100立方和200立方储罐施工组织设计.docx
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100立方和200立方储罐施工组织设计
甘谷驿采油厂沙家沟空气泡沫站
100立米、200立米拱顶罐制安
施
工
案
编制人：
审核人：
批准人：
金平化建设有限公司
2015年7月12日
1、工程概况及编制依据
1.1工程概述
项目名称：
甘谷驿采油厂沙家沟空气泡沫站工程
建设地点：
市甘谷驿镇沙家沟
建设单位：
延长油田股份公司甘谷驿采油厂
本案适用沙家沟空气泡沫站工程1台200m3原水罐、1台100m3清水罐、1台100m3泡沫罐的现场预制、组装。
储罐规格及重量如下表：
序号
名称
罐体径/尺寸（mm）
罐体高度
（mm）
材料
备注
1
200m3拱顶罐
Φ6720
7088
Q235-A
1台
2
100m3拱顶罐
Φ5330
6097
Q235-A
2台
1.2编制依据
《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规》GB50128-2005
《油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》SH/T3530-2001
《现场设备、工业管道焊接施工及验收规》GB50236-98
《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000
《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000
《压力容器无损检测》JB4730-2005
《工程建设交工技术文件规定》SH3503-93
《钢融化焊对接接头射线照和质量分级》GB3323-87
《焊接接头的基本形式与尺寸》GB985-88
《油化工工程焊接工艺平定标准》SHJ509-88
《中低压化工设备施工及验收规》 HGJ201-83
《油化工施工安全实施规程》 SHJ3505–99
施工图纸。
2、施工准备
2.1施工技术准备
1、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，明确储运
建设工程相关专业配合要求。
、
（1）对施工图进行三级会审，并做详细记录，施工案经业主批准且进行详细安全技
术交底，施工记录表格齐全。
（2）工程所用材料，均要有合格的质量证明书。
若对材质合格证明书或货物有疑问时
须进行复验，无合格证的材料不得使用。
检查材料的表面质量，表面应无重锈蚀、损伤及表面裂纹、分层、重皮等缺陷。
（3）做好基础检查验收工作，基础应符合设计和规要求，并结合土建交工资料进行
检查和验收，做好检查验收记录。
基础验收合格并经业主同意可进行罐底的施工。
（4）预制加工前要根据图纸、材料规格及施工规的要求绘制贮罐排版图。
所有切割
成型的专用钢板和罐顶支撑构件，在包装起运前按制造图注上标记。
2.3施工机具准备
（主要施工机具计划）见表一、
拱顶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
倒链
3t
台
10
3
真空泵
台
1
4
螺旋千斤顶
10t
台
5
5
射吸式割炬
H10-6A
把
2
6
电动角向磨光机
SIM-150A
台
10
7
电动角向磨光机
SIM-100A
台
5
8
电焊机
台
8
9
焊条烘干箱
ZYHC-30
台
1
10
焊条保温桶
台
8
表二油罐制作安装检测设备表
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
台
1
2
水准仪
DS1
台
1
3
压力表
φ2002.5Mpa1.5级
块
2
4
真空表
φ150–0.1Mpa1.5级
块
2
2.3施工现场准备
施工场地应设置：
材料、半成品存放场地；加工场地、办公设施等。
场地应平整，道路应畅通，临时用水、用电线路应按要求敷设。
3、施工程序
交工验收
基础验收
罐底防腐、铺设
顶圈壁板组装
罐底焊接
边缘板探伤
包边角钢组装
纵缝焊接
拱顶组装
拱顶焊接
水平、椭圆、垂直检查
临时拱顶支架组装
抱杆顶升装置安装
第二圈壁板组装
纵缝焊接
顶升顶圈壁板
环缝焊接
中间各圈壁板组装
纵、环缝焊接
无损检测
底圈壁板组装
与底板角焊缝焊接
充水试验
无损检测
基础沉降观测
罐体防腐
