V10201AB储槽施工.docx

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V10201AB储槽施工

1.编制说明

1.1本施工方案是根据中蓝连海设计研究院提供的丙烯腈储槽施工蓝图和现场状况编制的。

1.2本方案仅适用于本公司在兰州蓝星纤维有限公司1318工程原料罐区丙烯腈储槽V-10201A/B的施工。

2.编制依据

2.1《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341—2003；

2.2《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GB50128-2005；

2.3《钢制焊接常压容器》JB/T4735—1997；

2.4《钢制化工容器结构设计规定》HG20583--1998；

2.5《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》HG21514-2005；

2.6《钢结构工程施工及验收规范》GBJ205-83；

2.7《石油化工钢储罐地基与基础施工及验收规范》SH/T3528-2005；

2.8《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999；

2.9《承压设备无损检测》JB/T4730-2005；

2.10由中蓝连海设计研究院提供的设计图纸和技术文件；

2.11工程的施工建设合同等文件。

3.工程概况

3.1工程建设单位：

兰州蓝星纤维有限公司

3.2设计单位：

中蓝连海设计研究院

3.3监理单位：

长沙华星监理建设有限公司

3.5施工单位：

中国石化集团第四建设公司

3.6施工内容：

3.6.12000m3丙烯腈储槽V-10201A/B2台

3.6.2本方案包括：

储槽本体预制安装、接管配件安装、劳动保护预制安装；储罐充水正、负压试验及储槽沉降试验。

3.7主要工程量：

设备位号

介质

公称/计算容积m3

直径/高度

单台重

量kg

材质

结构形式

V-10201A/B

丙烯腈

2000/

2368

Φ14500/H16493

76230

0Cr18Ni9

拱顶

3.8主要设计参数：

设备位号

工作压力KPa

设计压力KPa

工作温度℃

介质特征

焊接接头系数

设计温度℃

V-10201A/B

0.9

-0.5～+1

常温

高度危害、易燃易爆

0.9

3.9工程特点及难点

2000m3储槽为不锈钢材料，在与碳钢同时施工时，防止铁离子污染是个相当重要和麻烦的问题，不锈钢板材焊接容易变形，怎样保证焊接不变形，是施工的重点和难点。

4．施工组织

4.1组织机构：

经营部：

闫炳健

4.2施工人力资源计划安排：

工种

预制安装

总人数

V-10201A

V-10201B

铆工

10人

电焊工

12人

气焊工

2人

起重工

2人

电工

1人

普工

12人

管理人员

5人

合计

44人

4.4施工计划：

见本方案附件1工程施工计划进度表

5.主要施工技术

5.1施工方法

本储罐采用常规施工方法：

使用倒链提升，倒装法施工。

5.2施工工序（见下页图）

施工准备

基础验收

板材预制

边缘板探伤

罐底板焊接

罐底板铺设

顶圈壁板组装

纵缝焊接

纵缝无损探伤

第二圈壁板组装

纵缝焊接

包边角钢组装

外抱杆组装

拱顶焊接

拱顶组装

临时拱顶支架组装

中间各圈壁板组装

组装罐顶附件

起吊及组对环缝

逐圈提升

无损检测

纵、环缝焊接

与底板角焊缝焊接接

无损检测

底圈壁板组装

充水试验

基础沉降观测

交工验收

施工工序示意图

5.3施工技术准备

5.3.1组织施工图纸会审，领会设计意图，核对施工标准，结合现场实际核查相关尺寸等。

发现的问题逐一做好记录，分别向业主和设计单位落实解决方案。

5.3.2编制施工方案，报经监理和业主批准后，向施工作业人员进行详细施工技术交底。

