灌区施工方案.docx
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灌区施工方案
义马煤业综能甲醇蛋白项目
成品灌区及中间灌区贮罐工程
施
工
方
案
编制：
审核：
批准：
河南省信阳安装总公司
义煤综能工艺外管标段工程项目部
时间：
二零一二年九月
第一章总述
1.工程简介
1.1工程概况
义马煤业综能甲醇蛋白项目甲醇成品罐区（1337）和甲醇中间罐区（1336）共建造内浮顶储罐八具，其中：
10000m3甲醇储罐2具，罐体内径为30m，罐高16.5m；2000m3粗甲醇储罐2具，罐体内径为14.5m，罐高14.35m；500m3精甲醇储罐2具和500m3污甲醇储罐1具，罐体内径为8.2m，罐高11m；200m3异丁基油储罐1具，罐体内径为5.5m，罐高10.26m。
1.2工程特点
1.2.1本工程工期较紧，高温多雨给施工带来诸多不便。
1.2.2本工程大部分板材及结构件需要在施工现场进行预制，预制工程量大，从原材料到半成品需要多道工序重复进行，现场二次倒运频繁，需采取可靠的措施做好成品、半成品保护工作。
1.2.3储罐施工中高空作业较多，质量控制及安全管理难度较大。
1.3主要设计参数
设计参数
10000m3罐
2000m3罐
500m3罐
200m3罐
公称容积m3
10000
2000
500
200
工作介质
甲醇
粗甲醇
精/污甲醇
异丁基油
设计压力Mpa
0
0
0
0
工作压力Mpa
常压
常压
常压
0
设计温度℃
40
40
40
40
工作温度℃
常温
常温
常温
25
设备净重kg
~230112
~64700
~25450
~15410
主要材质
Q345R/Q235-B
Q235-B
Q235-B
Q235-B
基本风压N/m2
350
350
350
350
基本雪压N/m2
250
250
250
250
地震设防烈度
7度
7度
7度
7度
2.编制依据
2.1与甲方签订的本工程的施工合同；
2.2义马煤业综能甲醇蛋白项目设计技术文件及施工图；
2.3《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-2005；
2.4《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003；
2.5《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007；
2.6《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；
2.7《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000；
2.8其它相关的标准及规范。
3.主要工程量
3.110000m3储罐实物工程量
10000m3储罐工程量表
序号
名称
单位
单台
两台
备注
1
罐底
kg
53103
106206
2
罐壁
kg
113680
227360
3
罐顶
kg
30278
60556
4
盘梯及平台
kg
3413
6826
5
加强圈
kg
2248
4496
6
圈梁
kg
3282
6564
7
铝制内浮盘
kg
1950
3900
8
钢网壳
kg
18000
36000
合计
kg
225954
451908
3.22000m3储罐工程量
2000m3储罐工程量表
序号
名称
单位
单台
两台
备注
1
罐底
kg
11657
23314
2
罐壁
kg
35929
71858
3
罐顶
kg
9208
18416
4
盘梯及平台
kg
2216
4432
5
加强圈
kg
454
908
6
包边角钢
kg
564
1128
7
铝制内浮盘
kg
1800
3600
合计
kg
61828
123656
3.3500m3储罐工程量
500m3储罐工程量表
序号
名称
单位
单台
三台
备注
1
罐底
kg
3423
10269
2
罐壁
kg
14802
44406
3
罐顶
kg
2762
8286
4
盘梯及平台
kg
1462
4386
5
包边角钢
kg
232
696
6
铝制内浮盘
kg
300
900
合计
kg
22981
68943
3.4200m3储罐工程量
200m3储罐工程量表
序号
名称
单位
单台
备注
1
罐底
kg
1558
2
罐壁
kg
8365
3
罐顶
kg
1306
4
盘梯及平台
kg
