接工艺参数见附件。
6.2 焊接材料的管理
6.2.1焊条的保管
焊条入库时，应按不同类别，型号或牌号分别在不同位置存放,严禁混存。
库内要求通风要良好、干燥。
温度控在10～25℃左右，相对湿度应小于50%，防止受潮变质。
焊条存放时必须垫高，离地面或墙壁应大于0.3米，并应分开堆放，以保证焊条周围空气流通。
6.2.2焊条的烘烤
焊条使用前，必须进行烘烤。
碱性低氢型焊条烘烤温度为350～400℃ 保温 1～2小时；酸性焊条为150～200℃保温 1～2小时。
烘干后的焊条应装入恒温箱，随用随取。
焊工使用焊条时，不得直接从高温箱取出以防聚冷产生开裂、脱皮。
6.2.3焊条的领用
焊工领用焊条时，应备有性能完好的焊条保温筒，并根据当班工作量一次领用一个品种的焊条。
当次未用完的焊条应及时回收，重新按规定烘烤后方可使用，重新烘烤次数不得超过两次。
6.3构件焊接
6.3.1底板焊接顺序
6.3.1.1底板焊接时,应先进行弓形边缘板对接焊缝的焊接。
待边缘板铺设后，焊工对称分布隔缝组焊。
在未施焊之前，须将接头处垫高50～60mm以抵消焊后的角变形。
施焊时应由内向外分段进行焊接。
6.3.1.2中幅板搭接缝焊接时，应先焊短缝再焊长缝。
三层板重叠处覆盖的焊缝，每段预留200mm先不焊，待中幅板长、短缝焊毕后，再进行此处的焊接。
长缝焊接时由两人从焊缝中心处向两端同时施焊，所有的长、短缝的打底焊均采用分段焊接。
6.3.2壁板的焊接
壁板焊接时，应先进行立缝的焊接，为控制棱角度在立缝焊接前应先将焊缝的上、下采用弧形板进行刚性固定，焊工对称分布进行焊接。
环缝焊接时，施焊人员必须对称分布、统一焊接规范、统一焊接方向。
所有的立、环向焊缝的打底焊均采用分段焊接。
6.3.3拱顶焊接
6.3.3.1罐顶的焊接顺序
先焊内侧断续焊缝，再焊外侧的连续焊缝。
6.3.3.2连续焊缝应先焊环向的短焊缝，再焊径向的长焊缝。
长缝焊接时，应隔缝由中心向外施焊。
6.3.3.3包边角钢焊接时，焊工应对称分布，沿同方向分段焊接。
6.3.3.4最下圈壁板与弓形边缘板之间的角缝焊接。
该缝焊接时,焊工应对称分布，打底采用分段退焊方法焊接，盖面采用多道焊接。
6.3.3.5罐底边缘板与中幅板之间搭接角缝的焊接
该缝要待壁板与底板之间的角缝焊毕后，再进行组焊。
组焊前，须认真仔细地清除焊缝接头表面缝隙及边缘的油、锈、水、泥沙、金属颗粒等杂物，然后进行定位。
定位焊后再拆除卡具。
焊工对称分布沿周向分段退焊。
6.3.4油罐附件焊接
油罐附件安装焊缝及开孔接管与罐体等构件的焊缝距离必须符合设计说明要求。
焊接时，焊工要认真操作，所有角焊缝的焊脚高度应符合图纸要求。
焊肉饱满、无漏焊、无表面裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
成形要美观。
6.3.5 焊接修补
6.3.5.1凡属质量检验不合格的焊缝，应按GBJ50128－2005标准第5.6.1条和第5.6.2条有关规定进行焊接修补。
6.3.5.2焊缝返修前，应分析缺陷产生的原因，并根据产生的原因、性质、大小、部位、深度来决定采用机械方法或是碳弧气刨方法来清除缺陷。
对中厚板焊接产生的面积较大且较深的缺陷，宜采用气刨进行清除，清除深度不得大于板厚的2/3，在此深度清除还未发现缺陷时，应停止清除，进行补焊，补焊完成后，再从反面进行清除修补。
薄板缺陷的清除应采用砂轮机打磨清除。
6.3.5.3焊缝的返修施焊工艺与正式焊接工艺相同，每处修补长度不得小于50mm，返修后的焊缝质量及标准应按原定的探伤方法重新进行检验，且应达到合格标准。
6.3.5.4焊缝返修时，应挑选焊接技术过硬，经验丰富的焊工担任。
同一部位的焊缝返修次数不得超过三次。
如进行三次返修，其返修方案须经工地技术总负责人批准。
6.3.6施焊环境
现场施焊环境如出现下列情况之一时，应采取有效防护措施方能进行施焊。
风速≥8m/s;
相对湿度＞90％;
雨天。
6.4 焊接检验
6.4.1焊缝外观质量
焊缝检查前应将熔渣、飞溅用砂轮或钢丝轮清理干净。
外观质量检验应符合下表要求：
名称
受检焊缝及部位
检验质量要求
