UASB厌氧罐现场施工方案.doc

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UASB厌氧罐现场施工方案

编制：

审核：

批准：

编制单位：

山东源宝

日期：

2015年1月12日

目录

1、厌氧罐工程概况 1

2、厌氧罐建造方法确定及分析 1

3、施工布署 1

3.1施工目标 1

3.2施工作业组织 1

3.3施工机具、设备的确定及布置 2

4、厌氧罐建造方法 2

4.1厌氧罐建造施工流程 2

4.2厌氧罐建造施工准备 3

4.2.1编制排板图 3

4.2.2厌氧罐起升机具的确定 5

4.2.3胀圈及拱顶胎具的制作 7

4.2.4材料设备验收 9

4.3厌氧罐现场建造 9

4.3.1厌氧罐体组成件下料预制 9

4.3.2基础验收 15

4.3.3底板铺设 16

4.3.4壁板组装 17

4.3.5包边角钢 20

4.3.6罐的附件安装 22

4.3.罐倒装法提升装置的安装 23

4.4.罐体的焊接 23

4.4.1罐体焊接施工要点 23

4.4.2焊接施工管理程序 24

4.4.3罐的焊接施工顺序 25

4.4.4焊接管理 25

4.4.5.现场管理 26

4.4.6.焊接工艺 27

4.4.7一般焊接要求 30

4.4.8焊接变形的控制 30

4.4.9焊接工艺参数 32

4.4.10、焊接检验 32

4.4.11焊接缺陷返修 34

4.4.12焊接质量保证措施 35

4.4.13焊接安全措施 36

4.5厌氧罐的检查及充水试验 37

4.5.1罐体几何形状检查。

37

4.5.2储罐底板真空检查 37

4.5.3罐体充水、负压试验 38

4.5.4充水试验过程中的基础沉降观测 38

4.6交工验收 39

5、劳动力计划 39

5.1工程技术人员计划 39

5.2作业人员计划 40

5.3用工曲线表 40

6、施工常用机具、设备计划表 40

7、施工计划 42

7.1计划开工 42

7.2计划编制 43

7.3计划落实检查 43

7.4施工总进度计划 43

8、施工过程质量管理及控制措施 53

8.1厌氧罐制安施工过程质量管理 53

8.2厌氧罐制安施工质量控制措施 53

9、安全、文明管理及措施 55

9.1施工安全措施 55

9.2文明施工措施 58

10、冬、雨季节施工措施 58

11、方案编制依椐和执行的规程、规范、标准……………………………65

12.附排版图

1、厌氧罐工程概况

厌氧罐建造工程量为2280.5m3的1台，为上七层带肋立式圆筒型储罐。

总重约145t。

2、厌氧罐建造方法确定及分析

本工程的厌氧罐设备全部为平底立式圆筒型容器,根据设备的技术要求和外形特点，以及我公司类似设备建造经验，决定对2280.5m3、、厌氧罐采用群桅倒装法施工，其方法是按照图纸先进行排版、下料、刨边（并按排版图作好标记）的工作，然后在安装预场分片预制成型，在储罐基础上，进行分片组对。

安装顺序是：

底板、罐体的最上圈壁板、包边槽钢、灌顶框撑架安装、然后在罐内周边均布设置群桅，将上圈及顶盖升离地面（高度要超过下一圈壁板的高度），再组对下一圈壁板，以此类推，直至整个设备完成。

在采用倒装法安装时，应按管口方位同步进行相应的附件安装，并根据坐标进行准确放线，由上而下进行梯子主架的安装。

这种方法的优点是：

制作效率高，罐体成型质量好，顶板、壁板均在低位组装焊接，整个组装焊接的高空施工工艺全部转化成地面操作其方法，减少了高空作业，提高工作效率，，并减少了脚手架的搭设量。

由于大量高空作业量转化成地面操作，简化了施工工艺，确保了整个工程施工的安全。

堰板的制作水平面控制在2mm以内，汽水分离器安装，根据图纸标高先做十字箱体框架，然后再做三角形吸收器，结构合理，达到施工图纸设计要求。

3、施工布署

3.1施工目标

在工程施工过程中严格执行有关规程规范，积极贯彻公司标准的管理手册、程序文件、作业指导书的要求（即质量、环境和职业健康安全管理一体化标准），按公司的的质量方针，在整个施工过程中以一流的质量、一流的工期、一流的管理、一流的服务水平实现以下三个主要目标：