罐顶护栏焊接接
罐底抽真空检漏
4、储罐预制
4.1底板预制
（1）罐底排版
底板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求：
底板排板直径应比设计直径大1.5～2/1000。
罐底由中幅板和边缘板组成，边缘板的径向宽度、在罐壁侧至罐底搭接缝之间不得小于700mm，伸出罐壁外侧不得小于50mm。
并应在圆向均匀布置。
底板任意相邻焊缝之间的距离应大于200mm。
罐底边缘板之间为对接连接，下面加垫板。
中幅板之间采用搭接。
（2）罐底预制
主要是弓形边缘板和中幅边缘板的切割。
罐底中幅板和罐底边缘板采用净料预制，采用半自动火焰切割机切割。
测量部位
允偏差（mm）
长度AB、CD
±2
对角线之差AD—BC
≤3
宽度AC、BD、EF
±2
弓形边缘板尺寸允偏差：
弓形边缘板尺寸测量部位图：
E
AB
CFD
（3）罐底板除锈、防腐
下料切割后的底板局部凹凸度不得大于变形长度的1%，且不大于20mm，若超过此要求必须进行平整，对接缝处的坡口及上下表面离坡口20mm围进行除锈和氧化皮的清除。
罐底板与基础接触的一面应喷砂除锈，除边缘50mm外的部分涂刷环氧煤沥青漆两道。
4.2壁板预制
（1）壁板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求：
各圈壁板的纵向焊缝宜向同一向逐圈错开，相互错开的距离宜为板长的1/3，且不得小于500mm。
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200mm。
壁板开接管或开接管外补强板外缘与罐纵向焊缝之间的距离，不得小于200mm；与罐环向焊缝之间的距离不得小于100mm。
（2）壁板预制主要为板料检验、切割下料和滚圆三个过程。
在预制厂进行，工艺流程
如下：
壁板尺寸允偏差：
测量部位
允偏差（mm）
板长≥10m
板长≤10m
宽度AC、BD、EF
±0.5
±0.5
长度AB、CD
±1
±1.5
对角线之差
AD-BC
≤2
≤2
直线度
AC、BD
≤0.5
≤0.5
AB、CD
≤1
≤1
壁板尺寸测量部位图：
AEB
CFD
200m3拱顶罐壁板共4带，从上到下的厚度（mm）依次为：
6、6、6、6。
100m3拱顶罐壁板共4带，从上到下的厚度（mm）依次为：
5、5、5、5。
壁板卷制时，应在滚板机上用弧形样板检查，其间隙不得大于4mm。
（样板长度不能小于2米）。
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。
见下图
（5）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。
见下图
4.3顶板预制
拱顶板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求：
顶板任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm。
拱顶的顶板下料后，宜在胎具上拼装成形，胎具制作成与顶板的拱型向正好相反，
然后将顶板放在胎具上，将加强筋焊在顶板上，焊好后脱胎，并用弧形板检查，间隙不得大于10mm。
4.4其它构件预制
弧形构件的加工用弧形板检查，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%，且不得大于4mm。
热煨成型的构件，不得有过烧、变形现象，其厚度减薄量不得超过1mm。
4.5预制件经检查合格后编号，应有清晰的标志。
标志采用油漆书写的办法，不得使用打钢印的办法，标记要做好记录。
所有板材下料后应打磨掉飞溅、油污、氧化铁。
5、储罐安装
5.1基础验收
油罐底板安装前，对油罐基础复测，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要求。
基础表面尺寸复查应符合下列规定：
1）基础直径允偏差为±20mm，支撑罐壁的基础环墙椭圆度允偏差为±20mm；
2）基础中心标高允偏差为±20mm，基础环墙表面标高允偏差为±20mm；
3）基础环墙表面每10m弧长任意两点的高差不得大于7mm，整个圆长度任意两点的高差不得大于13mm；
4）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法检查：
