油罐本体制作安装工程.docx
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油罐本体制作安装工程
油罐本体制作安装工程
20000m3施工方案
文件编号：
编制人：
时间：
审核人：
时间：
批准人：
时间：
公司
二○○六年四月
一
工程概况……………………………………………………
1
二
施工准备……………………………………………………
1
三
施工方法和施工程序………………………………………
6
四
………………………………………
8
五
健康、环保、安全…………………………………………
37
一、工程概况
1.工程特点
20000m3油罐本体制作安装工程是由投资建设的工程项目。
储油罐制作、安装工程20000m3油罐有2台，罐顶为球形拱顶油罐，采用钢网壳，其储存介质为柴油，设计压力为常压，常温。
油罐施工按GBJ128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规X》进行制造、试验和验收。
2.主要实物工作量及工期要求
油罐描述如下：
罐底板外径：
Φ40000mm
罐内径：
39700mm
罐壁高度：
17452mm
罐顶高度：
23235.5mm
罐壁板：
底圈：
6300×2000×1816MnR
2圈：
6300×2000×1616MnR
3圈：
6300×2000×1416MnR
4圈：
6300×2000×1216MnR
5圈：
6300×2000×1016MnR
6.7圈：
6300×2000×816MnR
8.9圈：
6300×1800×8Q235-B
罐底板：
（1）弓边缘板：
20块：
6300×2000×1416MnR
（2）中幅板：
（板料）6300×2000×8107块（50×2+7）Q235-B
（3）垫板：
20块（1810×50×5）Q235-B
（4）罐底板坡度。
中心—→边缘（25：
1000）
单台油罐计划施工工期为45天。
二、二、施工准备
工程开工前必须作好充分的施工准备，这样才能保证工程施工的顺利实施和实现过程总工期目标。
1技术准备
1.1根据施工图和设计有关文件，编制施工方案并报送监理审批。
1.2收集以下国家或行业的施工及验收规X
《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规X》 GBJ128－90
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规X》GB50236–98
《中低压化工设备施工及验收规X》 HGJ201-83
《石油化工施工安全实施规程》 SHJ3505–99
《钢制焊接常压容器》/T4735-1997
《石油化工安装工程质量检验评定标准》SHJ514-90
《工程建设交工技术文件规定》SH3503-93
《钢融化焊对接接头射线照和质量分级》GB3323-87
《焊接接头的基本形式与尺寸》GB985-88
《石油化工工程焊接工艺平定标准》SHJ509-88
1.3施工前有关人员应熟悉施工图纸及有关技术文件、法规，通过图纸会审，明确储运建设工程相关专业配合要求。
1.4根据现行的《钢制压力容器焊接工艺评定》（4708）和《石油化工焊接工艺平定》（SHJ509-88）的规定进行储罐焊接工艺评定。
储罐的焊接技术人员应根据焊接工艺平定编制焊接工艺卡，经焊接责任工程师审批后实施。
1.5储罐施工技术人员应根据现场实际情况和施工技术文件，编制有针对性的、切实可行的施工技术方案及作业指导书。
作业指导书包括以下几项：
〈油罐壁板安装作业指导书〉
〈油罐拱顶安装作业指导书〉
