2万浮顶油罐方案.docx
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2万浮顶油罐方案
20000m3浮顶油罐施工方案
1.编制依据
1）施工图纸、资料：
制-99004
2）招标文件
3）《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》（GBJ128-90）
4）《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）
5）《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》（SH3046-92）
2.工程概况及施工方法选择
2.1工程概况
塔河油田原油储运工程四台原油储罐（TK-1001A、B、C、D）是轮台西南50km处原油外输首站的主体工程，该储罐区位于装置西北侧。
主要由罐底、罐壁、浮顶三部分组成，装置内部设有热油循环管、中央排水管。
浮顶与罐壁之间靠密封装置密封，并有刮蜡机构。
上有消防系统。
罐外设盘梯，内设转动浮梯等。
设计参数及主体规格见下表。
名称（项目）
设计参数
公称容积/储存容积
20000m3/20552m3
储存介质
原油
罐体自重/最大重量
459450kg/20981450kg
设计压力（正/负压）
0KPa/0KPa
试验压力（正/负压）
0KPa/0KPa
试验充水高度
15.93m
罐体总高/罐体计算高度
17430mm/17100mm
罐壁内径
φ40500mm
罐底直径
φ40650mm
浮顶直径
φ40100mm
罐底直径为φ40650mm，分中幅板和边缘板部分，中幅板材质为Q235-A、F，δ=7mm，重约64吨，边缘板材质为16MnR,δ=9mm，共24块，重约13.5吨。
罐壁内径为φ40500mm，总记17430mm，共11代板，代板厚度从下到上分别为18、16、14、14、12、10、8、8、8、8、8mm，除上三代板材质为Q235-A外，其余为16MnR。
浮顶为双层浮盘，共51个封闭船舱，分底板、顶板、外侧板、环板、隔板支撑型钢，50个浮顶支柱等组成，浮顶外径为φ40100mm。
主要实物工作量见下表：
名称
工作量（Kg）
材质
罐底
77673
16MnR+Q235-A、F
罐壁
200148
1~816MnR，9~11Q235-A
浮顶
122235
Q235-A、F
抗风圈
10353
Q235-A、F
加强圈
5352
Q235-A、F
转动浮梯及导轨
3466
Q235-A、F
中央排水管
1695
Q235-A
消防挡板
4706
Q235-A、F
热油循环管
5032
10#
2.2施工方法选择
受自然条件的制约，本着节约用水、减少充水对施工进度、质量的影响，本工程拟采用机械吊装正装法。
待罐底铺焊试验完毕，即可同时进行壁板与浮盘的施工（浮盘直接在罐底板上铺制），浮盘制作完毕经检合格后向罐内充水，将浮盘升至设计最低高度（H=1800mm）安装浮顶支架。
浮盘固定后排水到另一施工罐体中，在对上部罐壁施工的同时完成罐内浮盘补焊以及中央排水、管清扫孔等作业。
本施工方法可多个作业组同时施工，节约时间，质量易于控制，偏差能及时调整，节约浮盘施工手段用料，节约用水，减少水对施工的影响，与水浮倒装法比较其缺点是高空作业多。
因此要制定严格的安全防范措施。
组织精干的施工队伍。