以基础中心为圆心，以不同直径做同心圆，将各圆圆分成若干等份，在等分点测量沥青砂层的标高。
在同一圆的测点，其测量标高与计算标高之差不得大于12mm。
5.2基础放线
用经纬仪和钢卷尺配合，在油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。
通过油罐基础轴线和中心用粉线弹出油罐十字线，并用油漆作出标记。
5.3罐底板的铺设与焊接
5.3.1基础验收合格后，将底板下表面除锈并按要求涂环氧煤沥青漆，每块底板边缘50mm不涂。
才能开始底板铺设。
5.3.2罐底板铺设顺序为：
先铺设边缘板，然后铺中幅心板，中幅板铺设时应自中心向外，注意确保搭接量。
5.3.3底板拼成整体，点焊定位，点焊长度30～50mm，间隔300～500mm，点焊顺序按5.2.5执行。
但长焊缝尽量用卡具固定，或在能定位的情况下尽量减少定位焊的的数量。
待短焊缝焊完之后再进行加固。
5.3.4底板焊接顺序
底板焊接应采用收缩变形最小的焊接顺序进行焊接；尽量确保罐底焊后趋于平整；
a）先焊接中幅板的短焊缝；
b）焊接中幅板的长焊缝，由中心向外分段退焊；
C）焊接边缘板的对接缝，隔缝跳焊；
d）罐体倒装完毕后，焊接底圈壁板与边缘板的环形角焊缝；
e）最后焊接罐底中幅板和边缘板的搭接焊缝。
5.4罐壁第一带板组焊
5.4.1在底板边缘板上，每隔3～4米安放一个高80～100mm的支墩，支墩找平后在支墩上划出罐体直径组装圆线，并在罐壁组装圆线上焊上角钢挡块，以便提升壁板就位协助找圆。
5.4.2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，点焊固定。
并调整好罐壁的垂直度，尽量让磁力线锤的测量读数下口比上口大2˜3mm。
然后在罐壁的侧与地板之间加丝杠支撑固定。
在对纵缝施焊之前要在纵缝上每隔300˜350安装一块防变形的马板。
马板长度在1000˜1200mm之间，厚度不小于12mm。
5.4.3该圈的壁板组对时考虑到角钢圈与壁板焊接后的收缩量及罐顶与角钢圈焊接时的收缩量在组对该圈时应该让上口的长比下口的长大60mm。
5.4.4按焊接工艺的要求，进行罐壁纵焊缝的焊接。
5.5罐拱顶组装
5.5.1在顶圈壁板焊接完并检查合格后，安装包边角钢。
5.5.2拱顶板的安装，按下列程序进行：
（1）在罐设置三圈组装拱顶的临时支架。
支架的位置应避开拱顶环向筋。
中间的中心柱在设置时应比理论高度高出40˜50mm。
以防止顶盖成型后中间出现苹果腚的形状。
（2）在临时支架上，划出每块顶板的位置线，并焊上组装挡板。
（3）组装纵向筋和环向筋。
（4）拱顶组装时，在轴线对称位置上，先组装四块预制拱顶板，调整后定位好，再组装
其余拱顶板，并调整搭接宽度，搭接宽度允偏差为±5mm。
先焊接拱顶侧间断焊缝。
最后焊接拱顶板外部搭接角焊缝。
（5）安装拱顶中心顶板，透光、人、平台及护栏等。
（6）罐顶板所有接缝在上表面进行焊接，并为连续满角焊。
顶板焊接成形后，用弧形样板检查，间隙不得大于15mm。
5.6罐壁组装
罐体组装时加胀圈，将抱杆安装、固定好
5.6.1起重量G的确定
计算所需抱杆之前，应确定最大起重量G（吨）
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胀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
5.6.2抱杆数量n的确定
当选用10吨倒链时，抱杆数量n按以下原则确定
①n0≥G总／8
②n0≥Dπ／4
式中：
D--储罐直径
取上两式中n0较大者，由此确定抱杆数量n
5.6.3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h3
5.6.4抱杆规格的选定
抱杆一般选用20#钢管制作。
在确定钢管规格的过程中，需认真核算抱杆截面的正应力及抱杆在规定载荷的偏心作用下的整体稳定性。
5.6.2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，在对称小抱杆向开，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。
5.6.5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。