1.6施工前应进行技术交底，技术交底包括项目技术总负责人向各专业技术负责人技术交底、专业技术负责人向施工技术负责人技术交底、施工负责人向施工班组技术交底。
1.7应明确储罐安装的质量标准及检验方法、编制质量保证措施、准备各种计量器具及施工记录。
2.机具材料准备（主要工机具计划、主要材料计划）见表二、表三
表二油罐制作安装工机具计划表
序号
设备名称
规格型号
生产厂家
单位
数量
备注
1
滚板机
Z933-30×3000
台
2
2
液压提升机
套
1
3
汽车吊
16吨
辆
1
4
汽车吊
8吨
辆
1
5
平板车
10吨
东风汽车公司
辆
2
6
电动千斤顶
100吨
台
1
7
半自动切割机
CG1-30
台
6
8
交流弧焊机
ZX-400
台
2
9
交流弧焊机
ZX-250
台
2
10
直流弧焊机
ZX5-400B
台
15
11
焊条烘干箱
ZYHC-30
台
2
12
焊条保温箱
台
1
13
手拉葫芦
5t×10m
台
5
14
手拉葫芦
3t×10m
台
5
15
空气压缩机
1m3
台
1
16
真空泵
台
1
17
水泵
D46-50*4
台
2
18
螺旋千斤顶
3t
台
5
19
螺旋千斤顶
2t
台
5
20
射吸式割炬
H10-6A
把
6
21
电动角向磨光机
SIM-150A
台
30
22
型材切割机
J1G-350
台
2
23
电动角向磨光机
SIM-100A
台
15
24
气动角向磨光机
台
15
表三油罐制作安装检测设备计划表
序号
设备名称
规格型号
生产厂家
单位
数量
备注
1
经纬仪
DJ2E
拓普
台
1
2
水准仪
DS1
拓普
台
1
3
X射线探伤仪
XXQ205
台
1
4
压力表
φ2002.5Mpa1.5级
块
2
5
真空表
φ150–0.1Mpa1.5级
块
2
6
弹簧称
0～15kg
把
1
三、施工方法和施工程序
1.施工顺序安排
在施工过程中，根据本工程的施工特点将每台油罐均分为三大部分：
底板、球形拱顶、壁板，如下图（罐体图）所示。
油罐整体施工顺序为先制作后安装。
下面分别对单台油罐施工顺序、工厂制作施工顺序、现场安装施工顺序做以说明：
单台油罐施工顺序
油罐制作油罐安装
其中，制作顺序为：
底板顶层壁板拱顶拱顶附件壁板、壁板附件
安装顺序为：
底板顶层壁板拱顶拱顶附件壁板、壁板附件
2.施工工艺
油罐施工的主要工作内容为预制和安装。
预制包括底板、拱顶、围板、罐体附件以及工装的制作，安装包括底板铺设、拱顶组装、壁板组装以及附件安装等。
主要施工工序如下：
1）施工准备；
2）原材料进场、检验；
3）罐底预制；
4）罐顶预制；
5）壁板预制
6）附件组件制作；
7）预制件防腐；
8）底板安装；
9）球形拱顶安装；
10）壁板安装；
11）尺寸检验、气密性试验及沉降试验；
12）交工验收及工程维护。
工艺流程图如下：
工艺流程图
3.材料检验
工程所用材料分主材和辅材，主材包括钢板、角钢、扁钢、钢管和油罐附件以及油漆等，辅材包括焊接材料（如焊条、焊丝和焊剂）、稀释剂等。
3.1材料进场、存放及检验
3.1.1材料进场
材料员根据材料计划编制采购计划，并进行采购，按照计划安排及时进场。
3.2材料存放
进场材料应按类别分区堆放，
3.3材料检验
进场材料应符合下列要求：
3.3.1工程所使用的钢材，应附有钢材材质证明书，各项指标应符合设计要求；
3.3.2质量证明书上的炉批号应与实物相符；
3.3.3钢材表面不得有严重锈蚀，轻微的锈蚀、麻点或划痕深度不应大于钢材厚度负偏差的1/2。
3.3.3当对钢材质量有异议时，应对原材料进行抽样检验。
3.3.5所有焊条、焊丝、焊剂应具有出厂质量证明书，并符合设计要求；
