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1、QB中国石化集团第二建设公司企业标准 QJ/SE 大型双盘浮顶油罐施工工法2006 发布 2006 实施 中国石化集团第二建设公司 发布目 录一、前言1二、特点及适用范围12.1特点12.2适用范围1三、工艺原理1四、工艺流程2五、施工程序及操作要点45.1罐底45.2浮顶145.3罐壁195.4其它附件安装28六、质量保证措施306.1质量标准306.2质量保证体系306.3质量保证措施30七、安全保证措施31八、施工主要机具明细表33九、施工主要计量器具明细表35十、劳动力组织明细表35十一、经济效益分析36一、前言随着国民经济的飞速发展，我国石化建设事业也到了蓬勃发展的时代，储运设备也不
2、断地向大型化发展。目前10万立方米浮顶油罐在石化行业得到普及，15万立方米浮顶油罐在国内也正在建设中。大型浮顶油罐的迅猛发展，迫切需要一套高效、先进的大型储罐安装工法。我公司从80年代初就开始承建大型浮顶储罐的安装工程，由此积累了丰富的储罐施工经验，并形成了一套较为成熟的储罐安装工艺和安装方法。通过近几年公司的科技进步和新设备、新材料的应用，我们对大型储罐安装工艺、方法和手段又进行了不断的改进和完善，已形成了一套高效、先进、较为完整的大型双盘浮顶油罐施工工法。二、特点及适用范围2.1特点2.1.1本工法采用外搭脚手架正装法施工,能使罐壁和浮顶同时平行作业,大大缩短了储罐主体的安装时间;同时也为
3、储罐及其附件的组焊、防腐和保温施工提供了极为便利的施工条件，有力地保证了员工人身安全和施工质量。2.1.2储罐施工自动化程度高。储罐实行工厂化预制，采用先进的数控切割机、数控滚板机进行下料和滚弧，从根本上保证了储罐的组装质量，从而为自动焊的焊接创造良好的条件；储罐罐底、罐壁的焊接全部采用自动焊焊接。罐壁环缝采用埋弧自动横焊；立缝采用气电立焊；罐底中幅板焊接采用碎丝埋弧平缝自动焊；罐底与底圈壁板大角缝的焊接从打底至填充和盖面全部采用埋弧角缝自动焊。2.2适用范围本工法适用于50000m3及以上双浮盘油罐施工。三、工艺原理 外搭脚手架正装法安装大型浮顶储罐就是利用罐外部搭设的脚手架作为储罐外侧安装
4、的操作平台,内侧使用移动式挂壁小车作为内侧平台，外侧脚手架随罐壁板逐圈正装而递升，达到罐壁与浮顶同时安装的目的。如图1所示。在壁板安装的同时，进行罐内浮顶及其罐内附件的安装，待附件和本体全部安装完毕后，一次性进行罐体的强度试验和升浮试验，以达到缩短工期降低成本的最终目的。四、工艺流程储罐主体安装时分罐壁安装和浮顶安装两条主线路同时进行，待储罐收尾阶段时按附件安装单条主线路进行。其工艺流程如图2所示。边缘板铺设、组焊基础交接第一节壁板组焊第二节壁板组焊第四节壁板组焊第三节壁板组焊第五节壁板组焊第六节壁板组焊第九节壁板组焊顶平台安装包边角钢安装第七节壁板组焊第八节壁板组焊导向、量油管、转动扶梯安装
5、密封装置安装充水试验内防腐施工交工验收第五节加强圈组焊第六节加强圈组焊第七节加强圈组焊第八节抗风圈组焊第九节抗风圈组焊罐底大角缝组焊边缘板剩余焊缝组焊罐底收缩缝组焊外防腐施工中幅板铺设中幅板组焊浮顶台架搭设浮舱底板铺设浮舱桁架、隔板组焊浮舱底板组焊真空、煤油试漏顶板真空、浮舱气密真空试漏、磁粉检验探伤拍片浮顶顶板铺设、组焊外盘梯安装施工准备罐底、浮顶预制罐壁预制浮顶附件安装. 图2 十万立方米储罐双盘浮顶油罐施工流程 五、施工程序及操作要点5.1罐底5.1.1罐底结构形式大型油罐罐底为对接加垫板结构形式，由中幅板和边缘板组成。边缘板由多块板组成外圆内多边形的环状结构，中幅板为由多块板拼成的多边
