5000M3储罐安装方案案例.docx
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5000M3储罐安装方案案例
一、编制说明
二、编制依据
三、工程概况
四、施工方法
五、胀圈吊装柱、导链等选择与校核技术要求
六、预制安装技术要求
七、焊接技术要求及焊接检验
八、质量检验计划及质量目标
九、施工措施手段用料
一十、资源需求计划
十一、安全技术措施
十二、施工网络计划
方案审批意见单
表20402.03—02—2002
方案名称
吉化炼油厂加氢新建5000m3柴油贮罐安装
编制单位
中油吉林化建
加氢项目部
复
审
意
见
年月日
年月日
年月日
批准意见
年月日
一、编制说明
本方案是针对吉化炼油厂120×104t/a柴油加氢精制装置系统配套工程中一台5000M3柴油罐的预制、组对、焊接、安装及检查验收而编制，施工人员必须严格执行本方案。
二、编制依据
1、《5000M3柴油罐施工图》2002分设-7/1-7
2、《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128－90
3、《炼油、化工施工安全规程》SH3505－1999
4、吉林化建公司焊接工艺评定：
2001-1796-19
5、《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000
6、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
7、《固定式工业防护栏杆》GB4053.3-93
8、公司常用吊车性能表
三、工程概况
1.5000M3拱顶柴油罐示意图如下
1、罐底2、罐壁板（十一带）3、加热器4、铝浮盘
5、罐顶板6、罐顶平台7、盘梯8、边环梁
其结构由罐顶板、罐壁、罐底、平台、盘梯、加热器、铝浮盘及保温结构几大部份组成，其中罐底边缘板采用了弓形板结构，中辐板之间采用搭接焊，罐壁由十一带组成，其中：
宽度为1580mm钢板组成的8带，宽度为1190mm钢板组成的1带，宽度1000mm钢板组成的2带。
2、主要技术参数如下：
公称直径
21130mm
公称容积
5000M3
高度
拱高
2300mm
储存介质
柴油
壁高
15850mm
设计温度
60℃
罐顶重
22242Kg
设计压力正压
大气压
罐壁重
67847Kg
试验压力正压
盛水试漏
罐底重
21139Kg
试验时充水高度
14300MM
加热器重
2017.3Kg
罐底严密度试验
-53KPa
梯子平台
1940Kg
总重
122231Kg
各带壁板设计板厚及材质：
板号
板厚（mm）
材质
第一带板
δ=13
Q235-A
第二带板
δ=11
Q235-A
第三带板
δ=10
Q235-A
第四带板
δ=9
Q235-A
第五带板
δ=8
Q235-A
第六带板
δ=7
Q235-A
第七带板
δ=6
Q235-A
第八带板
δ=6
Q235-A
第九带板
δ=6
Q235-A
第十带板
δ=6
Q235-A
第十一带板
δ=6
Q235-A
罐底：
中幅板δ＝7mm材质Q235－A
边缘板δ＝9mm材质Q235－A
罐顶：
δ＝6mm材质Q235－A
3、工程地点：
吉化炼油厂柴油罐区
四、施工方法
（一）施工程序
第十带板组焊
（二）施工方法
根据我公司现有能力，同时考虑经济效益，决定采用机械倒装法即“内主柱多点倒装法”施工吊装示意图及吊柱安装尺寸如图所示。
1、吊装时要做到以下几点：
（1）临时吊柱必须按照图示所注尺寸进行安装，要求罐壁吊点和立柱各吊点距离相等。
（2）吊装时，一切必须听从指挥人员指挥。
做到吊装的高度和速度相一致。
2、罐底的施工方法
（1）罐底板的铺设
基础验收合格后，进行罐底板的铺设，铺设顺序如图所示。
铺设时应先找好0º、90º、180º、270º中心位置。
先铺设边缘板，再铺设辐板，辐板铺设顺序为：
先铺中辐板中心条板，然后再铺中心条板的两侧条板。
直至整个中辐板铺成。
为减少焊接角变形和钢板端部凹陷，需利用反变形工具将焊缝在焊前做6~8mm的反变形。
（2）罐底板的组对焊接顺序
焊接时应先焊边缘板外侧300mm的对接焊缝，由多名焊工均布在罐底边缘板外侧整个圆周上且同时向内侧对称施焊，隔一条焊缝焊一条。
正式焊接时用龙门板及背杠加固以防止焊接变形。
同时，也可进行中幅板之间的搭接焊缝的焊接。
边缘板剩余的对接缝待罐底板与罐壁板之间的大角焊缝焊完后且与中幅板之间的环向搭接焊缝焊前进行施焊。
罐底板与中幅板之间的环向搭接焊缝必须在在第一带壁板组装焊接完毕后且与罐体的大角焊缝焊完后再进行焊接。
这是整个底板的最后一道焊缝。
（3）罐底真空试漏方法
罐底铺设焊接完成后，应进行真空试漏，试漏时，先在焊缝表面涂肥皂水，用长方形真空箱压在焊缝上，真空箱底部四周用玻璃腻子密封，用胶管与真空箱泵相通，通过真空箱上盖装有的密封有机玻璃观察箱内渗漏情况，当箱内真空度达到0.053Mpa时，若焊缝表面无气泡出现，证明焊缝无泄漏，即为合格，如发现气泡应立即作好标记，必须用砂轮将缺陷表面磨开，明确渗漏原因后方可修补，坚决不可在缺陷表面进行修补，并重新试漏。