5.3.3预制加工前要根据图纸、材料及施工规范的要求绘制储罐排版图。

所有接管及重要部件，均应在排版图上标出，并规定唯一性标记——排版号。

排版图报监理审批后实施。

5.3.4提供本方案涉及的相关焊接工艺评定和焊接指导书。

5.3.5参加施工的特殊工种及机具等，入场后办理报验手续，报经监理和业主审批合格后方可进行施工作业。

5.4材料准备

5.4.1工程材料由技术负责人提出材料需用计划，报项目批准后，按计划组织材料进厂；

5.4.2工程所用材料到达预制现场，由材料负责人会同监理和业主共同验收。

工程材料均要有合格的质量证明文件和材质的复检报告，报监理审批合格后方能使用。

5.4.4预制好的各种构件应按施工总平面图摆放，做到垫离地面，不锈钢和碳钢材料进行隔离。

5.4.5基础交接验收

在监理主持下，由项目部、土建单位和安装单位参加，办理基础交接验收：

土建单位提供必要的施工测量记录，安装单位复查基础尺寸，其偏差应符合设计和施工规范要求。

验收合格后安装单位与土建专业办理基础交安手续。

储槽基础尺寸和外观应符合以下要求：

（1）基础中心坐标偏差应不大于20mm；标高偏差应不大于20mm。

（2）罐壁处基础顶面的水平度：

环墙表面任意10m弧长内应不超过6mm。

环墙外径差不超过12mm。

（3）重点检查锥形底的坡度是否符合设计要求,基础坡度为15‰，基础表面任意方向上不应有突起的棱角；从中心向周边拉线测量基础表面凹凸度不超过20mm。

（4）沥青砂层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷和贯穿裂纹，表面凹凸度应符合要求。

本储槽采用从中心向周边拉线的方法测量凸凹度，点数20点，测值不大于25mm。

（5）基础表面的杂物、废料应已经清理干净。

基础验收后，应在基础上按图纸的要求，划出纵横中心线及底板圆线，罐底中心应与基础中心重合。

标注沉降观测点；办理工序交接纪录。

5.4.6施工机具准备

（1）按施工机具计划配备施工机械，经报审合格后按计划进场。

进场后应保证机具性能完好。

（2）按施工具体要求放置焊接机械设备，搭设临建保护。

（3）绘制各种工装图纸，按图改制旧工装或制作新的工装胎具，包括：

提升抱杆、涨圈、中心柱伞架、罐顶支撑圈、罐顶预制胎、加固弧板、吊装吊耳等。

5.4.7施工现场准备

（1）施工场地应设置：

预制构件、半成品存放场地；施工机具和施工材料存放棚、焊材烘干设施等。

（2）场地应平整，道路应畅通，运输道路和吊车站位处做特殊处理。

（3）临时用水、临时用电线路应敷设完好。

（4）现场围护及警戒的设置按项目统一安排进行。

5.5底板预制

（1）罐底排版：

底板预制应按审批合格的排版图施工，并应考虑下列要求：

底板中幅板排版直径应考虑罐底边缘板焊接收缩量，应比设计直径大1-1.5/1000。

罐底边缘板宽度按设计图纸尺寸控制。

罐底由中幅板和边缘板组成，边缘板的径向宽度不得小于规范要求，在罐壁内侧至罐底对接缝之间不得小于650mm，伸出罐壁外侧不得小于50mm。

并应在圆周方向均匀布置。

底板任意相邻焊缝之间的距离应大于等于300mm。

（2）罐底板划线切割

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等离子切割，角向砂轮机打磨坡口。

弓形边缘板尺寸允许偏差和测量部位图：

测量部位

允许偏差（mm）

长度AB、CD

±2

对角线之差AD－BC

≤3

宽度AC、BD、EF

±2

CFD

）中幅板尺寸允差：

长度：

±1.5mm，宽度：

±1mm，对角线：

2mm，直线度：

板长度方向直线度≤2mm，板宽度方向直线度≤1mm。

（3）罐底板要求

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。

（4）下料后的底板必须在板的上部用记号笔写上排版号、规格、材质，并用方框框住。

5.6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方向逐圈错开，相临圈板纵焊缝距离约为板长的1/3，且不小于300mm。

