專題講座資料（2021-2022年）儲罐安裝罐壁板和頂板技術(shù)交底重點

1、儲罐安裝罐壁板和頂板技術(shù)交底一、工程概況本工程 50000m 3油罐內(nèi)浮頂 8座, 罐體直徑 60m , 罐壁高度 19.816m , 罐體總重量 1112t ; 20000m 3油罐內(nèi)浮頂 6座,罐體直徑 37m ,罐壁高度 19.812m ,罐體總重量 424t ,施工采用 集中控制液壓千斤頂提升倒裝施工方法。二、施工準備1、工程用料和措施用料(1工程主要用料為:5萬油罐罐壁板 =10-30mm;罐頂板 =5mm, 2萬油罐罐壁板 =8-20mm;罐頂板 =5mm;(2措施用料措施用料主要為:頂板與壁板胎具用料、 脹圈用料、 支撐管及弧形管具等用料。 即鋼板、 型材和道木等用料2、主要機具

2、主要施工機具為:汽車起重機、液壓提升機、電焊機、水泵機、氣焊機具等3、現(xiàn)場作業(yè)準備及條件(1對儲罐半成品及型鋼構(gòu)件進行幾何尺寸復測,核查材料的質(zhì)量證明書,并同時辦 理中間交接的驗收工作(2施工現(xiàn)場的吊車道路暢通,各種胎具和措施用料配置齊全(3提升機、液壓泵、液壓管、液壓油及電源線配備齊全三、主要的施工工藝1、施工工序施工準備頂圈罐壁板組焊錐板組焊、 網(wǎng)殼及蒙皮板安裝罐頂勞動保護及附件安裝 提升系統(tǒng)安裝上數(shù)第二圈壁板安裝、 縱縫焊接頂圈壁板提升組對、 焊接頂圈與第二 圈壁板環(huán)縫組對、 焊接上數(shù)第三圈壁板提升第二圈壁板組對、 焊接第二、 三圈壁板之 間的環(huán)縫組對、焊接第四圈壁板組對、焊接底圈壁板倒

3、裝提升系統(tǒng)拆除。 2、儲罐預制預制加工一般要求 各種鋼材凡有影響工程質(zhì)量的變形均予以矯正,普通碳素結(jié)構(gòu)鋼在工作環(huán)境溫度低 于 -16、低合金鋼工作環(huán)境低于 -12時不得進行冷矯正、冷彎曲和剪切加工。 放樣工作應由熟練的技術(shù)工人操作,將構(gòu)件進行編號,需制作樣板時報質(zhì)檢員進行 檢查。 儲罐在預制、 組裝及檢驗過程中使用的樣板采用 0.50.7mm 的鍍鋅鐵皮制作, 樣桿 用 1.52mm 厚, 寬 3040mm 的扁鐵制作。 當構(gòu)件的曲率半徑小于或等于 12.5m 時, 弧形樣板的弦長不得小于 1.5m 。曲率半徑大于 12.5m 時,弧形樣板的弦長不得小于 2m 。 直線樣板的長度不得小于 1m

4、 ,測量焊縫角變形的樣板,其弦長不得小于 1m 。 樣板、樣桿周邊應光滑整齊,弧形大樣板做加固處理以防止其變形。樣板制作完畢 后,用記號筆在樣板上標出反、正面及所代表的構(gòu)件名稱、部位、規(guī)格并妥善保管。 預制構(gòu)件的存放、運輸,應采取防變形措施。3、罐壁板預制罐壁板的預制工序流程為: 3.1 罐壁板排版應符合:A 底圈壁板的縱向縫與罐底邊緣板對接縫之間的距離不得小于 200mm 。B 罐壁開孔接管或補強板外緣與罐壁縱縫之間的距離不得小于 300mm , 與環(huán)縫之間的距 離不得小于100mm 。C 各圈壁板的縱向焊縫宜向同一方向逐圈錯開,其間距宜為板長的 1/3,且不得小于 500mm ;罐壁板寬不

