丙烯氰储罐施工方案.docx
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丙烯氰储罐施工方案
丙烯腈储罐施工方案
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目录
一、工程概况3
二、预制11
三、底板焊接14
四、罐帽组装焊接（顶圈壁板，包边角钢，罐顶板总称罐帽）14
五、罐壁组装与焊接15
六、罐底中幅板与边缘板搭接缝焊接16
七、罐壁附件的安装16
八、检查及验收16
九、焊接接头无损检测17
十、罐体几何尺寸检查18
十一、充水试验与基础沉降观测18
十二、除锈防腐19
十三、现场焊接管理20
十四、质量目标及保证措施20
十五、安全保证措施20
十六、工程验收要求及竣工资料24
十七、附图25
一、工程概况
1项目概况
本工程兰州石化公司合成橡胶厂安全隐患整改项目之一，设备为丙烯腈储罐，罐体外形尺寸为φ14500*16350mm，罐体材质为20R，总重量为61.61吨，
名称
参数
5000m3油罐
公称直径（mm）
φ14500
重量
罐底厚度（mm）
δ=8（边缘板）δ=8（中幅板）
10.364T
罐壁厚度（mm）
由底圈壁板向上依次为δ=10、8、6
37.1313T
罐壁高度（mm）
由底圈壁板向上为H=16350
罐顶厚度（mm）及附件
δ=6
14.11T
2编制依据
2.1施工图：
《丙烯腈储罐装配图》S11-0253
2.2施工验收规范：
《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GB128-90。
2.3《兰州石化丙烯腈技术改造项目施工组织设计》
2.4《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》GB985-88
2.5《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88
2.6《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
2.7《现场设备，工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
2.8《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
2.9《石油化工建设交工技术文件规定》SH3503-2001
2.10LPEC<施工现场HSE管理规定>
3施工总体安排
1）在开工4天内施工人员、机具组织到位。
2）一次投入足够的施工人力、机具，保证罐体制作安装在工期内完成。
3）在施工顺序上施行流水交叉施工，即预制和现场安装交叉同时进行，丙烯氰储罐实行流水作业。
3.1施工方法：
储罐的制造安装采用群桅起升倒装法，基本步骤如下。
罐底板、罐顶板，壁板平台附件预制及辅助胎具预制
储罐基础的验收
底板组焊
底板防腐
罐帽安装焊接，罐顶附件安装
安装桅杆、胀圈、围第二圈板
提升罐帽，组对焊接第二圈壁板
依此提升组对焊接各圈壁板及附件安装
储罐总体试验
交工验收
罐体防腐
3.2劳动力计划（劳动力计划见下表）：
时间
工种
施工阶段
备注
铆工
10
焊工
8
电工
1
起重工
1
技术员
1
探伤工
0
测量
1
安全
1
材料
1
普工
10
司机
1
合计
35
3.4主要机具辅助材料需用计划
3.4.1主要机具需用计划见下表：
名称
规格型号
数量
备注
吊车
16吨
1台
完好
滚板机
2200×20
1台
完好
卡车
5T
1台
完好
半自动切割机
4台
完好
电焊机
500A
20台
完好
角向磨光机
φ180
20台
完好
角向磨光机
φ100
10台
完好
焊条烘箱
0~300℃10KW
2台
完好
倒链
10t
30个
完好
倒链
3T
10个
完好
倒链
1T
4个
完好
真空泵
0-0.6Mpa
2台
完好
千斤顶
30T
4台
完好
水平仪
1台
完好
水泵
4”
1台
完好
焊缝检验器
1台
完好
放大镜
50倍
1台
完好
焊条保温筒
18个
完好
3.4.2施工消耗材料见下表：
序号
名称
单位
数量
备注
1
砂轮片
片
1300
φ180
2
砂轮片
片
400
φ100
3
转动钢丝刷
个
100
4
防水篷布
块
4
15米x15米
5
低压灯
套
25
36伏
6
碘钨灯
套
20
