10万立大型储罐施工工法

10 万立方米浮顶储罐内脚手架正装工法 1 1 前言前言 随着原油储备建设不断发展，作为储存原油的钢制浮顶储罐越来越向大型化发展，目前 应用最为广泛的是 10 万立方米储罐。储罐的施工方法主要有内脚手架正装法、外脚手架正装 法、液压顶升法，其中内脚手架正装法具有操作简便、施工操作面广、速度快、机械化程度 高、整体质量容易控制等优点,一直以来被国内大多数施工队伍所应用。大庆油田建设集团有 限责任公司从 1985 年开始应用内脚手架正装法进行大型浮顶储罐的施工,到目前为止我公司 应用该工法已经施工了 45 台 5 万立方米储罐,54 台 10 万立方米储罐， 5 台 15 万立方米储罐。 1992 年，大庆油田建设集团有限责任公司开发的《10 万立方米浮顶油罐内脚手架正装工 法》获得国家级工法，编号：YGJF42-92。近年来,随着储罐施工技术的不断发展，公司对原 工法进行了升级，对工法的关键技术进行创新性改进，形成了大型储罐的施工工艺及配套技 术，开发了浮船 CO 2 气体保护半自动焊施工技术、罐底板 CO 2 气体保护半自动焊打底碎丝埋弧 焊填充盖面焊接技术以及焊缝自动打磨、等离子清根等配套技术，使储罐施工自动化水平及 施工工艺不断提高和完善。 2006 年《大型立式储罐自动化施工工艺及配套技术研究》荣获大庆石油管理局科技进步 一等奖，等离子清根设备获得国家专利，专利号 :ZL200520111916.O；横焊焊剂托带获得国家 专利，专利号：ZL200520111925。X；2007 年由大庆油田建设集团有限责任公司自主研究的 储罐罐壁板控制垂直度卡具获得国家专利，专利号 ZL200720117354。X；浮顶组装式新型节 点平台获得国家专利，专利号：ZL200720117355.4;多功能壁板托架获得国家专利，专利号： ZL200720117095.0。气体保护焊防风罩获得国家专利，专利号：ZL200720117358.8。2008 年 《10 万立方米浮顶储罐施工配套技术研究》荣获中国石油和化学工业协会科技进步三等奖. 2009 年 4 月， 工法的关键技术通过了中国石油和化学工业协会的科技鉴定， 鉴定结论为： 该技术创新成果拥有自主知识产权，达到国内领先水平，应用前景广阔。 2 2 工法特点工法特点 2。1 储罐的罐壁和浮顶可同时交叉施工，工效高。 2。2 罐壁板内侧搭设三层临时脚手架及劳动保护，搭设简单、速度快，施工受自然条件限制 小,不受水源、大风天气的影响。 1 2。 3 施工操作面广， 可同时在三层脚手架上进行操作,实现工序间流水化作业,缩短施工周期； 并且有充足的检查、返修时间，施工质量容易保证。 2.4 壁板组对采用工卡具无活口、无点焊的精密组装技术，对壁板的垂直度、椭圆度、对缝 间隙、水平度可进行精密调整，保证质量。 2.5 采用自主研制的专用浮顶安装组合平台，平台的刚性和稳定性强,安装、拆卸简单，搭设 速度快,不损伤母材，架台可重复利用,节约成本。 2.6罐底中幅板对接焊缝采用半自动CO 2气体保护焊与碎丝埋弧焊组合焊接技术,焊接效率高, 材料省、变形小，所研制的防风装置获得国家专利。 2。7 自主研发的横向埋弧焊剂拖带，具有耐热、耐磨、耐疲劳、耐断裂、焊剂损耗少等优点。 2.8 采用自主研制的的横焊缝等离子清根装置，替代了传统碳弧气刨,具有效率高、劳动强度 小、材料省、质量稳定等优点。 2。9 采用自主研制的的焊缝余高自动修平装置，替代了手工作业，具有加工质量好、工效高、 安全可靠等优点。 3 3 适用范围适用范围 本工法适用于 5 万立方米到 15 万立方米浮顶储罐的施工。 