储罐制作方案.docx
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储罐制作方案
泰州东联化工有限公司
泰州滨江项目
储罐制作安装施工方案
编制：
审核：
HSE：
批准：
中国化学工程第十四建设有限公司
二零一二年六月五日
第一章工程概况
一、工程特点
本项目的储罐制作安装属于由我单位承建的泰州东联化工1万吨/年硫磺回收及40吨/小时酸性水汽提装置安装的内容。
本项目共有各规格拱顶结构储罐5台，储罐采用Q235-B材质，设计压力为常压，设计温度90℃，储存介质为酸性水和MDEA水溶液。
罐体还包括其他附件：
钢平台、盘梯、呼吸阀、液位计口、人孔、采样口、进排料孔、温度计孔、泡沫液进口、透光孔等。
焊缝形式：
罐底板及顶板之间为搭接焊缝，罐壁板之间为对接焊缝。
二、编制依据
储罐施工按下列规范及文件要求进行制造、试验和验收。
1、本项目施工合同及有关招投标文件
2、镇海设计院提供的储罐制作图纸
3、公司及项目部有关质量手册及程序文件
4、GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》
5、NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》
6、JB/T4730-2005《压力容器无损检测》
7、HG/T20583-2011《钢制化工容器结构设计规定》
8、SHJ3505-1999《石油化工施工安全实施规程》
9、SH/T3022-2011《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》
10、GB50393-2008《钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范》.
三、施工原则
1、储罐拟采用群桅倒链倒装提升法施工。
罐底板、壁板及顶板焊接全部采用手工电弧焊焊接。
2、为了减少钢板二次倒运环节，储罐基础南面有一块空地，我们准备在基础附近的空地进行预制。
四、工期要求及主要实物工作量
1、五台储罐制安工期暂定2个月。
2、主要实物工作量见下表
表一储罐主要实物工作量
序号
名称
位号
直径（m）
高（m）
材质
数量
1
原料水罐
V302A/B/C
11
14
Q235-B
3
2
集中溶剂罐
V203
4
6.438
Q235-B
1
3
溶剂罐
V108
4
6.438
Q235-B
1
第二章施工准备
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。
一、技术准备
1、根据施工图和设计有关文件，编制施工方案并报送业主、监理审批。
2、原材料、配件质量证明书复核；
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，明确储罐相关专业配合要求。
4、利用电脑CAD制图技术进行储罐拱顶、壁板、底板的放样、工艺排版，准确把握下料尺寸，节约材料，减少焊缝焊接长度，减少变形措施。
5、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。
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。
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。
二、施工现场准备
根据施工现场特点和施工要求，应有下列设施：
1、敷设好施工电源和线路；
2、铺设施工道路，除了现有交通通道外，在储罐外围需设置环形作业通道；
3、在储罐制安区布置一个电焊机棚；
4、在储罐制安区按要求布置工具房；
5、按要求布置材料、半成品堆放场地；
6、布置起重设施；
7、铺设结构组对场地；
8、工装设施，为满足储罐施工的要求，配备以下工装设施：
8.1吊装施工机具和脚手架、梯子（包括软梯）；
8.2工装卡具、胎具及临时台架；
8.3焊接防护设施；
8.4检验合格的检测工具。
三、机具材料准备
主要工机具计划、主要材料计划见表二、表三
表二储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
1
2
汽车吊
25吨
辆
1
3
履带吊
50吨
辆
1
4
平板车
15吨
辆
1
5
等离子切割机
CG1-30
台
2
6
交流弧焊机
ZX-400
台
6
7
直流弧焊机
ZX5-400B
台
2
8
焊条烘烤箱
ZYHC-30
台
1
9
焊条保温筒
只
8
10
手拉葫芦
10t×10m
台
16
11
手拉葫芦
5t×10m
台
4
12
手拉葫芦
2t×5m
台
5
13
空气压缩机
1m3
台
2
14
真空泵
台
1
15
水泵
D46-50*4
台
2
16
螺旋千斤顶
3t
台
10
17
螺旋千斤顶
2t
台
10
18
射吸式割炬
H10-6A
把
24
19
电动角向磨光机
SIM-150A
台
20
20
型材切割机
J1G-350
台
1
21
电动角向磨光机
SIM-100A
台
15
表三储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
北京拓普
台
1
2
水准仪
DS1
江苏苏光
台
1
3
压力表
φ2002.5Mpa1.5级
块
2
4
真空表
φ150–0.1Mpa1.5级
块
2
第三章原材料检验
一、材料检验
1、钢板与型材
1.1储罐用的钢板、型材和附件应符合设计要求，并应有质量证明书。
质量证明书中应标明钢号、规格、化学成分、力学性能、供货状态及材料的标准。
当无质量证明书或对质量证明书有疑问时，应对材料进行复验。
复验项目和技术指标应符合现行的国家或行业标准，并满足图纸要求。
1.2储罐用的钢板，必须逐张进行外观检查，钢板表面不得有气孔、结疤、拉裂、折叠、夹渣和压入的氧化皮，且不得有分层，其表面质量，应符合现行的钢板标准的规定。
