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5000m3储罐施工方案

抚顺石化80万吨/年乙烯工程公用工程和辅助设施项目化工常压罐区及泡沫站笨罐（223-T-0401A/B）制作安装工程

施工方案

编制（签字）：

岳彬

审核（签字）：

中油抚顺工程建设有限公司第二分公司

2008年3月11日

审批单位

审批意见

施

工

单

位

管

理

部

门

工程技术部：

安全部：

质检部：

主管经理：

监理单位

监理工程师：

厂

工

程

管

理

部

门

生产单位项目负责人：

甲方项目负责人：

甲方主管处长：

主管领导：

备注

一、工程概况

二、编制依据

三、施工前准备

四、主要施工程序和方法

五、质量保证措施

六、安全保证措施

七、施工组织机构

八、劳动力计划

九、施工机械及手段用料

十、施工平面布置图

十一、网络计划

一、工程概况

本工程为抚顺石化80万吨/年乙烯工程。

我单位承担公用工程和辅助设施项目化工常压罐区及泡沫站笨罐（223-T-0401A/B）制作安装。

单台储罐的主要设计参数如下：

公称容量：

5000m3

储罐形式：

拱顶罐

储罐内径：

φ21000mm

罐壁高度：

16580mm

主要工程实物量

序号

名称

位置

规格

材质

数量

（单台）

总质量

（单台）

备注

底板

中幅板

8*6000*1800

Q235-B

30张/16.145t

23.537t

边缘板

10*6000*1800

20R

14张/7.812t

垫板

5*1613*50

Q235-A

14张/0.044t

壁板

第一层

14*1800*6000

20R

11张/12.915t

57.187t

第二层

12*1800*6000

11张/11.069t

第三层

11*1800*6000

11张/10.146t

第四层

9*1800*6000

11张/8.301t

第五六层

8*1800*6000

22张/14.756t

第七八层

6*1800*6000

Q235-B

22张/11.066t

18.224t

第九层

6*1283*6000

11张/4.05t

第十层

6*1000*6000

11张/3.108t

罐顶

顶板

δ=6

Q235-B

24块/17.468t

19.881t

筋板

δ=8

2.413t

二、编制依据

本施工方案的编制以汽油中间罐的技术参数为依据，同时参照国家及行业标准和规范。

1、GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》

2、GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》

3、GB6654-96《压力容器用钢板》。

4、JB/T4730-2005《承压设备无损检测》。

5、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》

6、GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

7、设计、施工图纸。

三、施工前准备

1、施工组织机构

施工负责人：

田宝海

质检员：

杨伟

安全员：

樊秋彬

施工员：

岳彬

罗玉波

齐俊杰

时广军

2、施工总体部署

2.1施工总体思路

罐主体采用倒装法施工，利用20台10t电动倒链提升。

该施工方法为我公司成型施工方法，施工过程中严格按程序施工，对于施工细节需认真对待，已确保工程高质量、高速度完成。

2.2施工程序

基础验收基础画线边缘板铺设边缘板外300mm焊接、探伤中幅板铺设、焊接、探伤第十层壁板组对、焊接探伤包边角钢组对、焊接“三度”检查罐顶开孔及附件安装第九层壁板组对、焊接第八至一层壁板组对、焊接、探伤第一层开孔及附件安装大角缝组对、焊接边缘板对接焊接龟甲缝焊接罐底真空试漏总体检查罐体严密性及强度试验罐底表面探伤验收