质量目标:

一次性验收合格。

安全目标：

杜绝重大安全事故。

工期目标:

厌氧罐制作工期45天。

3.2施工作业组织

根据本工程的合同工期以及工艺质量和厌氧罐安全要求，结合冬季施工的难度决定在φ11米×24米厌氧罐的建造中，尽量实行加班制，并配备群桅提升装置、夹具、胀圈等1套工装设备。

材料等资源均应根据上述原则进行布置、调配和供应，从而达到合理安排、统筹兼顾的目的，以满足甲方的要求。

这样分配主要是在工期内厌氧罐施工尽量提前完工，给其他专业留足后续施工的时间，便于整个工程顺利进行，使工程项目按期交工验收。

3.3施工机具、设备的确定及布置

由于罐区2280.5m3，厌氧罐体积和重量较小，所以施工区域内，主要吊装配备有1台25T汽车吊承担区域内的组件吊装和材料装卸等（8T平板汽车配合运输），1台20mm卷板机进行壁板卷制，罐体的倒装起升装置采用短桅杆、10t葫芦。

罐底、罐壁及罐顶的焊接采用手工电弧焊。

厌氧罐采用手工电弧焊，构件和附件采用手工电弧焊。

厌氧罐建造区内专设预制加工区，对全部罐体组件进行集中下料、坡口。

设置半自动钢板切割机2台进行下料、坡口；搭设6m×10m的操作平台1座。

4、厌氧罐建造方法：

4.1厌氧罐建造工艺流程（见下图）：

施工准备

材料准备

机具准备

基础验收

工装及胎具制作

基础放布板线及地板防腐

构件预制

第一圈壁板及附件组对焊接油渗试验

底板阶段焊接

第二圈壁板立缝、环缝焊接、油渗试验

其余各圈壁板组对焊接及安装气水分离器部件

壁板与底板间大角焊缝焊接及底板收缩缝焊接

油渗试验及构件安装

交工阶段

基础沉降观察

厌氧罐充水试验

4.2厌氧罐建造施工准备

本工程所需用规程、规范、图集、标准执行图纸要求。

4.2.1编制排板图

（1）底板排板

A．排版图中钢板的布置、焊缝的位置应对称；中幅板宽度不得小于1500㎜，长度不得小于2000㎜；底板任意相邻焊缝间的距离不得小于300㎜

B．计算底板直径应考虑底板的坡度并应增加1-1.5‰的焊接收缩量。

（2）壁板排板

A：

壁板排板时应先根据设计图中各种规格壁厚的壁板高度确定待购材料的宽幅，为保证壁板成型美观，各圈壁板的单张长度应尽量相同，每圈壁板的总长度应加上立焊缝收缩量：

收缩量L=每条立缝收缩量A*每圈壁板单板数量N。

壁板应经准确计算排板尺寸（包括焊接收缩量）后进行下净料。

B：

排板时应特别注意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（或对中分布），且不得小于500㎜；底圈壁板纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝的距离不得小于300㎜；罐壁厚度＞12mm开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵、环焊缝的距离不得小于250㎜；罐壁厚度≤12mm时开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵焊缝距离不应小于150mm，与环缝的距离不应小于75mm；厌氧罐的壁板宽度不得小于500㎜；长度不得小于1000㎜。

C：

排板时应充分考虑安有附件的壁板环焊缝、立焊缝到附件焊缝的距离必须符合规范，并将附件管口位置标在排板图上。

D：

每圈壁板对应底板的0度线的位置应在排板图上标明，并以此为起点将组成的每圈壁板的单块板料按顺时针方向编号。

E：

排板图上除了应标明每张板的长宽尺寸外，还应在排板图上标明每圈壁板的材质和板厚。

4.2.2厌氧罐起升机具的确定

（1）罐起升机具的确定

按储罐最大起升部分重量计算，采用16个葫芦，则每个吊点的最大负荷为：

[（罐体总重量-底板重量）×K（综合系数）÷16]÷COSα

α－吊装倾角；每个吊点吊装载荷（8根∮219×6、L＝3.2M的桅杆,每杆两个葫芦用平衡梁进行平衡）为:

