浮顶罐施工.docx
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浮顶罐施工
目次
6.2.1储罐施工
6.2.1.1工程概述
6.2.1.2预制施工技术
6.2.1.3材料验收
6.2.1.4储罐预制一般要求
6.2.1.5罐底板预制
6.2.1.6罐壁板预制
6.2.1.7内浮顶预制
6.2.1.8拱顶桁架的预制
6.2.1.9构件预制
6.2.2安装施工技术
6.2.2.1基础验收
6.2.2.2罐底组装
6.2.2.3罐壁正装法组装
6.2.2.4浮顶组装
6.2.2.5拱顶的安装
6.2.2.6焊接施工技术
6.2.2.7储罐附件安装
6.2.2.8最终试验
6.2.1储罐施工
6.2.1.1工程概述
珠海PTA装置区和公用工程共有22台储罐（不包括料仓），具体情况见表6.2.1-1。
储罐容积10000m3以上的为大型储罐，位号分别为F-1、F-9、F-21、F-201，施工方法采用全自动焊正装法施工；位号分别为F-5、F-8、F-904、F-905、F-10、F-18、F-11A/B、F-202，容积为1000m3以上，10000m3以下的储罐为中型储罐，施工方法采用半自动焊液压顶升倒装法施工；容积小于1000m3以下的小型储罐采用手工焊吊车吊装倒装法施工。
储罐施工在珠海PTA施工部管辖下，成立储罐施工专业队，负责钢结构、钢板预制，现场组焊任务。
在业主征用的预留场地中，设置储罐（料仓）预制加工厂，使预制工厂化，加大预制深度，在加工厂中设置平板机、自动切割机、刨边机、卷板机、1台5t天车，配合1台25t汽车吊，使预制工序作业流水线化，确保预制结构质量，提高预制加工速度。
大型储罐采用1台50t履带坦克吊围板，中小型储罐采用1台80t汽车吊围板吊装。
由于位号F-201规格φ43000×H14600，容积17000m3内浮顶罐施工最具代表性，储罐的施工方法、施工程序、施工质量控制均以它为对象论述，其它储罐施工均可参照执行。
6.2.1.2预制施工技术
根据平面布置图安装好30×2500mm滚板机，壁板的下料\滚弧由一台25t汽车吊配合，预制半成品在胎具上摆放运至堆放场地。
按安装程序把预制半成品摆放于施工现场。
大型贮罐的预制，几何尺寸控制是关键，控制好罐体的预制质量是确保罐体总体质量的根本。
首先技术人员要根据图样及材料到货的情况对每台罐进行排版，并经项目技术负责人审核后，作为下料施工及安装阶段的依据；做好底板、壁板、单盘的排板。
坡口的加工采用氧-乙炔半自动切割，严格控制几何尺寸，坡口尺寸，坡口板边缘板采用弧形轨道配合半自动小车进行切割。
船舱的预制可根据原材料到货情况，每两舱为一个单体在平台上进行组焊接，严格控制两舱之间的几何尺寸，便于安装时船舱整体组对。
罐壁板的预制采用下净料的方法控制每圈的几何尺寸，每张壁板下料长度，充分考虑焊缝的间隙和焊接收缩量。
罐壁板周长误差应小于15mm。
壁板滚弧应准确，然后在专用胎具上放置和运输。
6.2.1.3材料验收
（1）储罐所有钢材、配件及焊条，必须有出厂合格证，若有疑问必须进行材料的复验检查。
并应符合设计要求。
质量证明书中所标明的钢号、规格、化学成分、力学性能、供货状态及材料的标准。
（2）油罐用钢板，必须逐张进行外观检查，钢板表面不得有气孔、结痕、拉裂、折叠、夹
渣等缺陷，且不得有分层现象。
（3）钢板表面锈蚀减薄量，划痕深度与钢板实际负偏差之和应符合钢板厚度允许偏差的规
定，其值参见表6.2.1-2。
钢板厚度允许偏差（mm）表6.2.1-2
钢板厚度
允许偏差
钢板厚度
允许偏差
4
-0.3
8-25
-0.8
4.5-5.5
-0.5
26-30
-0.9
（4）用于底圈壁板的厚度为30、26mm的钢板，使用应当发现有不合格的钢板的，应逐张检查。
应取钢板数量的20%进行超声波探伤检查。
（5）钢板应做标记，并按材质、规格、厚度等分类存放，存放过程中，严禁用带棱角的物件垫底，防止钢板产生变形。