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，应符合钢板厚度允许偏差如下表：
表四钢板厚度允许偏差
厚度范围（mm）
允许偏差（mm）
备注
δ=6～7
-0.6
δ=8～25
-0.8
1.4钢板应有标记，切割前应作标识移植，并按材质、规格、厚度等分类存放。
存放过程中，应防止钢板产生变形，严禁用棱角的物体垫底。
1.5型材应按规格存放，存放过程中防止型材产生变形，并应做标识。
2、焊材
2.1焊接材料，应有出厂证明书，当无质量证明书或对质量证明书有疑问时，应对焊接材料进行复验，复验合格后方准使用。
2.2焊材入库应严格验收，并做好标记。
2.3焊材的存放、保管，应符合下列规定：
a.焊材库必须干燥通风，库房内不得放置有害气体和腐蚀性介质；
b.焊材库房内温度不得低于5℃,空气相对湿度不得高于60%，并做好记录；
c.焊材存放，应离开地面和墙壁，其距离均不得少于300mm，并严防焊材受潮。
d.焊材应按种类、牌号、批号、规格、和入库时间分类存放。
第四章储罐施工工艺
一、储罐施工方法的确定
本项目储罐安装规模较小，准备采用1个作业组施工，施工方法为倒装法，采用葫芦提升。
二、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储罐均分为三大部分：
底板、拱顶、壁板。
储罐整体施工顺序为先制作后安装。
下面分别对单台储罐施工顺序、制作施工顺序、现场安装施工顺序做以说明：
单台储罐施工顺序
储罐制作储罐安装
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
三、施工工艺
储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。
主要施工程序如下：
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）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。
图一储罐现场施工程序示意图
四、罐体预制
根据工艺流程，在储罐安装时先安装底板，再安装拱顶及拱顶附件，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。
1、底板预制
1.1施工工艺
储罐底板制作时，要先绘制排版图，然后根据排版图进行底板的制作。
工艺流程如下图二所示：
图二底板预制工艺流程
1.2生产准备
1.2.1绘制排版图、排料图
根据施工图和施工规范绘制排版图，排版图绘制遵循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：
☆底板的尺寸应满足图纸要求，必要时可做适当调整，但外径必须符合图纸要求；
☆罐底的排版直径，宜按设计直径放大0.2%；
☆每块板的搭接尺寸均应满足图纸和施工规范要求；
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。
图三技术交底流程
1.3底板制作
1.3.1放样、号料
每块钢板在检查直线度和垂直度后应根据排版图中的数量及其外径尺寸在钢板上放样，确定下料尺寸并划出切割线，另将每块板的编号用油漆写在板上。
1.3.2切割、开坡口
根据切割线用等离子切割机进行板料的切割和开坡口，并将切割毛刺清理干净。
1.3.3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，用等离子切割机进行切割，将毛刺清理干净。
2、壁板预制
2.1施工工艺
储罐壁板制作时，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。
工艺流程如图五所示：
图五壁板预制工艺流程
2.2生产准备
2.2.1绘制排板图、排料图
根据施工图和施工规范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：
a.罐体直径；
b.每块壁板的尺寸；
c.每块壁板的编号；
d.罐体附件的安装位置；
e.包边角钢的组装对接接头位置；
f.壁板的对接接头位置；
排版图还应符合以下技术要求：
☆壁板最小尺寸不得小于400mm；
☆上下两层壁板间立焊缝间距不得小于200mm；
☆附件安装焊缝与壁板焊缝间距离不得小于200mm。
2.2.2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。
2.3壁板制作
2.3.1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，如图六所示。
放样时，应考虑切割余量。
放样完毕检查板宽、长、对角线尺寸，以保证板材的直方度，检查合格后，方可进行滚圆，滚圆前应对壁板的两端进行预弯曲。
图六
钢板号料时还应有下料切割线，切割机轨道放置线，钢板4个角划出壁板安装检查线，检查线用记号笔标记。
钢板的下料偏差要符合表六的要求：
检验部位
允许偏差
检验方法
AC、BD、EF长度误差
±1.5mm
拉尺
AB、CD长度误差
±2mm
拉尺
AD、BC对角线偏差
≤3mm
拉尺
AC、BD不直度
≤1mm
拉线
AB、CD不直线
≤2mm
拉线
表六
2.3.2切割
用等离子切割机对划好线的板料进行切割。
切割后，清除切割边的毛刺，并再次检查板料尺寸是否符合上表要求，切割时复层应朝上。
2.3.3坡口加工
壁板坡口加工用机械刨边机进行刨边，加工时必须按图纸要求严格控制坡口角度和钝边高度。
钢板的下料还应符合下列规范要求：
☆钢板在下料前如发现较大变形，可采用加压或其它无害的方法矫正。
☆钢板下料后，钢板上的熔渣务必清理干净，并检查周边是否有分层、裂纹、夹渣等缺陷；预制件焊接完成后应及时敲去药皮检查。
☆壁板在滚圆前，应清除上面浮锈、氧化皮、毛刺及其它杂物。