1330
5
包边角钢
kg
144
6
铝制内浮盘
kg
300
合计
kg
13003
第二章主要施工技术方案
1.储罐预制施工技术措施
1.1罐底预制
10000m3罐底板由中幅板及弓形边缘板组成，中幅板材质为Q235-B，规格为6000×1600×8,75张，弓形边缘板材质为Q345R,规格为6000×1300×14,16张；2000m3罐底板由中幅板及弓形边缘板组成，中幅板材质为Q235-B，规格为6500×2000×8,11张，弓形边缘板材质为Q235-B,规格为7600×1100×10,6张；500m3罐底板为条形排版板结构，材质为Q235-B，规格为8500×2000×8,3.3张；200m3罐底板为条形排版板结构，材质为Q235-B，规格为6000×2000×8,3张。
1.1.1罐底板预制前应绘制排板图，并符合如下规定：
（1）为了补偿焊接收缩，罐底的排板直径应按设计直径放大0.1%~0.15%；
（2）弓形边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸，不应小于700mm。
非弓形边缘板最小直边尺寸，不得小于700mm；
（3）中幅板的宽度不得小于1000mm；长度不得小于2000mm；
（4）底板任意相邻焊缝之间的距离，不得小于300mm；
（5）弓形边缘板的对接接头，宜采用不等间隙。
外侧间隙e1为6～7mm；内侧间隙e2为8～12mm；
1.1.2按排板图进行号料，号料时应按排板图进行编号，并作好标记及检查记录。
1.1.3下料时，采用半自动火焰切割机切割下料。
1.1.4下料后使用角向磨光机对切割边缘进行打磨处理。
1.1.5罐底板的下表面应按设计要求防腐，边缘50mm范围内不刷。
1.1.6防腐后的底板应按规格摆放整齐，随用随取。
1.2罐顶预制
10000m3罐顶为钢网壳结构，顶板钢蒙皮，厚度5mm，整板铺装，材质为Q235-B，重量为30.31吨。
2000m3罐顶板是由32块拱顶板及1块中心顶板组成，材质为Q235-B，规格为7000×1800×6,共16张。
500m3罐顶板是由18块拱顶板及1块中心顶板组成，材质为Q235-B，规格为8000×1800×6,共5张。
200m3罐顶板是由12块拱顶板及1块中心顶板组成，材质为Q235-B，规格为6000×1800×6,共3张。
1.2.1罐顶预制前应绘制排板图。
（1）罐顶任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm；
（2）单块拱顶板本身的拼接，采用对接；
（3）排板图应根据材料规格和拱顶板的几何尺寸确定。
1.2.2按排板图进行号料，号料时应按排板图进行编号，并作好标记及检查记录。
1.2.3下料时，采用半自动火焰切割机切割下料。
1.2.4下料后使用角向磨光机对切割边缘进行打磨处理。
1.2.5制作一个钢制弧形胎具，在胎具上放出单瓣拱顶板的大样，在胎具上加设加强筋，预制成型后用弧形样板检查。
1.2.6对焊后的焊道变形超标处进行调整，合格后摆放整齐，随用随取。
1.3罐壁预制
10000m3罐壁由九圈罐壁板组成,第1圈至第5圈材质为Q345R，第6圈至第9圈材质为Q235-B，由下向上排列，如下表所示：
序号
壁厚（mm）
数量（张）
长度（mm）
高度（mm）
第1圈
14
10
9436
1800
第2圈
12
10
9432
1800
第3圈
10
10
9431
1800
第4圈
8
10
9430
1800
第5圈
8
10
9430
1800
第6圈
8
10
9430
1900
第7圈
8
10
9430
1900
第8圈
8
10
9430
1900
第9圈
8
10
9430
1900
2000m3罐壁由八圈罐壁板组成，材质均为Q235-B，由下向上排列，如下表所示：
序号
壁厚（mm）
数量（张）
长度（mm）
高度（mm）
第1圈
10
6
7603
1800
第2圈
8
6
7601
1800
第3圈
8
6
7601
1800
第4圈
6
6
7598
1800
第5圈
6
6
7598
1800
第6圈
6
6
7598
1800
第7圈
6
6
7598
1800
第8圈
6
6
7598
1800
500m3罐壁由六圈罐壁板组成，材质均为Q235-B，由下向上排列，如下表所示：
序号
壁厚（mm）
数量（张）
长度（mm）
高度（mm）
第1圈
8
4
6453
1800
第2圈
8
4
6453
1800
第3圈
