上海内浮顶储罐施工方案顶升法制作无排板图概要.docx
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上海内浮顶储罐施工方案顶升法制作无排板图概要
上海孚宝港务有限公司储罐区
及码头上部设施工程
内浮顶储罐施工方案
中国化学工程第六建设公司
二○○三年四月十七日
目录
1编制说明
2编制依据
3施工方法及技术措施
3.1施工程序
3.2预制加工
3.3组装焊接
3.4罐体检验及试验
3.5罐体防腐施工
4劳动力计划
5工机具使用计划
6施工手段用料计划
7质量控制措施
8安全及文明施工
1编制说明
上海孚宝港务有限公司储罐区共有内浮顶罐13台，其最大容积为5600m3。
罐体为普通C·S钢板材料，单台最大重量193.6吨，全部采用现场制造，各浮顶罐特性见下表。
序号
罐编号
物料
容积（m3）
罐型
材质
直径（m）
高度（m）
重量（t）
设计温度（℃）
设计压力（mbar）
1
D-03TK008
苯
5000
内浮顶
C-5
17.85
20
173.25
90
+100/-5
2
D-03TK010
苯
5000
内浮顶
C-5
17.85
20
173.25
90
+100/-5
3
D-03TK002
丙酮
2000
内浮顶
C-5
11.89
18
74.14
90
+100/-5
4
D-03TK004
丙酮
2000
内浮顶
C-5
11.89
18
74.14
90
+100/-5
5
D-03TK006
丙酮
2000
内浮顶
C-5
11.89
18
74.14
90
+100/-5
6
G-02TK005
苯
5600
内浮顶
C-5
18.5
21
193.6
90
+100/-5
7
G-02TK007
苯
5600
内浮顶
C-5
18.5
21
193.6
90
+100/-5
8
H-05TK001
THF
2790
内浮顶
C-5
14.9
16
89.1
90
+100/-5
9
I-03TK001
甲醇
2750
内浮顶
C-5
14.8
16
89.1
90
+100/-5
10
I-03TK003
甲醇
2750
内浮顶
C-5
14.8
16
89.1
90
+100/-5
2编制依据
2.1上海孚宝港务有限公司包储顶目初步设计；
2.2《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128-90
2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
2.4《石油化工立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》SH3064-92
3施工方法及技术措施
罐体制作采用倒装法施工，即采用先底、顶，后罐壁的方法，具体施工过程和控制措施如下：
3.1施工程序
材料验收→放样下料→预制→基础验收→底板组焊及试验检验→最顶层带板组焊→拱顶组焊→倒数第二层带板组焊→钢结构、梯子平台及附件施工→罐体试验→内浮顶安装→罐体防腐→竣工验收。
3.2基础验收
3.2.1基础表面尺寸要求见表3-1。
3.2.2以基础中心为圆心，以不同直径作同心圆，将各圆周分成若干等分，在等分点测量基础表面的标高，同一圆周上的测点，其测量标高与计算标高之差不得大于12mm；检查基础表面凹凸度的同心圆直径及测量点数，见表3-2。
基础表面尺寸允许偏差
表3-1
复验内容
允许偏差（mm）
测量工具
中心坐标
不应大于20
经纬仪、卷尺
中心标高
不应大于20
水准仪
沿圆周方向每10m内任意两点不应大于10
整个圆周上任意两点不应大于20
