甲醇储罐施工方案.docx
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甲醇储罐施工方案
原料罐区甲醇储罐（141TK001）
制作安装施工方案
二O一二年九月
第一章．概述
一、工程概况
由我公司承建的原料罐区一台3600m3甲醇储罐。
原料罐区位于厂区东南部，是整个装置重要组成部分。
由于施工工期紧张，给工程施工带来了一定的难度，确保工程质量，特编制此方案。
二、技术参数：
序
号
名称
内径
（mm）
高度
（mm）
重量
（Kg）
台数
（台）
材料
备注
1
甲醇储罐3600m3
17000
20300
102900
1
Q345R,Q235-B
三、编制依据：
1.GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》。
2.GB50236-98《现场设备及管道焊接工程施工及验收规范》。
3.中国天辰工程有限公司设计院设计的图纸及其它文件。
四、人力投入及施工计划
1、人力投入：
铆工：
5名；电焊工8名；气焊工：
2名；起重工：
2名；
技术员：
1名；其他管理人员：
2名，电工1名，其他人员6名。
2、施工计划：
时间
项目
九月
十月
十一月
十二月
6
12
18
24
30
6
12
18
24
31
6
12
18
24
30
6
12
18
24
31
施工准备
底板下料、铺设、焊接
筒壁滚圆
第一带壁板安装
罐顶预制、安装
罐壁安装
附件预制及安装
充水及其它试验
五、施工前的准备
1、材料的检查和验收
1.建造储罐选用的材料和附件，应具有质量合格证明书，并符合相应国家现行标准规定。
钢板和附件上应有清晰的产品标识。
2.焊接材料（焊条、焊丝、焊剂及保护气体）应具有质量合格证明书，应符合下列要求:
①焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117和《低合金钢焊条》GB/T5118以及《不锈钢焊条》GB/T983的规定。
药芯焊丝应符合现行国家标准《碳钢药芯焊丝》GB/T10045和《不锈钢药芯焊丝》GB/T17853的规定，埋弧焊使用的焊丝应符合国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T14957和《气体保护电弧用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110的规定。
②焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470的规定。
③二氧化碳气体应符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》HG/T2537的规定；保护用氩气应符合现行国家标准《纯氩》GB4842的规定。
3．钢板应逐张进行外观检查，其质量应符合现行国家相应钢板标准的规定。
必须具有质量证明文件，缺少项目的应进行复验，无合格证的材料不得使用，材料表面应无严重锈蚀、损伤及表面裂纹、分层、重皮等缺陷。
4.钢板表面局部减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和，不应大于相应钢板标准允许负偏差值。
六、基础检查验收
1.储罐基础应符合设计和规范的要求，并结合土建交工资料进行检查和验收，做好检查验收记录。
2.储罐基础，应符合下列规定：
①基础中心标高允许偏差：
±20mm，基础表面凹凸度允许偏差不得大于25mm。
②沥青砂层表面应平整密实，无凸出的隆起、凹陷及贯穿裂纹，基础表面凹凸度不应大于25mm。
七、预制加工
1、底板预制
底板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求：
1.罐底的排版直径，宜按设计直径放大0.1%～0.15%。
2.罐底由中幅板和边缘板组成，中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm；
3.弓形边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸，不应小于700mm。
4.底板任意相邻焊缝之间的距离，不得小于200mm。
5.底板在拼接时弓形边缘板应搭接60mm，中幅板应搭接40mm。
2、壁板预制
1.壁板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求：
①各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开，相邻圈板纵缝间距宜为板长的1/3，切不应小于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壁板开孔接管或开孔接管外补强板外缘与罐纵向焊缝之间的距离，不得小于150mm。
④罐壁厚不大于12mm或接管与罐壁板焊后进行消除应力热处理时，开孔接管或补强板外缘与罐壁纵焊缝之间的距离，不应小于150mm；与罐壁环焊缝之间的距离，不应小于壁板厚度的2.5倍，且不应小于75mm。
⑤直径小于25m的储罐，其壁板宽度不应小于500mm；长度不应小于1000mm.
