乙醇后发酵罐和酒精发酵罐施工方案.docx
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乙醇后发酵罐和酒精发酵罐施工方案
河南天冠30万吨燃料乙醇有限公司后发酵罐和酒精发酵罐施工方案
编制：
审核：
批准：
中国化学工程第十一建设公司南阳项目部
2004年3月8日
1
审批栏
2
3
河南天冠30万吨燃料乙醇有限公司
后发酵罐和酒精发酵罐施工方案
1编制说明
本方案仅适用于河南天冠30万吨燃料乙醇有限公司后发酵罐和酒精发酵罐及其附属内件的制作、安装、检验施工，不包括罐体防腐、保温的施工安排。
2编制依据
2.1
施工图纸
2.2JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》
2.3HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》
3工程概况
本次现场制作安装的发酵罐共8台，其中后发酵罐2台，酒精发酵罐6台。
全容
积为2800m。
设计温度为100℃，设计压力为酒精。
Mpa，容器类别为常压。
罐内介质为
发酵罐的主要组成有：
罐底、罐壁、罐顶、加强圈、内件。
结构形式全为拱顶罐，罐体为Φ14.6m*16.5m,罐顶为球冠结构形式。
罐体连接形式为对接，罐顶及罐底板连接形式为搭接。
工程量及技术参数
序
号
设备位号
（名称）
规格和结
构特征
数
量
主体材质
单重
（t）
总重
（t）
备注
1
后发酵罐
Φ14.6*18.077
2
Q235-A/Q235B
128.22
5
256.45
包括内
件及接
管、法
兰重
2
酒精发酵罐
Φ14.6*18.077
6
Q235-A/Q235B
137.07
0
274.14
合计
8
1078.87
4施方法与施工程序
4.1.1这次8台发酵罐需现场建造，发酵罐的预制、安装工作集中在现场进行，内容包括壁板及型钢圈的号料、切割、卷圈、组装、焊接、无损检测、试验。
4.1.2现场安装
a．壁板的施工办法采用机械配合倒装法进行。
b．固定顶的施工采用在临时胎具上组装罐顶板。
4.1.3发酵罐的焊接采用手工电弧焊，壁板背面清根采用磨光机打磨。
4.1.4储罐安装之前除地下工程须完工外，其他土建工作诸如道路、管架等工作待罐安装完毕后再进行，保证车辆道路畅通。
4.2施工程序
（以后发酵罐为例）
3
施工准备—→材料出库检验—→号料切割—→卷圈—→罐底敷设焊接—→罐底真空实验—→罐体最上层壁板组装焊立缝—→安装顶部连接固定顶加强角钢圈—→设置罐顶组装临时胎具—→安装罐顶板—→罐顶板之间搭接焊缝焊接—→罐顶接管及人孔安装—→上层壁板与包边角钢环向角缝焊接—→临时支架拆除—→吊装用临时抱杆设置—→组装焊接壁板直至最下层壁板—→最下层壁板与罐底角缝先内后外焊接—→内件安装—→罐壁上接管安装—→盘梯及顶部平台安装—→煤油试漏—→检查验收
5施工质量要求及保证措施
本工程的质量重点是焊接及焊接变形的控制，发酵罐内壁表面平齐。
5.1材料验收
5.1.1建造储罐所用的材料和附件，应有制造厂出具的质量合格证明书。
当无质量合格证明书或对材料有疑问是，应对材料和附件进行复检，合格后方可使用。
5.1.2建造发酵罐所用的钢板应逐张进行外观检查，表面质量不得有裂纹、拉裂、折叠、夹杂、结疤和压入氧化皮及分层等缺陷。
5.1.3钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和应小于或等于-0.8mm。
5.1.4该储罐所用的焊接材料应具有质量合格书。
5.2预制
5.2.1发酵罐在施工及检验过程中所使用的样板应符合下列要求：
a.弧形样板的长度为2m
a.直线样板的长度为1m
b.测量焊缝角变形的弧形样板弦长为1m
5.2.2钢板切割及坡口加工应符合下列规定：
钢板的切割和焊接接头的坡口，宜采用半自动火焰切割加工，罐顶和罐底的弧形边缘加工用手工火焰切割加工。
5.2.3钢板边缘加工面平滑，不得有夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷，焊接前须将坡口表面硬化层及熔渣用砂轮机或其它方法磨除。
5.2.4钢板对接焊接接头的坡口形式采用V型坡口，坡口加工用角向磨光机进行。
5.2.5所有预制件在保管运输及现场堆放时，就应采取措施防止变形、损伤、锈蚀，弧形预制件应防在胎具上。
5.2.6壁板预制
5.2.6.1壁板预制应根据材料实际尺寸及施工图纸绘制排版图，并符合下列规定：
a.各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开板长的1/3，最小距离不得小于500mm。
b.底圈壁板的纵缝与罐底边缘板对接焊缝之间距离不得小于200mm.