5.6.6罐壁组装时，应使壁平齐，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）罐壁的铅垂允偏差，不应大于3mm。
5.6.7罐壁焊接顺序：
a）围板组装采用点焊固定；
b）围板外侧纵缝焊接；
c）罐体提升后，纵缝侧分段退焊；
d）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，沿同一向分段退焊；
e）底圈壁板与罐底边缘板之间的角焊缝。
5.6.8其它构件及附属设备的安装
5.6.8.1安装开接管，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，螺栓的分布应跨中。
5.6.8.2所有配件及附属设备的开、接管、垫板，应在贮罐总体试验前安装完毕，并对开补强圈通以0.1MPa压缩空气进行气密性试验。
5.6.8.3梯子平台的安装要求，按《钢结构工程施工及验收规》GB50205-95执行。
6、焊接
6.1焊工
参加贮罐施工的焊工，须持有质量技术监督部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证。
合格证项目应与施焊的钢种、焊接法和焊接位置相符。
6.2焊材及焊接机具
6.2.1焊接采用电弧焊，焊条牌号：
Q235-A之间用J427。
6.2.2焊材质量合格证各项数据必须齐全。
6.2.3焊条由专人负责烘干、发放、回收等工作，其保存条件：
相对湿度≥60%；温度≥10℃，并做好详细记录。
6.2.4施工用的焊接机具设备应性能完好，经检查合格后投入运行。
6.2.5焊工应配置合格的焊条保温筒，焊条重复烘干的次数不应超过两次。
6.3施焊环境
当焊接环境出现下列情况之一时，应采取有效的防护措施，可进行焊接：
雨天；风速超过8m/s；相对湿度在90%以上。
6.4焊缝外观检查
6.4.1全部焊缝应进行外观检验，表面质量要符合规JB4730-2005焊缝表面质量中Ⅲ、Ⅳ级焊缝的标准。
6.4.2焊缝表面不允有裂纹、气、夹渣和弧坑等缺陷，表面不应有急剧的形状变化，而应平滑过渡。
6.4.3对接焊缝的咬边深度，不得大于0.5mm；咬边的连续长度，不得大于100mm。
6.4.3焊接检查人员应及时做好气象和焊接记录。
6.5焊缝无损检测
焊缝外观检查：
全部焊缝应进行外观检验，表面质量要符合规JB4730-2005焊缝表面质量中Ⅲ、Ⅳ级焊缝的标准。
焊缝表面不允有裂纹、气、夹渣和弧坑等缺陷，表面不应有急剧的形状变化，而应平滑过渡。
对接焊缝的咬边深度，不得大于0.5mm；咬边的连续长度，不得大于100mm。
焊接检查人员应及时做好气象和焊接记录。
罐壁板（件1-2）与相邻罐壁板的对接焊缝应进行100%射线检测。
T型接头100%探伤检测。
底圈壁板与罐底边缘板焊完后，应对罐角焊缝进行渗透探伤或磁粉探伤。
6.6焊缝返修
6.6.1经检查出现不合格的焊缝，应由焊接检查员明确标出返修的部位，并将缺陷的性质、程度详细告诉返修的焊工。
6.6.2焊缝部缺陷返修时，如动用碳弧气刨的应打磨后经着色检查，再行补焊。
补焊长度不能短于50mm。
6.6.3同一部位返修次数超过两次时，应由焊接工程师制定返修工艺，并在现场指导返修工作。
7、储罐整体组装检查
罐壁组装焊接后，对罐体几形状和尺寸进行检查，应符合下表规定：
项目
允偏差（mm）
检验法
罐壁高度允偏差
〈5/1000H
钢尺测量
罐壁铅垂允偏差
〈4/1000H
吊线测量
底圈壁板表面半径允偏差
D〈12.5
±13
钢尺、样板
12.5〈D〈45
±19
罐壁的局部凹凸变形
厚度〈25
〈13
吊线、样板
〉25
〈10
罐底局部凹凸变形
〈2/100L，且〈50
罐底拉线检查
固定顶局部凹凸变形
〈15
用弧形样板检查
8、储罐充水试验
储罐的充水试验应在各部件安装完毕并经真空检查合格后进行。
8.1罐底的密性试验。
8.1.1罐底密性试验前应清除一切杂物，除净焊缝上的铁锈，并进行外观检查。
8.1.2罐底采用真空法试漏，真空箱真空度不应低于53Kpa（400mm汞柱），以焊缝不出现气泡为合格。
8.1.3用真空法试漏检验不到的焊缝，可采用煤油试漏或渗透检查。
8.2罐壁、罐顶的密性和强度试验,罐顶稳定性试验。
8.2.1罐壁的密性和强度试验均采用罐充水来检查，试验用水温度不得低于5摄氏度。