（4）罐底反变形措施
a、
垫板
边缘板在焊接前为减少对接焊缝的角变形，在组对点焊后使用反变形龙门夹具，并通过锤击反变形龙门夹具的斜铁预做6~8mm的焊接反变形。
焊接后必须马上拆除反变形工具。
b、为防止罐底大角焊缝内侧焊接时产生的焊接变形，焊接前必须在内侧采用卡具或背杠进行刚性固定，加固支撑的间距不得大于1.2米，并且不妨碍焊接过程的施工，该支撑必须在罐底所有焊缝焊完后方可拆除。
3、罐壁组对方法
倒装吊装工具准备就绪后，开始按罐壁排板图组装。
先组对第十一带壁板，在壁板下口处安装胀圈并把胀圈联接处用30吨千斤顶胀紧，检查罐壁板与弧形样板的间隙是否符合技术要求，当各种技术项目全部合格后，开始焊接，当顶层壁板全部焊完后，安装组对边环梁及罐顶平台及盘梯。
盘梯应按每带罐壁的高度分段安装。
围第十带板，焊接第十带板立缝（留一道活口）。
按施工图纸检查无误后，提升第十一带板，提升到第十带板上口平齐时，利用角形铁和卡板将上下两壁板固定，使上带壁板与下带壁板达到要求的组对间隙。
开始组对环缝，并测量其周长，最后处理各组对预留口主缝。
并在该节壁板下口有立缝处点焊弧形板，以保证罐壁焊接后的圆度。
上述工作完成后，进行各项技术检查，合格后焊接，焊完后打掉立缝处弧形板，松胀圈下落到第十带板，围第九层带板，组对胀圈，焊接罐壁卡板等工作，依次类推，直到罐体全部安装完毕。
五、涨圈、吊装柱、导链的选择与校核
1、提升总重量
序号
名称
重量（Kg）
1
拱顶
22242
2
第十一带板
3109
3
第十带板
3109
4
第九带板
3699
5
第八带板
4974
6
第七带板
4974
7
第六带板
5802
8
第五带板
6632
9
第四带板
7460
10
第三带板
8289
11
第二带板
9118
12
盘梯及平台
1940
13
胀圈[32
3600
14
总计
84948
2、参数选择
1起吊最大重量P=K.G＝1.2×85t=102t。
式中K为吊装安全系数，取K=1.2G为提升总重量。
2导链数量及能力选择
设置12组吊装柱24个5t导链
则：
24×5t=120t>102t。
3胀圈规格[32L=8.24m，8片组成。
430吨千斤顶8个。
5提升挡板规格h=200mmb=100mmδ=20mm
6吊装柱规格φ159×6L=2.5m12组24根。
7吊点设置24处，每处一个5t导链。
3、吊装立柱稳定性校核
已知偏心距e=159/2+100=179.5mm〧18cm
p=102/24〧4.25t
φ159×6管截面积28.8cm2
吊装立柱受力分析如左图：
∑M0=0
T=Pe/H=7.65×103/25=306Kg
管弯矩M=p.e=4250×18=7.65×103Kg.cm
中部：
Ma=Pe/2=3820Kg.cm
管的抗弯截面模量W
W=∏（D4-d4）/32D=3.14×（15.94-14.74）/32×15.9=106.3cm3
1柱的强度校核
б=M/W+P/F=76500/106.3+4250/28.8=867.2Kg/cm2
Q235的许用应力[б]=1570Kg/cm2
б＜[б]
∴柱的强度条件满足。
2柱的稳定性校核
M0′=4250×18=76500Kg.cm
M0〃=240×150=36000Kg.cm
M=M0′—M0〃=40500Kg.cm
б=P/φF+M/W
细长比λ=µl/ii=J/F
式中：
L-钢管长度
µ-系数，µ=1
J-惯性矩
J=∏（D4-d4）/64=845cm4
i=845/（28-8）=5.4cm
λ=300/5.4=55.56∴φ=0.866
б=4250/（0.866×28.8）+40500/106.3=551Kg/cm2＜[б]
所以吊装柱有足够的稳定性。
4、提升挡板处壁板的强度校核
τmax=3/2.p/δh
=3/2.4250/（2×20）
=159Kg/cm2
бmax=M/w=6PL/bh2
=6×4000×10/（2×202）=300Kg/cm2
根据第三强度理论
б=бmax+4τ2max=424Kg/cm2＜[б]=1500Kg/cm2
所以满足强度条件
六、预制安装技术要求
（一）材料验收
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、化学成份、力学性能、供货状态及材料的标准。
其机械性能参数符合现行的国家或行业标准，并满足设计图纸要求。
2、焊接材料（焊条、焊丝及焊剂）应具有质量合格证明书，焊条质量合格证明书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能；低氢型焊条还应包括熔敷金属的扩散氢含量。
当无质量合格证明书或对质量合格证明书有疑问时，应对焊接材料进行复验。
3、建造油罐选用的钢板，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。
4、钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和，应符合下表钢板厚度的允许偏差的规定：
钢板厚度（mm）
允许偏差（mm）
6-7
9-16
－0.6