3.3.6焊接材料包装应完好，其标识与质量证明书相同。
4.油罐预制
根据工艺流程，在油罐安装时先安装底板，再安装球形拱顶及拱顶附件，最后安装壁板和罐体附件。
因此，预制时也应按先底板、再拱顶、最后壁板的顺序进行制作，附件的制作穿插在其中。
4.1底板预制
该油罐罐底为平底，稍带坡度坡向底板边缘，坡度为25:
1000。
4.1.1施工工艺
油罐底板制作时，要先绘制排版图，然后根据排版图进行底板的制作。
工艺流程如下图所示：
4.1.2生产准备
4.1.2.1绘制排版图、排料图
根据施工图和施工规X绘制排版图，排版图需符合在满足图纸和施工技术要求的情况下，尽量减小材料损耗的原则。
如果部分尺寸需做改动时，应征得设计部门的同意。
排版图应符合以下技术要求：
1底板的尺寸应满足图纸要求，必要时可做适当调整，但边缘板外径必须符合图纸要求；
2每块板的搭接尺寸均应满足图纸和施工规X要求；
4.1.2.2技术交底
制作前施工技术人员应向施工班组进行施工技术质量、安全交底，使施工班组明确每道工序的准备工作及工作要求，施工中应注意的质量和安全问题。
4.1.3底板板制作
4.1.3.1放样、号料
根据排料图在钢板上放样，划出切割线，将每块板的编号用油漆写在板上。
放样前应将板料上的浮锈、油污等杂物清理干净。
放样按下述方法进行：
根据排版图中的数量及其外径尺寸，确定下料尺寸。
4.1.3.2切割、开坡口
根据切割线用半自动切割机进行板料的切割和开坡口，将切割毛刺清理干净。
4.1.3.4切割圆弧
用计算机计算的尺寸在钢平台上分别放出边板的1:
1大样，用气割进行切割，将毛刺清理干净。
弓形边缘板的尺寸允许偏差，应符合表2和图1的规定。
表2
长度LengthAB、CD
±2
宽度WidthAC、BD、EF
±2
对角线偏差DiagonalDeviation|AD-BC|
≤3
图1弓形边缘板尺寸测量部位
4.2拱顶预制
本工程储罐罐顶采用加网架的拱顶形式，拱顶网架外购，顶板采用“人”字形排版方式，由中心向外对称组焊。
4.2.1生产准备
4.2.1.1绘制排板图、排料图
根据施工图和施工规X绘制顶板排板图和排料图，在排板图中给每块板编号。
4.2.1.2技术交底
制作前施工技术人员应向施工班组进行施工技术质量、安全交底，使施工班组明确每道工序的准备工作及工作要求，施工中应注意的质量和安全问题。
4.2.1包边角钢制作
4.2.2.1下料、开坡口
根据排版图进行包边角钢的下料和开坡口。
4.2.2.2成形
用100吨液压千斤顶（或油压机）压制包边角钢圆弧。
在钢平台上放包边角钢1:
1大样，包边角钢遍压制遍检查其圆弧度。
4.3壁板预制
每台油罐有八层壁板，每层壁板高度为2000mm（顶层除外）
4.3.1施工工艺
油罐壁板制作时，要先绘制排版图，然后根据排版图依次进行各圈壁板的下料、成形等工作。
预制时，按从顶层到底层的顺序进行。
工艺流程如下图所示：
4.3.2生产准备
4.3.2.1绘制排板图、排料图
根据施工图和施工规X绘制壁板排板图和排料图，在排板图中给每块板编号，编号按上述方法进行。
排板图包括以下内容：
1罐体直径；
2每块壁板的尺寸；
3每块壁板的编号；
4罐体附件的安装位置；
5包边角钢的组装对接接头位置；
6边缘板的对接接头位置；
排版图应符合以下技术要求：
1壁板最小尺寸不得小于400mm；
2上下两层壁板间立焊缝间距不得小于200mm；
3附件安装焊缝与壁板焊缝间距离不得小于200mm。
4.3.2.2技术交底
制作前施工技术人员应向施工班组进行施工技术质量、安全交底，使施工班组明确每道工序的准备工作及工作要求，施工中应注意的质量和安全问题。
4.3.3壁板制作
4.3.3.1放样、划线