经综合比较，对平底浮顶型储罐，上述施工方法优点较多，故选用此法。
施工进度计划安排
四台油罐制计划5月15日开工，99年10月15日主体工程完工，有效工期5个月，施工进度计划见下表：
时间
项目
5月
6月
7月
8月
9月
10
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
施工准备
罐底制作
罐壁板预制
浮顶预制
浮顶支柱预制
转动浮梯预制
循环管等附件制作
盘梯制作
人孔制作
基础验收
罐底铺焊
1~2代板安装
浮顶安装
3~11代板安装
盘梯安装
浮顶支柱安装
附件安装
浮梯及配管安装
罐体防腐
罐体完善
充水试验
竣工验收
3.劳动组织与劳动力安排
3.1施工内容
安装三队、安装四队各负责两台油罐的主体、附件、配管及临时配置等各项工程。
管理人员及职责
序号
职务
职责
1
施工负责人4人
负责全面施工组织管理工作、政治思想工作、后勤供应
2
结构施工员2人
管道施工员2人
负责技术措施制订、技术交底、资料的审核整理、技术问题处理
焊接施工员2人
焊接全面工作
3
结构质检员2人
焊接质检员1人
负责施工过程质量检查、监督、验收
4
安全员2人
施工安全
5
材料员2人
材料、机具的供应
6
定额员2人
考核劳动定额的执行情况
7
劳资员2人
劳动纪律的检查考核
3.2劳动力安排
序号
工种
人数
分工范围
备注
1
铆工
44
预制主要负责壁板卷圈制安，扶梯制作、浮顶制安
预制14人，安装30人
2
电焊
48
焊接
3
管工
12
循环管、中央排水管及配套工程
4
起重
18
运输预制安装配合
预制6人，安装12人
5
油工
8
防腐涂漆
6
汽焊
12
切割
预制8人，现场4人
7
钳工
4
机泵操作维护
密封、刮腊机构安装
8
电工
4
现场用电、照明维修
9
探伤
4
无损检测
合计
262
注：
探伤、汽车司机、值班人员等由指挥部统一安排。
4.施工程序、施工方法和工艺要求
我们这次承建的2万m3浮顶罐，采用散件正装法施工，里、外挂壁“牛腿”三角架作操作平台，进行壁板的组装焊接工作，从下到上，直到壁板组装结束。
4.1施工顺序
单台罐的施工顺序如下：
施工准备→基础复查及划线→底板敷设→中心板及边板第一带板下纵缝焊接→第一带板组装→第二带板组装→第一带板立缝焊接→底板与第一带板角缝焊接→边板纵缝焊接→边板与中心板环缝焊接→底板真空试验→立柱垫板安装定位→浮顶下盘组装、焊接（视底板变形情况敷设找平组装架）→下盘真空试验→船舱外侧板及隔板、构件组装、焊接→上盘组装、焊接→浮顶人孔、立柱套管、导向管套管、排水井等附件安装→第三带板组装→第二带板立缝焊接→第一、二带板环缝焊接→开排水孔→向罐内注水，浮升浮船安装立柱、排水（抽出送至第二台罐）→第四带板组装→第三带板立缝焊接→第二、三带板环缝焊接→第五带板组装→第四板立缝焊接→第三、四带板环缝焊接→第六带板组装→第五带板立缝焊接→第四、五带板环缝焊接→第七带板组装→第六带板立缝焊接→第五、六带板环缝焊接→第八带板组装→第七带板立缝焊接→第六、七带板环缝焊接→下加强圈组装→第九带板组装→第八带板立缝焊接→第七、八带板环缝焊接→下加强圈焊接→第十带板组装→第九带板立缝焊接→第八、九带板环缝焊接→上加强圈组装→第十一带板组装→第十带板立缝焊接→第九、十带板环缝焊接→第十一带板立缝焊接→罐顶包边角钢组装→抗风圈组装焊接→包边角钢焊接→转动扶梯滑道、盘梯、操作平台、导向管、转动扶梯、泡沫挡板、消防管、罐壁人孔、接管，浮顶排水管、冲洗孔等安装以及补焊下盘仰焊缝（这些工序可与带板安装过程中穿插进行）→浮顶挡雨板、密封装置及刮腊器等安装→罐外管道→注水及基础沉降试验→浮顶升、降试验→交工验收