220伏2000瓦
7
棕绳
米
300
4″
8
铁丝
Kg
500
20／8#，10／10#，5／12#
9
变压器
台
2
380伏／36伏
10
空气开关
个
4
380伏／600A
11
铁壳开关
个
8
380伏／60A
12
闸刀
个
50
380伏／60A，380伏／10A
13
卡具
套
400
3.4.3施工措施及措施材料
（1）DN150钢管用于做起吊罐体立柱（共16根），DN50管斜撑立柱，L50角钢水平连接立柱，使之成为整体。
（2）16mm的钢板用于做起吊的吊耳；10mm钢板搭设临时操作平台，便于现场预制质量高；8mm钢板做起吊立柱下方的垫板；6mm钢板用于起吊立柱上方做封板，连结立柱上方的吊耳。
（3）[10a槽钢用于焊接处补强，使之焊接时变形减小，也用于搭设临时平台。
[22a槽钢做起吊胀圈，组对罐壁的对口器也是[22a槽钢。
（4）DN100管做临时上水管线。
（5）φ16的圆钢做临时爬梯，便于进出罐。
（6）所须数量见表。
序号
材料
规格
单位
数量
用途
1
无缝钢管
DN150×8
M
56
立柱
2
无缝钢管
DN50×5
M
78
斜撑立柱
3
无缝钢管
DN80×4.5
M
50
临时上水线
4
角钢
L50×5
M
80
水平连接立柱
5
槽钢
[10ａ
M
20
焊接处补强
6
槽钢
[22ａ
M
100
胀圈2套
7
钢板
6mm
㎡
1
筋板、立柱上方做封板
8
钢板
8mm
㎡
2
立柱下方的垫板
9
钢板
10mm
㎡
10
临时操作平台
10
钢板
16mm
㎡
3
吊耳
11
圆钢
φ16
M
60
临时爬梯
12
法兰
（HG20594-97）
SO80-1.6（RF）20#
件
10
临时上水线
13
弯头
φ89×4.5
个
20
临时上水线
14
阀门
Z41H-16CDN80
个
12
临时上水线
15
脚手板
30米×0.33米
块
300
焊接操作架
16
钢脚手架
T
8
临时支架用
3.4.4每个罐所需倒链桅杆如下表所示（施工用料）：
桅杆
16个
倒链
10T16个、1T4个
3.5施工用水、电计划
施工用水、电根据甲方提供的源头按施工需要接至施工现场。
施工临时供水量
储罐试压用水量：
2370m3
施工临时用电量
工地临时供电包括动力用电与照明用电量中,按下列几种情况计算用电量:
（1）全工地使用的电动机械设备、电动工具和照明的用电量；
（2）施工总进度计划中施工高峰期兼用电机械设备的最高数量；
（3）各种电力设备在工作中的利用情况；
总用电量按下式计算：
——供电设备总需求容量（KVA）；
p1——电动机额定功率（KW）；
P2——电焊机额定容量（KVA）；
P3——室内照明容量（KW）；
P4——室外照明容量（KW）；
——电动机的平均功率因数（在施工现场最高为0.75~0.78,一般为0.65~0.75）;
K1、K2、K3、K4——需要系数；
K1（电动机）=0.5~0.7
K2（电焊机）=0.6
K3（室内照明）=0.8
K4（室外照明）=1.0
由于照明用电量要比动力用电量小得多,估算中,只要在动力用量之外另加10%作为照明用电即可。
本次施工投入电焊机、滚板机、切割机、烘箱、角向磨光机、真空泵等各种用电设备共计81台件，合计用电量约360KW。
3.6工期目标
根据材料进入施工现场土建完工后，计划60天竣工
3.7工期控制保证措施
3.7.1抽调技术骨干，组织高素质的施工队伍投入本工程施工。
3.7.2建立严格的内部经济责任制、实行工期控制点奖罚措施；建立以网络计划管理为龙头的进度工期保证体系，使人员组织、物资供应、机具调配均服从于工期需求。
3.7.3采用先进的施工技术措施，雨季施工措施、质量保证措施、安全文明施工措施等，为实现按工期完工提供技术质量保证。
3.7.4根据施工现场条件、图纸、设备、材料到货情况，根据工期要求，倒排计划和人员进场计划，制定合理、周密的施工进度计划，统一协调进度。
3.7.5合理确定施工工艺逻辑关系，深度预制，扩大交叉施工，并加强质量控制，提高一次合格率，减少返工现象。
3.7.6科学组织施工，优化本施工方案，合理安排施工程序，应用网络计划进行该储罐的管理。
3.7.7充分发挥公司拥有的丰富的施工经验，以及配套的施工机具和施工手段的作用，缩短施工准备时间，确保工程提前完工。
3.7.8部分工序实行两班制，确保工程施工进度，将焊缝探伤工作安排夜班施工，不影响储罐的正常施工。
3.8施工进度计划
工期60天，根据进料情况进行编制。