水准仪
水准仪
基础表面凹凸度
不超过25
水准仪
基础坡度
一般地基为15／1000，对软弱地基一般不应大于35／1000，沉降基本稳定后，坡度应小于6／1000
水准仪、盘尺、直尺
基础表面凹凸度的同心圆直径及测量点数
表3-2
园心直径（m）
测量点数
φ1
φ2
φ3
φ1
φ2
φ3
7.12
14.25
21.37
8
6
24
3.3预制加工：
施工前对罐体需要进行预制，具体如下:
内容
下料
煨弯
卷板
剪板
坡口加工
预焊
顶板
√
√
√
顶板管口
√
√
梯子平台
√
√
√
底板
√
壁板
√
√
√
3.3.1罐顶板预制
3.3.1.1罐顶下料依据施工图下料，采用氧乙炔焰半自动切割机切割。
罐顶弧形板采用胎具压制加工成形，现场拼装。
因为该板压制后有一定的反弹，该胎具的半径应比拱顶板的弧形半径小20mm。
3.3.1.2罐顶弧形板每隔1米的距离加压一次，成型后的拱顶板必须用长L=2m的弧形样板检查，不合格的部位需重新压制。
成型后的顶板需放置在专用胎具上。
3.3.2壁板加工
3.3.2.1壁板加工采用半自动氧乙炔焰切割机加工，壁板加工尺寸根据实际采购的钢板板幅进行排板，板边加工采用机械刨边。
3.3.2.2壁板采用卷板机卷制，卷制成型的板需用弦长L=2m的弧形样板检验。
3.3.2.3卷制合格后的壁板放置在专用胎具上，运至施工现场。
3.3.3罐底板加工
3.3.3.1罐底板采用半自动氧乙炔焰切割机加工，尺寸依据实际采购的材料板幅进行排版，并将下好料的板按排版图编号。
排版形式依据罐底施工图进行。
3.3.3.2边缘板按图示尺寸加工成型。
3.3.4管口及梯子平台预制
3.3.4.1管口及梯子平台按要求预制完成后现场安装。
3.3.5预制分工
3.3.5.1下料、煨弯、预焊在现场平台上进行。
3.3.5.2卷板、剪板均采用机械进行加工。
3.3.6相关技术说明
3.3.6.1底板在预制时的排料直径应按设计直径放大1‰~2‰（取2‰）下料。
3.3.6.2单块罐顶板预制拼装采用对接，每块顶板应在胎具上成型，焊好后脱胎。
3.3.6.3壁板的预制应根据排料图的规格和尺寸进行下料，预制的顺序应从最顶层壁板开始依次预制。
下料时每圈板的周长应按计算周长增加150mm的切割余量，以便调整罐的壁板周长。
3.4组装焊接
3.4.1罐底板组装
3.4.1.1底板组装分两部分进行：
边缘板组装和中幅板组装。
3.4.1.2罐组装前的设备基础必须满足设计和规范要求，并通过检查验收。
3.4.1.3在罐底板组装前的混凝土基础上，对边缘板的位置放线，才能就位，板号及位置应与施工图纸相符。
3.4.1.4中幅板全部是搭接，为防止焊接变形，应由外到内先焊短焊缝，后焊长焊缝，初层焊道应采用分段倒退焊或跳焊法。
3.4.2液压提升机安装
3.4.2.1提升机分两部分：
1、液压油泵系统。
2、液压提升架。
3.4.2.2顶升机有关参数（见表3－2）。
液压顶升机参数
表3-3
数量
（台）
外形尺寸
（mm）
自重
（t）
顶升能力
t/台
顶升速度
（mm／min）
最大顶升高度（m）
18
800×750×3256
0.9
16
100
1.8
3.4.2.3负荷分析：
罐壁重：
Q1＝141300Kg
顶板重：
Q2＝33277Kg
梯子、平台、栏杆重：
Q3＝5744Kg
胀圈、弧型板及其他材料：
Q4＝3800Kg
∑Q＝Q1+Q2+Q3+Q4=184121Kg
顶升机总额定顶升负荷288000kg，顶升机实际负荷为额定负荷的63.9％。
顶升机使用台数为18台，沿圆周均布间距以5m左右为宜，每台顶升机负荷10229Kg。