5、得小于 1000mm ,長度不得小于 2000mm 。D 弧形板加工表面應光滑,不得有夾渣、分層、裂紋及溶渣等,火焰切割坡口所產(chǎn)生 的表面硬化層應磨去。3.2 壁板下料前后要有尺寸檢查記錄, 控制長度方向上的積累誤差每圈板不大于 10mm 。 壁板下料尺寸偏差控制如下: 壁板尺寸測量部位 圖 1壁板下料尺寸偏差表 表 1 壁板滾圓時采用吊車配合, 下滾床時防止外力引起不可回塑性變形。 滾制過程中, 應使 鋼板上的寬度方向檢查線與錕的軸心線保持平行,防止鋼板扭曲。經(jīng)檢查合格的壁板應放置于特制的胎具上。壁板專用胎具如圖下圖所示:壁板擺放胎具示意 圖 24 罐壁組裝A 罐壁施工采用集中控制液壓提升倒

6、裝施工方法,以自鎖式液壓千斤頂作為提升工具 , 在儲罐內(nèi)部距罐壁約 400mm 左右的同心圓上均布 16T 自鎖式液壓千斤頂。B 液壓系統(tǒng)主要由液壓控制臺、 液壓千斤頂和現(xiàn)場配管組成。 液壓控制臺主要參數(shù) : 壓 力大于 10MPa , 流量為 60L/min; 液壓千斤頂主要參數(shù):最大承載力 20噸 (按 80%的安全系 數(shù)計算,取允許工作荷載 16噸 ,下滑量小于 5mm ;現(xiàn)場配管使用高壓膠管。C 液壓提升倒裝的施工計算:最大提升荷載 : Gmax=k(G頂 +G附 +G2 G9其中 :k摩阻系數(shù) G頂罐頂重量 (t G附 -附加設施及施工荷載 (tG2 G9從第 2 9圈板的重量 p為

7、液壓千斤頂允許工作荷載 (tD 本工藝利用液壓提升裝置先提升倒裝罐體上段, 然后逐圈組焊罐體下段。 提升裝置采 用自鎖式液壓千斤頂和專門設計的提升裝置,通過液壓控制系統(tǒng),使液壓千斤頂往復運動, 提升裝置中的提升桿在液壓千斤頂進油時完全提升, 在液壓千斤頂回油時被卡塊鎖住不會下 滑。 液壓千斤頂?shù)耐鶑瓦\動使提升桿不斷上升, 從而帶動已倒裝好的罐體上段上升, 直到對 接位置的高度。 對接組焊后,松開液壓千斤頂?shù)逆i緊裝置,落下提升桿及配套提升裝置,在進行下一圈板的提升,依次循環(huán)直到罐體完成。倒裝提升示意如圖 3所示:倒裝提升示意 圖 3E 背杠按罐體尺寸大小分若干節(jié)制作。 背杠安裝時, 將背杠分為若

8、干等分用 10t 千斤頂 將背杠頂緊, 使其緊貼在罐壁上, 然后用龍門卡具將背杠與罐壁固定在一起。 背杠用千斤頂 頂緊的位置應避開倒裝立柱。背杠制作成型后的曲率應和罐內(nèi)壁的曲率一致。F 罐壁組對時要嚴格控制罐體的垂直度和罐體的成型尺寸, 其具體工序流程為:準備工 作頂圈壁板組裝蒙皮安裝罐頂欄桿、 平臺勞動保護安裝提升、 第九圈壁板安裝下 面各圈壁板安裝大角縫組焊附件安裝。罐壁組裝一般要求 : 壁板運到現(xiàn)場后,按編號分別堆放。 壁板組裝前,將對接坡口的泥沙、鐵銹、油污等清理干凈。 壁板組裝時,逐張檢查壁板預制質(zhì)量。 拆除組裝用的工卡具時,不得損傷母材,如有損傷應按照焊接工藝評定要求進行修 補,鋼