2.壁板卷制后，应立置在平台上用样板检查，垂直方向上用直线样板检查，其间隙不得大于1mm，水平方向上用弧形样板检查，其间隙不得大于4mm。
成形后的卷板应放在事先制作好的、与罐体同曲率的胎具上，并将两边垫好、固定，以防变形或损坏。
3、顶板预制
八、贮罐组装焊接
甲醇储罐采用抱杆提升倒装法的施工方法。
具体施工程序为：
底板铺设与焊接─→第一带壁板的组对与焊接─→安装罐顶包边角钢─→制作安装罐顶用临时支架─→罐顶板的安装及组焊─→安装提升用抱杆─→组焊其余壁板（同时进行焊缝无损检测）─→焊接罐壁与罐底之间角焊缝─→安装梯子平台及其余附件─→进行罐底严密性试验─→充水进行罐壁及罐顶严密性试验、强度试验和稳定性试验（同时进行基础沉降观测）─→交工。
九、组对与焊接
1、罐底板铺设与焊接
1.在验收合格的基础上划出十字中心线。
底板铺设前，应对底板和基础接触面进行刷沥清漆防腐，距板边50mm范围内不刷。
应使罐底中心与基础中心重合。
2.罐底板铺设顺序为：
先铺设中心板，中心板的铺设顺序应自中心向外，注意确保搭接量，然后铺设边缘板。
3.底板拼成整体点焊定位，点焊长度30～50mm，间隔300～500mm。
4.底板焊接顺序
①先焊接中幅板短焊缝，焊工对称分布，隔缝跳焊；
②焊接中幅板长焊缝，焊工对称分布，由中心向外分段退焊；
③焊接边缘板的对接缝，焊工对称分布，隔缝跳焊；
④罐体倒装完毕后，焊接底圈壁板与边缘板的环形角焊缝，焊工对称均匀分布，沿同一方向分段倒退焊接；
⑤最后焊接罐底中幅板和边缘板的搭接焊缝。
5.罐底板焊接完毕后，为防止焊接应力过大造成底板凹凸变形，应用大锤锤击所有底板焊缝，释放焊接应力。
2、罐壁及罐顶组焊
1.在底板边缘板上，每隔3～4米安放一个高50mm的支墩，在支墩上划出最上一带壁板的组装圆周线（考虑罐壁纵缝焊接收缩量），并在罐内壁支墩上距圆周线30mm处焊上角钢挡块，以便提升壁板就位时协助找圆。
2.按照排板图标好的位置，对号吊装、组对最上带壁板，用卡具调整好焊缝间隙，测量围板几何尺寸，并把焊缝点焊固定。
3.最上带壁板纵缝焊接完毕后，安装包边角钢，先焊包边角钢的对接焊缝。
当角钢与壁板搭接时，应先焊内部搭接角焊缝及外部搭接点焊，最后等顶盖焊完后，焊接外部搭连续角焊缝。
包边角钢点焊完毕后，应对罐壁及包边角钢上口找圆，并符合下列要求：
①内壁上任意点水平半径允许偏差应符合下表的要求。
每块壁板测两处；
贮罐直径D（米）
半径允许偏差（mm）
12.5〈D<45
±1‰
②相邻两壁板上口水平的允许偏差，不应大于2mm；在整个圆周上任意两点水平的允许偏差，不应大于6mm。
③周长偏差不应大于组装圆周线长度的±0.2％。
4.顶板安装前，首先检查包边角钢的椭圆度，并根据排板图等分划线，点焊罐顶板的顶位挡板，然后在罐中心设立安装罐顶板的临时支架，罐顶板应对称地进行组装。
5.罐顶板焊接顺序
①先焊内侧的断续焊缝，后焊外侧的连续焊缝，焊工由贮罐中心向外分段退焊；
②外侧的连续焊缝应先焊环向短环缝，再焊径向长焊缝；
③焊接顶板和包边角钢间的环缝，焊工对称分布，沿同一方向分段退焊。
6.罐顶成形后，用弧形样板测量，间隙不应大于15mm。
3、罐体组装
1.采用倒装法进行罐体组装。
安装前应将抱杆安装、固定好，再将涨圈安装在第一带壁板的底部。
抱杆安装示意如下图。
L1
L
2.最大起重量G的确定
