不锈钢立式储罐施工工法Word格式.docx
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5.2.2.2切割
切割平台与不锈钢钢板间用木方或胶皮隔离，以防止板材表面刮伤、渗碳污染。
不锈钢钢板采用等离子切割，在切割线附近150mm范围内用膨润土加水配成糊状物涂刷，可有效防止切割飞溅污染板材。
5.2.2.3卷板
为防止不锈钢钢板表面在卷板时渗碳污染，原采用镀锌铁皮或薄不锈钢板包裹滚板机辊筒，现改进为用2层帆布包裹，见图5-2。
这样，一是帆布比镀锌铁皮或薄不锈钢板包裹隔离辊筒更简便易行；
二是帆布更为柔韧，可在卷板时避免表面划伤。
帆布表面应注意时常清理，避免附着尖锐物。
另卷板时，应将壁板上有划痕、表面损伤的一面置于底面，即让其为罐壁外侧、不与介质接触的一侧。
5.2.2.4存放及拉运
预制完毕的半成品，在存放及拉运过程中，在胎具上包覆镀锌铁皮或垫不锈钢垫板隔离，捆扎固定采用不锈钢带或镀锌铁丝。
罐壁拉运必须使用专用胎具，其支架曲率应与罐壁一致，以防止变形，如图5-3。
5.2.3罐体组装
5.2.3.1防渗碳措施
不锈钢储罐的组装与普通碳钢、低合金钢材质的立式储罐基本相同，区别主要在于组装过程中针对不锈钢材质采取的若干防渗碳措施。
（1）铆工工具的防渗碳措施。
铆工组对使用不锈钢或木质的工具，见图5-4。
图5-4铆工使用的不锈钢工具和木质工具
（2）壁板组装限位支墩。
顶圈壁板安装前，在底板上划出壁板组装圆周线，沿圆周均匀布置槽钢支墩，间距300～500mm，上下用不锈钢垫板隔离，支墩与底板点焊，同时将壁板组装圆周线引至支墩上面，并在支墩上点焊60mm高的不锈钢挡块，如图5-5所示。
（3）胀圈的防渗碳隔离措施见5.2.3.3及图5-6；
提升设备的防渗碳隔离措施见5.2.3.5及图5-10。
5.2.3.2罐底组装
（1）底板按排板图及预制编号、划线位置进行铺设。
罐底采用带垫板的对接接头，铺设时应将垫板一侧先与底板分段点焊、贴紧，其缝隙不得大于lmm。
（2）底板组对采取“由小块到大块”拼装原则，由储罐中心向两侧进行，先组焊短焊缝，再组焊长焊缝，且前道焊缝直至组焊完成并冷却后，方可组焊下道焊缝。
组对时按5±
1mm控制焊缝间隙，将垫板另一侧与底板贴紧，在坡口内按断400mm焊200mm进行点焊固定。
5.2.3.3顶圈壁板组装
（1）在吊车的配合下，按顺序依次将壁板吊装至限位支墩上就位，全部就位后，以壁板组装圆周线为基准，壁板根部用楔子进行限位固定，同时调节罐壁椭圆度和上口水平度。
限位完成后组对纵缝，收尾纵缝暂不组对用手拉倒链收紧，待其余纵缝全部组对完毕并上下盘圆后，切割尾板余量，再进行收尾纵焊缝的组对。
（2）顶圈壁板组对完毕后，所有纵向焊缝同步施焊，为防止焊接收缩使罐壁周长缩小，造成“卡墩”现象，在收尾焊缝组对时应适当放大周长。
纵缝焊接横向收缩量按（式5.2.1）计算，顶圈壁板厚8mm，共有7条纵缝，则放大量ΔL=7ΔH=7×
0.27×
0.577×
8×
8/8≈8.75mm。
（3）顶圈壁板所有纵焊缝组对完毕后安装胀圈，胀圈用[200槽钢制作，中间用10t千斤顶撑紧，与罐壁接触部分用镀锌铁皮隔离，以防止渗碳，如图5-6所示。
（4）先将顶圈壁板每条纵焊缝顶部100mm进行满焊，然后进行包边角钢安装。
包边角钢安装时，先将上边缘与罐壁点焊，然后用自制压钳使之与罐壁压紧，再点焊包边角钢下边缘，如图5-7所示。