4.2施工方法及工艺技术要求
根据现场条件和我单位主要机具配备情况，该油罐工程的预制和安装分开进行，预制场设在罐区北侧的空场地上，大预制平台、卷板机、剪板机、摇臂钻床、车床等均设置在预制场内，油罐的壁板下料切割卷圈，船舱的下料预制、浮顶立柱的预制，船盘连接角钢、卷板胎具、运输胎具、罐底边缘板、转动扶梯的制作、抗风圈的制作等结构以及中央排水管、导向管、量油管、挡雨板、操作平台、包边角钢、加强圈等结构制作，油罐的底板中幅板、直接在现场进行预制安装。
为了保证安装工作的连续性，预制工作的先后次序必须遵循施工顺序进行，进度要求按进度网络计划，因此预制工作任务较重，且预制工作质量的好坏直接影响到整个工程的安装质量。
6）施工准备
油罐施工准备工作包括以下几项内容：
a）建立预制场地敷设预制钢平台，并准备好预制安装过程中使用的工具、量具、机具、组装焊缝用专用工具，用电设施等；
b）熟悉图纸，审定图纸标注尺寸的正确性，学习并掌握有关油罐施工的规范规程和技术措施；
c）做好各种样板、胎具；
d）根据施工平面布置图安装现场的机具设备等各种设施到位；
e）根据来料实际情况绘出罐底浮盘、罐壁等排板图。
7）基础复查
罐底板铺设前，应由建设单位、安装施工单位、土建施工单位三方对基础进行联合复查，确认后方可进行底板铺设。
8）底板的铺设组焊
f）底板铺设前应进行防腐处理，刷沥青底漆2遍，每张板四周边缘60mm范围不准涂刷，便于焊接；
g）底板铺设前根据基础中心，四个心位划出十字线及边缘板园周线，直线放大20mm；
h）按照罐底排板图首先铺设中心横向通条板，然后由中心向两边铺竖条板，竖条铺完后再铺横条板，依次类推直至整个中幅板铺设完毕，中幅板搭接宽度允差±5mm。
在铺设过程中横条板之间应点焊（短边），竖条板之间的长焊（长边），点焊长度30~50mm，横条板与竖条板之间的长焊缝不允许点焊。
i）边缘板与中幅板可同时铺设，但边缘板与中幅板之间的不规则中幅板应待边缘板和中幅板各自焊接完毕后再根据实测尺寸下料，边缘板与中幅板搭接宽度允差±5mm。
边缘板对接缝下应垫垫板。
j）边缘板与中幅板搭接缝应在第一圈壁板组装后再焊接。
k）边缘板对接焊焊接材料E5016，中幅板之间用E4321，中幅板与边缘板焊接焊条使用法E4315。
l）为了控制罐底局部凹凸度超差，采取措施如下：
❑罐底材料在下料前或切割后所产生的变形均应进行矫正，如条件许可，应用平板机矫正，切割后的板材边缘容易翘起变形，现场可用大锤敲打、平整，以免产生累积变形。
❑罐底各个位置的相邻焊缝接头及边缘板焊缝接头距底节罐壁焊缝的距离，均不应小于200mm。
❑罐底中幅板宽度不小于500mm，长度不小于1000mm，边缘板沿罐半径方向最小尺寸不小于700mm。
❑罐底板拼接铺设时，尽量采用扩大小单元拼装后再进行大面积组合。
焊接时首先焊横条板短缝再焊竖条板之间搭接缝。
焊竖条板时，可将3~6张连在一起（即小单元）隔缝施焊，然后将整片竖条板组合。
❑大面积组合时的搭接焊缝缝隙力求合理，缝隙过大，填充金属多，焊接受热时间长，易变形，焊缝间隙过小，受热时焊缝间隙两侧母材金属由于顶力过大，产生拘束力，易变形，因此焊缝间隙以<1mm为宜，在保证焊缝尺寸的情况下，严格控制焊缝宽度超宽。