Q1=[（56.346t-10.135t）×1.32÷16]÷COS5.71°=3.83t

桅杆的计算按下式进行：

δ＝P／Φ*F＋M／W＜[δ]

δ：

立柱吊装所受应力

P：

立柱承受的最大荷载

Φ：

折减系数

F：

受压面积

M：

偏心弯矩

W：

抗弯截面系数

经计算可选用5t葫芦。

葫芦经检查必须合格,使用状况必须良好。

选用φ219×6无缝钢管，制作8根桅杆，选用起重量5t的葫芦16个，8根桅杆均布分置在罐壁内，桅杆之间用角钢连接成整体，并与罐底板焊接牢固。

结论：

考虑安全系数和不确定因素等。

选用5T倒链16个较合理。

桅杆布置及吊装结构及制作

（见下图：

）

（2）2280.5m3厌氧罐起升机具的确定

罐用倒装提升方法建造时采用群桅倒装法施工，桅杆数量及吊具规格的确定方法按1.4.2.2

（1）条计算方法进行计算确定（经计算可采用10t葫芦和Φ219×7、吊点高度L＝3.5m的桅杆16套）。

4.2.3胀圈及拱顶胎具的制作

（1）胀圈的制作

胀圈是对罐体进行圆周加固的圆圈组合件，其刚度必须要足以抵抗壁板变型趋势，不然会影响罐体壁板的外观成型质量。

在起吊或顶升罐体时，胀圈将受到径向力的作用，要考虑防止变形因素，以避免罐体的椭圆度和凹凸变形超标等情况出现。

厌氧罐可采用20﹟槽钢。

胀圈应煨成与罐壁内直径相同弧度，按罐内壁圆周长等分为4段，各段胀圈间接缝处设4台30-50吨千斤顶将胀圈顶紧、胀圆，在顶胀处设有导向板，可避免千斤顶在顶胀时出现跑偏，使罐体壁板变形，影响罐体壁板的组对误差超标等情况出现。

胀圈制作参考图如下：

4.2.4材料设备验收

本工程由甲方提供主要的材料和项目部采购材料相结合，材料运进现场由项目部统一管理。

工程中所用材料的质量合格与否是决定工程质量好坏的关键，也是交工验收的主要内容之一，所以材料验收是施工生产不可缺少的一个重要步骤。

材料验收及管理主要包括以下几项内容：

（1）资料检查：

厌氧罐所选用的材料（钢板、钢管及其它型钢）、附件、设备等必须具有相应的合格证和材质证明书，无质量证明书或对质量证明书有疑问时，应进行复验，合格后方可使用。

（2）外观检查：

对油罐所用的钢板，严格按照技术文件GB6654标准规定的相应要求进行验收,逐张进行外观检查,其表面质量、表面锈蚀减薄量，划痕深度等应符合GB50128-2005的有关规定。

（3）焊接材料验收：

焊接材料（焊条）应具有质量合格证，焊条质量合格证书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能。

。

本工程涉及到外购、外协的材料、加工，必须高度重视，要进行过程监督和控制，确保质量和按期供货。

不得延期交货，否则，影响工期。

（4）验收后的材料设备必须按规定建帐并作好标识分类进行妥善保管

4.3厌氧罐现场建造

4.3.1罐体组成件下料预制

（1）底板的下料预制

A、底板的下料应严格按排板图和下料图的尺寸在合格的钢板上进行划线并经检查确认后进行切割。

下料采用半自动火焰切割，弧形线下料采用手工下料。

坡口加工采用气割、砂轮磨光机进行。

钢板边缘加工面应平滑，不得有夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷，火焰切割坡口产生的表面硬化层应磨除。