c.罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于200mm,与环向焊缝之间的距离不得小于100mm.
c.壁板上部的角钢加强圈对接缝与壁板纵向接缝之间距离不得小于200mm.
d.后发酵罐和酒精发酵罐壁板宽度均不应小于1000mm,长度不小于2000mm，酒精发酵罐内筒的宽度应≥500mm,长度应≥1000mm。
5.2.6.2壁板尺寸的允许偏差应符合下表
4
测量部位
允许偏差
宽度AC、BD、EF
±1
长度AB、CD
±1.5
对角线之差
AD-BC
≤2
直线度
AC、BD
≤1
AB、CD
≤2
AEB
CFD壁板尺寸测量部位
5.2.7底版预制
5.2.7.1底版预制前根据施工图及实际情况绘制排版图，并符合下列规定：
a.用于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。
b.中幅板的宽度不得小于1000mm，长度应≥2000mm；
c.底版任意相邻焊接接头之间的距离，不得小于200mm；
d.中幅板的尺寸允许偏差应符合5.2.6.2条的规定。
e.边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸不得小于700mm。
5.2.8罐顶板预制
5.2.8.1罐顶板预制前应绘制排版图，并符合下列规定：
a.顶板任意相邻焊缝的间距不得小于200mm。
b.单块顶板本身的拼接采用对接，且必须焊透。
5.3安装
发酵罐的安装采用群抱倒装法施工，先铺设罐底板，然后将最上壁板及罐顶安装成形后，将壁板按从上到下的顺序安装完毕。
施工过程如下：
5.3.1基础验收
5.3.1.1在发酵罐安装前，应按土建基础设计和下列要求进行检查，合格后方可安装。
a.基础中心座标偏差不得大于20mm，标高偏差不得大于20mm。
b.壁板处基础顶面的水平度要求：
环墙式基础上表面任意10m弧长应不超过
±3.5mm，在整个圆周上以平均标高计算不超过±6.5mm。
c.沥青砂层表面平整密实，基础表面任意方向上不应有突起的棱角，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹，从中心向周边拉线测量基础表面的凸起度不应超过25mm。
5.3.2罐底组装
5.3.2.1底板铺设前，其下表面应涂刷沥青防腐漆，每快板边缘50mm范围内不刷。
5.3.2.2罐底边缘板采用带垫板的对接接头，接头间隙7mm，要求全焊透，焊后打磨平。
5.3.2.3中幅板采用带垫板的对接接头，接头间隙7mm，要求全焊透。
中幅板与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。
搭接接头三层钢板重叠部分应将上层底版切角，切角长度应为搭接宽度的2倍，其宽度应为搭接
5
宽度的2/3，在上层底版铺设前，应先焊接上层底版覆盖部分的角焊缝。
5.3.2.4罐底的铺设严格按施工图施工，注意搭接方向，焊接是采取刚性固定的加固措施。
5.3.2.5罐底焊接完毕后进行焊缝清理及焊疤打磨，然后进行真空实验，真空度为53Kpa.
5.3.3胀圈及抱杆制作
5.3.3.1胀圈制作依罐壁内径分3段制作，各段用千斤顶把胀圈胀紧在罐壁上。
胀圈胀紧在罐壁上后，用传力挡板和龙门卡每隔两米距离焊接在罐壁上用以传力。
5.3.3.2抱杆采用ф219*8的无缝钢管制作，每台罐用15根抱杆，抱杆长度为3m。
5.3.4罐壁组装
5.3.4.1壁板组装前对预制的壁板进行几何尺寸复验，合格后方可在划好组装线的罐底上组装，严禁强行组对。
5.3.4.2顶层壁板安装
壁板安装前沿画线圆周每500-700设一垫块，垫块与底板点焊，在其上表面画出壁板安装线，在画线内侧，贴线点焊挡板。
外侧留间隙40mm点焊挡板，然后依排板图将顶层壁板吊装就位，一边吊装，一面点焊纵缝，最后留出一道纵缝不点焊。
5.3.4.3底圈壁板的组装应符合下列规定：
a.相邻的两块壁板上口水平的允许偏差不应大于2mm,在整个圆周长任意两点水平的允许偏差不应大于6mm。
b.壁板的铅垂允许偏差不应大于3mm.
c.组装焊完立缝后在距罐底地板1m高处，内表面任意点半径的允许偏差为±19mm.