9、材表面的焊疤應打磨平滑。 罐壁組裝過程中,應采取臨時加固措施,防止風力等造成罐壁的失穩(wěn)破壞。G 壁板組對應在罐底驗收合格后進行。 吊裝前應進行罐壁位置確定, 罐壁的放線直徑應 大于設計尺寸,即放線半徑:R=RL +(N ×B+ L /(2 + R J其中:R L 理論半徑 N罐壁板數(shù)量 B焊縫間隙 R J 坡度影響 L 實際下料周長和理論周長的誤差H 按放大半徑在罐底上以罐底基礎中心點為依據(jù)畫出罐壁內(nèi)、 外側(cè)線位置, 按排板圖及 罐體方位確定每一塊壁板的位置線,同時在內(nèi)側(cè) 100mm 處畫出檢查基準線。I 吊裝時, 根據(jù)畫線確定的位置點焊臨時內(nèi)外擋板, 以限制罐壁位置, 板與板之間用

10、龍 門組合卡具連接固定。 吊裝時只要按位置畫線把壁板放置到位, 觀察組對間隙只要能夠在可 調(diào)整范圍之內(nèi)就可以了。 J 吊裝完成后, 進行分組調(diào)整壁板間隙及垂直度, 罐壁橢圓度由基準圓確定, 垂直度由 鉛錘測量、正反加減絲調(diào)整確定K 相鄰壁板的水平度由下料時得到控制, 整個圓周上的水平度可以通過調(diào)節(jié)邊緣板和基 礎之間的距離獲得。L 板與板之間的對口間隙與錯邊量可以由組合龍門卡具調(diào)節(jié), 立縫組對時為解決焊接變形引 起的角變形超標問題, 采取預先向外凸出 23mm 的組對方法 (如果先焊內(nèi)側(cè), 則向內(nèi)凹 23mm 。 M 第八圈至第一圈壁板組對 在距罐壁內(nèi)側(cè)約 400mm 處均布安裝提升裝置。吊具準

11、備完畢后,圍第八圈壁板,組 對點焊縱縫,封口處分別用兩個 10t 手拉導鏈拉緊,然后開始焊接縱縫?？v縫外側(cè)焊完后, 即可開始提升頂圈罐壁。提升時將封口處導鏈適當松開,以免起升困難或?qū)⒈诎鍘稹?提升前檢查背杠是否頂緊,龍門卡具是否焊牢,提升裝置是否安全可靠。一切準 備就緒后, 開始提升。提升時由專人集中控制,同步運行。提升過程中應密切注意提升是否 平穩(wěn)正常。發(fā)現(xiàn)異常情況,應立即停止提升,查明原因,消除隱患后重新開始提升。提升到 約 600mm 左右高度時,暫停。檢查是否同步運行,提升高度是否一致,受力是否均衡,背杠 有無變形,提升裝置有無異常等。如無問題,可繼續(xù)提升。如果不同步,則個別調(diào)整,直

12、至 受力狀態(tài),提升高度一致后,再集中控制,同時進行提升。重復上述操作,直至提升到所需 高度。 提升到位后,拉緊封口導鏈,測量周長、切割余量,組對點焊封口處縱縫,然后 開始組對壁板的環(huán)縫。 環(huán)縫組對點焊完畢后, 應先焊封口處縱縫外側(cè)焊縫, 然后焊接環(huán)縫外 側(cè)焊縫。外口焊完后,里口清根,檢查合格后,焊接里口焊縫。里外口均焊完畢,自然冷卻 到環(huán)境溫度后, 撤下背杠, 用提升裝置將背杠放下, 重新安裝到下圈板下口, 并頂緊固定好。 下圈圍板且組對點焊完畢后,焊接縱縫,縱縫焊好后,重復上述檢查,提升壁板,重復上述 過程,直到罐壁全部安裝完畢。 罐壁上的附件(包括盤梯支架隨罐壁提升同步安裝焊接,以減少高空