底圈壁板的纵向焊接缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离，不得小于300mm。

罐壁组装时应注意罐体上的管口方位，应保证接管与罐壁焊缝的间距不小于200mm。

罐壁上连接件的垫板焊缝与纵缝、接管补强圈焊缝距离不小于150mm，与环缝距离不小于75mm；焊缝必须交叉时，被覆盖焊缝应磨平，经RT或UT合格。

且焊缝不得重叠。

抗风圈和加强圈与罐壁环缝距离不小于150mm。

包边角钢接头与罐壁板纵焊缝距离不小于200mm。

直径小于25m的2000m3罐壁板宽度不小于500mm，长度不小于1000mm。

（2）壁板预制主要为板料检验、切割下料和滚圆三个过程。

工艺流程如下：

板料检验

排版

下料、切割

编号测量记录

检验

滚圆

交付安装

（3）壁板划线、切割以含收缩余量的净料控制。

（4）壁板切割：

此储罐的罐壁不锈钢板用等离子切割；用砂轮机制备坡口。

（5）壁板尺寸允许偏差

测量部位

允许偏差（mm）

板长＜10m

宽度AC、BD、EF

±1.0

长度AB、CD

±1.5

对角线之差

AD-BC

≤2

直线度

AC、BD

≤1.0

AB、CD

≤2.0

坡口角度

±5°

坡口钝边尺寸

±1.0

壁板尺寸测量部位图：

AEB

（6）壁板卷制后，应立置在平台上用弧形样板检查，垂直方向上用1m直线样板检查，其间隙不得大于1mm，水平方向上用2m弧形样板检查，其间隙不得大于3mm。

（7）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,并注意隔离。

（8）壁板预制中和成型后，应进行记号笔标注：

设备位号，排版号，材质，尺寸等。

（9）不锈钢壁板在预制、吊装过程中，要采取措施，与碳钢隔开，防止污染。

5.7顶板预制

（1）拱顶板按设计的排版图预制，并应考虑下列要求：

中心顶板可用多块板拼接而成，但最多不会超多三块，中心顶板径向焊缝与扇形顶板任意相邻两焊缝之间的距离不小于100mm。

径向肋的长度可采用拼接。

采用对接时，焊缝应全焊透；采用搭接时，搭接长度不应小于肋条宽度的2倍。

（2）拱顶板下料切割方法和要求同底板和壁板一致。

（3）拱顶的顶板下料后，在顶板胎具上拼装成形，胎具用［16#制作，其方向与顶板的拱形方向正好相反，然后将顶板放在胎具上，将加强筋焊在顶板上，并用弦长2m弧形板检查，间隙不得大于10mm。

检查合格后脱胎，侧放于准备好的胎板上，防止变形。

（4）预制好的顶板编号标记。

标记内容：

罐号，排版号，材质等。

5.8其它构件预制

（1）弧形构件（如加强圈、包边角钢）用冷弯方法加工，弧度用2m弧形板在平台上检查，其间隙不得大于2mm，其翘曲变形不得超过构件长度的0.1％，且不得大于4mm。

（2）贮槽上的零配件（如接管、人孔等）在组装前按相贯线放样、划线、切割。

（3）预制件经检查合格后编号标识，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。

标记内容：

位号，管号，规格，材质等。

（4）工装制作完成后，应经技术负责人检查验证合格后，才能投入使用。

5.9罐底板铺设与焊接

（1）基础验收合格后，按图纸所示点焊垫板。

然后从中心开始向外圆铺设底板中幅板。

（2）划线：

在基础上和中心板上弹出十字中心线；划出罐壁中心圆、内直径圆；划出边缘板轮廓尺寸线；中幅板布置线。

（3）按排版图分别铺设边缘板和中幅板。

中幅板由中心向四周铺设，边铺边点焊。

（4）边缘板和中幅板各自拼成整体，点焊定位，点焊间隔200－300mm，点焊工艺执行正式的焊接工艺。

（5）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.焊接边缘板的对接焊缝，从外边缘向内焊接400mm长，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，先外后内；