6.2.1.4储罐预制一般要求
（1）当构件的曲率半径小于或等于12.5m时，弧形样板的弦长不得小于1.5m；当曲率半径大于12.5m时,弧形样板的弦长不得小于2m。
直线样板的长度不得小于1m，测量焊缝角变形的样板其弦长不得小于1m；样板用厚度为0.75～1.2mm的钢板制成，周边应光滑、整齐，样板上应注明工程名称、部件及曲率半径。
（2）预制前，应用直线样板检查钢板的局部平面度间隙不应大于4mm。
（3）号料前，应核对钢板材质、规格。
在钢板上量出基准线，然后划出长度，宽度的切割线，在切割线内側50mm处划出检查线，经检查后，在检查线上打上样冲眼，并用色笔作出标记，同时在钢板上标明罐号排板样号、规格等符号。
（4）钢板切割及焊缝坡口加工，原则上采用机械冷加工，罐底板边缘板采用火焰切割。
（5）坡口加工应按图样进行，加工表面平滑，不得夹渣、分层、裂纹及溶渣等缺陷。
6.2.1.5罐底板预制
（1）底板预制前,应根据图样要求及材料规格绘制排版图,排版图应符合下列要求：
①罐底排版形式如图6.2.1-1。
（2）外圈边缘板直径比设计直径放大80mm，过中心的中幅板尺寸比设计尺寸放大120mm。
边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸不得小于700mm。
中幅板宽度不得小于1m，长度不得小于2m。
底板任意相邻焊缝之间距离不得小于200mm。
（3）罐底板全部采用带垫板的对接接头，其下料单面坡口角度为25°±2.5°。
（4）弓形边板尺寸的测量部位如图6.2.1-2，其允许偏差应符合表6.2.1-3的要求。
弓形边板尺寸允许偏差（mm）表6.2.1-3
测量部位
允许偏差
长度ABCD
±2
宽度AC、BD、EF
±2
对角线之差│AD-BC│
≤3
（5）中幅板尺寸允许偏差应符合表6.2.1-4的要求，壁板的预制应严格按图6.2.1-3尺
寸下料。
中幅板（罐壁板）尺寸允许偏差表6.2.1-4
测量部位
环缝对焊（mm）
板长AB（CD）≥10m
板长AB（CD）≤10m
宽度AB、BD、EF
±1.5
±1
长度AB、CD
±2
±1.5
对角线之差AD-BC
≤3
≤2
直线度
AC、BD
≤1
≤1
AB
≤2
≤2
（6）弓形边缘板两侧100mm范围内（图6.2.1-2中AC、BD）应进行超声波探伤检查，其
结果应达到标准要求，并应在坡口表面进行渗透探伤检测。
6.2.1.6罐壁板预制
（1）壁板预制前应绘制排版图，排版图应符合下列要求：
①各圈壁板的纵缝宜向同一方向逐圈错开，其间距宜为板长的1/3，且不得小于500mm。
②底圈壁板纵向焊缝与罐底边缘板的对接焊缝之间的距离不得小于200mm。
③罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与冠壁纵向焊缝之间距离不得小于200mm；与环向焊缝之间的距离不得小于100mm。
④包边角钢对接接头与罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于200mm。
⑤壁板宽度不得小于1m，长度不得小于2m。
⑥壁板宽度变更时，各圈壁板厚度不得小于壁板变化圈上相应高度的厚度。
（2）坡口型式及尺寸要符合图样的要求；罐壁板尺寸允许偏差见表8.7.7.4
（3）罐壁板采用净料法进行预制，壁板的周长按下式进行计算：
L=π（Di+δ）-nb+na+ΣΔ
式中：
L—壁板周长（mm）
Di—油罐内径（mm）
δ—油罐壁厚（mm）
b—对接接头间隙（mm）
a—每条焊缝收缩量（mm）一般为2～3mm，
Δ—每块壁板长度偏差值（mm）
n—单圈壁板的数量
（4）壁板应在滚板机上进行卷制，辊的轴线与壁板长度相互垂直，并随时用样板检查。
壁板卷制后应直立平台上，水平方向用内弧样板检查，其间隙不得大于4mm。
垂直方向用直线样板检查，其间隙不得大于1mm。