2.3施工总体质量目标

2.3.1单位工程验交一次合格率100%。

2.3.2单位工程优良率100%。

2.3.3手工焊接一次合格率>96%。

2.3.4油罐充水试验无渗漏、一次合格。

3、施工前技术准备

3.1熟悉和审查施工图纸、组织图纸会审。

3.2准备与本工程有关的规程、规范、图籍。

3.3对全体施工人员进行技术交底，使全体施工人员对本工程施工规模、图纸、施工难点、技术难点、质量要求都有个全面的了解。

4、施工人员准备

4.1对特殊工种进行技术培训。

4.2对全体施工人员进行计划、技术、安全的交底工作。

4.3针对本工程的技术难点对施工人员进行施工前培训。

4.4对施工人员进行必要的安全、防火方面的教育和安全防火措施的教育。

5、施工机具、材料准备

5.1组织预制构件、设备配件及非标设备加工。

5.2对施工机具进行检查、维修、保养，确保进场的设备全部为完好设备。

5.3编制材料计划，购买材料、配件，按照板材、型材、管材分类购置。

5.4材料管理：

为加强管理，防止材料混用、误用，各零部件必须标识，标明材料所在图号、件号、数量、字迹清晰，现场24小时设专人看管，防止材料丢失。

5.5材料存放：

标识后的材料要分门别类存放并用帆布遮盖以达防风、防雨的目的。

购进的材料要保证合格证明文件齐全，与实物对应，如有疑义进行复验。

6、生产、生活设施准备

6.1在现场搭设预制场、焊条库、材料、半成品堆放场、临时办公室、休息室、气体存放笼等，接通水源、电源、修好交通道路及排水设施。

6.2全面检查现场临时设施、供水、供电、施工机具、脚手架等安全措施。

四、主要施工程序和方法

1、储罐预制施工

1.1罐底预制

罐底板由中幅板及弓形边缘板组成，总重量约24t。

●罐底板预制前应绘制排版图。

排版图见图1-1。

●为了补偿焊接收缩，罐底的排版直径应按设计直径放大0.15%

●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。

●

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E1为8-12mm。

●按排版图进行号料，号料时应按排版图进行编号，并做好标记及检查记录。

●下料时用半自动火焰切割机切割下料。

●下料后使用角向磨光机对切割边缘进行打磨处理。

●罐底边缘板尺寸允差应符合下表的要求

测量部位

允许偏差

宽度方向ACBDEF

±2

长度方向ABCD

±2

对角线差AD-BC

≤3.0

坡口角度

±2.5°

●

罐底中幅板尺寸允差见下表。

测量部位

允许偏差

宽度方向ACBDEF

±1.5

长度方向ABCD

±1.5

对角线差AD-BC

±3.0

宽度方向AC、BD

≤1mm

长度方向AB、CD

≤2mm

坡口角度α

±2.5°

板长≥10m

板长＜10m

宽度AC\BD\EF

±1.5

±1.0

长度AB\CD

±2.0

±1.5

对角线

|AD-BC|

≤3.0

≤2.0

直线度

AC、BD

≤1.0

长度方向

≤2.0

曲率（样板长度2m）

与样板间隙≤3.0

坡口角度α

±2.5°

●罐底板的下表面应涂防腐涂料，边缘50mm范围内不刷。

●防腐后底板应按规格摆放整齐，随用随取。

1.2罐顶预制

单台罐顶板是由瓜皮板及中心板组成，材质为Q235-B，罐顶重量约为21.5t（含包边角钢和顶部平台），罐顶预制前应绘制排版图。

见图1-2

2000mm

2782mm

2000mm

302mm

9797mm

100000mm

（图1-2）

●罐顶任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm。

●单瓣拱顶板本身的拼接只允许对接并全焊透。

●排版图应根据材料规格和拱顶板的几何尺寸确定。

●按排版图进行号料，号料时应按排版图进行编号，并做好标记及检查记录。

●下料时，采用半自动火焰切割机切割下料。

●下料后使用角向磨光机对切割边缘进行打磨处理。

●制作一个钢制弧形胎具，在胎具上放出单瓣拱顶板的大样，将整瓣拱顶板进行拼接并与加强肋拼装成型，焊接时应防止变形。

钢板δ=10

罐顶单瓣成型胎具

●加强肋用滚板机和锤击成型，成型后用弧形样板检查，其间隙不应大于2mm。

●加强肋采用搭接，搭接长度不小于加强肋宽度的2倍，且采用双面满角焊。

●顶板成型后脱胎。

用弧形样板检查，间隙不得大于10mm。

●对焊后的焊道变形超标处进行调整，合格后在胎具上摆放整齐，防止变形。

罐顶存放及运输胎具如图：

8500mm

Φ89管

Φ108管

罐顶运输胎具

1.3罐壁预制

单台罐壁由10圈壁板组成，第一圈至第六圈壁板材质为20R，第七至十圈材质为Q235B，规格为1800*6000，重量约为75t。

（1）壁板预制前应绘制排版图。

排版图见图1-3。

●各圈壁板的纵向焊缝，宜向同一方向逐圈错开，其间距宜为板长的三分之一，且不得小于300mm。

●底圈壁板的纵向焊缝与罐底弓形边缘板对接焊缝之间的距离不得小于300mm。

●开孔和罐壁焊缝之间的距离：

a.罐壁厚度大于12mm，罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵环向焊缝之间的距离，应大于焊脚尺寸的8倍，且不得小于250mm。