施工班组根据壁板排板图在钢平台上进行壁板的放样，并划出切割线。
放样时，应考虑切割余量。
放样完毕检查板宽、长、对角线尺寸，均应符合下表要求。
4.3.3.2切割
用半自动切割机CG1-30对划好线的板料进行切割。
切割后，清除切割边的毛刺，检查板料尺寸是否符合上表要求。
4.3.3.3坡口加工
壁板坡口加工用机械刨边机进行刨边，必须按图纸要求严格控制坡口角度和钝边高度。
4.3.3.4成形
壁板圆弧成形前，在钢平台上放部分壁板圆弧大样，按大样分别加工壁板内、外圆弧检查样板，样板长度为2000mm，中部宽度为200mm。
在三芯滚板机上进行壁板圆弧的成形。
边压制边用圆弧样板检查圆弧的成形情况。
4.3.3.4半成品堆放
为避免成形后的壁板在搬运过程中发生变形，应将壁板半成品堆放在专用胎具上，如下图所示：
5.油罐安装
油罐安装时，先进行底板的安装，再进行拱顶和拱顶附件的安装，然后进行壁板的安装，最后安装罐内附件。
5.1底板安装
安装时先安装底板，然后安装集油槽。
5.1.1施工工艺
油罐底板安装时，先进行基础的复测，然后根据排版图用经纬仪配合，划出壁板各组件的安装定位线，根据定位线依次安装边缘板和中幅板。
安装工艺流程如下图所示：
5.1.2技术交底
制作前施工技术人员应向施工班组进行施工技术质量、安全交底，使施工班组明确每道工序的准备工作及工作要求，施工中应注意的质量和安全问题。
5.1.3基础复测
油罐底板安装前，对油罐基础复测，核对基础施工单位提供的基础检查记录及各尺寸是否符合图纸和施工规X要求。
基础表面尺寸复查应符合下列规定：
1）基础直径允许偏差为±20mm，支撑罐壁的基础环墙椭圆度允许偏差为±20mm；
2）基础中心标高允许偏差为±20mm，基础环墙表面标高允许偏差为±20mm；
3）基础环墙表面每10m弧长内任意两点的高差不得大于7mm，整个圆周长度内任意两点的高差不得大于13mm；
4）沥青砂垫层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹；
沥青砂垫层表面凸凹度按下列方法检查：
以基础中心为圆心，以不同直径做同心圆，将各圆圆周分成若干等份，在等分点测量沥青砂层的标高。
在同一圆周的测点，其测量标高与计算标高之差不得大于12mm。
5.1.4基础放线
用经纬仪和钢卷尺配合，在油罐基础上放十字定位轴线和边缘板及中幅板的安装定位线。
通过油罐基础轴线和中心用粉线弹出油罐十字线，并用油漆作出标记。
5.1.5底板安装
5.1.5.1罐底的排版直径，宜按设计直径放大0.2%，边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸，不得小于700mm。
5.1.5.2根据安装定位线依次安装每块边缘板，弓形边缘板的对接接头，宜采用不等间隙。
外侧间隙为6~7mm；内侧间隙为8~12mm。
5.1.5.3边缘板的对接焊缝采用垫板焊，每条缝靠外端400mm焊缝采用射线探伤。
5.1.5.4边缘板安装完毕后安装中幅板，中幅板安装需符合下列规定：
a.中幅板的宽度不得小于1000mm；长度不得小于2000mm；
b.底板任意相邻焊缝之间的距离，不得小于200mm。
c.底板铺设前，其下表面应涂刷防腐涂料，每块底板边缘50mmX围内不刷。
喷砂、油漆符合施工程序（油漆防腐施工方案PR-GDCC-0000-3018）。
d.罐底采用带垫板的对接接头时，对接焊缝应完全焊透，表面应平整。
垫板应与对接的两块底板贴紧，其间隙不得大于1mm。
罐底对接接头间隙按设计图纸要求。
e.中幅板采用搭接接头，其搭接宽度允许偏差为±5mm。