B、底板防腐：

罐底板的防腐采用二遍环氧煤沥青底漆，除锈采用手工除锈，除锈后钢板表面经检查达到要求后方可进行环氧煤沥青底漆的涂刷。

每道漆干后方可进行下道漆的涂刷。

每道漆干膜厚度不得小于70μm，总干膜厚度不得小于150μm。

（2）壁板的下料预制

壁板按排板图尺寸在合格的钢板上进行准确画线，经确认后采用半自动切割机进行下料，经检查合格后进行坡口，坡口合格即使用卷板机对罐体壁板进行预弯压头和卷圆。

卷制时，卷板机上辊应光滑整洁，不得使钢板表面有伤痕、油污等缺陷。

壁板卷制时应压好钢板两端的接头的弧度（也可将板端接长卷头），否则壁板间的接头会出现棱角现象，具体方法可先用厚钢板压制成与壁板弧度相同的模板，在卷壁板时应先将模板放入卷板机后再将待卷的壁板放入，同模板一起卷制，这种方法可以使壁板的两端较好的成型，避免出现直边、或桃尖。

壁板滚弧时应用前后拖架，卷制成型后应直立于平台上，水平方向用弦长2m的弧形样板检查，其间隙不得大于4mm；垂直方向用1m的直线样板检查，其间隙不得大于1mm，上口平面度误差小于1mm，垂直度误差＜1mm。

确认合格后，将其放在专用的弧形托架上。

壁板尺寸测量部位图

A E B

CFD

壁板尺寸允许偏差表（㎜）

测量形式

误差

宽度:

AC、BD、EF

±1

长度:

AB、CD

±1.5

对角线误差:

AD－BC

≤2

直线度:

AC、BD

≤1

直线度:

AB、CD

≤2

坡口角度偏差

≤±5°

（3）构件预制

A：

包边槽钢、角钢预制

本工程中厌氧罐设计采用包边槽钢及角钢。

包边槽钢的制作方法是用卷板机配合模具卷制而成，在制作平台上按照图纸尺寸放大样，卷制的槽钢圈与大样相符为准。

包边角钢制作采用在平台上用手拉胡芦配合模具煨制成型的方法。

即在钢平台上按设计尺寸放样,放样尺寸可比设计略小，以此抵消煨制成型后的包边角钢的回弹变型。

用若干三角挡块依放样线安装做成模型，相邻挡块间距100-200㎜为宜。

将角钢平放在钢平台上，用挡块将角钢的一端卡牢，手拉胡芦固定在角钢的另一端，煨制时拉动手拉胡芦将角钢的逐段与挡块模型贴合紧密，并辅助用火焰加热定型，在加热过程中用榔头反复敲打，以消除应力，必要时在钢平台上加斜铁固定角钢平面，以控制角钢的翘曲变型，成型后待包边角钢冷确后才能拆除工装约束。

B：

分离器的制作严格按照图纸尺寸。

C：

盘梯在预制场下料预制，主要是对其内外侧板和踏步板进行预制，安装时随罐壁板的安装同步分段进行；

4.3.2基础验收

在储罐制作安装前须进行基础验收，由建设单位、监理单位、安装单位、土建施工单位共同进行基础交验工作，验收要求如下：

（1）中心座标偏差不应大于20mm；

（2）基础表面沿罐壁圆周方向基础环梁的平整度，10m长度内任意两点的高度差应不大于6mm；整个圆周上任意两点的高度差不大于12mm；

（3）基础表面锥面坡度应符合设计规定，基础沥青防潮层应密实。

（4）以基础中心为圆心，以不同半径作同心圆，将各圆周等分为若干份，在等分点测量沥青砂层的标高，同一圆周上的测点，其测量标高与计算标高之差不应大于12mm。

（5）用经纬仪放出各罐体基础的十字中心线，在罐体基础上作好标记，并依据罐体的十字中心线为基准在基础上划出铺板十字中心线，按规范要求在基础环梁上标定沉降观测点并做好沉降观测初始记录。

4.3.3底板铺设

（1）底板的下表面进行手工除锈达到要求，经甲方监理共检合格后立即涂刷第一道环氧煤沥青底漆，应注意每块板的边缘50mm的范围内不刷，待漆层表干后涂刷第二道环氧煤沥青底漆，直到漆层实干后并经共检合格，填写隐蔽记录并经甲方监理方签字认可后方可用于底板的铺设；

（2）根据基础的坐标线和排板图的方位在基础上进行布板放线（底板周线和中幅板十字线），按排版图在罐底中心板上划出十字线，十字线与与罐基础中心十字线重合，在储罐底中心板的中心打上样冲眼，并作出明显的标记，