（5）包边角钢安装完毕后，安装加减丝和罐底支撑环，加减丝一端安装在罐底支撑环上，另一端点焊在罐壁顶部，碳钢与罐壁接触位置加不锈钢垫板隔离，如图5-8所示。
通过调节加减丝长度可调整罐壁垂直度。
顶圈壁板组装尺寸经验收合格后，方可进行纵缝焊接。
5.2.3.4罐顶组装
1000m3储罐罐顶较小，可先于地面进行组焊预制。
按排板图将顶板进行拼接，组装时预留一收尾缝最后组焊，先组焊除收尾缝外的顶板焊缝，然后组焊肋筋，再用吊车将罐顶中心提起，用加减丝调节收尾缝间隙，进行收尾缝组焊，如图5-9所示。
罐顶预制完毕后，用吊车吊装就位，进行组焊。
5.2.3.5提升设备安装
（1）提升设备选择和需用数量计算。
提升设备选用行程放大式液压提升机，需用数量根据罐体重量和周长两个因素进行计算，选用最大值且为偶数，其计算经验公式：
≤N≥
（式5.5.1）
N—提升机台数（若为奇数则加1），台；
G—提升罐体最大重量（含附件，不包括罐底），t；
L—罐壁周长，m；
T—单台提升机最大提升重量，t。
1000m３不锈钢立式储罐提升罐体最大重量34.6t，周长36.2m，单台提升机最大提升重量5t，根据（式5.5.1）计算，则取N为10台。
（2）提升设备安装。
提升机设备在顶圈壁板围板前提前置于罐内，顶圈壁板和罐顶组焊完成后安装就位。
提升机沿罐壁均匀布置且必须保证垂直于地面，下垫镀锌铁皮与底板隔离，底座用6块挡板予以固定；
两根45°
斜支撑固定在罐底板上，接触部分用不锈钢材质过渡；
提升机的两个前滑轮与罐壁相距30厘米，环形钢丝绳通过固定在胀圈上的U型卡具与胀圈连接，吊点两侧焊接不锈钢档板。
详见图5-10。
45°
斜支撑与罐底接触部分用不锈钢材质过渡
吊点设置
图5-10提升机安装采取的防渗碳措施
5.2.3.6第二圈至最后一圈壁板组装
（1）围板和纵缝组对。
顶圈壁板组焊完毕后，启动提升装置将罐体提起约200mm，进行第二圈壁板围板，依次组对纵缝，且必须保证上口水平度（收尾纵缝不组对用手拉倒链收紧），同时从收尾纵缝对面起将木楔打紧，使第二圈罐壁与顶圈罐壁贴紧。
（2）罐体提升及环缝组对。
收尾纵缝锁紧后，第二圈罐壁其余纵向焊缝由数名焊工在外侧同时施焊，施焊完毕后打开锁紧装置。
启动提升装置，提升罐体至1m高度停止，在上圈壁板下沿内侧焊接不锈钢挡板，挡板间隔300mm左右均匀分布。
继续提升罐体至环缝组对位置，调整好环缝间隙后锁紧收尾纵缝，使下圈壁板上沿紧贴上圈壁板下沿的挡板。
环缝组对时，收尾纵缝两侧各1m范围内环缝先不组对，待尾板多余部分用磨光机切除并打磨坡口后，再进行收尾纵缝和剩余环焊缝的组对。
环缝组焊完毕后，将胀圈千斤松开，降胀圈降至第二圈壁板最下方，顶紧胀圈。
进行下一圈壁板围板、组对、焊接及提升，直至最后一圈。
5.2.4焊接
5.2.4.1焊接工艺概述
（1）不锈钢储罐罐体焊接采用焊条电弧焊，根据焊接工艺评定选用A102焊条。
（2）小线能量施焊，层间温度控制在100℃以下，减少敏化温度区间停留时间,避免晶间腐蚀。
需要时可强制快速冷却焊道，方法如下：
用海绵吸足水，敷在焊道及热影响区，冷却时勿需敲掉药皮，以防止水蒸气侵入焊缝，待冷却后药皮自行脱落。
（3）罐壁纵向、环向焊缝采取双面焊接，与介质接触的内侧焊缝最后施焊。
（4）针对奥氏体不锈钢易产生焊接变形的特点，采取有效的焊接变形防控措施。
5.2.4.2罐底焊接
罐底焊缝坡口内如存有水汽，应使用压缩空气吹除。
