三万储罐子午线网壳方案.docx
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三万储罐子午线网壳方案
1.工程概况
1.1简介
浙江舟山液体化工品中转基地一期二阶段三万立方储罐工程，30000m3苯类内浮顶储罐采用了子午线网壳，罐顶蒙皮采用“人”字排板。
6台30000m3直径为φ44000×20000mm，主体材料为Q235-B，罐壁共11层壁板；上下网杆采用L140x90x8不等边角钢，子午线网壳曲率半径为44米，正压为2500pa，负压为-1200pa。
1.2储罐网壳的主要技术特征
（1）内径（D=44）。
（2）网壳主体由球面上分别以X轴及以Z轴为旋转轴的两组子午线相交而成。
（3）两组子午线网杆间采用搭接，搭接面采用连续满角焊。
（4）锥板是网壳的沿边构件，将罐壁与罐顶连成整体。
（5）每道网杆的两端采用垫板及连接板将网杆与罐壁及锥板连成一体；垫板、连接板采用钢板组焊而成，材质为Q235-B。
2设计、施工规范
2.1SH3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》
2.2GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》
2.3JGJ61-2003《网壳结构技术规范》
2.4GB/T5118-1995《低合金钢焊条》
2.5JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》
2.6GB3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》
2.7SH3022-1999《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》
2.8GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》
2.9GB15599-2009《石油和石油设施雷电安全规范》
2.10SG/WQ-G-0001-2006 《立式圆筒形钢制焊接油罐双向子午线网壳施工及验收规范》
2.11GB/T5117-1995《碳钢焊条》
2.12SH3503-2007《石油化工工程建设交工技术文件规定》
3.施工部署
3.1技术准备
3.1.1熟悉施工图纸和有关规范、标准及建设单位的相关规定，如有质疑之处，做好记录和标识，并与相关部门一起进行图纸会审，搞清设计意图及图面内容，对发现的问题及时与设计联系进行设计交底。
3.1.2根据施工图纸对现场进行实地勘察，了解现场实际情况和已具备的施工条件及不利因素，制定施工程序和方法。
3..1.3按设计图纸,施工规范及合同要求编制施工方案，同时对班组进行详细的技术交底，并形成书面交底记录。
3.2现场准备
3.2.1施工机具和工装进行完好性检查，并运至现场予以合适而安全的放置。
3.2.2施工人员进行安全教育、熟悉现场情况。
3.2.3现场做到“三通－平”材料堆放场地的要求。
3.2.4配备焊材二级库房，如烘箱等设备齐全。
3.2.5根据储罐本体施工进度，安排好子午线网壳的日作业计划，做到精心管理、精心施工，满足储罐的总的进度要求。
3.3施工进度和劳动力组织
经理部根据工程需要、工程量、现场实际情况以及施工条件，确定所需人员和进出场时间。
单台储罐子午线网壳施工工期为9天。
劳动力计划：
铆工 9 人，
焊工 8 人，
起重工 1 人。
3.4材料进场验收
3.4.1所用钢材应具有生产厂家的质量合格证明书，发现疑问时应进行复验。
3.4.2检查材料的规格、尺寸及批号等。
3.4.3出厂产品，应具有出厂检验合格证，并应附有供货清单及材料合格证复印件。
3.4.4垫板、连接板、外杆件均可采用打捆发运。
3.5材料预制
3.5.1弧形构件的成形应采用冷弯，不得采用降低材料性能或损伤外观的加工方法。
3.5.2弧形构件的预制长度，应根据原材料尺寸及运输条件确定，本工程采用∠140x90x8不等边角钢。
3.6网壳网杆、垫板、连接板、锥板
3.6.1双向子午线网壳的主体是由曲率半径相等，弯曲方向相反的两种网杆组成。
3.6.2两种网杆均采用∠140x90x8不等边角钢，材质为Q235-B、单根网杆长度为9m。
3.6.3加工成型后的预制件搁在平台上，用弧形样板测量其间隙不应大于5mm。
3.6.4锥板采用18mm厚的钢板切割而成、材质为Q235-B。
4.施工工艺
4.1基准水平面确定
网壳中面与罐壁筒体内表面的交线为一水平圆，以水平圆的圆心为直角坐标原点，通过圆心O的XZ平面称为基准水平面。
4.2节点及边节点
1）上网杆与下网杆相交处，以两角钢外表面的直角转折线的交点定名为节点。
2）网杆直角棱线顺网壳中面延伸与罐壁内表面的交点称为边节点，所有边节点均处在基准水平面上（竖向坐标值均为0）。
4.3施工流程（如下图）
5.施工方案
5.1锥板安装要求
5.1.1安装锥板前应安装支持板，支持板圆周等分严格控制支持板上斜度33.4790.