13、作業(yè)。盤 梯整體預制,罐體組裝完后利用吊車分段安裝就位。N 縱縫組對要求 縱縫組對間隙為 4±1mm ,采用單面坡口。 罐壁縱縫組對前,利用橫縫組對卡具將壁板調(diào)整至內(nèi)壁平齊, 然后利用縱縫組合卡 具進行間隙調(diào)整。O 橫縫組對要求橫縫采用單面坡口,橫縫組對在縱縫焊接完成后進行。橫縫組對應保證內(nèi)口平齊,并根 據(jù)橫縫的角變形情況,利用橫縫組對組合卡具采取防變形措施。如圖 7所示: 橫縫組對組合卡具安裝示意 圖 4 底圈壁板相鄰兩板上口水平的偏差不大于 2mm ,在整個圓周上任意兩點水平偏差不 應大于 6mm 。壁板的鉛垂允許偏差不大于 3mm, 組焊后,在底圈罐壁 1m 高處,內(nèi)表面任意點

14、 半徑允許偏差±19mm 。 壁板組裝時,應保證內(nèi)表面平齊,錯邊量應符合下列規(guī)定 :縱向焊縫錯邊量:>10mm 允許錯邊 1.5mm上圈板厚 8mm 允許錯邊不大于 0.2且 3mm 組焊后焊縫的角變形用 1m 長的弧形樣板檢查,應符合表 3規(guī)定:罐壁焊縫的角變形 表 2 組焊后 , 罐壁的局部凹凸變形應平緩 , 不得有突然起伏 , 且應符合下表 4規(guī)定 :罐壁的部凹凸變形控制 表 3 5網(wǎng)殼和蒙皮安裝(1網(wǎng)殼安裝在頂圈壁板、和加強環(huán)安裝完成后進行,先安裝錐板,然后安裝網(wǎng)殼胎架 和蒙皮,最后安裝勞動保護等附件。(2網(wǎng)殼安裝前應提供罐頂圈梁的檢測數(shù)據(jù),以便根據(jù)圈梁的實際情況來調(diào)整

15、網(wǎng)殼的支 座節(jié)點位置。 網(wǎng)殼采用采用移動平臺進行安裝, 高度應隨網(wǎng)殼矢高變化而變化, 由邊緣至中 間逐漸升高。組裝高度從距最近節(jié)點垂直高度 1.0m 左右。(3網(wǎng)殼的各零部件在組裝過程中應輕裝輕放,不得拋擲,防止嗑碰。(4網(wǎng)殼的組裝采用高空散裝法,由下而上、由四周向中心對稱地進行,局部凸出部分 不得多出兩圈。在組裝過程中采取調(diào)整臨近節(jié)點高差的方法,使桿件安裝能順利進行。 (5網(wǎng)殼組裝后,根據(jù)要求測量有明顯凸凹現(xiàn)象或主要對稱點的節(jié)點偏差。節(jié)點實測標 高與設計值的允許偏差 -20050mm ,但是相鄰兩節(jié)點的偏差值之差不得大于 20mm 。(6為了使鋼蒙皮板有更好的成形度,蒙皮板應按照如下施工順序

16、進行鋪板:先中心, 后四周地對稱施工, 即在園周三至四個對稱點上同時進行同方向的鋪板工作。 鋼蒙皮板焊接 時,網(wǎng)格中心部分的頂板應有相應的支托,以防止施工過程中產(chǎn)生較大的變形。網(wǎng)殼為外購件,由制造廠指導安裝。5儲罐焊接施工方案5.1 焊接管理A 焊工的培訓管理參加儲罐主體焊接的焊工必須具有同種位置的焊工合格證。 在施工中若焊工的焊接一次 合格率低于 90%時,或不遵守工藝紀律時,應重新按 GB50128-2005的要求進行培訓和考 試,考試合格后方能重新參與主體焊接。若再有上述現(xiàn)象發(fā)生,則取消該焊工的施焊資格。 B 焊接材料管理 焊接材料應有質(zhì)量合格證明。 焊接材料應設專人負責保管,并按規(guī)定進