f.中幅板与弓形边缘板之间采用搭接接头，中幅板应搭在弓形边缘板的上面，搭接宽度可适当放大。
g.搭接接头三层钢板重叠部分，应将上层底板切角。
切角长度应为搭接长度的2倍，其宽度应为搭接长度的2/3。
在上层底板铺设前，应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。
5.1.5.5储罐底板中幅板的焊接顺序采用先焊长焊缝后焊短焊缝的顺序。
5.1.5.6罐底检验
罐底安装完毕后，应对气安装质量进行检验。
罐底检验主要包括外观检验、尺寸检验和焊缝检验等。
1）外观检验
中幅板和边缘板无明显的变形，板面上无明显的疤痕、超过规X要求的凹坑。
2）尺寸检验
罐底直径偏差不得超过±14mm，椭圆度不得超过±10mm，壁板安装处标高偏差为±14mm，整个圆周长度内任意两点的高差不得大于4mm；
3）焊缝检验
1外观检验
焊缝不得有咬肉、夹渣、气孔等缺陷，焊缝的连续咬边长度不得超过100mm，咬边深度不得超过1mm。
焊角高度及焊缝宽度应符合图纸要求。
2无损探伤
对罐底边缘板每条对接焊缝外端300mmX围内进行射线探伤。
质量等级不得低于II级。
三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝焊接完毕后，再沿三个方向各200mmX围内，应进行渗透探伤。
3严密性实验
储罐底板安装完毕后，用真空试漏法进行严密性试验。
试验前应清除焊缝周围一切杂物，除净焊缝表面的锈蚀。
在底板焊缝表面刷上肥皂水，将真空箱罩在焊缝上，其周围用玻璃腻子密封。
真空箱通过胶管连接到真空泵上，进行抽气，观察经检验合格的真空表，当真空度达到0.043Mpa时，所检查的焊缝表面如果无气泡产生则为合格，若发现气泡，作好标记并进行补焊，补焊后再进行真空试漏，直至合格。
5.2拱顶安装（以2000MT罐为例）
该油罐罐顶为球形拱顶，采用钢网壳。
钢网壳安装在包边角钢上，包边角钢安装在顶层壁板上缘。
5.2.1施工工艺
本油罐拱顶为网壳结构，网壳安装在顶圈壁板安装完成并报验合格后进行，油罐拱顶安装时，先安装油罐顶层壁板，再安装包边角钢，然后安装拱顶胎架和拱顶，最后安装拱顶附件。
安装工艺流程如下图所示：
5.2.1包边角钢的组装
拱顶安装前先安装顶层壁板（见壁板安装），然后进行包边角钢的安装，安装尺寸及焊接严格按图纸要求进行。
5.2.2蒙皮胎架制作
蒙皮胎架由2道环向构件、4道长径向构件、8道短径向构件和临时支柱等组成，环型构件、径向构件的节点安装理论线与蒙皮下表面吻合。
任意环向与径向构件的连接节点在Z向（高度）允差为2mm,在X、Y向（水平）允差为15mm。
胎架制作示意图如下：
胎架制作完毕后安装网杆和蒙皮。
拱顶网架外购，蒙皮由中心向外对称组焊。
5.2.3网杆的组装
网壳杆件采用不等边角钢∠125×80×8，组装时按照网壳安装说明书进行组装。
5.2.4蒙皮的组装
蒙皮的组装按施工图和网架生产厂家提供的安装说明书进行。
采用“人”字形排版方式，在安装前先进行排版。
顶板任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm；
单块顶板本身的拼接，可采用对接或搭接。
顶板搭接宽度允许偏差为±5mm。
5.2.5拱顶附件安装
5.2.5.1在拱顶板上划出拱顶各附件的安装定位线。
5.2.5.2按安装定位线安装拱顶栏杆。
5.2.5.3按安装定位线安装透光孔、量油孔、液位计安装孔、温度计安装孔等。
5.2.5.4安装拱顶板三组防滑角钢踏步。
5.2.6工装拆除
拱顶各组件安装完毕后，拆除壁板支撑角钢、中心环安装支撑架和拱顶胎架人字支撑等工装，将连接处的焊疤打磨干净，弧坑较大时需补焊并打磨。