（3）按排版图首先将中幅板画好搭接线，然后由罐底中心板向两端逐块铺设中间一行中幅板，然后从中间一行开始，向两侧逐行铺设中幅板，每行中幅板应由两侧依次铺设。

（4）为补偿焊接收缩，罐底的底板铺设直径应比设计直径大1-1.5/1000；（6）罐底底板焊后其局部凹凸变形不应大于变形长度的2%，且不超过50mm。

（5）底板铺设完成后，应将罐体基础的十字中心线返到底板上，然后以罐底中心点为圆心以罐壁安装内半径为半径划出壁板安装定位周线，按定位周线进行壁板安装，确保安装的罐体中心与基础中心重合。

4.3.4壁板组装

（1）首先确定壁板的安装半径，安装半径的计算公式如下：

R1=（R+n*a/2*π）/cosβ

式中：

R1—壁板安装内半径（mm）；

R—储罐的内半径（mm）；

n—壁板立焊缝数；

a—每条立焊缝的收缩量（mm），手工焊取2、自动焊取3；

β—基础坡度夹角（）；

（2）按照安装圆内半径在罐底划出圆周线以及对应底板0度线的首张壁板为起点，标出每张壁板的安装位置线，并在安装圆内侧100mm画出检查圆线，并打样冲眼作出标记；组装顶部第一节壁板前应在安装圆的内侧焊上挡板，挡板与壁板之间加组对垫板（见下图），垫板厚度按下列公式计算：

δ＝n*a/2π

式中：

δ—垫板厚度（mm）；

n—壁板立焊缝数；

a—每条立焊缝的收缩量（mm），手工焊取2、自动焊取3；

β—基础坡度夹角（）；

（3）在壁板上应按组装夹具及吊装夹具位置划线，在壁板组立前，在存运胎架上安装好方帽，龙门板及蝴蝶板，壁板的吊装用履带吊车进行，并使用吊梁。

（4）壁板的立缝、环缝组对示意图：

（4）壁板应逐张组对，每张安装三个加减丝以调节壁板垂直度。

安装纵缝组对卡具及方楔子，用以将壁板固定。

整圈壁板全部组立后调整壁板立纵缝组对错边量，上口水平度及壁板垂直度，并检查1m高处任意点半径的偏差不得超过32mm。

；相邻两壁板上口水平的允许偏差，不应大于2mm；在整个圆周上任意两点水平的允许偏差，不应大于6mm；壁板的垂直允许偏差，不大于3mm；纵向焊缝的错边量，不大于1mm。

（5）顶部第二至底圈壁板的组装方法参照顶部第一节壁板的组装。

环缝安装组对用环缝组装卡具进行，通过罐内顶升装置调节上、下带壁板的对接环缝的间隙，间隙应符合焊接要求（见第2.5条要求）。

环缝的错边量（不同厚度的壁板环缝组对以罐内壁板齐平为准）＜1㎜。

组装各圈壁板前在罐周设置活动操作平台以便进行环缝组对焊接。

在进行每圈壁板吊装布板前，将活动平台放下以便进行布板和组对立缝。

壁板立缝应采用夹具组对，见下图。

（6）壁板拼装周长尺寸控制：

为了有效提高组装质量，在每圈壁板带组装中间应对组装周长进行严格认真的控制。

组装时每圈壁应以内壁齐准确计算周长和每张板的长度及焊缝间隙并设置定位垫板，待焊最后一条立缝前，用钢卷尺上下测量外径周长并用线缒测量该圈壁板上口对定位周线的偏移度，以期确保在焊完后在总体几何尺寸检验时能达到验收标准。

4.3.5包边槽钢

（1）包边角钢的安装

包边槽钢安装前先在钢平台上进行校核，将各段的弧度、翘曲度分别进行校核，并用弧形样板检验合格后再逐段安装。

安装时让其与壁板上沿口自由贴合紧密，并用卡具依次卡紧，严禁强行组对，待角钢圈组对封闭后再进行定位焊，对接焊缝的焊接在进行包边槽钢的定位焊之前应先完成。

在进行包边槽钢布置时应注意对接焊缝与壁板立缝应相互错开200mm以上。

4.3.6厌氧罐的附件安装

（1）所有配件及附属设备的开孔，接管等，均应在试压试漏前安装完毕；罐壁开孔补强圈外缘到环焊缝、纵焊缝的距离应符合要求。

（2）安装开孔接管应保证和罐体轴线平行或垂直，偏斜不大于2mm。

接管上的法兰面应平整，不得有焊珠及径向沟痕，法兰面应保证水平或垂直，倾斜面不大于法兰直径的1/100（直径不足100mm按100mm计）最大不超过3mm，螺栓孔分布应跨中。