b.罐壁厚度不大于12mm，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。

●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。

●壁板宽度不得小于500mm，长度不得小于1000mm。

（2）顶圈壁板除外，其他壁板考虑安装时，留两道活口，活口位置以壁板从一侧周长加长300mm，以便于封口时使用。

（3）按排版图进行号料，并且标识清楚，作好检查记录。

（4）下料采用半自动火焰切割下料。

壁板切割下料后尺寸偏差见下表：

测量部位

环缝对接（mm）

板长AB

（CD）＞10m

板长AB

（CD）＜10m

宽度AC、BD、EF

±1.5

±1

长度AB\CD

±2.0

±1.5

对角线

AD-BC

≤3

≤2

直线度

AC、BD

≤1

＜1

AB、CD

≤2

坡口角度α

±2.5°

（5）下料后，应采用角向磨光机对其边缘进行坡口加工。

（6）滚圆滚圆前认真检查板料的标记、规格、滚圆直径及卷曲的正反面是否正确，确认无误后方可滚圆。

滚圆前应设计制做胎具，放在滚板机出板一侧，以防因钢板太长而引起变形。

见下图。

进板方向

钢板在上下辊之间必须平放，使钢板的边缘与辊轴中线平行。

经过一次滚压后，上辊轴可下降5~8mm。

同时要经常用样板检查并注意随时调整，以免滚曲过度。

钢板滚圆后，立置在平台上，垂直方向用1000mm样板检查，其间隙不得大于2mm，开口部位为2.5mm；水平方向用弦长2000mm的弧形样板检查其间隙≤4mm.。

所有壁板滚圆后放在专用胎具上。

壁板滚制完成后，宽度方向上的变形采用下图所示方法进行矫正。

（7）将滚好的壁板分批放在胎具上，运抵现场，放置时同样放在胎具上，以免发生变形。

（8）壁板的预制顺序为从薄到厚。

（9）预制结束后将壁板放在弧形胎架上以便运输，包装如图

（10）罐壁板运输胎具如图

5500mm

Φ89管

Φ108管

1.4构件预制

（1）包边角钢采用∠90*10材质为Q235A。

●角钢的成型加工采用滚板机加工圆弧。

●加工后在平台上对超标处进行调整，并在平台上放出圆梁的大样进行预组装。

（2）盘梯应在现场整体预制，组焊完成后，整体吊装就位。

2、储罐安装施工技术措施

2.1基础复测

●在油罐安装前，必须按土建设计文件和相关规定对基础进行检查验收。

●应检查油罐基础的中心坐标，中心标高，基础表面径向平整度，基础表面沿罐圆周方向平整度，基础表面凹凸度，支撑罐壁的基础表面内径、水平度、沥青沙层的平整度及沥青沙层的外观质量。

●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。

●储罐基础应符合下列规定：

1）基础中心标高允许偏差为±20mm。

2）支承罐壁的基础表面每10m弧长内任意两点的高差不应大于6mm，且整个圆周长度内任意两点的高差不应大于12mm。

3）沥青砂层表面应平整密实，无凸出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。

可从基础中心向基础周边拉线测量，基础表面每100m2范围内测点不应少于10点，基础表面凹凸度不应大于25mm。

2.2罐底安装

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20R，中幅板厚度为8mm，材质为Q235B。

弓形边缘板连接形式为带垫板对接。

中幅板连接形式为搭接，搭接宽度为40mm，允许偏差±5mm，搭接间隙不大于1mm。

中幅板与弓形边缘板的连接形式为搭接，搭接宽度为60mm。

●按图纸标定的方位，在基础上划出两条互相垂直的中心线。

●按排版图，首先铺设罐底中心板，并在中心板上画出十字线，十字线应与基础中心线重合，在罐底的中心打上冲眼，并做出明显标记。

●画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），并进行射线探伤，合格后磨平罐壁板所在位置的焊道。