5.3.4.4其它壁板的铅垂度允许偏差b=1.5m时，不大于4.5mm；b=2m时，不大于
6mm（其中b为壁板宽）。
5.3.4.5壁板对接接头的组装间隙纵缝2～3mm，环缝2～3mm。
5.3.4.6壁板组装时，应保证内表面平齐,错边量：
纵缝≤δ/10mm，环向接头错边量≤δ/5mm。
5.3.4.7组装焊接后，焊缝的角变形用1m长弧样板检查角变形，板厚δ≤12时角变形≤10mm.
δ=14～18mm时，角变形≤8mm。
5.3.4.8组装焊接后，罐壁的局面凹凸变形应平缓，局部凹凸变形用2m弧形样板检查≤13mm。
5.3.4.9为保证以上质量要求，组装焊接时采取下列措施：
吊装组对环缝时，被吊装的成型壁板应采取多点吊装，防止罐体失稳变形。
5.3.5固定顶组装应在包边钢与上层壁板连接后进行。
5.3.5.1加固角钢的半径偏差±19mm。
5.3.5.2顶板应按画好的等分线对称在临时支架上对成组装，搭接宽度为50mm，允许偏差为±5mm。
5.3.6罐体的开孔接管应符合下列要求：
a.开孔接管的中心位置偏差不得大于10mm,接管外伸长度偏差±5mm。
b.开孔补强板曲率与罐体的曲率一致。
d.开孔接管法兰密封面应平整，不得有焊瘤和划痕，法兰密封面应与接管轴线垂直，倾斜度不应大于法兰外径的1/100，且≤3mm,法兰的螺栓孔应跨中安装。
6
5.4焊接
5.4.1参与本储罐焊接的焊工均应持有效合格证，严禁无证上岗。
5.4.2发酵罐焊接前应根据焊接工艺评定报告，制定焊接施工技术方案。
焊接材料应设专人保管，使用前应按产品说明书进行烘干后使用。
5.4.3定位焊的长度不应小于50mm。
5.4.4焊接前应检查组装质量，并用抛光轮清除焊道两侧20mm范围内的油污、铁锈和水分。
5.4.5焊接时严格控制焊接线能量、采用小电流、小直径焊条焊接。
5.4.6壁板焊接接头的背部清根为减少变形采用角向磨光机清根。
5.4.7雨、雪天气或风速超过8m/s，大气相对湿度超过90%时不允许焊接。
除非采取搭防风、防雨棚和焊道烘烤预热除湿等有效措施。
5.4.8.为保证罐体几何尺寸允差要求，采取下列焊接顺序：
5.4.8.1罐底的焊接宜按下列顺序：
a.中幅板的焊接先焊短缝，后焊长缝，采用分段退焊或跳焊法。
b.边缘板的焊接，需首先施焊靠外缘300mm的部位。
在罐底与壁板连接的角焊接接头焊完后，且在边缘板与中幅板之间的收缩接头施焊前，应完成剩余的边缘板对接焊。
弓形边缘板对接焊的初层焊，宜采用焊工均匀分布，对称施焊方法。
收缩接头的第一层焊接，应采用分段退焊或跳焊法。
5.4.8.2罐底与壁板连接的角缝，应在壁板纵缝焊完后进行，并由8名焊工从罐内、外沿同一方向分段焊接。
5.4.8.3罐壁的焊接应先焊纵缝，后焊环缝，当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其间的环缝，焊工应均匀分布，沿同一方向施焊。
5.4.8.4固定顶顶板的焊接按下列顺序进行：
先焊内侧焊缝，后焊外侧焊缝，径向的长焊缝采用隔缝对称施焊的方法，并由中心向外分段退焊。
顶板与加强角钢焊接时同5.4.8.3
5.4.8.5定位焊及工卡具的焊接，焊接工艺应与正式焊接相同。
引弧和熄弧都应在坡口内或焊道上。
每段定位焊的长度不小于50mm。
5.4.8.6焊接中应保证焊道始段和终段的质量，始段应采用后退起弧法。
终端应将弧坑填满。
多层焊的层间接头应错开50mm以上。
5.5检查验收
5.5.1焊缝外观检查
5.5.1.1焊缝外观检查前应将熔渣、飞溅清理干净。
5.5.1.2焊缝表面质量应符合下列要求：