G＝G0X（1+K1+K2）
式中：
G0--为储罐除底板外所需提升的最大重量，包括罐顶、罐壁、提升过程中已安装的附件及组对用涨圈等全部重量的总和。
K1--风载荷系数，一般可取0.1
K2--不均衡系数，一般可取0.2
甲醇储罐最大起重量G＝243.32×（1+0.1+0.2）=316.32吨
甲醇储罐选用10吨倒链,精甲醇储罐、粗甲醇储罐、异丁基油储罐选用5吨倒链时，抱杆数量n按以下原则确定
甲醇储罐n0≥G／10=316.32/10=31.632
经数据圆整确定甲醇储罐抱杆数量n＝32
4.抱杆总高度H的确定
抱杆有效高度H1应大于最宽一带壁板与提升用倒链最小长度二者之和，且应保证最宽一带壁板提升到位后，倒链受力中心线与抱杆中心线之夹角不大于30°
抱杆总高度H=H1+支墩高度h1+抱头高度h2
根据现场实际情况确定甲醇储罐安装抱杆总高度H＝4.5米。
5.抱杆规格的选定
甲醇储罐抱杆选用20#Φ219×6无缝钢管。
6.中心抱杆设在罐底中心位置，抱杆与罐底之间加垫板，垫板与抱杆满焊并与罐底板之间点焊。
中心抱杆略高于小抱杆，中心抱杆上口用钢板加固焊牢，在对称小抱杆方向开孔，小抱杆与中心抱杆系好绳索具，各小抱杆之间用角钢连接，使之形成一个整体。
7.上数第三带壁板围在罐体外，并在罐外施焊纵缝，留一道纵缝活口，用倒链封闭，纵缝外侧焊完后，用倒链控制提升罐体，组对环焊缝，每带壁板环缝采用涨圈下移法进行对接。
如此往下组装，其它各带壁板每组装一带做好一次检查记录，直到最下一带壁板与底板组焊。
8.罐壁组装时，应使内壁平齐，并应符合以下要求。
a）对接纵缝错边量：
当δ≤10mm时，错边量≤1mm，
当δ＞10mm时，错边量≤δ/10，且≤1.5mm。
b）对接环缝内壁错边量：
当上圈板δ＜8mm时，错边量＜1.5mm。
当上圈板δ≥8mm时，错边量≤δ/5，且≤2mm。
c）罐壁的铅垂允许偏差，不应大于4/1000H（H表示罐体总高度），且不大于50mm。
9.罐壁焊接顺序：
①围板组装采用点焊固定；
②围板外侧纵缝焊接；
③罐体提升后，纵缝内侧分段退焊；
④环缝应在上、下两圈壁板的纵缝焊完后进行，焊工对称均匀分布，沿同一方向分段退焊；
⑤底圈壁板与罐底边缘板之间的角焊缝。
4、其它构件及附属设备的安装
1.安装开孔接管，应保证和罐体轴线平行或垂直，接管法兰应保证水平或垂直，螺栓孔的分布应跨中；接管具筒体焊道最少不能小于100mm。
2.所有配件及附属设备的开孔、接管、垫板，应在贮罐总体试验前安装完毕，并对开孔补强圈通以0.1MPa压缩空气进行气密性试验。
3.梯子平台的安装要求，按《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95执行。
十．焊接
1、概述
●储罐的焊接工艺，直接关系到储罐的质量及进度，对于本工程的施工，提高焊接一次合格率，减少焊接变形，提高焊接速度是施工的关键环节，对于焊接工艺及质量拟设专业焊接工程师及质量检查员专项专管。
●储罐的焊接包括：
罐底、拱顶、罐壁板焊接、储罐开孔接管、盘梯、加强圈、平台、罐顶开孔等的焊接。
●储罐主体材质为20R、Q235—A焊条采用J422。
●施工方法：
储罐的焊接采用手
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