5.2.7检验
1）在铺设蒙皮之前，组焊完毕的网壳结构其节点坐标应符合（六）1条的规定。
2）包边角钢予制件之间的对接焊缝应按现行的GB50205《钢结构工程施工质量验收规X》中的3级焊缝进行检验。
3）蒙皮的表面凹凸度，用弦长不小于2m的样板测量，相邻网杆间的最大凹陷量不应超过25mm。
4）网壳顶的强度，稳定性及严密性试验应在油罐进行充水试验时一并完
成，试验压力应符合该油罐施工图的要求。
5.3壁板安装
每台油罐有八层壁板，1~8层每层壁板高度为2000mm，9层壁板高度为1800mm，。
壁板安装时采用液压提升倒装法施工。
5.3.1液压提升倒装法施工原理
为了油罐壁板安装时施工人员进出，在油罐基础上预留一600*800的洞口。
安装时先安装油罐底板，在底板边缘板上安装顶层壁板和拱顶，然后在顶层壁板外围设第二圈壁板（预留两个收缩活口）。
在储罐内壁安装胀圈组件，用于罐体安装。
液压提升倒装法施工采用计算机自动监控液压顶升装置，该装置由液压站、液压传递管道、液压油缸及配件组成的动力系统合计算机自动控制系统组成。
液压油缸均匀分布在罐壁周围，当油缸进油时，活塞上升并带动胀圈上升，相应的带动整体罐壁上升到预定高度，组焊两层壁板之间的环焊缝。
然后将油缸回油，使活塞下降，并带动胀圈降至第二层壁板下缘，再固定胀紧。
如此往复，实现储罐整体组装和焊接。
5.3.2技术交底
施工前施工技术人员应向施工班组进行施工技术、质量、安全交底，使施工班组明确每道工序的准备工作及工作要求，施工中应注意的质量和安全问题。
5.3.3液压提升装置安装
油罐液压提升装置包括胀圈组件、液压提升机、液压控制系统、活口收紧装置等。
如上图所示。
具体安装步骤如下：
1）胀圈组件安装
拱顶安装完毕后，在顶层壁板内下缘处安装胀圈组件，胀圈至壁板下缘口的距离视液压提升机的尺寸而定。
胀圈组件用于罐体的撑圆和罐体的提升，组件包括胀圈和千斤顶。
胀圈需在拱顶安装前吊至罐底板上。
胀圈组件安装步骤如下：
1）在现场钢平台上放胀圈1：
1大样，检查其圆弧度，整节胀圈与大样偏差不得超过3mm；
2）在油罐拱顶安装前将胀圈吊至罐内相应的安装位置附近；
3）拱顶安装完毕后，在顶层壁板内侧下缘划出胀圈及其定位卡具的安装定位线，每节胀圈设四个卡具，卡具安装在距胀圈端部2m位置；
4）在相临两胀圈挡板之间放置一台10吨千斤顶，放置好后同时顶紧6台千斤顶，直至胀圈与壁板贴紧为止，胀圈组件即安装完毕。
。
2）液压提升装置安装
胀圈组件安装完毕后进行液压提升机的安装。
本油罐最大提升重量为吨，油罐安装时选用20台油缸。
油缸为双级油缸（KH055），其一级行程为1000mm，二级行程为1050mm，最大工作压力为20MPa。
油缸安装时，先在油罐底板边缘板划出提升装置的安装定位线，其应均匀分布在圆周上。
油缸中心距壁板距离为300mm。
将油缸垫圈均匀摆放在罐底边缘，并在靠近罐壁板的位置，将油缸支立于垫板上，根据方便油缸挂钩与胀圈连接及施焊的关系位置，调整油缸支立位置。
其垂直度后，将其底座板与油罐底板组立并进行定位焊。
油缸附件组装：
根据油缸支设位置和油缸外壳顶端固定支架耳扣部位，将油缸支架同步组装，支架底板应与油缸底板可靠焊接。
自定位提升托架组装：
油缸顶部与弧形槽钢牢固连接固定并紧贴罐壁板，形成油缸稳定结构。
机械同步活动卡板组装：
在托架与胀圈之间形成整体，防止胀圈与托架脱钩。
位移量变送器和托架可同时组装，按油缸数量，每处组装一套，防止顶升罐壁超量。
将液压油缸支撑组焊在油缸与储罐底板处，形成油缸下支点，保持油缸的受力平衡稳定。
动
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