4 4 工艺原理工艺原理 4。1 预制 罐板现场预制，坡口预制采用龙门式数控火焰切割机进行切割；壁板采用数控滚板机进 行滚弧，预制完毕后放在弧形胎具上，在胎具上焊接三角架的挂件及组对卡具的固定件。 4。2 安装 罐底中幅板施工完毕后,在罐底板上安装浮顶临时架台,在架台上预制、安装浮顶，浮顶 施工完毕后，拆除架台并从人孔运出。罐底边缘板组焊完毕后，组焊底圈罐壁，在底圈罐壁 内侧挂三角架，通过三角架的支撑铺设跳板及劳动保护，施工人员站在内侧脚手架上进行上 圈壁板的操作,内脚手架共搭设三层，随着壁板不断增高,将最下一层脚手架拆除倒运到上侧 搭设，三层脚手架交替往复使用，直至安装完最后一圈壁板。罐壁外侧的施工借助沿罐壁行 走的移动小车进行。 4.2 焊接 罐底中幅板焊接采用 CO 2 气体保护半自动焊打底、 碎丝埋弧焊填充盖面； 壁板纵缝焊接采 2 用 CO2保护气电立焊；环缝焊接采用自动埋弧横焊；焊缝内侧清根使用等离子清根设备；横焊 缝内侧磨平使用自动修平机。 5 5 施工工艺及操作要点施工工艺及操作要点 基础验收 5.15.1 施工工艺流程见图施工工艺流程见图 5 5。。1 1 5 5。。2 2 基础验收基础验收 上水试验 图 5.1储罐施工工艺流程 浮顶临时架台拆除 抗风圈、加强圈及盘梯、 浮梯等附件安装 包边角铁安装 浮顶附件安装 大角缝组焊 边缘板内侧 对接焊缝组焊 伸缩缝组焊 浮顶预制组焊 浮顶组装临时架台搭设 罐底中幅板组焊 罐体预制 罐底边缘板组焊 底圈壁板组对 底圈壁板焊接、清根、打磨 底层脚手架搭设 第二圈壁板组对 第二圈壁板焊接、清根、打磨 第二层内脚手架搭设 第三圈壁板组焊 第三层内脚手架搭设 四至顶圈壁板组焊、清根、打磨 拆除最下层脚手架 并安装到上层 储罐基础检查验收按 GB50128—2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》第 4 章第 2 节中相关条款要求进行。 3 1、基础中心标高允许偏差为土 20mm。 2、支承罐壁的基础表面其高差应符合下列规定: 有环梁时，每 10m 弧长内任意两点的高差不应大于 6mm，且整个圆周长度内任意两点的 高差不应大于 12 mm。碎石环粱和无环粱时，每 3m 弧长内任意两点的高差不应大于 6mm，且 整个圆周长度内任意两点的高差不应大 20mm。 3、沥青砂层表面应平整密实,无凸出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。 5 5。。3 3 罐体预制罐体预制 5.3.1 底板、壁板预制 1、预制前对屈服强度大于 390MPa 的高强度钢板材进行 100%超声波检测，合格后进行预 制. 2、底板、壁板各边的切割采用数控龙门式自动火 焰切割机进行切割（见图5.3.1—1)，切割时先进行长 边的切割， 再进行短边的切割； 两长边要同时进行切割 以减少变形量。 3、由于纵焊缝收缩，在壁板下料时应提前预留收 缩余量，纵焊缝横向收缩总量按下式进行计算： △L=0。27FN/δ (式 5.3.1) 式中△L—整圈焊缝的收缩总量 mm F-纵焊缝的横截面积 mm2 N-一圈纵焊缝的数量 δ—钢板厚度 mm 4、 边缘板的内侧减薄过渡坡口用刨边机进行预制， 其余部位用火焰切割机进行切割预制， 下料尺寸按边缘 板放大后的外径计算尺寸进行预制. 5、 壁板弧度加工在滚板机上进行(见图 5。 3。 1-2） , 图 5.3.1-2 滚扳机滚弧 图 5.3.1-1 数控龙门式自动火焰切割机 其中 25mm 以上的厚壁板应滚制 9～11 遍以充分释放板内应力；