❑采用合理焊接规范。
焊接时尽量采用同一电流，同一速度进行施焊；焊接顺序坚持由底板中心向外先短后长交错对称进行施焊。
❑焊到长缝丁字缝位置时，将丁字缝处的固定卡具松开，使其自由膨胀或收缩，并用窄平锤或直线槽弧锤垫于搭接处，用大锤打击压平焊缝的悬空。
❑焊接弓形边缘板的对接缝或环缝时，由8-12名焊工按同一方向，等距离进行跳焊。
❑底板焊后将浮顶支柱垫底板焊上，铺浮船下盘之前应进行真空试漏，真空度≮0.053Mpa。
9）壁板的预制组装
壁板的预制质量直接关系到壁板的整体安装质量，为控制罐壁板的凹凸变形，预制时采取下列措施势在必行。
m）绘制排板图应合理，由于壁板材料长度、宽度尺寸均较大，应尽量减少壁板的拼接缝，同时安排焊缝位置时，应尽量对称排列。
n）变形较大的薄板材料要进行矫平，否则不能滚园。
o）预制场设置的平台，要保证水平度，平台铺设后其水平面局部误差不大于3mm，平台下的支承刚度要稳定，建议选用300以上工字钢。
p）吊装时首先根据板面规格设置平衡吊具，特别是吊装大面积拼接平板或卷好后的壁板应用平行的横梁式扁担吊具，并使用专用的吊装卡具。
q）壁板的号料切割
❑每带壁板的号料必须根据排板图进行，并明显标出组装时的卡具，槽钢立柱位置线。
❑号料前检查材料的材质合格证，否则要复验并得到技术部门正式通知后方可下料。
16MnR、A3F钢材在预制场要分类堆放，并打上明显标记，以防混淆，应特别注意。
❑下料时应做好原有材质标记的移植工作，如果一张板分几块，每块上均应有移植后的材质标记。
❑号料时应在每张板上同时划出半自动小车轨道位置线和切割位置线，并在每张板的四角打上清淅的组装检查基准线样冲眼，统一规定组装线与长短边组成一边长150mm的正方形。
❑每张板应根据排板图的编号进行编号，每张板上分别写三处，并及时认真地填写壁板下料尺寸测量记录。
❑切割用半自动火焰切割器进行，切割时壁板摆放必须平整，根据壁板坡口角度要求调整割矩角度一次切割成形，切割面要平滑无熔渣和氧化皮，且不得有分层、裂纹、夹渣等缺陷，有疑问时应用渗透探伤方法检查。
❑号料时，每带壁板应有一张壁板长度各留余量100mm，最后切割时调整壁板周长。
❑壁板的滚圆
r）滚圆前必须做好以下工作：
滚床安装后调试合格，并制作一套卷板时用的接板胎具（卷弧胎具）。
制作10套长、宽规格不一的运板胎具可供三带壁板使用。
卷圆时用汽车吊配合，并随时用壁板内弧样板测量，符合规范要求的间隙≮2mm的规定时，才能由卷弧胎具转入运输胎具。
卷圆时应注意焊缝坡口的方向，以免造成组装焊接困难。
s）壁板组对
❑壁板组对前应准备好专用组装卡具和加固卡板、楔子等，罐壁板焊接以CO2气体半自动焊为主。
❑壁板组装前应逐张复验弧度，凡不符合预制要求的应重新滚圆。
❑底圈壁板组对应在边缘板对接缝着色探伤合格后进行。
首先沿事先画好的圆周线内测每隔2~3m点焊定位角钢，再根据壁板排板图和壁板上的编号对号吊装组对。
❑组对壁板立缝时加强弧形板的间距不应大于400mm，厚度不小于12mm，加强板必须组装必须在整个立缝内外焊接6小时后才能折掉，并磨除焊疤。
壁板组装检查线组装时偏差不大于1mm。
❑组装第二代壁板
❑焊接第1带板立缝。
❑焊接第1带板与底板的内外角焊缝。
焊接时，应由成对焊工对称分布，先焊内圈，后焊外圈。
t）安装浮顶。
❑利用上述方法依次类推组装第3、4……11带板。