8.2.2充水前，应将全部透光打开，充水试验应始终在监视下进行，充水过程中要注意观测基础沉降情况，当基础沉降量超过设计规定时，必须停止充水，并检查罐体有无渗水和显著变形。
8.2.3罐充水时，禁止锤击。
罐壁中若有渗漏现象，应将水位降至渗漏处300mm以下修复，修复后重新充水试漏。
8.2.4罐体试验时，应防止由于气候变化造成罐压力的突然波动，并随时注意控制压力做好安全措施。
8.2.5当罐充水高度在设计最高液位下1m时，进行缓慢充水升压，当罐空间压力达到设计试验值时，暂停止充水，并在罐顶焊缝表面上涂以肥皂水，若未发现气泡,罐顶无异常现象，则认为罐顶密性及强度试验合格,试验后立即恢复常压,使罐顶与大气相通。
8.2.6罐顶密性和强度试验合格后，当充水高度接近设计最高液位时，在所有开口封闭的情况下放水，待负压达到设计试验负压后，再向罐充水，使罐空间恢复常压，并将罐顶透光打开，此时，检查罐顶无残余变形和其它破坏现象，则认为罐顶的稳定性试验合格。
8.2.7充水达到最高操作液位后，保持48小时，如无异常变形和渗漏，罐壁的密性和强度试验即为合格。
8.2.8贮罐放水前，应将透光打开，以免造成真空把贮罐抽瘪。
8.2.9贮罐放水时，放水管口应远离基础，以防地基基础浸水。
8.3基础沉降
8.3.1在注水之前，应在罐底部基础上设置至少4个基础沉降观测点。
8.3.2在以下时间进行基础沉降情况的观测及记录：
充水前；
水位达到最大水位的1/3；
水位达到最大水位的2/3；
充满水后；
充满水后48小时（48小时每8小时观测记录记录一次）；
罐水全部放空后。
8.3.3当观测到数值较大的基础沉降时，应停止灌水。
同时与基础设计部门和施工部门联系，采取措施，并得到设计部门同意后，可继续注水。
整个基础的不均匀沉降量不得大于25mm。
在10米弧长围，任两点之间的沉降差不得超过13mm，整个罐体边任意两点之间的沉降差不得大于25mm。
9、防腐
1、罐底板外壁：
除锈等级达到Sa2.5级后，后刷881-X环氧富锌底漆（两道，干膜厚度≥80µm）+881-Z01环氧云铁中间漆（两道，干膜厚度≥100µm）（铁红色）+厚浆型环氧煤沥青面漆（两道，干膜厚度≥250µm）（黑色）。
2、罐外壁：
除锈等级达到Sa2.5级后，后刷881-X环氧富锌底漆（两道，干膜厚度≥80µm）+881-Z01环氧云铁中间漆（两道，干膜厚度≥100µm）（铁红色），保温采用离心玻璃棉板60mm厚，保护层采用镀锌瓦楞板。
3、罐拱顶板外壁、盘梯及栏杆等附件：
除锈等级达到Sa2.5级后，后刷881-X环氧富锌底漆（两道，干膜厚度≥80µm）+881-Z01环氧云铁中间漆（两道，干膜厚度≥100µm）（铁红色）+881-Y01丙烯酸聚氨酯面漆（两道，干膜厚度≥80µm）（艳绿色）；
4、罐壁、罐拱顶壁、罐底板壁：
除锈等级达到Sa2.5级后，后刷881-X环氧富锌底漆（两道，干膜厚度≥80µm）+环氧玻璃鳞片面漆（三遍，干膜厚度≥300µm）。
10、质量控制与检验计划
10.1质量目标
总目标：
优良，总体达到合格标准。
焊接一次合格率：
>95%
重大质量事故：
0
10.2质量控制要点
我公司在工程施工中坚持“质量第一”的针，坚持“用户第一”的服务宗旨，把工程的质量作为头等大事来抓，坚持贯彻执行我公司的质量针和GB/T19000-ISO9000系列标准，确保工程质量。
在本工程所设立的控制点上，要求施工人员做好自检和施工记录，检查人员要作好质量检查并予记录，在每个工序上坚持质量标准，格检查，确保工程总体质量。
贮罐施工过程主要控制点如下表所示：
层次代码
名称
检查等级
1.
焊工资格审查
A2
2.
材料质量证明文件检查及复验
A2
3.
基础交验
A2
4.
罐底板防腐检查
A2
5.
罐底及边缘板铺设检查
B
6.
边缘板焊缝检查
B
7.
中幅板底层焊道检查
B
8.
罐底焊缝检验
B
9.
罐底真空试漏
B
10.
预制构件检验
B
11.
第一节壁板安装检查
B
12.
罐顶组焊检查
B
13.
壁板组对检查
B
14.
壁板焊缝检查
B
15.
壁板焊缝无损检验
B
16.
大角焊缝检查
A2
17.
浮盘铺设检查
B
18.
浮盘焊接外观检查
B
19.
浮盘真空试漏
A2
20.
附件安装检查
B
21.
罐总体检验
B
22.
罐除锈检查
B
23.
防腐检查
A2
24.
罐
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