大型拱頂油罐罐頂肋板分離施工方法

大型拱頂油罐罐頂肋、板分離施工工法前言我公司于2003年承接了****儲備局***158處10000m3大型拱頂鋼制油罐的制作安裝任務，為了保證油罐的外觀造型質(zhì)量達到規(guī)范中所控制的誤差范圍，在貴陽多雨季，工期緊的情況下，我們經(jīng)過反復研究、試驗，8臺油罐的罐頂全部采用肋板分離安裝的施工方法，不但節(jié)省了一定數(shù)量的吊車臺班和人工工日及工期，而且罐頂?shù)耐庥^、造型、焊接質(zhì)量都得到充分的保證，并按期順利的完成了8臺油罐的主體任務。立項的原因8臺油罐的特點是：直徑大，弧度大，罐頂板設(shè)計的肋條（加強筋）規(guī)格偏?。?0*6㎜），殼板?。?㎜）、跨度大，單塊瓜皮跨度約14米。如果按設(shè)計要求的方法（即常規(guī)舊方法），先在地面胎具上將肋條與扇形鋼板預制成瓜片，再將瓜片先進行組裝成罐頂，根據(jù)以往的經(jīng)驗，這種方法對控制罐頂?shù)幕《?、凹凸度，難度較大，尤其是兩塊瓜片接縫內(nèi)側(cè)，因環(huán)向肋條無法正確與縱向肋條對接，設(shè)計采用加短肋條連接的方法，由于該處為搭接縫處，兩側(cè)不在一個平面上，加上頂板障礙，人員操作困難，短肋條安裝，焊接的質(zhì)量都不理想。施工場地狹?。ㄒ蚴窃谏缴舷魅ド筋^開辟的罐基地），雨天多，工期緊，吊車行走困難，加之我們是低價中標，又逢材料漲價，經(jīng)費困難，為了解決這些問題，我們決定改變罐頂?shù)闹谱靼惭b方法。于是，我們組織施工隊技術(shù)員、工人施工技術(shù)骨干組成一個小組，共同探討新方法，新方法的原則是不能改變圖紙設(shè)計要求，新方法的目的是提高質(zhì)量、節(jié)省工期，新方法的實行，簡單易行，節(jié)省成本，經(jīng)過反復設(shè)想，最后決定肋條與扇形板分開安裝的方法，即肋、板分離安裝施工，先對第一臺罐進行試驗，如成功，8臺罐的罐頂全部采用此方法。同時，我們爭求了設(shè)計、監(jiān)理的意見。設(shè)計、監(jiān)理同意我們的設(shè)想。儲罐罐頂?shù)脑O(shè)計及常規(guī)制作安裝方法10000m3油罐頂?shù)脑O(shè)計及常規(guī)施工方法是：肋條按圖紙預制弧形；鋼板按圖紙進行罐頂扇形板下料；制作用于預制罐頂分瓣瓜片的船型胎具；將單塊扇形板置于胎具上，并用木錘進行弧度造型；將圖紙設(shè)計在造型后的扇形板上劃肋條位置線；將縱、環(huán)向肋條與造型后的扇形板組對，焊接成單塊頂板瓜瓣片（西瓜片型），并再次用大錘調(diào)整弧度；用吊車將成型的頂板瓜瓣片吊離胎具，并轉(zhuǎn)運至罐基礎(chǔ)周圍平整的地面立放并支撐；依次完成該臺油罐的全部頂板瓜瓣片的成型制作；完成頂圈壁板包邊角鋼的組裝；在罐底上設(shè)置頂板瓜瓣片安裝胎具，并在中心胎具和包邊角鋼上分出頂板瓜瓣片安裝等分線；用1臺16噸汽車吊車吊裝頂板瓜瓣片，頂板瓜瓣因靠不上組裝胎具的部分會因其自重或操作人員踩踏容易下陷變形，所以必須準備若干角鋼或鋼管作為臨時支撐，進行支撐加固。每吊裝一次頂板瓜瓣片，都必須上下中心線、搭接線及弧度調(diào)節(jié)好，內(nèi)側(cè)支撐好，然后進行點焊固定，并組裝點焊肋條與包邊角鋼連接的加強板。依次吊裝該臺罐頂?shù)乃泄习昶徽{(diào)整組對罐底瓜瓣間的焊縫；組裝兩罐頂瓜瓣片接縫處內(nèi)側(cè)環(huán)向肋條與縱向肋條相連接的短環(huán)向肋條，由于因是仰面操作，且又是搭接處，板面不平，短肋條的組對焊接人員操作困難，質(zhì)量很難保證；罐頂內(nèi)外焊縫的焊接及完成中心頂板的組裝焊接；拆除內(nèi)胎架及支撐。按照以上方法，一臺油罐罐頂從瓜瓣預制到吊裝組對焊接完成，需要焊工8人，鉚工6人，氣焊工2人，起重工2人，16噸汽車吊車一臺，5噸叉車一臺（用于倒運），114塊瓜瓣片需要13天才能完成，共需人工221個，吊車臺班10個，叉車臺班5個。頂板瓜瓣片上的肋條規(guī)格小，瓜瓣片較長，單塊長13.8米，在吊裝轉(zhuǎn)運中極易變形，在吊裝中，每塊瓜片支撐的力度不勻，調(diào)整的精度不一，焊接時由于應力不勻，使頂板瓜瓣片相接的縱焊縫會產(chǎn)生凹凸不平，板面也會產(chǎn)生洼坑等缺陷，由于短肋條焊接質(zhì)量達不到絕對保證，致使罐頂在最后進行負壓試驗時容易產(chǎn)生塌陷現(xiàn)象。