E.最后焊接罐底边缘板对接焊缝的其他部分，在对中幅板二次下料后，焊接中幅板和边缘板的对接收缩焊缝。

5.10罐体安装（注：

本节中的“第一圈板”，指最高处的一圈壁板，其余以此向下类推）

（1）组装顺序

第一圈板组焊第一圈板探伤包边角钢组焊罐顶支撑设置

罐顶组装罐顶接管、附件安装第二圈板组焊外抱杆设置罐顶提升组对第一道横缝横缝焊接纵、环缝探伤内抱杆设置

依次组焊各圈壁板依次焊接各圈纵、环焊缝依次提升壁板

依次各圈纵、环焊缝探伤组对壁板和底板焊接壁板和底板

进行各种检验试验

注：

各圈壁板和顶板组焊后应同时组焊本部位的接管、附件。

（2）罐壁第一圈板组焊

底板边缘板找正后，在边缘板上划出罐体内直径组装圆周线，并在罐内壁组装圆周线上每隔500mm焊一个角钢挡块，以便提升壁板就位协助找圆。

组装第一圈板，其外径按罐内径圆找正，留一条纵缝收口；收口处壁板重叠，双面点焊，其余纵缝正式焊接。

按焊接工艺的规定，进行罐壁纵焊缝的焊接，焊工对称布置。

按组装的要求安装抱杆和涨圈及提升第一圈板。

（3）罐拱顶组装

在顶圈壁板检查合格后，安装包边角钢，点焊固定。

复查弧度和不圆度。

在基础中心立φ273×7（φ325×6）的中心柱，高度按计算值减去罐底拱高为准。

柱顶焊接圆盘，直径为2140mm。

以中心柱为圆心，架设用角钢∠63×5制成的支撑圈，本储罐沿直径均布1圈，下立柱支撑。

如图：

间隔3.6m

进行拱顶板的安装，按下列程序进行：

A．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，搭接宽度允许偏差为±5mm。

B．在逐块吊装顶板时，为防止顶板下垂，保证顶板曲率，吊装组对过程中必须平稳操作。

C．安装完善拱顶内的筋板，并进行连接焊，使拱顶内的肋筋形成一个整体（花焊）。

D．在上表面焊接拱顶板上部搭接角焊缝，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。

E．最后焊接拱顶内侧焊缝。

F．安装拱顶中心顶板，透光孔、人孔、罐顶踏步、平台及护栏等。

G.焊接完成，检验合格，拆除罐顶支架。

（4）罐壁组装

安装抱杆及涨圈。

A.抱杆采用：

Φ159*8无缝钢管。

根据罐的大小确定使用抱杆的数量。

序号

位号

内倒链（10吨）

外倒链（5吨）

抱杆（Φ219*6）

V-10201A/B

8个

4个

L35008根

B.抱杆先安装在罐外，待组对了第一圈横缝后，再将抱杆移至罐内。

C.涨圈选用双槽钢[]20#。

D.抱杆应尽量靠近罐壁，如下图：

加长板

包边角钢

第一圈

手动葫芦

第二圈

内抱杆

第三圈

吊耳

斜拉杆

罐底板垫板

涨圈

葫芦倒装法示意图

②抱杆分布平面图

罐壁

垫板

③2000m3罐吊装核算

罐最大吊装载荷Q1=空罐质量-罐底重-第十圈壁板重

=76230-12361-6215

=57654kg

拟用8个10t和4个5t的倒链提升，不平衡系数取0.65，则10t倒链许用荷重［P1］=6500kg，5t倒链许用荷重［P2］=3250kg，

实际荷重P=Q2/8×Cosα=57654÷Cos10°kg=58354.25kg＜［P1］+［P2］

抱杆选用Φ219×6无缝钢管，经核算满足要求。

钢丝绳查表选用6×37Φ24.0K=8安全受力5504kg，满足要求。

卡扣选用6.8#，承载能力6800kg，满足要求。

④招集参与提升的全体人员，进行严密的工作布置和明确的职责分工，交待联系信号和各岗位操作要点及注意事项。