2.3.4壁板滚圆
壁板下料完检查合格后，在滚板机上卷圆，卷圆时应用前后拖架。
卷制前应检查滚床，清除滚轴上的沙子及铁屑，避免卷制过程中损坏钢板底漆。
壁板卷制后，应立置在平台上，水平方向用弦长不小于2000m，中部宽度为200mm的弧形样板检查，其间隙不大于3mm。
垂直方向上用长度不小于1m的直线样板检查，其间隙不得大于1mm。
滚板示意图七如下：
图七
2.3.5半成品堆放
检查合格后在每块壁板上标注尺寸记录和编号，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弧形运输胎具内（如图八），运入现场，若现场检查不合格必须重新卷制。
现场存放于立置钢板胎具上。
板与板之间应用木条隔开，防止损坏油漆。
3、拱顶预制
本工程储罐罐顶采用半球形拱顶形式，顶板采用“人”字形排版方式，由中心向外对称组焊。
3.1生产准备
3.1.1绘制排板图、排料图
根据施工图和施工规范绘制顶板排板图和排料图，在排板图中给每块板编号。
单块顶板本身的拼接采用对接焊接。
3.1.2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。
顶板预制时按排版图下料，拼好后放置于胎具上，进行加强筋的组对和焊接，成型后用弧形样板检查，其间隙不得大于10mm。
钢板下料后，钢板上的熔渣务必清理干净，并检查周边是否有分层、裂纹、夹渣等缺陷；预制件焊接完成后应及时敲去药皮检查。
钢板的下料偏差要符合表七的要求
表七
检验部位
允许偏差
检验方法
AB、CD长度误差
±1mm
拉尺
AD、BC长度误差
±1.5mm
拉尺
AC、BD对角线偏差
≤2mm
拉尺
AD、BC不直度
≤2mm
拉线
AB、CD不直线
≤1mm
拉线
顶板坡口处应光滑，焊接前应用砂轮机或其它方法清除坡口处的氧化皮及容渣等杂物。
应保证其几何尺寸符合图纸要求。
3.1.3半成品堆放
检查合格后在每块顶板上标注尺寸记录和编号，为避免成形后的顶板在搬运过程中发生变形，应将顶板半成品堆放在弧形运输胎具内（如图六），运入现场，若现场检查不合格必须重新卷制。
现场存放于立置钢板胎具上。
板与板之间应用木条隔开，防止损坏油漆。
4、构件预制
严格按施工图纸和规范的要求，按方便安装施工，尽可能减少安装工作量，尤其是高空作业工作量的原则，最大限度的加深预制。
预制好的附件、配件应严格检查，保证质量，并作好标识。
4.1加强肋、包边角钢、罐顶栏杆等弧形构件的成形采用冷加工的方法，盘梯栏杆采用热煨加工方法。
4.2热煨成形的构件不得有过烧、变质现象，其厚度减薄量不应大于1mm。
4.3弧形构件成型后，应用弧形样板检查，其间隙不得大于2mm，放在平台上检查其翘曲变形不得超过构件长度的0.1%，且不大于4mm。
4.4盘梯在预制场下料预制，主要是对其内外侧板和踏步板进行预制，安装时随罐壁板的安装同步分段进行；
4.5进料管可分段预制，现场拼装，尽量减少高空作业。
五、罐体安装
储罐安装时，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，盘梯与栏杆穿插进行安装。
1、基础验收
安装前会同建设单位、监理单位一同进行对基础验收，并对施工记录进行核对，检验质量标准符合SH/T3528-2005<<石油化工钢储罐地基与基础施工及验收规范>>的规定。
2、底板安装
2.1施工工艺
储罐底板安装时，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。
安装工艺流程如图十所示：
图十
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。
2.3基础复测
2.3.1储罐底板安装前，对储罐基础复测，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范要求。
基础表面尺寸复查应符合下列规定：
☆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；
☆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；
☆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；
☆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。
2.3.2基础放线
用经纬仪和钢卷尺配合，在储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。
在基础上划出所有开孔位置和盘梯平台的投影点，并用油漆作出标记。
2.4底板铺设
2.4.1根据在基础上划出的十字中心线，铺设底板，铺设时应尽量一次到位，减少磨擦拖拉现象，以免损坏不锈钢钢板表面，污染焊口边缘影响焊接等情况发生。
2.4.2根据安装定位线依次安装每块边缘板，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。
2.4.3所有焊缝采用搭接接头，表面应平整。
2.4.4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：
☆中幅板的宽度不得小于1000mm；长度不得小于2000mm；
☆底板任意相邻焊缝之间的距离，不得小于200mm。
☆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，搭接宽度不小于60mm。
☆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。
☆罐底中幅板在焊接前要按要求在收缩缝的位置布置不锈钢卡具，采取防变形措施（见图十一）。
图十一底板防焊接变形措施
2.4.5储罐底板的焊接顺序采用先焊短焊缝后焊长焊缝的顺序,详见第五章中焊接要求.