为有效控制焊接变形，在罐底施焊时，除应遵守“先焊短焊缝，后焊长焊缝；
初层焊道应用分段退焊或跳焊法”的一般要求外，还应采取如下措施：
（1）短焊缝点焊固定后作2～3°
反变形，以抵消焊后变形量；
如反变形量不能完全补偿焊后变形，则将反变形量放大，使焊后出现向上拱起的变形，便于焊后用木锤敲击焊道矫正变形，如图5-11所示。
图5-11短焊缝反变形矫正示意图
（2）罐底长焊缝作反变形后加装反变形压杠，强制施加反作用力来抵消焊接变形，如图5-12所示，反变形压杠两端楔入木楔，中间采用不锈钢垫板与底板隔离。
5.2.4.3罐壁纵缝焊接
（1）纵缝焊接顺序。
罐壁纵缝采用V型坡口，双面焊接，先焊外侧后焊内侧。
因纵缝两端极易出现外翘变形，造成环缝T字缝处组对困难，因此可在纵缝两端各留出150～200mm不焊，待环缝组对完毕后，再与T字缝一起焊接。
外侧焊接时，先从罐壁纵缝中间位置向上焊接，再由纵缝下部向中间位置焊接。
内侧焊接前，先进行清根，清根深度控制在板厚的1/3～1/2间，使内外两侧填充金属量基本相当，以消除焊接角变形；
且清根坡口根部应保持一定宽度，以避免焊接形成内部未融合。
（2）纵缝焊接操作手法。
采用灭弧焊，焊条与壁板成90°
，收弧时要慢，填满弧坑，成月牙型收弧。
每次引弧、灭弧时间间隔要控制好，应保证上一熄弧点变为暗红色前，进行下一点引弧焊接，下一焊点压盖住上一焊点的3/4，以防止出现热裂纹及弧坑裂纹。
（3）纵缝焊接防变形措施。
顶圈壁板纵缝和每圈壁板收尾纵缝焊接时，应在罐内侧设三道弧板进行加强，以防止产生焊接角变形，如图5-13所示。
弧板采用10mm厚不锈钢板制作，与储罐内壁弧度一致，与焊缝接触处留弧形空隙以便内侧焊接时通过。
（4）纵缝焊接参数。
见表5-1。
表5-1纵缝焊接参数表
母材材质
规格
（mm）
焊层
直径
电流
（A）
电压
（V）
焊接速度
（cm/min）
层间
温度
（℃）
备注
06Cr19Ni10
（SUS304）
6～10
外侧打底
Φ2.5
70～80
15～18
8～10
——
灭弧焊
外侧填充、盖面
Φ3.2
90～100
20～22
10～12
≤100
内侧封底
85～100
5.2.4.4罐壁环缝焊接
（1）环缝坡口型式。
储罐环缝焊道长，总体收缩量大，受力复杂，不易控制，焊接角变形量随板厚的增加增大。
根据板厚情况开设不同的坡口，板厚δ≤8mm时，开单V型内坡口；
板厚δ≥10mm时，开K型坡口。
K型坡口在焊缝两侧熔敷金属填充量相当，有利于消除焊接角变形；
且焊缝熔敷金属填充量小于单V型坡口，可节省焊材用量。
（2）环缝焊接顺序。
环缝采取多层多道双面焊，先焊外侧后焊内侧，外侧焊完后在内侧坡口清根。
焊工均匀分布，沿同一方向施焊，打底、填充焊道宜采取分段退焊。
环缝的焊接变形主要依靠合理的焊接顺序来控制，其具体施焊顺序参见表5-2。
表5-2环缝焊接顺序
坡口形式
焊接顺序
δ≤8mm
单V型内坡口
δ≥10mm
K型坡口
（3）环缝焊接操作手法。
短电弧、少摆动、窄焊道、快速焊、多道焊，运条方向与行走方向成85°
。
（4）环缝焊接参数。
见表5-3。
表5-3环缝焊接参数表
65～80
连弧焊
90～110
22～24
内侧填充、盖面
5.2.4.5大角缝焊接
先焊内侧角焊缝，再焊外侧角焊缝。
打底焊由数名焊工沿周向均布同向施焊。
5.2.4.6焊接防渗碳及防飞溅措施
（1）为防止焊接作业过程中渗碳，焊工用刨锤、钢丝刷、扁铲皆为不锈钢材质；