●按排版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上面。

●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20mm。

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

●罐壁板组装前，应对壁板预制质量逐张进行检查，不符合预制要求的应重新校正，校正时，应防止出现锤痕。

●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点焊一个内挡板。

●按排版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。

●围板时，设置壁板斜撑及壁板垫块，如图2.3-1所示。

在罐底及罐壁之间每隔1m垫一个槽钢垫块，以便于下口水平的控制及电焊条把线的进出、焊接时烟气

的排放。

罐壁板

挡板

壁板垫块

罐底板

2.3-1

●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。

●包边角钢的安装应将预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。

●包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离，不应小于200mm。

●罐壁板焊缝及坡口形式如图:

60o±5o

1mm

3mm

罐壁内侧

罐壁纵焊缝坡口形式（S≤10）

50o±5o

1mm

S/3

3mm

罐壁内侧

60o±5o

罐壁纵焊缝坡口形式（S>10）

1mm

50o±5o

罐壁内侧

罐壁纵焊缝坡口形式（6≤S1＜12）罐壁纵焊缝坡口形式（S1≥12）

2.4罐顶安装

●设置拱顶组装临时支架如图2.4-1所示。

●在包边角钢和临时支架上画出拱顶组装位置线，并焊上挡板。

●先组装轴线对称位置的四片瓜皮板，定位焊后在组装其余瓜皮板。

●加强筋不得与包边角钢相焊。

●全部焊完后拆除临时伞架。

●安装拱顶中心板、透光孔等。

●焊接成型后，用样板检查，间隙不大于15mm。

中间支撑环梁

中心支撑环梁

罐顶

2.4-1

2.5罐壁安装

罐壁的施工采用倒链倒装提升法，由于倒装，因此需要在基础环墙及基础上留一个500mm*500mm的出入孔，以便于施工人员的出入。

（1）倒装时各次提升的重量

序号

约提升重量（t）

备注

第一次提升

第二次提升

第三次提升

第四次提升

第五次提升

第六次提升

第七次提升

第八次提升

第九次提升

100

第十次提升

112

（2）工装设计制作准备

●该罐的最大提升重量约为112t（包含胀圈等工装设备），乘以1.3的系数，因此最大提升重量为145.6t，需要用20台10t的电动倒链。

●设置20个提升柱，每相临两个提升柱之间用3分钢丝绳连接拉紧。

3分钢丝绳

边柱

罐壁

提升柱均布示意图

●背杠需要保证罐壁安装成型良好，又要担负提升罐体重量，因此用[20a槽钢对扣滚制而成，并配以10台20t千斤顶配合使用。

●当罐顶板及第一圈壁板安装焊接完毕后，拆除罐顶胎具，然后组装罐体顶升用具，即20根立柱均布在罐底，应靠近罐壁（由于立柱比第一圈壁板高，应在立柱放置地点预先在罐顶上开好600×600mm的洞口，20个）立柱均匀分布在罐底.同时组装好胀圈。

并在每根立柱后面焊接加固钢管如下图所示。

（钢管规格为φ108*500020根，φ89*350040根）

罐顶

起重机

起吊

边柱

包边

角钢

罐壁

]

斜支撑

]

胀圈

●罐内提升过程中平衡设施由钢丝绳及其配套附件组成。

Ф300

200

Ф219×8

Ф60

图2.-4立柱结构图

A视图

H=3000

4块--80×80×8

B-B剖视图

注：

L尺寸应确保手拉葫芦转动灵活；立柱根数的选择：

n=1.05×Q/P（n—立柱根数），Q—储罐最大起重量t，P—单个手拉葫芦起重量t。

●利用电动葫芦和壁板下部的胀圈，使已装壁板随胀圈一起升到预定高度。

其提升示意图如下：

提升罐体

第一带

第二带

手拉葫芦

吊耳

所围带板

胀圈

斜拉钢管φ89*5

图2-5立柱连接及罐壁提升示意图

（3）各圈壁板安装

●按照排版图将下圈壁板吊放到位，将壁板之间的立缝调整好后，留一道活口，其余立缝可以进行定位焊，活口处用两台5t手动倒链封口。

●立缝点焊后，活口处用手动倒链适当预紧，然后进行立缝的焊接。

壁板组装时，应保证内表面平齐，错边量应符合表2-4要求。

内表面错边量允许偏差表2-4

项目

板厚（mm）

错边量允许偏差（mm）

纵向焊缝

δ＞10

1/10δ且不大于1.5

纵向焊缝

δ≤10

不大于1

环向焊缝

δ≤8

不大于1.5

环向焊缝

δ＞8

1/5δ且不大于2

●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。

●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控制每节背杠之间的间距。

●利用倒链使罐体提升到位，逐渐将活口收紧，使上圈壁板的下端紧贴下圈壁板上圆周的挡板，下圈壁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。