17、行烘干和使用。 焊接材料應按部位領用,焊材管理人員應作好記錄。 焊接材料應保管在避風露,通風好,不潮濕的倉庫內(nèi),濕度不大于 60%。C 焊接環(huán)境管理 在下列任何一種情況下如不采取有效措施不能進行焊接 : 雪天或雨天。 手工焊時,風速超過 8m/s;氣電立焊時,風速超過 2m/s。 大氣相對濕度超過 90%。 焊接環(huán)境氣溫:普通碳素鋼低于-20時;低合金鋼低于 0時。5.2 焊接施工A 壁板縱縫焊接(1 壁板縱縫焊接方式50000m3罐壁板縱縫焊接方式采用 CO2氣體保護自動焊焊接(壁板厚度大于或等于 12mm , 厚度小于 12mm 的壁板采用焊條電弧焊; 20000m3罐壁板縱縫焊接方式采用

18、焊條電弧 焊。(由于 20000m 3罐全部采用焊條電弧焊, 50000m 3罐主要采用自動焊, 因此以下僅以 50000m 3罐焊接方式進行描述(2 焊接材料的選用嚴格按照業(yè)主批復的焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。(3 壁板雙面坡口自動焊時,先焊外側(cè)后焊內(nèi)側(cè)。單面坡口單面焊接雙面成型。第 1節(jié)板下端約 200mm 用手工電弧焊焊接。其他采用自動焊焊接的壁板下端約 50mm 用手工電弧 焊焊接。焊接時,縱縫上端設收弧板。(4自動焊操作要點 焊槍組對要求:焊槍與壁板成 530°角。板越厚角度應越大。焊絲伸長為 45mm 左 右,焊嘴距離銅滑塊 1015mm 。 冷卻墊板位置不能偏斜,要正對焊縫,相鄰

19、墊板之間接觸嚴密不留間隙。 焊槍的振幅在 512mm 之間, 振動頻率為 80100次 /分,一般情況下,振幅大、 頻 率應越快。振幅小時,振動頻率可稍慢。 焊接過程中操作者焊完一段焊縫后,要觀察表面成型情況是否良好,配合焊工在焊 完一段長度后將墊板拆掉看背面成型、熔透是否良好并及時通知操作者以便調(diào)整焊槍位置、 焊接工藝參數(shù),以獲得良好的焊道。 配合焊工在焊接過程中,要時刻注意墊板是否漏水,一旦出現(xiàn)漏水情況應立即通知 操作者停止焊接,待修復墊板后再焊接。 收弧一定要在弧板上,收弧板上的焊接長度應大于 20mm ,防止端部缺陷留在主焊縫 上。B 壁板橫縫焊接(1壁板橫縫焊接方式橫縫焊接采用埋弧自

20、動焊焊接工藝,在罐外做一圈軌道,自動焊機沿軌道進行焊接。 (2 壁板橫縫焊材的選用嚴格按照業(yè)主批復的焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。(3壁板橫縫焊接順序埋弧自動焊均為雙面焊, 先焊內(nèi)側(cè)焊道, 后焊外側(cè)焊道, 采用多層多道焊。 手工電弧焊 時,用行走小車配合,在內(nèi)側(cè)焊接,外側(cè)待清根后焊接。(4壁板橫縫清根為了減少受熱變形和焊接變形, 橫焊清根均用角向磨光機進行, 以便保持坡口形狀, 利 于自動焊接。(5 壁板橫縫焊接焊層要求焊接時, 4臺焊機均勻布置。沿同一方向同時施焊,初層焊時,背面有配合焊工移動墊 板,焊完一層后,對缺陷處進行修補,經(jīng)確認無缺陷后,再進行下一層焊接。(6 層間接頭部位要求層間接頭部位應錯開

21、 50mm 以上。(7 自動焊操作要點 焊槍組對要求:承托輪距坡口約為 15mm , 焊槍角度與水平方向成 35°角, 焊絲伸長 25mm 左右,焊絲對準位置為距板厚中心 48mm 。 橫縫埋弧自動焊初層焊道成型好壞是決定焊道質(zhì)量的關鍵。 初層焊道一般有如下三種情況: 圖 5所示焊道:熔深過大,成型不良,易產(chǎn)生高溫裂紋、夾渣等缺陷。圖 6所示焊道:熔透良好,成型美觀,脫渣容易是理想焊道。圖 7所示焊道:焊絲位置靠外,焊角過大,熔深不足,易產(chǎn)生夾渣等缺陷。 因此,在初層焊接時,一定要調(diào)整好焊槍的角度,位置及焊接速度,以便形成圖 2所示的良好焊道為下一層焊接創(chuàng)造有利條件。 焊接過程中,