裂纹、气孔、夹渣、弧坑
所有现场焊接的构件焊缝表面及热影响区
不允许
咬边
油罐对接焊缝接管
深度≤0.5mm,连续长度≤100mm；咬边总长度≤焊缝全长的10%
凹陷
罐壁纵向、环向焊缝
纵缝不允许。
环向焊缝凹陷深度≤0.5mm、连续长度≤100mm,总长度≤焊缝长度的10%
余高
油罐对接焊缝
应符合GBJ128-90标准第6.1.2条规定
接头错边量
油罐对接焊缝
应符合GBJ128-90标准第4.4.2条第四款规定
焊缝宽度
油罐对接焊缝
按坡口两侧各增加1~2mm
焊缝腰高
油罐角焊缝
应符合设计规定
6.4.2焊缝内部质量检验
所有罐内壁板与底板间角焊缝及罐底板三层板重叠处角焊缝及热影响区应进行100%渗透或磁粉探伤，执行标准JB4730－94；
所有罐底板角焊缝及罐体接管加强板角缝应进行严密性检验，按GBJ50128－2005标准第６.2.3条和6.2.8条进行。
所有罐体的对接焊缝均应按照图纸及GBJ50128－2005标准第３.2.3条和6.2.4条要求进行X射线照相探伤，其中板厚大于10mm的罐体丁字接头探伤比例为100%。
结果不低于JB4730－94的Ⅲ级。
7组装质量要求及检验方法。
7.1罐体几何尺寸要求如下表：
检查项目内容
质量要求
检查方法
罐底
焊后局部凹凸度
变形长度的２%且≯50mm
径向拉线测量
罐壁板
罐顶
内半径D
允许偏差±19mm
钢圈尺测量
上口水平度
相邻板≯2mm任意两点≯6mm
水平仪
整体高度
允许偏差≤79mm
钢圈尺测量
整体垂直度
允许偏差≯50mm
重垂线测量
局部凹凸度
允许偏差≤13mm
弦长2m样板检查
局部凹凸变形
允许偏差≯15m
弦长2m样板检查
附件
开孔接管水平度
允许偏差±3mm
角尺测量
开孔接管垂直度
允许偏差±3mm
角尺测量
7.2罐体总体试验，要求如下表：
检查项目内容
质量标准
检查方法
充水试验
GBJ128-90第6.4.1~6.4.3条
人工检查
底板真空试验
真空度不小于0.053Mpa无渗漏
真空箱人工检查
罐顶的强度及严密性试验
GBJ128-90第6.4.5条
涂肥皂水及人工检查
罐顶稳定性试验
GBJ128-90第6.4.6条
人工检查
内浮盘升降试验
GBJ128-90第6.4.8条及图纸
人工检查
基础沉降观测
GBJ128-90第6.4.10条
检查各点沉降量
8. 质量保证措施
8.1严格执行的交接验收制度。
在施工前对油罐基础应由土建单位、安装单位、业主三方共同验收。
主要参数如中心座标、中心标高、表面凹凸度及表面上拱度均应符合设计规范要求，以保证底板铺设平整。
8.2加强现场焊接管理工作，焊接材料应有出厂合格证书，焊条应有专人烘烤、管理发放和回收。
严格遵守焊接工艺规程，焊工必须持有效的操作证。
8.3圈板如有变形，应先整形后再安装，弧度要符合设计要求，尤其是每块圈板的竖边更应注意。
8.4顶盖的径向，环向肋弧应符合设计要求，顶板如有变形应先整形后再铺盖。
8.5遵循检测规则，提高检测质量，施工中所使用的计量仪器应按计量管理制度进行检定，在周检期内的合格计量器具方可使用。
8.6严格材料检验制度，所用钢材、配件、焊材必须符合设计要求，并附有产品质量证明书。
认真贯彻A、B、C三级检查确认制度，搞好工程质量和工程验收。
8.7严格按图纸及标准规范要求施工，不能擅自修改。
材料代用必须经设计单位同意，手段用料必须经施工技术负责人同意。
8.8严格控制工序质量，上道工序检验合格，并经检查员复核无误后，方可进行下道工序的施工。
8.9 施工班组应由专人认真填写自检原始记录数据,以便存查及整理交工资料。
8.10主要质量控制点见如下表:
序号
检查内容
检验级别
１
材料接收
Ｃ
２
焊接工艺及焊工资格认可
Ｂ
３
基础复查
C
４
几何尺寸检查
ＣＲ
５
开孔方位检查
Ｃ
6
焊缝外观检查
C
7
无损检测
ＡR
8
梯子、平台、栏杆、附件检查
C
9
封闭前检查
A
10
罐底严密性试验
Ａ
11
罐体强度试验
Ａ
12
罐体严密性试验
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