6
4
6450
1800
第4圈
6
4
6450
1800
第5圈
6
4
6450
1800
第6圈
6
4
6450
2000
200m3罐壁由六圈罐壁板组成，材质均为Q235-B，由下向上排列，如下表所示：
序号
壁厚（mm）
数量（张）
长度（mm）
高度（mm）
第1圈
6
3
5772
1800
第2圈
6
3
5772
1800
第3圈
6
3
5772
1800
第4圈
6
3
5772
1800
第5圈
6
3
5772
1800
第6圈
6
3
5772
1250
1.3.1壁板预制前应绘制排板图。
（1）各圈壁板的纵焊缝宜向同一方向逐圈错开，相邻圈板纵缝间距为板长的1/3，且不得小于300mm；
（2）底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离不得小于300mm；
（3）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250mm；
（4）包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离，不得小于200mm；
（5）加强圈与罐壁环向焊缝之间的距离不得小于150mm；
1.3.210000m3罐，顶圈壁板除外，其它每圈壁板考虑安装时，留二道活口，活口位置以壁板从一侧周长加长300mm，以便于封口时使用；2000m3罐、500m3罐和200m3罐壁板安装时均留一道活口。
1.3.3按排板图进行号料，并且标识清楚，做好检查记录。
1.3.4下料采用半自动火焰切割机，切割下料。
1.3.5下料后，应采用磨光机对其边缘进行坡口加工。
1.3.6滚圆前，壁板两端要进行予弯曲，滚弧时，应缓慢加压，来回多走几次，切忌弧度过大。
滚板时在滚板机的出板方向加一个导向胎具，以保证滚圆质量。
1.3.7将滚好的壁板分批放在胎具上，运抵现场，放置时同样放置在胎具上，以免发生变形。
1.3.8壁板的予制顺序为从薄到厚。
1.4内浮顶
八台储罐铝制内浮顶为厂家生产定型产品，成品到货。
1.5构件预制
1.5.110000m3储罐槽钢圈和加强圈材质均为Q235-A,规格分别为[28a和∠160×100×12；2000m3储罐包边角钢材质为Q235-B,规格为∠100×8，加强圈材质为Q235-A，规格为∠100×63×8；500m3储罐包边角钢材质为Q235-A,规格为∠75×8；200m3储罐包边角钢材质为Q235-A,规格为∠75×8。
（1）角钢的成型加工采用滚板机加工圆弧；
（2）加工后在平台上对超标处进行调整，并在平台上放出圈梁的大样进行预组装。
1.5.2盘梯应在现场整体予制，组焊完成后，整体吊装就位。
1.5.3罐顶平台、栏杆、盘梯支撑、予制完毕后，分类摆放整齐，随用随取。
2．储罐安装
2.1基础复测
2.1.1在储罐安装前，必须有基础施工记录和验收资料，并按GB50128-2005对基础进行复查。
2.1.2应检查储罐基础的中心坐标，中心标高允许偏差为±20mm；环梁基础表面，每10米弧长内任意两点的高差不得大于6mm，整个圆周内任意两点的高差不得大于12mm。
2.1.3沥青砂表面应平整密实，不得有凸出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。
10000m3罐以基础中心作同心圆，同心圆直径分别为7.5m、15m、22.5m，同心圆上测点分别为8、16、24，同一同心圆上标高差不得大于12mm；2000m3罐、500m3罐和200m3罐可从基础中心向基础周边拉线测量,基础表面每100m2范围内测点不得少于10点，基础表面凹凸度不得大于25mm。
2.1.4在基础进行中间验收合格后，办完中间验收交接后方可进行安装。
2.2罐底安装
10000m3罐底由弓形边缘板及中幅板组成，弓形边缘板厚度为14mm，材质为Q345R，中幅板厚度为8mm，材质为Q235-B。
弓形边缘板为16块，其连接形式为带垫板对接。
中幅板的连接形式为搭接，搭接宽度为40mm，中幅板与弓形边缘板的连接形式为搭接，搭接宽度为60mm。
2000m3罐底由弓形边缘板及中幅板组成，弓形边缘板厚度为10mm，材质为Q235-B，中幅板厚度为8mm，材质为Q235-B。
弓形边缘板为12块，其连接形式为带垫板对接。
中幅板的连接形式为搭接，搭接宽度为40mm，中幅板与弓形边缘板的连接形式为搭接，搭接宽度为60mm。
500m3罐和200m3罐底板厚度为均8mm，材质为Q235-B。