（5）在卷制壁板时，应用吊车或吊装机具配合，防止在卷制过程中使已卷成的圆板回直或变形。
（6）卷制好的壁板应用专用胎架运输、存放。
6.2.1.7内浮顶预制
（1）浮顶包括船舱和单盘，单盘板采用人字形排板形式。
如图6.2.1-4。
（2）船舱内、外边板的预制应符合表6.2.1-5的要求。
船舱底板及顶板预制后的平面度用直线样板检查，间隙不得大于4mm。
（3）每两个船舱为一个单元，在预制平台上进行分段预制，预制船舱按图6.2.1-5程序进行
（4）预制的船舱应符合下述要求：
①舱内、外边缘板用弧形样板检查，间隙不得大于5mm。
②船舱几何尺寸的允许偏差应符合表6.2.1-5的要求。
分段预制船舱几何尺寸允许偏差表6.2.1-5
测量部位
允许偏差
简图
高度AE、BF、CG、DH
±1
弦长AB、EF、CD、GH
±2
对角线之差│AD-BC│
│EH-FG│
│DH-DG│
≤4
6.2.1.8拱顶桁架的预制
（1）拱顶桁架采用等频加热热煨成型法加工，加工成型后的单根拱梁，弧度用2m样板检查，间隙不得大于3mm，翘曲度不得大于5mm。
（2）在加工厂钢平台上，制作1个拱顶桁梁预制模板胎具，胎具的弦长、高度、对角线均应符合质量要求。
（3）将煨制成型的两根拱梁，吊装在模板胎具上定位，然后连接两根拱梁的斜支撑，进行找正、焊接。
依次将拱顶桁梁制作完毕。
6.2.1.9构件预制
（1）抗风圈、加强圈、包边角钢等弧形构件的成形采用冷加工的方法。
热煨成形的构件
不得有过烧、变质现象，其厚度减薄量不应大于1mm。
（2）弧形构件成型后，应用弧形样板检查，其间隙不得大于2mm，放在平台上检查其翹曲
变形不得超过4mm。
（3）风圈除按图样预制外，尚应有两块留有调整余量，并按实际尺寸进行安装。
（4）盘梯分两段预制，量油管、导向管整体预制，现场吊装到位。
6.2.2安装施工技术
6.2.2.1基础验收
铺设罐底前，应按土建基础设计文件和表8.8.1及有关要求对基础表面几何尺寸进行检查验收，以基础中心为圆心，以0.2D、0.4D、0.6D、0.8D等四个不同直径作同心圆，由内圆至外圆分别按8、16、24、32个测点（最少测点）测量基础沥青砂层的标高，测量结果应符合表6.2.2-1的要求。
油罐基础表面尺寸检查表表6.2.2-1
序号
检查项目
允许偏差
（mm）
实测偏差（mm）
1
中心标高
20
2
环梁每10mm弧长内任意两点高度差
6
3
环梁整个圆周长度内任意两点高度差
12
4
基础同一圆周上测量标高与计算标高之差
12
6.2.2.2罐底组装
（1）罐底由中幅板和边缘板组成,全部焊缝为带垫板的对接形式.底板铺设前,其下表面应涂刷防腐涂料,边缘50mm范围内不刷.基础验收合格后,确定方位画出中心线，得出中点、画出垫板，边缘板安装位置线，其中边缘板安装铺设按设计直径和基础坡度长度外加收缩余量来确定半径。
边缘板之间铺设间隙外侧为6mm，内侧为8mm。
（2）中幅板铺设时，按照排版图从中心向四周铺设边缘板依安装位置线铺设，垫板与相邻两块底板中的一块先点焊，底板与垫板应贴紧，其间隙不大于1mm。
（3）中幅板组对时,其间隙控制在4—6mm之间。
底板与垫板之间的点焊应按焊接技术措施规定的次序严格执行。
（4）罐底板组对时按以下基本程序进行：
中幅板划分为若干区域，先施焊画出区域内的短缝，再将区域联成大片，最后焊大片之间的长缝；边缘板焊接时，先将边缘板外端350mm～500mm焊接完毕，并经无损检测合格，组焊第一、二圈罐壁板。
待底圈大角焊缝焊接完毕，再焊接边缘板剩余的对接缝，最后焊接中幅板与边板的对接缝，罐底焊接采用数名焊工对称布置分段退焊法，焊接要严格执行工艺程序，对违反操作程序的应立即予以制止。
（5）罐底板焊接时，须采取以下防变形措施：
①焊接短缝时，应在焊缝的两端离边缘150mm处打上背板（背板长度不小于600mm，宽度不小于150mm）。