6、形平板结构，边缘板和中幅板通过罐底收缩缝焊接在一起，构成整个罐底。底板和罐壁通过大角缝相连。目前国内设计的十万立方米储罐,中幅板厚度为11mm，材质为Q235A，边缘板厚度为20mm，材质为日本SPV490Q或国产高强钢12MnNivR。图3罐底排版、预制基础复测、划线边缘板铺设、组对中幅板铺设外侧400mm焊接探伤中幅板组对焊接探伤第一、二节壁板组焊大角缝组焊探伤边缘板剩余对接缝组焊罐底收缩缝组对焊接真空试漏、磁粉检验5.1.2罐底施工程序5.1.3罐底施工操作要点5.1.3.1罐底预制1、罐底的排版罐底的排版除满足GBJ128-90立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范要求以外，还应考虑以下
7、几方面要素：（1）提高材料的利用率：掌握焊缝的实际收缩量，科学放大罐底的排版直径,做到合理套料。（2）减少应力和变形：保证焊缝之间的错开间距、力求焊缝对称布置，减少通长缝数量、减少小板和三角板数量，设置合理的组对间隙和坡口角度。（3）提高工效：减少不同规格的尺寸板、降低焊缝的总长度。图4 罐底排板图图5 罐底排板图从上面的排版图可以看出：图4排板图多出了一条通长缝且焊缝相对密集、三角板数量为12块。图五排板图中，原先的通长缝已分解为几道中幅板短缝，焊缝分布错开，同时三角板的数量由图四的12块减少至4块。为此，图五排版图不仅减少了组对和焊接通长缝的工作量（通长缝组对比短缝和长缝组对难度相对较大）
8、，而且有效地减小了焊接通长缝带来的焊接变形（通长缝的丁字缝处焊接变形大），同时还部分解决了周边三角板的焊接变形问题。我公司承建的镇海国家石油储备基地第一阶段十万立方米储罐罐底排型式按设计要求采用的是图4型式，后在第二阶段修改成图5型式，修改后罐底的凹凸度由原来的最大27mm减少至最大16mm。2.罐底的预制(1)中幅板的预制ABCDEF测 量部 位允许偏差允许偏差板长AB(CD)10m板长AB(CD)10m宽度AC.BD.EF1.5mm1mm长度AB.CD2mm1.5mm对角线之差|AD-BC|3mm2mm直线度AC.BD1mm1mmAB.CD2mm2mm角度2.502.50图6 中幅板预制示
9、意中幅板下料、加工坡口均使用数控龙门切割机一次切割成型。切割时，先同时切割两长边，再分别切割两短边。切割完毕后用角向磨光机将坡口表面的熔渣、氧化铁等打磨干净。中幅板的坡口型式及预制所要求的尺寸偏差见图6。(2)中幅板周边不规则板的预制中幅板周边不规则板使用半自动切割机进行切割，其坡口形式及尺寸偏差要求同其它中幅板。但排版或下料时必须注意将其与边缘板连接方向的尺寸放大80mm，以补偿中幅板焊接使底板收缩造成的径向尺寸减小。(3)边缘板的预制BCFADE测 量 部 位允许偏差宽度AC.BD.EF1.5mm长度AB.CD1.5mm对角线之差|AD-BC|3角度2.50图7 边缘板预制示意边缘板切割采