连接形式为搭接，搭接宽度为40mm。
2.2.1按图纸标定的方位，在基础上划出两条互相垂直的中心线。
2.2.2按排板图，首先铺设罐底中心板，并在中心板上划出十字线，十字线应与罐基础中心线垂合，在罐底的中心打上冲眼，并作出明显标记。
2.2.3划出弓形边缘板的外圆周线，然后铺设弓形边缘板，对接接头采用不等间隙，焊接对接焊缝的外端300mm，（其余焊缝待起罐完毕后进行焊接），并按规定进行射线探伤，合格后磨平罐壁板所在位置的焊道。
2.2.4按排板图由罐底中心板向两端逐块铺设中间一行中幅板，从中间一行板开始，向两侧逐行铺设中幅板，每行中幅板应由中间向两侧依次铺设，中幅板搭在弓形边缘板的上面。
2.2.5中幅板搭接接头三层钢板重叠部分，应将上层底板切角，切角长度为80mm，切角宽度为30mm。
在上层底板铺设前，应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。
2.3最上一圈壁板安装
2.3.1罐壁板组装前，应对壁板预制质量逐张进行检查，不符合予制要求的应重新校正，校正时，应防止出现锤痕。
2.3.2壁板组装前，应在底板上放出罐体的组装内圆周线，并沿圆周线内侧每隔1m点焊一内挡板。
2.3.3按排板图在放样圆周线上标出每张板的位置，然后把壁板对号吊装到位。
2.3.4围板时，设置壁板斜撑及壁板垫块，如图所示。
在罐底及罐壁之间每隔1m垫一个钢管垫块，以便于下口水平的控制及人员、电焊把线的进出、焊接时烟气的排放。
2.3.5壁板之间用立缝夹具连接，整圈壁板就位后，用壁板斜撑、立缝夹具调整罐壁垂直度、椭圆度、上口水平度及罐壁半径等尺寸，合格后才可进行立缝焊接。
焊接前在立缝内侧上均匀的加上四块弧板，以防止立缝焊接变形。
2.3.6包边角钢的安装应将予制合格的角钢逐根就位安装，整体调整其几何尺寸合格后，统一焊接。
2.4罐顶安装
2.4.1将罐体的四条方位线引到包边角钢上，作好标记。
2.4.2在方位线之间将顶板的等分线划出，顶板应按划好的等分线对称组装，均匀的调整搭接宽度。
2.4.3罐顶板整体调整合格后采用定位焊固定，留出中心顶板稍后安装。
2.5罐壁安装
罐壁的施工采用葫芦倒装提升法。
2.5.1工装设计制作准备
（1）10000m3罐的最大提升重量约为173吨，乘以1.3的系数，因此最大提升重量为225吨，需要24台10t的倒链；2000m3罐的最大提升重量约为50吨，乘以1.3的系数，因此最大提升重量为65吨，需要8台10t的倒链；500m3罐的最大提升重量约为19吨，乘以1.3的系数，因此最大提升重量为25吨，需要4台10t的倒链；200m3罐的最大提升重量约为12吨，乘以1.3的系数，因此最大提升重量为16吨，需要4台10t的倒链。
（2）10000m3罐设置一个中心柱，24个提升柱；2000m3罐设置一个中心柱，8个提升柱；500m3罐设置4个提升柱；200m3罐设置4个提升柱。
（3）背杠既要保证罐壁安装成型良好，又要担负提升罐体重量，因此选用[16槽钢做双背杠。
（4）罐内提升过程中平衡设施由钢丝绳及其配套附件组成。
2.5.2各圈壁板安装
⑴按照排板图将下圈壁板吊放到位，将壁板之间的立缝调整好后，留二道活口（除10000m3罐外，其余罐均留一道活口），其余立缝可以进行定位焊，活口处用二台5t手动倒链封口。
⑵立缝点焊后，在每道立缝后面插入一根φ10～φ12mm的钢筋，作为焊接反变形用，活口处用手动倒链适当预紧，然后进行立缝的焊接。
⑶立缝焊完后，在壁板外侧顶部沿圆周每隔1m设置一个挡板，作为组对环缝用。
⑷提升设备及罐壁焊道经检查无误后，准备提升壁板。
需要注意的是在每一圈安装背杠时要严格的控制每节背杠之间的间距。
⑸罐体提升到位，逐渐将活口收紧，使上圈板的下端紧贴下圈板上圆周的挡板，下圈板的下端紧贴罐底内挡板，局部不到位的地方用刀形板和方销子调整。
横缝间隙通过倒链及加减丝调整，合格后进行定位焊。
⑹横缝组对后，活口处割去多余的壁板，打磨出坡口，待组对调整好后再进行点焊，焊前应在活口立缝内侧均匀的设置4～5块弧板，以控制焊接变形。
⑺焊缝焊完后将罐内所有立、横缝用磨光机打磨平。
⑻各圈壁板均按上述方法施工，最下圈壁板施工时需留下一张壁板不焊接，待横缝组对后，在此开大门，以便于撤出罐内倒装机具。
最后封闭大门并焊接。
2.6附件安装
2.6.1附件在安装前，应根据设计要求和产品说明书进行检查和试验。
2.6.2在罐顶板组焊后，可以安装罐顶的小平台和栏杆、安装罐顶踏步，安装通气孔、透光孔、量油孔，钢带液位计口等。