3.4.2.4需要提升的重量为184.12吨，该提升系统能力为288吨，其布置如下（见图3-1、图3-2）。
3.4.3罐壁最顶层带板组装施工顺序为先组装最顶层及倒数第二层带板，组装完后组装罐包边角钢，吊装采用25吨汽车吊。
用临时工装卡具调整壁板之间的间隙，防止焊接变形。
3.4.4罐顶板制作安装
3.4.4.1罐顶板胎具制作与安装
·胎具立柱
除中心柱和位于φ2圈内的支柱用φ89＊4钢管外，其余立柱全部采用φ76＊3.5钢管制作，支柱布置示意图见下图所示。
立柱长度按下式确定:
L＝H＋H拱－（h+△+δ+δA）
式中：
H－最上两层壁板的实际高度，依据罐的制作排板图
H拱－罐的拱顶高度
h－罐不同位置的坡度增高，由顶圈位置计算确定，计算公式为：
h1=R－√R2－（φ/2）2；
Δ－各立柱位置的坡度增高，由立柱位置确定
δ－顶圈板板厚，中心顶圈厚度10mm，其余8mm
δA－顶板筋板宽度
·所有储罐垫板一律采用[12.6槽钢，与底板相连的垫板一律用δ＝10mm（100＊100）钢板。
立柱根数以位于同一圆周内的立柱间距不大于2m来确定。
·胎具斜支撑：
斜支撑用于各立柱的稳定支撑，安装时由内向外支顶，每根立柱一般设置2根斜支撑，斜支撑用φ76＊3.5钢管，其长度约等于立柱长度的1.4倍。
·胎具顶圈：
顶圈由钢板下料制作成环，安装于立柱顶部，圈宽100mm，厚10mm和8mm（中心顶圈厚10mm）。
顶圈制作尺寸现场安装时决定。
为了保护储罐底板，所有与底板连接的立柱和支撑底部均设垫板（δ=10mm、100＊100mm2钢板）与底板点焊。
3.4.4.2罐顶板由中心顶板和多块半瓜片板组成,焊缝均为上、下、左、右搭接焊缝，内部用加强筋板及连接板连接成一整体。
3.4.4.3中心柱安装，如下图：
3.4.4.4拱顶拼装在现场进行，吊装时采用对称吊点进行，防止中心立柱受力不均匀。
3.4.5在罐壁倒数第二层至最下层带板顶升组装焊接时，罐各带板间附件安装的组装顺序如下：
围板→立缝焊接→顶升→环缝点焊→最后一道立缝组对焊接→环缝焊接→松开起升系统并降低至起始位置→切割胀圈→补焊部分未焊接的部位→焊接胀圈。
3.4.5.1胀圈制作安装示意图如图3-4.
3.4.5.2倒数第二层至最下层带板依次组装焊接，每带板焊接完成后，根据要求经检验垂直度、椭圆度、直径、焊缝外观及焊缝内部质量等合格后，才能进行提升。
提升前，各带板上的预焊件必需完成，且经检验合格。
3.4.5.3由于起升随着高度的增加重量会增加，在每次起升前应该仔细检查提升机的外观及焊缝，检查油压系统、千斤顶及锁紧装置是否有泄露、裂纹等情况。
3.4.5.4操作平台的搭设：
为方便罐体组对焊接，围绕罐基础四周应搭设牢固的操作平台，高度以方便操作为宜，一般为离罐底800mm~1200mm，内外搭设。
3.4.6内浮顶安装（由于资料不全，待资料齐全后补充）。
3.4.7梯子平台安装：
平台安装难度不大，但是部分结构需要在吊车允许的范围内提前安装。
3.4.8罐体开孔及管道安装
按照图纸的方位要求进行施工，尽量避免由于焊接变形造成罐体局部塌陷。
3.4.9焊接及及检验
3.4.9.1储罐本体焊缝采用CO2气体保护焊进行焊接施工，其余部分（梯子、平台、栏杆等）采用手工电弧焊焊接，焊丝选用H08Mn2A，电焊条选用J422（E4303）。
3.4.8.2焊接工艺参数见表3-3
焊接工艺参数
表3-3
焊接方法
焊接位置
焊接电流
焊接电压
备注
CO2气体保护焊
罐体
150-200A
22±2
焊丝1.5-2mm
手工电弧焊
接管及附件
1
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