10、用半自动切割机，其外缘半径按图纸设计半径放大30mm，边缘板对接焊缝间隙外部较内部小4mm下料。边缘板预制的质量要求见图7。边缘板与中幅板连接部分进行削边处理，采用刨边机进行加工。5.1.3.2罐底安装1.罐底垫板的结构及其铺设设计图纸上垫板的结构型式常为网络状整体连接型结构，该种垫板的结构使得罐底板在焊接收缩过程中，底板与垫板无法自由收缩，并且相互牵扯、应力和变形相互叠加，能引起罐底较大的焊接变形，难以满足设计和规范要求的罐底板凹凸度不大于50mm的要求。针对上述问题，本工法中对罐底板垫板结构作了如下修改，详见图8（垫板铺设节点示意）以及节点1、节点2、节点3、节点4的做法。图8 垫板铺设节
11、点示意 垫板铺设前，须先对基础按GBJ128-90的要求进行验收，验收合格后，按平面图方位在储罐基础上划出两条互相垂直的中心线，然后以排版图位置进行底板或垫板的划线，罐底板铺设前先进行垫板的铺设。由于垫板为可移动结构，因此垫板的铺设仅对最初安装的中心底板的垫板进行铺设，而不应在罐底板铺设前全部铺设。2、罐底板的铺设和组对罐底板的铺设可采用两台吊车接力铺设的方法进行，其中一台50吨履带吊在地面上配合送板，另一台25t汽车吊站位于罐基础上进行铺设。25T吊车在基础上的行走道路及站位处必须铺垫钢板，以防压坏沥青层。中幅板铺设顺序从中心向外铺设。铺板总顺序为：,每排板的顺序按顺序进行。铺设顺序见图9。
12、 图9 中幅板铺设顺序示意罐底中幅板铺设时，为防吊装变形，需采用平衡梁进行吊装，平衡梁下设置多个吊点(吊点的数量按板的大小和重量确定)，均匀吊装罐底板。底板铺设时，采用定位块，且边铺边对底板的位置和间隙进行调整，位置和间隙符合要求后，及时用临时定位板焊接牢固，以防温度变化而导致底板位置偏移或组对间隙的变化（如图10）。已铺罐底板已铺罐底板已铺罐底板已铺罐底板待铺罐底板6mm定位块定位块6mm连接板定位板图10 罐底中幅板铺设示意对短缝和长缝而言,中幅板铺设时不进行点固焊，组对时由叉车压缝点固；对于通长缝而言，由于短缝和长缝焊接后会产生一定的变形，采用叉车压缝的方法难以保证通长缝的底板与垫板紧密
13、结合，另外通长缝组对时间相对较长，进入缝内的杂物相对较多，组对时还需将板撬起进行吹扫，因此对通长缝不建议采用短缝和长缝板铺设时不进行点固焊的方法，应对中心位置线上的通长缝板二侧同时进行点固焊(如图8中的节点1所示)，其它位置线上的通长缝板在远离中心位置的一侧进行点固(如图8中的节点2所示)。对于罐底板通长缝的组对：应先将罐底板前后通长缝二侧的所有连接板全部打开，以充分释放短缝、长缝焊接后产生的应力和变形，然后从中心向两侧进行组对（自由低应力）。如果当天整道通长缝未能全部组对完，必须将剩余未点焊的焊缝重新连接加固，防止热胀冷缩引起焊缝间隙的变化。3、罐底板的焊接:（1）中幅板的焊接：a、焊接方法
14、：采用CO2半自动焊打底、加碎丝埋弧焊填充盖面。b、焊接操作要点：CO2半自动焊打底及埋弧焊填充盖面时,采用从中心向二侧隔缝同向对称焊，并按先短缝再长缝最后通长缝的顺序进行施焊（焊接时无需退步）,具体施焊顺序如图11所示：图11 罐底中幅板焊接顺序示意打底焊前应用角向磨光机将坡口内的浮锈、脏物清理干净，坡口内水份应用压缩空气或烤把处理，必须保证在充分干燥的条件下焊接。打底焊焊肉高度应保证在5mm左右，同时为防止CO2半自动焊焊接产生气孔，必须对CO2半自动焊设备采取有效的防风措施。打底焊后表面应打磨平整，如有缺陷应进行处理。自动焊填充盖面采用碎丝工艺。焊道中填充的碎丝应保证与底板上表面齐平。为保证碎丝熔化、垫板又不被烧穿较为合适的电流应控制在700-750A之间。自动焊焊接前，应根据焊缝的间隙选择统一的焊接电流、电压及行车速度，施焊过程中不得随意调整。