3.9施工进度计划网络图：
（见附录）
4主要施工方法和施工措施
4.1储罐施工
储罐安装前必须对基础偏差按本方案第5.1.1、1-1）条规定进行认真检查，经三方复验合格后方可施工。
储罐施工采用群桅起升倒装法。
罐底板、顶板、壁板预制前，须根据采购的板料的实际尺寸绘制排板图。
半自动切割下料，罐底板焊接按本方案第三、3.1~3.5条要求执行；即采用由中心向外分段同步退焊，以防产生焊接变形；焊接底圈壁板角焊缝时，多名焊工均匀分布，同向施焊，先外侧，后内侧。
罐底板焊完后，对焊缝要进行真空试漏。
储罐安装必须按图纸要求及本方案规定严格实行“三检制”，质量未评定不得进入下道工序；交工资料必须与工程进度同步进行，且必须内容齐全、真实、可靠。
4.2雨季施工措施
材料、机具必须集中放置，搭设防雨蓬。
焊接施工中必须按规范要求进行。
1.2.1储罐安装，雨天不得施焊;风速超过8m/s不得施焊;立焊或气体保护焊时风速超过2.2m/s不得施焊;相对湿度大于90%时不得施焊。
对附件预制可在搭设的防护蓬内进行预制。
4.3过程控制
1）.工艺过程各阶段的控制计划
序号
控制点/工序
类别
质量技术要求控制内容
检验方法
检具
责任人
1
材料检验
A
型号、规格出厂合格证等
观察、测量
开箱检验
材料员
2
基础验收
A
尺寸、标高、基础表面处理
观察、测量
盘尺、水准仪
检查员
3
底板安装
B
底板防腐、底板搭接量、底板焊缝的严密性、局部凹凸变形
观察、测量
卷尺、真空泵、样板
检查员
4
壁板安装
B
底圈壁板直径、垂直度、焊缝质量、局部凹凸变形
观察、测量
盘尺、磁力线坠、样板
检查员
5
拱顶安装
B
拱顶板搭接量、局部凹凸变形
观察、测量
卷尺、样板
检查员
6
附件安装
B
梯子、平台、接管安装尺寸、焊接
观察、测量
卷尺、样板
检查员
7
总体试验
A
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，基础沉降观测
观察、测量
目测、水准仪
检查员
8
清扫封闭
A
内部清洁、杂物清理
观察
目测
检查员
2）.施工过程质量控制
施工过程质量控制由班组长，施工技术员，工区负责人，检查监督操作人员执行作业指导书、规程、规范情况，施工中严格遵守下列规定：
4.3.1作业指导书未经批准不得用于过程运行控制；作业指导书不得擅自修改，必须进行修改时应由施工技术员编制补充措施，按原审批程序审批；
4.3.2施工过程中所有修改变更一律以“设计变更通知单”或“工程联络单”为依据；
4.3.3项目部技术负责人应随时掌握施工进展情况，组织分析、处理随时出现的问题，以便对关键过程进行控制；
4.3.4施工技术员应按图纸、作业指导书要求作好一般过程的质量控制，质量检查人员进行监控和检查验证。
4.4焊接质量控制
4.4.1所有的焊接应按焊接工艺评定规定执行，无焊接工艺评定的钢种不得进行焊接；
4.4.2经考试合格并具有板材2—12mm、6--50mm1∽8项合格证的焊工方可进行相应钢种的焊接，焊接必须用工艺评定材料，焊材必须按管理制度入库、保管、烘烤、发放、回收和记录；焊接环境不符合规定时，无有效的防护措施时不得施焊，编制焊接工艺并向施工人员交底，参加施焊人员必须按工艺要求施焊。
（工艺卡见下表）
施焊项目
材质
层次
焊接方法
焊材
电源种类及极性
焊接电流
（A）
电压
（V）
焊接速度（m/min）
型号
规格
顶板（搭接缝）
20R
1
打底
手弧焊
J427
φ3.2
交流正接
120
22
0.13
2
盖面
手弧焊
J427
φ3.2
交流正接
130
23
0.12
底板（搭接缝）
20R
1
打底
手弧焊
J427
φ3.2
交流正接
120
22
0.13
2
盖面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
120
23
0.1
壁板（对接纵缝）
20R
1
打底
手弧焊
J427
φ3.2
交流正接
90
19
0.08
2
盖面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
120
22
0.1
3
盖面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
100
21
0.08
壁板（对接纵缝）
20R
1
打底
手弧焊
J427
φ3.2
交流正接
90
19
0.07
2
中间