油罐罐頂?shù)睦?、板分離安裝施工法我們經(jīng)研究采用罐頂肋條、扇形板分離安裝施工的方法，是在不改變設(shè)計要求，不改變設(shè)計材料規(guī)格及形狀的基礎(chǔ)上進行，只改變施工方法，該新方法與舊方法（第二章簡稱）的主要區(qū)別是：廢除在胎具上進行單塊罐頂瓜瓣片造型預制的整個環(huán)節(jié)，把肋條與包邊角鋼連接的加強板在包邊角鋼安裝時就可同時完成，先將全部罐頂?shù)睦邨l按圖紙設(shè)計罐頂?shù)男螤罱M裝成網(wǎng)狀骨架，最后將扇形板直接鋪蓋在網(wǎng)狀骨架上。這種施工法的另一個特點是：肋條全部處于一個平面，不會因頂板的搭接縫而錯位，肋條全部形成一個完全結(jié)實的整體，不會受短肋條連接質(zhì)量的影響。具體方法步驟如下：縱環(huán)肋條弧底造型，下料；罐頂扇形板下料，下料后的扇形板可直接運送到罐基周圍平整疊放；完成頂圈壁板，包邊角鋼加強板的制作安裝；在罐底上用鋼管均勻設(shè)置四圈環(huán)形支撐胎架，胎架的頂面標高為肋條內(nèi)弧標高；（如下圖）各圈支撐胎架頂面及包邊角鋼面上劃出縱向肋條等分線（包邊角鋼上的等分經(jīng)事先裝好的加強板為準，以加強板位置點延伸到頂點胎架面上）；在1、3支撐胎架頂面的等份線上設(shè)置定位卡；用人工將所有縱向肋條安放在定位卡內(nèi)；（如下圖）分成若干小組（每組2人），將所有縱向肋條下端安裝點焊在加強板上；在縱向肋條上分出所有環(huán)向肋條的位置線；周圈均勻分四個小組同時同向，從下至上組裝環(huán)向肋條；所有縱環(huán)向肋條組裝完成后，用弧度樣板檢查弧度并調(diào)整；按事先編制的焊接方法、焊接順序?qū)λ欣邨l連接處進行焊接，形成一個網(wǎng)狀的罐頂骨架；（如下圖）用人工將所有的扇形頂板按等分位置（扇形板的搭接縫在縱向肋條上），鋪設(shè)在網(wǎng)狀骨架上；對等分兩組同向精確組對扇形板接縫，同時在內(nèi)側(cè)將扇形板固定點焊在肋條上；（如下圖）所有扇形板組對點焊完成后，檢查弧度、凹凸度；焊工均等布置，先焊內(nèi)側(cè)肋條與扇形板之間的焊縫（間斷焊），最后焊接外側(cè)焊縫；完成中心蓋板的組裝焊接；檢查；拆除臨時支撐胎架，罐頂制作安裝完成；（如下圖）四、新舊施工法的比較1、節(jié)省成本由于新方法完全廢除了在地面預制瓜片的工序，因此省去了制作瓜片用的胎具，一只胎具需要鋼材4噸，且每完成一臺罐頂?shù)念A制，則將該胎具移至另一個罐位，至少耗費0.5個16噸的吊車臺班；預制瓜片需要吊車配合，從胎具上吊下，并用叉車向罐基周圍轉(zhuǎn)移，且在吊運中瓜片極易變形，而新方法是肋條與扇形板是分開的，尤其是肋條是散狀的，其搬運完全靠人工輕易可以進行；由于肋條是單獨在幾個環(huán)形托架上安裝完成的，沒有殼板，重量就輕的多，待肋條全部組裝焊接完成后，形成了一個結(jié)實的整體的拱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，加之臨時托架沒有拆除，網(wǎng)骨架就具有足夠的承重力，因此在鋪設(shè)扇形頂板時無須擔心塌陷變形，也就不需要單獨的支撐桿。2、提高和保證質(zhì)量新方法主要在肋條網(wǎng)架上控制拱頂弧度精度，由于肋條在安裝時每根是獨立的，如有不合適的地方可以任意更換和調(diào)整。而成型的瓜片調(diào)整卻很困難，肋條單獨組裝成網(wǎng)狀骨架后，各焊縫在沒有頂板障礙下，焊工可以自由認真焊接，加之已不存在舊方法中兩瓜片接縫間的短肋條連接，使整個網(wǎng)架平整，弧度一致，牢固可靠。在扇形板鋪設(shè)中，可以任意調(diào)節(jié)，使搭接均勻，按縫與縱向肋條的間距均勻。扇形頂板鋪好后，由于先焊內(nèi)側(cè)間斷焊,使殼板與肋條貼死，這樣殼板與肋條已形成了一個整體的罐頂，最后焊接外側(cè)扇形板的縱焊縫時，也就沒有變形，使整個罐頂成為一個平整光滑的整體，造型美觀，經(jīng)檢驗，弧度及凹凸度誤差全部達到規(guī)范標準范圍。3、節(jié)省了時間，每臺罐可節(jié)省5天時間。五、經(jīng)濟效益采用新方法：可使每臺罐節(jié)省16噸汽車吊車臺班10.5個，5噸叉車臺班5個，8臺罐