22、操作者要時刻注意觀察焊道成型情況, 及時調(diào)整焊接規(guī)范、 焊槍角度、 位置使焊接處于最佳狀態(tài),獲得優(yōu)良焊縫。5.3 焊接變形的控制罐壁焊接變形的控制 造成罐壁變形的主要因素是罐板滾制過程中形成的直邊以及焊接過程中造成的縱向 及環(huán)向的焊接角變形,這類變形主要影響到儲罐的橢圓度及垂直度。 由于第十圈壁板壁厚太小,造成焊接變形后極難恢復,因而對第一圈罐壁焊接變形 的控制是保證整個罐體幾何尺寸的一個基礎。 預制滾弧后的罐壁板,應根據(jù)罐壁排板圖的位置布置在罐基礎周圍,并用支撐將罐 壁板兩端墊起, 以免因放置時間過長而導致已滾好的弧度發(fā)生變化。 圍第一圈壁板時在罐壁 內(nèi)外側(cè)點焊三角擋板, 且三角擋板在內(nèi)外兩

23、側(cè)等間距交替設置, 組裝時用大銷子調(diào)整罐壁的 橢圓度三角擋板密度越大,橢圓度控制越精確,一般每隔 500mm 交替設置一個。垂直度的調(diào) 整可通過對罐壁內(nèi)斜撐的調(diào)整來實現(xiàn)。 由于縱縫坡口采用 V 型, 坡口面在罐壁外側(cè), 且外側(cè)焊完后要求碳弧氣刨清根, 故組 對時應根據(jù)坡口的具體形式?jīng)Q定是否留取反變形。圖 5 圖 6 圖 7四、質(zhì)量標準1、 主要執(zhí)行施工規(guī)范(1立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規(guī)范 GB 50128-2005(2現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范 GB50236-98(3石油化工罐地基與基礎施工及驗收規(guī)范 SH/T3528-20052、儲罐安裝工程質(zhì)量措施(1壁板、拱頂?shù)慕M

24、裝A. 安裝半徑誤差較大 :壁板的安裝半徑需經(jīng)科學計算。按照安裝圓內(nèi)半徑在罐底劃出圓周線 及每張壁板的安裝位置線,并在安裝圓內(nèi)側(cè) 100mm 畫出檢查圓線,并打樣沖眼作出標記。 B. 墊板、夾具尺寸及位置不準確1 組裝頂部第一節(jié)壁板前在安裝圓的內(nèi)側(cè)焊上擋板, 并與壁板之間加組對墊板, 墊板厚度需 計算準確。2 在壁板上應按組裝夾具及吊裝夾具位置劃線。C. 壁板垂直度及各項安裝尺寸與設計和規(guī)范不符1 壁板逐張組對, 每張安裝三個加減絲以調(diào)節(jié)壁板垂直度。 安裝縱縫組對卡具及方楔子, 用 以將壁板固定。 整圈壁板全部組立后調(diào)整壁板立縱縫組對錯邊量, 上口水平度及壁板的垂直 度等應符合規(guī)范允許偏差值。2 壁板應按排版圖組裝,壁板立縫宜用夾具組對,壁板的組對應符合規(guī)范允許偏差值。 D. 罐壁凹凸變形為保證罐體的垂直度及罐壁的凹凸偏差在最小范圍內(nèi),應采取以下措施:1 滾圓后,用弧形樣板檢查,間隙不能大于 3mm 。檢查合格后應放在相應的弧形架里運輸 及存放,防止變形。2 板組裝前, 必須復驗弧度和幾何尺寸, 凡不符合預制要求的應重新找圓, 預防由于幾何尺 寸偏差而引起局部變形。3 安裝前,