❑在壁板组装过程中可同时安装保温支承圈、加强圈、保温钉、盘梯及平台等结构。
❑每带壁板组装焊接后应对组装卡具留下的焊疤进行打磨。
如有咬肉，应补后再磨。
❑每带壁板的焊缝焊后应及时作X射线探伤，以免耽误下带壁板的安装工作。
❑罐壁外侧在滚圆前进行除锈刷漆工作，刷1遍红丹底漆，但焊缝两边60mm范围内不刷。
❑为防止罐壁内侧焊缝过高及毛刺焊留影响弹性密封的使用，应在操作平台提升前将内侧焊缝高度打磨至1mm之内，并清除整个罐内壁上的飞溅毛刺焊疤等。
❑为保证组装过程的安全，壁板吊装时应用专用吊具，为保证壁板在吊装过程中不受力变形，应采用平行的肩担横梁，其长度以单张壁板长度的1/2为宜。
❑为保证浮升过程中，浮顶不至于旋转应在浮顶和内壁板之间设置四套限位装置。
❑壁挂式“牛腿”三角架应随壁板组装向上翻设。
❑16MnR+16MnR焊条使用E5016、16MnR+Q235焊条使用E4315。
10）浮顶的预制安装
浮顶组装顺序是先组装下盘，紧接着组装外侧板、船舱隔板、构架和上盘。
u）浮顶的预制
❑浮顶下盘采取在预制场号料切，并在底板进行真空试漏，真空度≮0.053Mpa，发现漏点及时补焊后在底板上设置的找平架上直接组装焊接。
❑船舱构架预制时为保证质量应设置成形胎具。
❑浮顶的外侧板下料时应严格控制尺寸偏差，并打上组装控制线（每张板的四角均打上组装位置线），切割应采用半自动切割机切割，钢板边缘加工面应平滑，无熔渣和氧化皮，且不得有分层裂纹夹渣等缺陷。
❑船舱外侧板弹性密封连接孔用磁力钻钻孔。
❑外侧板滚园要求同壁板一样，卷圆后放在专用胎具上。
v）下盘的组焊
❑罐底真空试漏合格后可直接在罐底上根据下盘排板图进行下盘的组焊工作，具体工艺要求与罐底板相同。
❑下盘扇形边缘板与中幅板组焊应在外侧安装焊接后进行。
❑铺下盘板之前应在罐底上划出安装位置线。
❑下盘焊接后应进行真空度漏，真空度≮0.053Mpa。
❑根据图纸尺寸先安装浮顶支柱加强板，然后再开孔，并安装浮升支柱套管。
❑浮顶的组装顺序是：
①下盘；②外侧板；③桁架；④隔板；⑤上盘。
❑浮顶的组装放在第2带板组装后，且焊完底板中幅与边缘板的连接缝后进行。
❑首先将预制的下盘边板组焊成180°扇形环板，分对称留2道活口，放在最后焊接。
❑在底板上放浮顶下盘外圆周线时，应比理论直径尺寸大50mm，在下盘上划出外侧板圆同线，直径尺寸放大50mm。
❑上盖板之前应完成船舱上所有焊缝焊接并检验（渗漏、真空）合格。
❑船舱焊缝焊接顺序必须遵守下列顺序，先立缝，后角环缝。
❑船舱人孔开孔应盖板焊接后再进行。
❑浮顶下面的仰焊缝待浮顶支起后再施焊。
11）附件的安装
w）油罐的盘梯应在组装两带壁板后着手安装，便于操作人员的上下，注意避免盘梯及平台三角架与罐壁焊缝相碰，距离≮200mm。
x）罐壁外表面的保温钉、保温支持圈、加强圈等结构应事先预制好，根据其所在位置与壁板交叉安装。
y）包边角钢待最后一带壁板焊缝焊完并检查合格进行安装，包边角钢预制时最好用火焰加热的方法烘弯，以避免冷变形产生较大的应力，产生变形，焊接时应有多名焊工对称布置沿同一方向焊接。
zz）抗风圈的正式安装可放在边角钢之后进行。
aa）转动扶梯待浮顶导向管、抗风圈、包边角钢均完成后进行安装。
bb）抗风圈栏杆扶手、盘梯栏杆扶手严格按图纸要求施工，不得任意更改其间距尺寸。
cc）集水坑、中央排水管、泡沫挡板、导向管量油管，可在浮顶支起安装。