②焊接通长缝时，用龙门板将22号槽钢固定于焊缝两侧，离焊缝200mm并卡紧。
③焊缝大角度时，底圈罐壁与边缘板之间每隔1.5m打一斜撑，与罐壁成45角，支撑杆长度1.2m左右。
④罐底焊接完毕，检查凹凸度，凹凸变形的深度不应大于变形长度的2%，且不应大于50mm，并对所有焊缝进行真空试验，试验总压值不得低于0.063MPa。
6.2.2.3罐壁正装法组装
（1）壁板组装前，应对预制的壁板进行复验，合格后方可组装。
底圈壁板的内半径按下式计算：
Rb=（Ri+nα/2）cos
式中Rb—底圈壁板安装内半径（mm）
Ri—油罐内半径
n—底圈壁板立缝数量
α—每条立缝焊接收缩量（mm）
—基础坡度夹角。
（2）按底圈壁板安装内半径。
在罐底板上划出圆周线及底圈每张壁板上的安装位置线，并在安装圆内侧100mm处划出检查圆线，打上样冲眼，并用白油漆做出标记。
（3）沿着底圈壁板安装圆周线，每隔1m在内侧焊上挡板，在安装圈外侧60mm处同样焊上挡板，作为组装卡具用限位。
（4）在壁板上应按组装卡具及吊装卡具位置划线，并焊上方帽。
（5）组对壁板时，间隙应符合自动焊工艺要求。
罐壁焊接应先焊立缝，在上下立缝全部焊接完后，再焊环缝。
环缝焊接时，应采用数台自动焊机均布施焊。
先焊接外侧焊缝，并用电弧气刨清根后，再进行内侧焊缝的焊接。
（6）为防止焊缝角变形，除应严格执行焊接工艺外，尚应设置必要工装，做好防变形措施。
（7）第一圈壁板组焊完毕后，其几何尺寸要求应符合表6.2.2-2的规定。
底圈壁板几何尺寸允许偏差表6.2.2-2
检查项目
允许偏差（mm）
相邻两壁板上口水平偏差
2
整个圆周上任意两点的水平偏差
6
垂直度
3
1m高度处罐壁内表面任意点的半径偏差
±25
立缝错边量
1.5
（8）其它各圈壁板组焊完毕后，几何尺寸应要求符合表6.2.2-3的要求。
其它各圈壁板几何尺寸允许偏差表6.2.2-3
序号
检查项目
允许偏差（mm）
1
其它各圈壁板垂直度
≤0.3%H
2
角变形
δ≤12
≤10
12<δ≤25
≤8
δ>25
≤6
3
纵缝错边量
≤0.1δ且≤1.5mm
4
环缝错边量
≤0.2δ且≤3mm
5
局部凹凸度
δ≤25
≤13
δ>25
≤10
（9）壁组焊完毕后其总体几何尺寸应符合表6.2.2-4的要求。
罐体总体几何尺寸允许偏差表6.2.2-4
序号
检查项目
允许偏差
1
罐壁高度
0.5%H
2
罐壁垂直度
0.4H且≤50mm
3
各圈壁板1m高处内半径
±25
6.2.2.4浮顶组装
油罐浮顶由单盘和若干船舱组成，船舱顶板、底板及单盘板之间均为搭接结构，单盘在临时台架上组装焊接。
（1）用可调立柱支撑临时台架，其支撑高度以浮顶标高为准。
临时台架利用浮顶单盘顶的加强角钢，加部分槽钢横梁搭设。
加强角钢圈外侧再加一圈自备槽钢圈。
（2）临时台架搭设完毕，要用水平仪检查其标度，台架周围要打上足量的斜支撑，然后按照排版图在台架上铺设单盘板。
（3）船舱吊装，内侧利用自备槽钢圈；外侧在壁板上焊接若干个三角架支撑，将船舱吊装组焊成整体。
（4）单盘边板铺设完毕，对整个单盘进行组对定位焊。
应先焊短缝，再焊长缝，最后焊接周边缝，定位焊从中心向四周焊接。
（5）进行单盘板下面环向、径向加强角钢及单盘板搭接部分的断续仰焊。
多名焊工均匀分布，按同一方向画圈焊接单盘板连续缝。
（6）单盘板焊接完毕，插上立柱，撤出临时支架。
（7）单盘板局部凹凸变形，不能影响外观及浮顶排水，船舱组焊后几何尺寸应符合表6.2.2-5的规定。
组焊后船舱几何尺寸允许偏差表6.2.2-5
序号
检查项目
允许偏差（mm）
1
外边板与底圈罐壁板间隙
±15
2
外边板与底圈罐壁板间隙
外边缘板
1
内边缘板
1.5
3
外边缘板垂直度
3
4
内、外边缘板圆弧度
5
5
顶板局部凹凸度
10
6.2.2.5拱顶的安装
（1）在顶部最后一带壁板组装焊接后，将内浮盘升高到适当位置并进行定位，测量壁板顶部罐体椭圆度，并用钢丝绳、倒链调正好，使之符合规范要求。