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
130
23
0.9
3
盖面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
120
22
0.1
4
封底
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
110
21
0.08
壁板（对接环缝）
20R
1
打底
手弧焊
J427
φ3.2
交流正接
80
19
0.07
2
中面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
90
20
0.15
3
盖面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
100
21
0.13
4
盖面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
100
21
0.13
壁板（对接环缝）
20R
1
打底
手弧焊
J427
φ3.2
交流正接
80
19
0.07
2
中面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
90
20
0.15
3
盖面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
100
21
0.13
4
盖面
手弧焊
J427
φ4.0
交流正接
100
21
0.13
5
盖面
手弧焊
J427
φ3.2
交流正接
90
20
0.13
4.4.3.焊接材料应设专人保管，使用前应烘烤350°C；恒温1h；允许使用时间不得超过8h；重复烘烤次数不得超过1次。
烘干后的焊条使用时应放置于保温性能良好的保温筒内；焊接时取出焊条后应立即封闭好保温筒盖，以防止烘烤好的焊条温度急剧下降。
4.4.4材料验收
1.1建造水罐选用的材料和附件，必须具有质量合格证明书。
1.2焊接材料选用的J427电焊条应具有质量合格证明书。
当无质量合格证明书或对质量合格证明书有疑问时，应对焊接材料进行复验。
1.3建造水罐所选用的钢板，必须逐张进行外观检查，其钢板边缘加工表面应平滑，不得有夹层、分层、裂纹及熔渣等缺陷；如发现及时报告于监理、甲方决定，经检验合格后方可使用。
1.4钢板表面锈蚀减薄量，划痕深度与钢板实际偏差之和，应符合下表规定。
钢板厚度（mm）
允许偏差
4.5~5.5
-0.5
6~7
-0.6
8~25
-0.8
二、预制
2.1罐底预制
2.1.1底板预制前应根据实际来料情况，同时结合设计的要求进行排板，排版图经监理同意后方可用于施工。
排版直径比设计直径放大1~2‰；即放大20mm。
2.1.2罐底边缘板沿储罐半径方向的最小尺寸不得小于700mm。
2.1.3弓形边缘板的对接接头，宜采用不等间隙，外侧间隙e1宜为7~9mm，内侧间隙e2宜为9~12mm。
2.1.4中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm。
2.1.5底板任意相邻焊缝之间的距离，不得小于200mm。
2.1.6底板预制完毕后，与基础接触的一面应彻底除锈，涂环氧煤沥青漆两道。
每块底板边缘50mm范围内不刷。
2.2罐顶预制
2.2.1顶板预制前应根据实际来料情况，同时结合设计的排板图进行排板，检查无误后方可下料。
2.2.2拱顶顶板的加强肋，用弦长1.5m弧形样板检查，其间隙不得大于2mm；加强肋与顶板组焊时，应加弧板以防止变形。
2.2.3顶板预制成型后，用弧弦长1.5m形样板检查，其间隙不得大于10mm，然后分别放置于罐顶板胎具上。
2.2.4顶板下料时，其径向切割线为一条近似直线的弧线，下料时每角边加宽25~50mm后，按直线下料即可，这样可弥补安装时罐顶板中央部分搭接量不足的问题。
2.2.5顶板与加强肋组焊时，应将罐顶板放置在罐顶板胎具上，划出加强肋板的位置，进行罐顶板，加强肋板的组对，焊接。
2.2.6顶板在焊接径向加强肋板时，一半罐顶板上焊接双道径向加强肋，另外一半不焊接径向加强肋板，安装时，焊接径向加强肋板的一半，沿圆周均布固定，再将不焊接径向加强肋板的一半搭接于前一半上即可。
2.3壁板预制
2.3.1壁板预制前应根据实际来料情况，同时结合设计图进行排板，排版图经总承包单位及监理单位同意后方可下料，排版图中每圈壁板比设计图的长度加长150mm。