dd）弹性密封装置、刮腊装置、挡雨板、静电导出装置等可在罐壁安装完后安装。
ee）罐壁上所有接管开孔可与g）、h）内容同时进行。
12）罐壁的严密性强度试验
ff）在罐壁充水过程中（施工充水），应逐节壁板和逐条焊缝进行检查，充水到最高液位，持压48小时如无异常变形和渗漏，罐壁的严密性和强度试验即为合格。
gg）如充水过程中罐壁渗漏，应将水位降到渗漏处300mm以下进行修补，修补后可用煤油渗漏法复查。
13）浮顶升降试验
hh）向罐内充水，在充水和放水过程中检查浮顶升降是否平稳，密封装置、导向装置、扶梯等有无卡住现象，在试验过程中还应打开中央排水管的出口阀门，检查有无漏水现象。
ii）基础沉降观测
基础沉降观测由甲方组织协调，土建测量，安装配合，具体方案由甲方及设计代表制订。
5.工艺纪律、施工质量标准及交工文件
5.1施工工艺纪律
14）油罐的预制和安装均应严格按图纸技术要求和质量验收标准进行施工。
15）图纸不清有疑问的地方必须会同技术部门解决，不得擅自修改。
16）严格控制工序质量，上道工序进入下道工序必须有技术员、班组负责人、质检员的共同签字认可，并附每道工序的检测原始记录，上道工序合格后写上合格标记，下道工序使用前必须重新复核无误后方可使用。
17）材料代用必须征得设计部门签字认可，手段用料的代用应征得技术员的同意。
18）施工用计量器具必须经校验合格后才能使用。
19）各班作业组必须严肃认真地填写自检原始数据，以备查阅和交工验收时使用，记录人由各班组应指定专人负责。
20）各施工班组操作人员在施工中应遵守施工方案制订的工艺要求和措施。
21）参加油罐的施工人员均应对质量负责，对进度负责，对安全负责，对信誉负责，合理使用材料，自觉遵守各种规章制度。
5.2施工质量验收标准及质量控制停点检查图
22）工程质量验收标准执行（GBJ128-90）。
23）质量控制停点检查图（见附图）。
5.3交工文件
交工验收时应提交下列交工资料：
24）竣工图；
25）设计变更通知单、技术问题联系单；
26）材料配件及附属设备的产品质量合格证或复验质量报告；
27）排版板图（底壁板、浮顶）；
28）焊缝探伤报告及返修记录
29）贮罐总体试验记录（包括沉降）；
30）隐蔽工程记录；
31）试压试验记录；
32）分部分项质量评定表；
33）管道安装记录；
34）钢结构预制安装检查记录。
6.施工机具设备、手段用料一览表
6.1施工机具设备一览表
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
电焊机
ZXT-400ST
台
48
2
可移式柴油发电电焊机
Miller402
台
5
3
磨光机
D150D100
台
100
4
砂轮切割机
台
2
5
焊条烘干箱
ZYH-100
台
2
6
照明灯具
500W
套
20
7
磁力切割机
台
4
8
履带吊
50t
台
2
9
汽车吊
25t
台
2
10
汽车吊
8t
台
1
11
汽车吊
40t
台
1
12
载重汽车
60t
台
1
13
载重汽车
15t
台
1
14
载重汽车
9t
台
1
15
载重汽车
5t
台
2
16
燃料车
台
2
17
柴油发电机
200kw
台
2
18
超声波测厚仪
台
1
19
打砂装置
套
1
20
探伤机
200型250型
台
各2
21
千斤顶
10t
台
8
22
倒链
10t
台
4
23
倒链
5t
台
8
24
倒链
3t
台
8
升级会员 