2.5罐底检验
罐底安装完毕后，应对安装质量进行检验。
罐底检验主要包括外观检验、尺寸检验和焊缝检验等。
2.5.1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、超过规范要求的凹坑。
钢板表面不得有大于等于1mm的凹痕。
☆所有焊缝必须饱满，搭接焊缝腰高不低于10mm，焊缝外观不得有气孔裂纹、夹渣，凹陷深度最大不得大于0.5mm。
2.5.2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；
☆罐底成型后局部凹凸变形的深度不应大于变形长度的2%，且不大于50mm。
2.5.3焊缝检验
☆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。
☆无损探伤
对罐底边缘板每条对接焊缝外端300mm范围内进行射线探伤。
质量等级不得低于Ⅲ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200mm范围内，应进行渗透探伤。
3、储罐拱顶安装
该储罐罐顶设计为球形拱顶结构，包边角钢安装在顶层壁板上缘。
3.1施工工艺
储罐拱顶安装时，先安装储罐顶层壁板，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十三所示：
图十三
3.2胎具制作、安装
根据罐顶的曲率半径制作拱顶胎具，在储罐中间设置转轴桅杆，在桅杆上安装可旋转的套环，将拱顶胎具焊接在套环上，下部安装可旋转的滑轮，可以通过滑轮滚动让拱顶胎具饶着桅杆旋转，拱顶胎具高度应高于拱顶设计高度60mm，作为罐顶安装完毕支架拆除后，拱顶心下垂的余量。
胎具的制作及安装见下图十四:
图十四拱顶胎具制作及安装图
3.3罐顶组焊
3.3.1先组装第一层壁板，当立焊缝焊完后，找圆。
然后组焊包边角钢，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，角钢圈的对接焊缝应先焊接，随后焊接内侧的搭接间断焊，最后焊外侧的连接焊。
经检验合格后才能允许组装拱顶板。
3.3.2将放置在拖架的顶板划好搭接线。
3.3.3用吊车将单块顶板拖放在拱顶胎具上，沿划好的搭接线搭接，沿拱顶胎具的弧度将顶板敲打修整，使顶板与拱顶胎具紧密结合，固定、焊接。
再将预制好肋条在顶板内部焊接，先焊纵向肋条，后焊横向肋条。
3.3.4单块顶板本身采用对接焊缝，应符合焊缝间距不小于200mm的规定。
3.3.5顶板间焊接采用搭接焊，顶板搭接宽度允许偏差为±5mm。
3.3.6储罐顶板的焊接顺序，详见第五章焊接要求。
3.4拱顶附件安装
3.4.1在拱顶板上划出拱顶各附件的安装定位线。
3.4.2按安装定位线安装拱顶栏杆。
3.4.3按安装定位线测定透光孔、量油孔、液位计安装孔、温度计安装孔等的位置。
罐顶上的所有开孔，必须在焊接前进行加固。
罐顶与罐壁的透气孔在充水试验后方可开设。
3.5工装拆除
拱顶各组件安装完毕后，拆除壁板支撑角钢、中心环支撑架和拱顶胎具等工装，将连接处的焊疤打磨干净，弧坑较大时需补焊并打磨。
3.6检验
☆其相邻两顶板的上口水平度允许偏差，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，错边不应大于1mm，焊接角变形不大于6mm，周长偏差不大于10mm，对口间隙为3mm，检查全部合格后进行焊接。
☆罐顶成形不应有明显的凸凹，顶板的表面凹凸度用弦长不小于2m的样板测量，相邻顶板间的最大凹陷量不应超过25mm。
☆拱顶的强度，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。
4、储罐壁板安装
油罐底板安装完后，再在底板边缘板上安装顶层壁板和拱顶，最后安装储罐外壁胀圈组件，然后在顶层壁板外围围设第二圈壁板（预留两个收缩活口）。
在组装前，应对预制的壁板进行复检，合格后方可组装。
4.1支撑架制作及安装
为保证储罐安装水平度及罐体垂直度及方便施工、检验人
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