a.焊缝表面及影响区不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。
b.对接焊缝的咬边深度不大于0.5mm，且连续长度≤100mm；焊接接头两侧咬边的总长度，不得超过该焊接接头长度的10%；
c.罐壁纵缝不得有低于母材表面的凹陷，环缝及罐底板对接接头低于母材表面的凹陷深度，不得大于0.5mm。
凹陷的连续长度不得大于10m。
凹陷的总长度，不得超过该焊接接头长度的10%
d.罐体上所有表面的工卡具疤痕均应补焊后磨平。
e.焊接接头宽度，应按坡口宽度两侧各增加1～2mm。
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5.2.2焊缝无损探伤及严密性实验
5.2.2.1罐底焊缝应进行下列检查：
a.罐底的焊缝应用真空箱法进行负压值不低雨3Kpa的实验，无渗漏为合格。
b.底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝和对接罐底板的丁字缝的根部焊道焊完后，在丁字缝三个方向各200mm范围内进着色检查。
5.2.2.2罐壁的焊缝应进行X射线检查，片子有效长度300mm。
a.纵向焊缝：
每个焊工最初焊接的3m焊缝的任意部位取一张片子，以后无论工人数在每30m焊缝及尾数内任取一张片子，每台罐至少有两张片子在丁字缝处。
b.环向焊缝：
不考虑焊工人数，在最初3m焊缝任选一张片子，以后没60m焊缝及其尾数内的任意部位取一张片子。
a.在焊缝检验中若发现不合格者，应对被查焊工所焊焊缝按原规定比例加倍探伤，如仍不合格，则对该焊工施焊的该贮罐上的焊缝进行100%的检查。
对不合格的焊缝应进行返修。
返修前应进行质量分析，订出措施。
返修后按原定焊缝探伤方法进行探伤。
同一部位焊缝返修次数不得超过两次，如超过两次，经施工技术总负责人批准，并将返修情况记入交工资料。
5.5.3罐体几何形状和尺寸检查
5.5.3.1罐壁组焊后，几何形状和尺寸应符合下类规定：
a.罐壁高度的允差不应大于82.5mm；
b.罐壁铅垂度的允差不应大于50mm；
c.罐壁的局部凹凸变形≤13mm；
d.底圈壁板内表面半径的允差为±19mm。
5.5.3.2固定顶顶板成型后，用弧形样板检查，其间隙不得大于10mm。
5.5.3.3罐壁上的工卡具焊迹，应清除干净，焊疤应打磨平滑。
5.5.3.4罐底焊接后，其局部凸凹变形的深度，不应大于变形长度的2%，且不大于50mm。
5.5.4罐底真空试验：
试漏前，清除罐内杂物和焊缝的药皮及铁锈，采用真空箱法，对全部底板焊缝进行严密性试验，试验负压值不得低于53kpa。
5.5.4充水试验及基础沉降观测
5.5.4.1储罐建造完毕后，应进行充水实验，并检查下列内容：
罐底严密性
罐壁强度及严密性
固定顶的强度稳定性及严密性
基础的沉降观测
a.充水试验应符合下列规定：
充水试验前，与罐体焊接的所有构件及附件全部完工；所有与严密性试验有关的焊接接头，均不得涂刷油漆；冲水试验应采用淡水，水温不应低于5℃；充水过程中，如基础发生不允许的沉降，应立即停止充水，待处理后方可继续进行试验；充水和放水，应打开罐顶管口，避免放水过程中形成负压。
b.基础沉降观测应符合下列规定：
罐壁下部每隔10m左右，设一观测点，共设12点。
5.5.5工程验收
8
5.5.5.1发酵罐竣工后，建设单位应按设计文件和采用规范对工程质量进行全面检查验收。
5.5.5.2发酵罐竣工后，施工单位应提供规范要求的竣工资料。
6.1施工组织
整个罐区的预制安装共分6个综合作业组，其中2个预制作业组，4个安装作业组，每个预制作业组配合2个安装作业组。
预制1组：
安装1组：
项目号：