（2）在壁板外侧安装顶部加强型钢，并先进行定位焊接，然后对内浮盘用工字钢进行加固，在加固后的内浮盘上安装临时支承架。
支承架的标高中心位置要符合拱顶要求，要特别注意随着支承架承载负荷的增加，内浮盘上下浮动的位置量。
（3）用50t履带坦克吊将预制成片的拱顶桁架，对称吊装就位，然后进行定位焊接，整个拱顶桁架安装完毕，再次检查壁板顶部椭圆度，符合要求后，进行壁板顶部加强型钢、拱顶桁架的焊接，焊接高度要足够。
（4）将预制成片的拱顶板，用50t吊车对称吊装就位，然后进行定位焊。
全部拱顶板吊装完毕，进行找正，然后进行焊接。
（5）焊接时，先焊拱顶板纵缝，最后焊接拱顶板与壁板加强型钢之间的环形缝。
注意一般情况下，拱顶板与拱顶桁架不进行焊接，要符合图纸设计要求。
（6）将内浮盘定位临时支撑切除，并缓慢升降浮盘，检查拱顶的稳定性，稳定性检查合格后，打开拱顶顶部的人孔，缓慢降水，并随着内浮盘的下降，打磨平内部焊缝加强高度。
6.2.2.6焊接施工技术
（1）焊接方法的确定
储罐所选用焊接方法如下：
①罐底的焊接：
中幅板的长缝采用国产MZ-1-1000型埋弧自动焊接工艺，短缝采用手工电弧焊；
②盘采用手工电弧焊，严格控制线能量；
③罐壁板焊缝全部采用自动焊接工艺。
纵缝采用CO2药芯双保护自动焊接，焊机为AVW-800S型;乲横焊采用日本电友株式会社AHW-800D型埋弧自动机，配美国林肯SA-800型电源，直流反接。
（2）焊接施工管理
①油罐施焊前应按工艺评定要求编制详细的焊接工艺指导书。
②从事本工程焊接作业的焊工必须取得ASTM标准的压力容器焊工合格证。
③焊材使用前应检查产品质量证明书，并按要求进行复验检查。
（3）施焊环境管理
在下列任何一种情况下，不采取有效防护措施不得施焊：
①风速大于8m/s时的手工电弧焊，和风速大于2m/s时的CO2气体保护焊；
②相对湿度大于90%；
③焊材保管室内应安装除湿机，保证室内相对湿度不大于60%，从保管室领出后，低氢型焊条在现场使用时间不超过4h。
④焊缝内部缺陷用砂轮清除或用碳弧气刨清除。
确认无缺陷后再进行焊接，且每处返工焊接长度不小于50mm。
对同一部位的返工次数不宜超过二次，超过两次必须由项目技术负责人批准。
（4）焊缝外观检查
①在罐体焊缝检查前，应将药皮、熔渣及飞溅等清除干净；
②焊缝表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；
③对接焊缝的咬肉深度不得大于0.5mm，咬肉的连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬肉总长度不得超过该焊缝长度的10%，第一、二圈壁板立缝如有咬肉，均应焊后打磨圆滑。
④第一圈罐壁板与罐底边缘板之间的大角焊缝内侧应平滑过度，咬肉应打磨圆滑；
⑤罐壁内侧焊缝的余高不得大于1mm。
并经打磨圆滑过渡。
罐壁内部的工卡具定位焊点应打磨光滑。
6.2.2.7储罐附件安装
（1）两圈加强圈分别随罐壁组装焊接。
在最后一圈劝罐壁板组装完毕后，组焊抗风圈三角架，然后从盘梯口开始向两边分别将分段预制的抗风圈组焊成圈。
（2）外盘梯及平台分两段安装，在罐壁施工后将三角架同罐壁组焊好，然后将两段盘梯吊装到三角架上组焊成形。
（3）密封装置安装：
橡胶带按45等分安装，橡胶带产生的折皱部分应沿圆周均匀分布，橡胶带搭接处应用胶粘接。
6.2.2.8最终试验
在导向机构及密封装置安装完成后，进行浮顶升降及罐体充水试验，充水浮升过程中测量每圈层板与船舱的间距，最终测量量油导向管与壁板总体垂直度并做详细。
水充至要求高度时，全面检查罐体及浮顶，检查是否有变形、泄漏，确认罐体浮顶严密性试验合格后，进行全面升降试验，充水的每个阶段进行基础沉降观测，并作记录。
最终确认充水、升降试验合格，签字认可。
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