焊接地线也用不锈钢板与罐体过渡连接；
打磨片、切割片采用铝基不锈钢专用产品。
（2）为防止焊接飞溅沾污钢板表面，坡口两侧150mm范围内用膨润土加水配成糊状物涂刷。
此方法较使用成品防飞溅剂可节约大量成本；
又克服了涂刷白垩粉干燥后现场飞尘多、易对施工人员眼睛和皮肤造成伤害的缺点。
（3）除顶圈壁板外，其余各圈壁板纵缝外侧焊接时，与上圈壁板紧贴。
为防止焊接过瘤及飞溅损伤上圈壁板母材，在两层壁板间塞0.75mm镀锌铁皮进行隔离。
5.2.5附件安装
盘梯、平台、开孔接管等附件安装在罐体组焊完成后进行，注意控制位置及尺寸。
5.2.6充水试验及沉降观测
（1）充水试验前所有附件及其他与罐体焊接的构件，应全部完工，并检验合格。
（2）充水试验前对试验用水进行检测，氯离子含量不超过25mg/L。
（3）充水试验及沉降观测按GB50128-2005规定执行。
5.2.7内壁表面处理
不锈钢储罐因其存储化工原料及产品的特殊性，对其内壁粗糙度和耐腐蚀性能有较高的要求，所以应对内壁进行抛光和酸洗钝化等表面处理。
5.2.7.1抛光处理
（1）抛光处理时机。
不锈钢储罐采用倒装法施工，为提高工效，抛光处理应在每圈壁板组焊及探伤完成后进行。
应合理安排施工工序，给抛光工序施工留有足够的时间和空间，使其尽量在每圈罐壁提升前完成，以减少重复作业量和高空作业量。
（2）机械抛光流程。
本工法采用手持式机械抛光，流程为粗抛→细抛→精抛。
每道工序使用工具及所需达到的表面粗糙度要求，详见表5-4。
所用工具，见图5-14。
表5-4抛光各工序使用工具及所需达到的表面粗糙度要求
抛光工序
所用工具（材料）
工具型号
表面粗糙度要求
粗抛
金刚砂轮
80#～120#
Ra1.2um
细抛
金刚砂轮、千叶轮
180#
Ra1.0um
精抛
第1遍
纤维轮＋抛光膏
240#
Ra0.8um
第2遍
320#
Ra0.5um
第3遍
布轮＋抛光膏
—
Ra0.4um
图5-14抛光所使用的工具
（3）抛光操作要点。
抛光前要仔细调整抛光轮平衡度，否则无法保证抛光质量。
当换用不同型号的抛光轮时，抛光方向应变换45°
～90°
，这样前道抛光工序留下的条纹印记即可分辨出来。
（4）抛光检测。
检测采用袖珍式粗糙度检测仪TR101进行，见图5-15。
各部位检测点数不得低于设计要求，检测值不超过给定值为合格。
5.2.7.2酸洗钝化
（1）酸洗钝化处理时机。
酸洗钝化在充水试验完成后进行。
（2）酸洗钝化方式及流程。
酸洗钝化采用封闭循环喷淋方式进行，喷淋管线采用与储罐同材质的不锈钢制作，喷淋头采用耐酸碱塑料喷头，喷淋装置在罐内组装，成十字形，见图5-16，从罐顶中心的放空口吊起，安装至指定位置。
通过管线将加药槽、耐酸碱泵和储罐连接起来，形成闭合的系统，见图5-17，冲洗用水为系统提供的脱盐水。
流程为：
水冲洗→碱洗→中和、水冲洗→酸洗→中和、水冲洗→钝化→水洗→排污。
（3）酸洗钝化各工序操作及检测要求。
见表5-5。
表5-5酸洗钝化各工序操作及检测要求
工序
目的
操作步骤
检测项目及合格标准
水冲洗
清除表面的灰尘及附着物
启动清洗泵连续向系统注水,当水达到一定的量后停泵,在无泄漏的情况下尽量迅速将水排掉
浊度，1次/15min，达到三级标准（肉眼看不到混浊物；
水质清澈透明），为合格
碱洗
去除表面的油脂
将碱洗药剂按配比量随水溶液通过清洗泵加入到系统中，在循环清洗过程中用蒸汽加热；
碱洗药剂：