2.6.3在起罐的过程中，安装消防口、液位计口等。
2.6.4在起罐过程中，适时的安装每一个盘梯三角架，最后整体吊装盘梯就位，安装扶手、围栏。
2.6.5起罐结束后进行带芯人孔、人孔、介质出入口、泄压口及排污口的安装。
2.6.6平台及梯子的栏杆（包括立柱、扶手、护腰及踢脚板），其本身的接头采用对接。
2.7内浮盘安装
内浮盘为生产厂家定型生产产品，成品到货，并由厂家负责现场安装。
安装应在储罐水压试验前进行，安装完毕后，应同建设单位、监理单位对安装质量进行检查、调试，合格后填写中间交接记录。
3.储罐焊接施工技术措施
3.1焊工资格
所有施焊人员都应按《锅炉压力容器焊工考试规则》考试合格并取得劳动人事部门颁发的相应钢材类别、组别和证件分类代号合格证。
否则应按从事的罐相应部位进行焊接考试，合格后方可施焊。
3.2储罐施工前，应根据《压力容器焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定。
3.3本工程施工全部采用手工电弧焊。
3.4焊接环境
现场焊接当遇到下列情况而没有可靠措施时，不允许焊接。
3.4.1下雨、下雪；
3.4.2风速大于8m/s；
3.4.3大气相对湿度超过90%；
3.5焊接设备
3.5.1焊接选用电焊机ZX7-400C，碳弧气刨时选用ZX7-630等型号。
电焊机必须配齐经鉴定合格的电流表和电压表；
3.5.2焊接设备必须是专机、专人、专管，其使用、保养、维护等应严格执行《设备管理制度》；
3.6焊接材料
10000m3储罐的材质为Q235-B、Q345R；2000m3储罐、500m3储和200m3储罐的材质为Q235-B。
Q235-B的焊接选用E4303焊条；
Q345R的焊接选用E5015焊条；
Q235-B与Q345R钢板焊接选用E4315焊条。
3.6.1所用的焊条必须具备制造厂填写的质量保证书。
3.6.2焊接材料设专人负责存放、烘干、发放、回收等管理工作，并作好记录。
3.6.3E5015、E4315焊条须经烘干到350℃，保温1～2小时才可使用。
3.6.4现场使用焊条应备有性能良好的保温筒，烘干后在保温筒内的焊条不应超过4小时，超过后应按原规定烘干制度重新烘干，烘干次数不得超过二次。
3.6.5焊材贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。
3.7焊接质量管理
3.7.1焊工焊接前，应检查坡口组对情况，检查坡口错边量和对口间隙是否超标以及点焊焊缝有否开裂现象，如发现问题应待处理合格后再进行焊接。
3.7.2焊接前应将坡口周围的铁锈、粉尘、油漆用磨光机除去。
3.7.3引弧应在坡口内引弧，严禁在坡口以外引弧。
3.7.4焊道清根是在焊道外侧焊接完毕，在焊道内侧利用碳弧气刨或磨光机清除掉焊道背面的缺陷，（10mm以下用磨光机进行清根处理）清根后进行打磨处理，自检合格后进行焊接，对有疑问的地方应进行渗透探伤检查确认，刨槽应光滑平直，不得偏离焊道中心。
3.8焊接方法
3.8.1定位焊
（1）定位焊采用手工电弧焊，所用的焊条牌号、规格与正式焊接时相同。
（2）对接接头的定位焊每400mm内焊40mm；其他搭接接头及角接接头定位焊每200mm内焊20mm，焊角高度为较薄件厚度。
（3）断续焊位置的定位焊必须焊在施焊区内。
（4）管与管、管与法兰、管与壁板组装时，应对称点焊4～6处，每处焊缝长度不得小于20mm。
（5）要求双面焊的焊缝应尽量在后焊侧定位点焊。
（6）所有定位焊焊点均应光滑，药皮应清除干净，焊点表面不允许有气孔、夹渣、裂纹、不平整等焊接缺陷，若有应清除后重新点焊。
3.8.2罐底焊接
（1）弓形边缘板先施焊靠外边缘300mm部位的焊缝，对接缝外端部宜加引弧板，由罐内中心向外施焊，焊接时宜采用隔缝对称施焊法。
（2）中幅板焊接应先焊短缝后焊长缝，在焊接短缝时，长缝侧应处于自由状态。
焊接长缝时，由中心开始向两侧分段退焊，焊至距边缘板300mm停止施焊。
无论短缝还是长缝焊接，焊工都应对称分布，由底板中心向外采用分段退焊法焊接。
（3）在最下节壁板安装完后进行封大圈，大圈组对点焊后，应设置防角变形板。
焊接时由数对焊工均匀分布在罐内外侧（罐内焊工在前约500mm），沿同一方向分段退焊。
（4）罐底弓形边缘板的对接焊缝焊，每人一条焊缝同时焊接，焊接时应由外向内分段退焊。
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