5.1.2锥板安装前先在锥板内表面上画出与罐壁外壁组装的弧线，且在壁板上预先划好锥形板的位置线；组装时罐壁外壁必须根据弧线走，以保证储罐筒体的圆度；
5.1.3锥板对接接头与顶圈罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于200mm；
5.1.4锥板组焊后的仰角允许偏差为0~+1°；
5.1.5将锥形板逐张地吊在内外支持板上，接口处用锁具固定好。
5.1.6锥板组焊后应用储罐罐壁的样板检查储罐筒体的圆度，必须保证储罐筒体的圆度符合规范要求；
5.2安装网杆的准备
为了保证下层网杆的安装和起拱高度，在安装下层网杆之前，应以X轴与Z轴的交点为中心，对称临时设置21根竖向支撑杆，在X轴线方向固定，垂直方向用经纬仪或线坠进行找正，90°方向（Z向）用两根斜杆支撑牢固，支撑杆下端底板与罐底板点焊牢固。
支点的Y向坐标允差为±3mm，X向及Z向坐标允差为±15mm。
5.3边节点、及上、下网杆安装
5.3.1按照各边节点的弧长值，在罐壁上作各边节点垂线长度，再找出X、Z轴水平基准面，与等分垂线交成十字线，十字中点就是连接件的交点位置，然后分别将A、B、C、D各连接件按编号点焊在位置上，同时检查通过中心的两只连接件是否完全一样。
5.3.2拼接X方向的第一根长网杆，且按焊接要求焊接完成。
5.3.3装X方向的第一根网杆着落在中间21根支撑杆上，测量各节点的Y值应为该节点的Y+DY值，差值允许±15mm，21根都测量合格后，网杆两端边节点与罐壁板满焊。
5.3.4然后分别X方向第二根、第三根以Z轴为对称，两边安装；然后安装Z轴方向的第一根长网杆，节点1与X方向的长网杆节点1重合，依次的节点位置必须重合点焊固定，两端点也与边节点连接件点焊固定，分别用同样的方法，以X轴线为对称轴线两边对称安装点焊。
5.3.5上、下网杆X、Z、Y+DY值的校对和调整，严格按技术要求中规定的Y+DY坐标值允差±15mm，X、Z轴方向坐标值允差±25mm。
5.3.6网杆的安装，严禁强力组装。
5.4蒙皮板安装
5.4.1蒙皮安装前，组焊完毕的网壳结构其节点坐标应符合要求；
5.4.2蒙皮，对储罐起密封及传递荷载的作用，因此，蒙皮必须使用平整的钢板；
5.4.3罐顶蒙皮板采取“人”字形排板，沿着与X轴及Z轴45°角的方向铺设；
5.4.4先从罐顶开始，与子午线网架成45°铺设蒙皮板，罐顶的蒙皮板在最下方；
5.4.5蒙皮的材质为Q235-B，板厚为6mm；相邻罐顶蒙皮板钢板之间的搭接宽度不应小于30mm；
5.4.6蒙皮板焊接后的表面凹凸度，用弦长不小于2米的样板测量，相邻网杆间的最大凹陷量不应超过25mm。
5.4.7罐顶开孔必须避开网杆所在位置，严禁切割网杆。
5.5锥板的焊接
5.5.1锥板的自身对接焊缝应采用全熔合、全焊透的等强度接头，16MnR材质采用J507焊条，Q235B材质采用J427焊条，16MnR与Q235B材质连接处采用J427焊条焊接。
5.5.2锥形板与壁板焊接直流焊机均分焊接，且同方向同时焊接。
锥板与罐壁板之间采用双面连续角焊，焊脚高度为8mm。
5.5.3锥板焊接完毕，拆除支撑锥板支持板，打磨壁板内、外焊疤与罐壁齐平。
5.5.4锥板预制件之间的对接焊缝应按现行的GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》中的3级焊缝进行检验。
三级焊缝外观质量标准（mm）
项目
允许偏差
缺陷类型
三级
未焊满（指不足设计要求）