然后参与人员方可进入岗位；指挥员组织各岗位负责人对罐内提升装置进行提升前的最后检查确认。

⑤上述工作完毕，无任何遗留问题时，才可进行倒装提升工作：

A.指挥员询问各岗位上岗和准备情况，各岗位准备完毕并作出回答后，指挥员即可发出开始提升信号。

B.开始提升后，监测人员立即观测记录壁板提升情况，及时向指挥员汇报。

C.在提升罐体离底板100mm左右，进行各部位观察、检查一次。

提升过程中，随时调平，差异控制在50mm之内。

D.当罐体提升至预定高度时，在罐内部用角钢支撑将圈板和顶板固定，保证吊起部分不晃动。

同时将倒链细链条盘到大链条上，不得磕碰吊起部位。

E.在外部围装第二圈板，方法和操作要领同第一圈板，组对后立即焊接纵缝。

同时在第二圈板上边缘焊接紧固、调节用的短角铁卡具。

F.组对第一道环缝，方法是：

统一指挥倒链缓慢下落第一圈板，并陆续由上向下插入长角铁卡具，同时围板活口装置操作人员收紧活口到预定位置。

调整环缝间隙、错边量，当环缝组装质量符合要求后，统一点焊第一道环缝，焊工沿罐外环缝对称、同方向、均匀的点焊，同时组对活口立缝。

G.拆除涨圈，焊接环缝后，拆除所有临时吊点，清理罐壁，修补缺陷。

⑥焊接时应先焊立缝，后焊环缝。

罐内侧立、环焊缝气刨清根后施焊。

焊接执行焊接工艺卡，焊工沿圆周对称布置。

⑦根据设计要求对焊缝进行外观检查和无损探伤抽查。

⑧第2圈罐壁板焊接后，测量其周长、椭圆度、垂直度、水平度等几何尺寸。

⑨落下涨圈，并进行罐内、外临时卡具焊点的处理。

将抱杆从外部拆除，移到罐内安装。

⑩根据以上程序循环进行逐圈罐壁的组装，直至将各圈壁板提升，组焊工作全部完成。

组装最后一圈壁板时，预留出入口的一张板，两侧的纵焊缝不焊。

待罐内施工机具撤出，将罐内清扫干净，人孔部位割开后再焊其纵缝。

最后一圈壁板组焊完毕后，将罐落下，组对罐壁和罐底边缘板的角焊缝。

拆除提升装置——抱杆、中心柱，处理卡具焊点和补焊部位。

焊接壁板与底板间的环型丁字缝。

焊工沿圆周均布，执行第5.16节焊接工艺；

划线、切割罐底中幅板外缘，并与底板外缘板组对、焊接。

5.11罐顶附件安装

（1）梯子平台应符合《钢结构工程施工及验收规范》GBJ205-83。

（2）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，螺栓孔应跨中布置。

（3）在安装罐顶时，罐顶接管、小平台、护栏、罐顶踏步和罐壁上的垫板，都应同时安装、焊接完毕。

罐壁底圈上的接管、清扫孔等，待壁板与底板角缝点焊后安装。

5.12储罐的焊接

（1）通用规定

参加施工的焊工施焊范围应在资质许可的范围之内。

具备合格的焊接工艺评定，工艺评定覆盖焊接施工的内容。

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。

焊接材料应按规定保存、烘干、发放、回收。

其保存条件：

相对湿度≤60％；温度≥5℃，专人烘干、发放、回收。

焊条重复烘干的次数不应超过两次。

当出现下列情况之一时，应采取有效的防护措施，方可进行施工焊接。

雨天、风速超过8m/s、相对湿度在90％以上

每个焊工应配置合格的焊条保温筒。

焊接区域20mm范围内应清理干净，不锈钢焊缝两侧100mm范围内刷白垩粉，以利焊接飞溅物的清除。

及时做好焊接记录。

罐内壁上的所有焊缝应打磨圆滑，焊疤、焊瘤、毛刺都要打磨平滑，罐体内壁各部位板材不得有轧制重皮、夹层等缺陷，如有应打磨平整；罐体内壁及基材边缘都要磨成圆弧状，不许有棱角存在。