安装2组：
项目号：
预制2组：
安装3组：
项目号：
安装4组：
项目号：
6.2施工进度横道图
（见表6.2）
7文明施工及安全措施
罐名：
后发酵罐1台，酒精发酵罐1台。
罐名：
后发酵罐1台，酒精发酵罐1台。
罐名：
酒精发酵罐2台。
罐名：
酒精发酵罐2台。
（1）参与施工的人员必须遵守项目部及南阳工地的各项安全管理规定和规章制度。
（2）进入施工现场的人员必须正确佩带好安全帽及其它必须的劳动保护用品，如工作服、劳保鞋等。
（3）各工种作业人员必须认真执行本工种的操作规程。
（4）现场用电应由电工统一布置安装、操作、任何人不准私拉乱扯动力电源。
（5）罐内照明用电不许使用36v的安全灯。
进入罐内设施必须有足够的照明通分条件，并有专人监护。
（6）卷板机等施工机械必须专人操作、装人管理，并定期维护。
（7）壁板在吊装组对过程中，其中工、铆工、吊车司机应密切配合、统一指挥，防止挤伤、压伤等事故发生，指挥吊车的起重工没有组对负责人的命令不允许擅自发出起钩、回钩的信号，吊车司机没有指挥的信号严禁私自起钩、回钩。
吊车指挥要用旗语、哨语，信号要清晰。
（8）现场使用的吊装钢丝绳、索具、磨光机、电源插座等应定期进行安全检查，保证安全作业。
（9）电焊机必须接地或接零进行保护，其他低电阻不大于4欧姆
（1）作业区域尤其是电焊机集装箱、氧乙炔存放点等处，动火点必须培植安全有效的灭火设施。
（2）施工期间氧乙炔表应每天检查，防止漏气、氧气瓶、乙炔瓶应分离使用，二者距离大于10m,氧、乙炔瓶严禁放倒，距明火的距离不得小于10m。
现场空瓶应及时回收，统一设置氧气棚和乙炔棚防晒、防雨。
（3）现场所有材料、配件对方整齐，不允许直接堆放在地上，不用的材料即使清理运走，并形成定期整理的制度，保持现场清洁及道路畅通。
（4）施工现场应备置必须的急救药品，防患欲未然。
（5）探伤作业要拉警戒线。
（6）夏季高温天气，罐内施工应有一定的通风措施、有专人监护，合理安排罐内的施工时间，谨防人员中暑。
（7）板铺设后应及时完成储罐的临时接地，保证在后续施工中的用电安全。
（17）使用提升装置应对以下安全控制点进行严格检查:
提升支架的稳定性检验;上下卡头的可靠性检验;涨圈及筋板的焊接质量检查。
9
（18）高空作业时，焊工要系好安全带，电焊把线不得缠绕在身上。
（19）内外脚手架与壁板不能直接焊接。
脚手架搭设必须牢固，跳板铺设、绑扎结实。
（20）钢材钢板要及时进行标识和标识移植，分类保管。
（21）罐体充水、放水阀门要经过压力试验，防止过程中失控。
8质量控制点计划
施
工
阶
段
工序名称
控制级别
A
B
C
施工前检查
1.图纸会审
√
2.编制施工方案
√
3.排板图
√
4.技术交底、作业指导书
√
5.质量保证体系或管理制度
√
6.焊接工艺评定、工艺卡
√
7.原材料质量证明书、合格证
√
8.原材料实测实量记录
√
9.焊工、无损探伤人员资质证
√
施工中检查
10.样板检查确认
√
11.材料标识
√
12.卷板前几何尺寸检查
√
13.卷板后几何尺寸检查
√
14.焊接前几何尺寸、焊口
错边量、棱角、坡口质量等
项目检查
√
15.焊条烘烤、发放记录
√
16.焊接环境检查
√
17.焊接记录
√
18.无损探伤委托
√
19.焊缝外观检查
√
20.无损探伤及焊缝编号图
√
21.焊接后椭圆度、垂直度、
直线度、几何尺寸、管口方位检查
√
10
23.附件制安
√
施工后检查
24.真空试验及气密性试验
√
25.充水试验
√
26.沉降观测
√
11
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