≤0.2+0.04t，且≤2.0，每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0
根部收缩
≤0.2+0.04t，且≤2.0，长度不限
咬边
≤0.1t且≤1.0，长度不限
电弧擦伤
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.1t，且≤1.0，每1000.0焊缝不应超过1处
表面夹渣
深≤0.2t长≤0.5t，且≤20.0
表面气孔
每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t，且≤3.0的气孔2个，孔距≥6倍孔径
注：
表内t为连接处较薄的板厚
5.6网杆、边节点连接件的焊接
5.6.1一条子午线上的网杆现场拼接采用背靠背的搭接，搭接长度不应小于250mm。
在两搭接角钢的端面，沿长肢施以连续满角焊。
沿搭接长度方向的2条缝应采用连续焊，焊脚高度不应小于3mm。
搭接处不得有尖角突起。
5.6.2网杆角钢的杆端与垫板、垫板与储罐之间采用连续满角焊。
5.6.3上、下网杆的焊接严格按焊接技术要求的规定的焊接形式，应从中心顶部向四周焊接，在焊接过程中逐步拆除中间支撑杆。
5.6.4点连接板应紧贴下网杆的长肢，连接板的端部应顶住垫板及锥板，并施以连续角焊，焊脚高度为8mm。
5.7蒙皮板的焊接
5.7.1蒙皮板搭接接头只需外侧满角焊，内侧不予焊接；
5.7.2蒙皮周边与边环梁的锥面板搭接，外侧周边采用连续角焊，焊脚高度为4mm，内侧不允许焊接；
5.7.3蒙皮与网壳杆件之间不允许焊接。
6.网壳顶强度和严密性试验
网壳顶的强度，稳定性及严密性试验应在储罐进行充水试验时一并进行，试验压力必须达到图纸技术要求的规定。
7.质量管理措施
7.1质量管理体系
项目负责人
现场负责人
安装技术工程师
安装质检员
焊接质检员
焊接施工员
安装施工员
资料员
7.2质量控制点
7.2.1子午线网壳安装质量控制点
7.2.1.1施工班组必须严格按照工序质量要求施工，焊工应遵守焊接工艺，不得擅自施焊。
7.2.1.2施工中每道工序报检，要由质检部门检查合格后才能进行下一道工序。
施工班组、施工员及时填写质量记录、交工资料。
7.2.1.3班组长严格按施工规范、施工措施、质量标准和图纸要求组织班组施工。
7.2.1.4班组的施工自检记录应由岗长认真、准确、及时地填写。
施工员督促作业班组及时、认真填写施工记录、检查记录是否准确、真实可靠，并及时收集整理交工资料。
子午线网壳安装质量控制点
序号
质量控制点
控制内容
等级
备注
1
施工图纸会审
图纸及其它设计文件是否齐全、坐标及尺寸正确性，设计是否漏项
A
2
施工方案
施工技术质量措施，质量控制点设置；施工标准规范、施工工艺、工序；人力、机具安排
B
3
焊工资格证审查
焊工人员资格
B
4
构件验收
构件出厂合格证或质量证明书；构件的外观及几何尺寸；现场材料标识管理
B
5
网壳安装
边环梁、网杆的形状、几何尺寸等
B
6
交工验收
施工过程的技术资料、质量评定资料审查
A
7.2.2拱高控制点
节点号
1
6
11
91
96
101
179
184
189
拱高值（ｍ）
5.91935
5.38645
3.82464
5.38645
4.88031
3.37864
3.806
3.181
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