1.5%氢氧化钾+0.5%磷酸氢二钠+1%有机磷钠+0.5%脂肪醇聚氧乙烯醚+0.5%烷基苯磺酸钠；
温度：
80-850℃；
流速：
0.05～0.5m/s；
时间4～6h
中和、水冲洗
将碱中和，冲洗掉残留物质
将碱洗废液用（2%硝酸）中和后排掉，然后用清水冲洗至水透明
PH值，7，合格
酸洗
将锈斑、氧化皮等除去，以得到清净的表面，使利于钝化处理的进行
在清洗系统的循环下，回路内挂好腐蚀试片；
用清水配含有缓蚀剂的酸溶液，然后将其注入配液槽，再通过清洗泵向系统内清洗；
酸洗药剂：
6%硝酸+1%酸性缓蚀剂VCAH-IV+2%氯化亚锡+1%氢氟+3%磷酸；
常温；
时间2～3h
[H]+浓度，[Fe]3+浓度，1次/30min；
当[H]+两次测量值不大于0.2%及[Fe]3+浓度小于300mg/L时，合格
将酸中和，冲洗掉残留物质
用氢氧化钾（5%）中和酸洗剂，然后迅速排放，再用清水冲洗至水透明
PH值，1次/30min，7～8，合格
钝化
钝化处理，以保护金属表面不生成二次浮锈
用烧碱调清洗液的PH值；
药剂：
3%钝化剂VCD-III；
40～600℃；
时间：
4～6h；
蓝点检验，用1g氰化钾加3ml（65%-85%）硝酸和100ml水配制成溶液（宜现用现配）。
用滤纸浸渍溶液贴附于待测表面或直接将溶液涂于待测表面，14s内观察表面显现蓝点情况
PH值，1次/h，10左右，合格；
蓝点检验，有蓝点为不合格
水洗
水洗铁离子含量达到要求
钝化后达到蓝点检测合格后再进行水冲洗，用脱盐水洗直至铁离子含量达到工艺要求
[Fe]3+浓度，1次/h，小于100PPB为合格
6材料与设备
6.1主要施工机具、设备总需要量
见表6-1。
表6-1主要施工机具、设备清单
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
行程放大式液压提升机
5t
台
20
2
卷板机
WII40-2500
3
逆变式弧焊机
ZX7-500S/ST
12
4
等离子切割机
KLG-200H
5
焊条烘干箱
BHY-100
6
水准仪
7
射线探伤机
8
风速仪
9
红外测温仪
10
汽车吊
16t
11
25t
卡车
8t
辆
13
螺旋千斤顶
30t
14
手拉倒链
15
轴流风机
1.2KW
16
真空箱
1000×
300×
200
个
17
真空泵
2X-2
18
试压泵
YZ-25
19
坡口机
GD-20
空气压缩机
XW-0.36/8
21
直流变压器
6～36V
22
角向磨光机
180
23
125
24
25
粗糙度检测仪
TR101
26
便携PH计
STARTER300
27
加药槽
酸、碱各1个
28
耐酸碱泵
6.2技术手段措施用料
表6-2主要技术手段措施用料清单
胀圈
[200槽钢
套
壁板托架
[100槽钢、Φ114钢管
槽钢垫敦
[100槽钢、6mm不锈钢板
120
加减丝
Φ50圆钢
底板压杠
[100槽钢
加强筋板
不锈钢板1500×
200×
10mm
块
加强弧板
不锈钢板1000×
400×
R=5250
不锈钢档板
100×
不锈钢撬杠
Φ30圆钢 L=1000mm
根
不锈钢刨锤
Φ30圆钢
不锈钢钢丝刷
Φ125/Φ180
铝基切割片
片
500
铜锤
18磅
把
木锤
16磅
木楔
50×
150mm
镀锌钢管
Φ34
m
60
胶管
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