2.3.2各圈壁板的纵向焊接接头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。
2.3.3底圈壁板的纵向焊接接头与罐底边缘板对接焊接接头之间的距离，不得小于200mm。
2.3.4罐壁开孔接管或开孔接管补强板边缘与罐壁纵向焊接接头之间的距离，不得小于200mm；与环向焊接接头之间的距离不得小于100mm。
2.3.5罐壁最上圈的加强圈的对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离，不得小于200mm。
2.3.6壁板宽度不得小于1000mm；长度不得小于2000mm。
2.3.7壁板尺寸的允许偏差，应符合下表规定。
AEB
CFD
F
测量部位示意图
测量部位
环向对接（板长AB，CD<10000）
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
2.3.8壁板卷制时应用专用胎具卷制后，立置在平台上，垂直方向用1.5m直线样板检查，其间隙不得大于1mm，水平方向用弦长2m的弧形样板检查，其间隙不得大于4mm。
2.4其它零部件的预制
2.4.1包边角钢等弧形构件加工成型后，用1.5m弦长弧形样板检查，其间隙不大于2mm，放在平台上检查，其翘曲变形不得超过构件长度的0.1％，且不得大于4mm。
2.4.2热煨成型的构件，不得有过烧、变质现象，其厚度减溥量不应超过1mm。
2.4.3梯子平台进行整体预制、整体吊装。
2.4.4附件的预制要和上述部分同步。
2.5现场组装焊接
2.5.1罐底板组装焊接
2.5.1.1底板组装
1前必须有土建单位提供的基础验收合格通知单，并经复验合格后方可施工。
1-1）.复验要求：
基础中心标高允许偏差为±20mm；环梁每10m弧长内任意两点的高差不大于6mm；整个圆周长度内任意两点的高差不大于12mm；基础表面凹凸度允许偏差不大于25mm。
1-1）.底板铺设前,其下表面应涂刷防腐涂料；规定执行第二、2.1.6条。
②在基础上放好纵、横十字轴线，边缘板圆周线及中幅板圆周线。
③先铺设边缘板，垫板与对接两块边缘对接缝应贴紧,其间隙不大于1mm。
然后从中心板开始铺设，以中心板为基准，按排版图的编号，在基准板上划好搭接线，向两侧按顺序铺设，以此类推，直至中幅板铺设完毕。
中幅板搭接宽度允许偏差为±5mm。
三层重叠部分，应将上层底板切角。
切角长度为搭接宽度的2倍。
其宽度为搭接宽度的2/3。
④检查罐底板直径及搭接尺寸是否符合设计要求，确认无问题后，将底板临时点焊固定。
三、底板焊接
3.1焊接时，应先焊短焊道，后焊长焊道，初层焊道应采用分段退焊或跳焊法，在焊接短焊道时，宜将长焊道的定位焊铲开，用定位板固定中幅板的长焊道。
3.2焊接长焊道时，由中心开始向两侧分段退焊，焊至距边缘板300mm，停止施焊。
3.3边缘板应先施焊靠外边缘300mm部位的焊缝，对接接头外端宜加引弧板，由罐内中心向外施焊，焊接时宜采用隔缝对称施焊法。
3.4在罐底与罐壁连接的角焊接接头焊完后，且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。
3.5收缩接头的第一层焊接，应采用分段退焊或跳焊法。
3.6罐底板所有焊接接头均应采用真空箱法进行严密性试验，试验的负压值为53kPa，无渗漏为合格。
四、罐帽组装焊接（顶圈壁板，包边角钢，罐顶板总称罐帽）
罐帽组装之前，应将中心托架胀圈等运至罐底适当位置安装好。
4.1顶圈壁板组装焊接
在罐底板上划出壁板安装圆周线，焊好内外圆定位板（每米三组），然后用吊车将板吊装至指定位置就位。
利用内外圆定位板将单块圈板下部固定好，圈板上部用3根Φ108×6的无缝钢管做好临时支撑。
全部顶圈壁板围拢后，圈板合围处应为搭接状态（称为封口板），调整好纵缝坡口及圈板上口水平度后，即可进行壁板纵缝焊接。
焊接时，先焊外侧，再进行焊缝内侧砂轮机打磨清根，再焊接焊缝内侧。
最后处理搭接外纵缝，在保证圈板周长准确，上下口周长一致的情况下，画出切割线进行切割。
处理好坡口，进行焊接。
4.2包边角钢组装焊接
在顶圈板上口下来100~200mm处安装胀圈，胀圈采用[22或I22分三段预制，每段之间使用千斤顶充分胀圆上口，在顶圈板上划出包边角钢的安装线，将包边角
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