横缝间隙通过电动倒链和加减死调整，合格后进行定位焊。

●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，焊前应在活口内侧均匀的设置4-5块弧板，以控制焊接变形。

防变形弧板如图。

R14000

300

1200

防变形弧板

●焊缝焊完后将罐内所有立、横缝用磨光机打磨平，符合铝浮盘安装的标准要求。

●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，以便撤出罐内倒装机具。

最后封闭大门并焊接。

●罐壁组焊完毕后其总体几何尺寸应符合表2-6的要求。

罐体总体几何尺寸允许偏差（mm）

表2-6

序号

检查项目

允许偏差

罐壁高度

0.5%H

罐壁垂直度

0.4%H且≤50mm

各圈壁板1m高处内半径

±19

2.6附件安装

●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。

●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，安装通气管、透光孔等。

●在起罐的过程中，安装PC4泡沫产生器口，带芯人孔等。

●在起罐过程中，适时的安装每一个盘梯三脚架，最后整体吊装盘梯就位，安装扶手、护栏。

●起罐结束后进行人孔、热电偶口、温度计口、介质出入口、排污口的安装。

人孔、接管预制尺寸允差见下表。

人孔、接管预制尺寸允差

测定点（人孔）

允差

测定点（接管）

允差

人孔颈长

+10mm

-0

接管长

+5mm

-5mm

法兰倾斜

≤1％φ

且≤3mm

接管法兰偏向角

≤1％φ

且≤3mm

人孔加强板尺寸长宽

±5mm

接管加强板尺寸B，C

±5mm

●平台及梯子的栏杆，其本身的接头采用对接。

3、焊接

a.焊接工艺制订

⑴焊接工艺如下表：

母材

焊接方法

焊材型号（牌号）

电流

类型

层间温度℃

c.c

EMPC

Q235-A

SMAW

J427

J422

≤250

⑵所有焊接工艺规程应有焊接工艺评定记录（PQR）的支持，否则应对无焊接工艺评定记录的工艺进行评定。

⑶焊接工艺评定报告应经业主和监理单位审核确认。

b.焊接人员和机具准备

⑴储罐的焊接工作，必须由按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定考取相应焊接资格并在有效期内的焊工担任。

⑵要求焊接作业人员掌握焊接程序、技术要求和质量控制标准。

并在施焊过程中，严格执行。

焊接设备准备充分，能够满足工程施工高峰期的需要。

及早对所有焊接设备进行检查调试，确保性能、状况良好，电流、电压和流量等的计量仪表完好，并经检定合格。

c.焊接材料管理

⑴焊接材料必须具有质量证明书或产品合格证，并经检验合格。

设计文件或规范、标准对焊接材料有复验或特殊检验要求时，应按相应规定要求检验或复验合格。

⑵设立专门的焊材库，焊材库内配置除湿机和加温设备，并应进行干湿温度监控和记录。

⑶焊接材料应建立焊材室进行统一处置和发放管理，并建立烘干和发放记录。

焊条烘干技术要求如下表。

焊条烘干技术要求

烘干温度（℃）

300～450

150～200

牌号

J427

J422

烘干时间（min）

30～60

⑷焊条按规定温度烘干后，应保存在120～200℃的干燥箱内备用；从干燥箱内取出后不应超过4h，否则必须重新烘干后方可使用，焊条重新烘干次数一般不宜超过两次。

⑸焊工应使用焊条筒领用焊条，并办理领用手续；施焊人员下班前，应将未用完的焊条连同焊条筒一并退回焊材室。

d.焊接环境控制

压力容器施焊时，焊接环境条件应满足以下要求：

——风速：

＜8m/s

——相对湿度：

＜90%

当焊接环境条件不能满足上述要求时，必须采取有效防护措施，如用铁皮或棚布遮挡等。

e.焊接要求

⑴焊前应检查组装质量，清除坡口两侧20mm范围内的铁锈、泥砂、水

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