储槽组装焊接过程中，应随时消除组对焊疤和电弧擦伤。

（2）罐底板的焊接

底板拼成整体点焊定位，点焊间隔300～500mm，点焊程序与焊接程序相同，罐底板焊接采用手工电弧焊焊接工艺。

底板焊接工艺

焊接方法

手工电弧焊

焊接部位

中幅板焊缝

边缘板焊缝

边缘板+中幅板

壁板+边缘板角缝

母材材质

0Cr18Ni9

坡口型式

V型

T型

焊条牌号

A102

焊条直径

φ3.2；

φ3.2；φ4.0

φ4.0

焊接电压

24-26V

焊接电流

90-110；

90-110；130-150

130-150

焊接速度

7-10；

7-10；8-12

8-12

焊接层道数

2-3

2+2双面

（3）罐壁的焊接

罐壁焊接顺序

A.围板组装采用点焊固定，焊接间隙为2～3mm。

B.围板纵缝焊接；

C.环缝应在上下两圈壁板的纵缝焊完后进行，采取分段退焊，焊工对称分布

D.底圈壁板与罐底边缘板之间的角焊缝焊接。

壁板焊接工艺

焊接方法

手工电弧焊

焊接部位

壁板纵环焊缝

包边角钢焊缝

母材材质

0Cr18Ni9

坡口型式

V型

﹁型

焊条牌号

A102

焊条直径

φ3.2；φ4.0

焊接电压

24-26V；

24-26V

焊接电流

90-100；110-120A

90-100；110-120

焊接速度

7-10；8-12

焊接层道数

2～3

2-3

（4）罐顶板的焊接

焊接顺序

A.先焊内侧的断续焊缝，后焊外侧的连续焊缝，焊工由储罐中心向外分段退焊。

B.外侧的连续焊缝应先焊瓜瓣焊缝，再焊两端环焊缝；

C.焊接顶板和承压圈间的环缝时，焊工应对称分部，并沿同一方向分段退焊，罐顶成型后，用弦长1.5m弧形样板测量，间隙不大于15mm。

罐顶板焊接工艺

焊接方法

手工电弧焊

焊接部位

角焊缝

母材材质

0Cr18Ni9

坡口型式

⊥型

工艺评定编号

Fs555

焊条牌号

A102

焊条直径

φ3.2；φ4.0

焊接电压

24-26V

焊接电流

90-100；110-120

焊接速度

7-10；8-12

焊接层道数

（5）其他接管焊接工艺

接管对接焊缝全部采用氩弧焊+手工焊的方法焊接；

（6）焊缝无损检测及严密性试验

罐底边缘板，每条对接焊缝的外端300㎜范围内进行射线检测，符合JB/T4730-2005中RTⅢ级合格。

焊缝无损检测的具体要求：

对接接头种类

检测率%

检测标准

合格等级

纵向

环向

T型

底圈和次圈壁板对接接头

100

JB/T4730

RT-Ⅱ

其余各圈壁

100

RT-Ⅲ

底圈边缘板内角焊缝

按JB/T4735规定

JB/T4730

按JB/T4735规定

接管和补强板，壁板角焊缝

底板三重搭接焊缝和对接焊缝

（7）焊缝返修

经检查发现的外观不合格焊缝，应由质检员明确标出返修的部位，并告诉返修的焊工，焊工返修自检合格后通知质检员重新检验，直至合格。

焊缝内部缺陷返修时，以返修通知单为准，划好位置，用手动砂轮磨除缺陷，必要时经着色检查确认，再进行补焊。

焊后经质检员确认后重新探伤。

同一部位返修次数不得超过两次，超过时应由项目总工程师批准，焊接工程师、质检员现场监督，优秀焊工返修。

5.13其他零部件安装

（1）盘梯制安

在罐壁提升

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