（3）气水分离器安装应按图纸标高要求施工，先划分布点，分布点必须均匀，用倒链提升安装，焊接要严密不得有气孔夹渣，钢板、管材下料加工应采用机械切割，如采用火焰切割，应清理干净钢板边缘及管端的氧化物。

（4）补强板安装前应按设计要求钻好气孔，未有要求时，焊接时应在补强板下方留出排气点，严禁排气点留在上方，防止进水。

（5）应按设计要求焊接，每道焊完应待其完全冷却后方可进行第二道焊接。

焊肉应饱满，不能漏焊，焊后药皮、飞溅应清理干净。

螺栓连接的构件，其螺栓孔应采用机械钻孔，确保连接质量。

（6）防腐前应清理干净金属表面锈蚀、泥土等杂物后，方可涂刷防锈材料。

4.3.7厌氧罐倒装法提升装置的安装

（1）提升装置设置的位置应符合以下要求

A应按罐内圆周均等设置，任意相邻装置之间的距离允差应小于30mm。

B装置的吊点（提升点）与罐壁的水平距离应尽可能的小且所有装置的吊点（提升点）到罐壁的水平距离应相等，其允差不得超过5mm。

（2）每个装置的主柱（杆）必须设立垂直，其不垂直度允差＜1‰。

（3）装置必须安装牢固，底座板、撑杆、拉杆、吊耳、提板的强度必须符合要求，连接必须牢固可靠。

（4）液压提升装置的液压油路管道内必须洁净，所有接头安装必须密封，升降部件应灵活无阻，上下锁卡必须正常可靠，安装完后应进行试升降运行和同步调整，符合要求后方可使用。

4.4罐体的焊接

罐体的焊接质量是确保装置安全投产和长期运行的关键环节，必须严格按图纸要求有关标准、规范及本措施进行焊接施工和管理。

4.4.1罐体焊接施工要点

（1）焊接过程中采用的焊接方法和焊接工艺，均须以相应合格的焊接工艺评定为依据。

（2）参加装置焊接施工的焊工均须持有相应的合格项目。

（3）厌氧罐组对时,坡口间隙、错边、棱角度等应符合相应规范要求。

（4）厌氧罐焊接时必须采用正确的焊接顺序和焊接工艺，严格控制线能量，有效地控制焊接变形。

（5）严把工序交接关，不合格工序绝不流入下道工序。

4.4.2焊接施工管理程序

（见下图）审查图样及设计文件

焊接工艺评定

坡口加工及组对对

材料检验及管理

编制焊接施工方案

焊工岗前培训

焊工管理

施焊

焊缝外观检验、焊缝油渗试检测

进厂复验

入库存储

焊条烘烤

发放使用

记录

焊工考试

签发上岗证

焊接环境条件

焊接设备条件

回收

4.4.3厌氧罐的焊接施工顺序

焊接准备

包边槽钢

底板对接焊缝外端焊接

第1圈壁板焊接

中幅板焊接

内部附件焊接

其余壁板依先立后环顺序焊接

大角焊缝焊接

底板预留焊缝焊接

底板收缩焊缝焊接

4.4.4焊接管理

（1）焊接工艺管理

焊接过程中采用的焊接工艺，均必须以合格的焊接工艺评定为依据。

工程开工前，项目焊接责任工程师根据焊接工艺评定报告和设计要求编写焊接工艺规程，所有的焊接工作须按批准的焊接工艺规程严格执行。

（2）焊工管理

A.参加施焊的焊工都要有相应项目的焊工合格证，严禁无证上岗。

施工图到达现场后，施工员及时进行审图，如发现焊工资格满足不了施焊要求，应立即书面通知劳资部门