－0.8
（二）预制要求
1、一般要求
①油罐在预制、组装及验收过程中所使用的样板，应符合下列规定：
●弧形样板的弦长不得小于1.5m；
●直线样板的长度不得小于1m；
●测量焊缝角变表的弧形样板，其弦长不得小于1m。
②钢板切割及焊缝坡口加工，应符合下列规定：
●钢板的切割及焊缝坡口加工，宜采用机械加工或自动、半自动火焰切割加工。
罐顶板和罐底边缘板的圆弧边缘，可采用手工火焰切割加工；
●用于焊接接头、厚度大于10mm的钢板，板边不宜采用剪切加工；
●钢板边缘加工面应平滑，不得有夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷。
火焰切割坡口产生的表面硬化层，应磨除。
3所有预制构件在保管、运输及现场堆放时，应采取有效措施防止变形、损伤和锈蚀。
比如预制完的罐板，应放在专用胎具上。
壁板在吊运时，为了防止变形，应用专用卡兰吊送。
4壁板卷弧应符合下列要求：
●壁板卷弧前必须进行压头
●卷板时卷板机进出板侧应设置弧形支架，以防板变形。
●卷弧后钢板表面应平整光滑，压痕深度不得大于钢板厚度允许公差之半，同时压痕处的钢板厚度不应小于钢板的最小厚度。
2、壁板预制
①壁板预制前应绘制排版图，并应符合下列规定：
●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；
●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，不得小于200mm；与环向焊缝之间的距离，不得小于100mm；
●预制件在保管和使用的过程中应使用胎具,以防改变或损坏。
●边环梁对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离，不得小于200mm；
●油罐壁板宽度不得小于1000mm；长度不得小于2000mm。
②壁板尺寸的允许偏差，应符合下表的规定：
测量部位
环缝对接（mm）
板长AB（CD）<10mm
宽度AC、BD、EF
±1
AEB
CFD
长度AB、CD
±1.5
对角线之差AD-BC
≤2
直线度
AC、BD
≤1
AB、CD
≤2
③壁板卷制后，应立置在平台上用样板检查。
垂直方向上用直线样板检查，其间隙不得大于1mm；水平方向上用弧形样板检查，其间隙不得大于4mm。
3、底板预制
①底板预制前应绘制排版图，并应符合下列规定；
●罐底的排版直径，宜按设计直径放大0.1%~0.2%；
●边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸，不得小于700mm
●弓形边缘板的对接接头，宜采用不等间隙。
外侧间隙e1宜为6～7mm；内侧间隙e2宜为8～12mm。
●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。
4、固定顶顶板预制
①固定顶顶板预制前应绘制排版图，并应符合下列规定：
●顶板任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm；
●单块顶板本身的拼接，可采用对接或搭接。
②拱顶的顶板预制成型后，用弧形样板检查，其间隙不得大于10mm。
5、边环梁预制
边环梁应分段预制、组焊，边环梁的上顶板与自身立板之间的缝应互相错开200mm以上。
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%，且不得大于4mm。
（三）组装技术要求
1、一般要求
①油罐组装前，应将构件的坡口和搭接部位的泥砂、铁锈、水及油污等清理干净。
②拆除组装用的工卡具时，不得损伤母材。
钢板表面的焊疤应打磨平滑。
如果母材有损伤，应按规定进行修补。
2、基础验收
①在油罐安装前，必须按土建基础设计文件和下列规定对基础表面尺寸进行检查，合格后方可安装。
②油罐基础表面尺寸，应符合下列规定：
●基础中心标高允许偏差为±20mm；
●支承罐壁的基础表面，其高差应符合下列规定：
有环梁时，每10m弧长内任意两点的高差不得大于6mm；整个圆周长度内任意两点的高差不得大于12mm；
无环梁时，每3m弧长内任意两点的高差不得大于12mm.
●沥清砂层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。
沥青砂层表面凹凸度应按下列方法检查：
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份，在等分点测量沥青砂层的标高。
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。
同心圆的直径和各圆周上最少测量点数应符合下表的规定。
检查沥青砂层表面凹凸度的同心圆直径及测量点数
油罐直径
D（m）
同心圆直径（m）
测量点数
Ⅰ圈
Ⅱ圈
Ⅲ圈
Ⅰ圈
Ⅱ圈
Ⅲ圈
28
7
14
21
8
16
24
3、罐底组装
①底板铺设前，其下表面应涂刷两遍环氧煤沥青底漆，每块底板边缘50mm范围内不刷。
②罐底采用带垫板的对接接头时，对接焊缝应完全焊透，表面应平整。
垫板应与对接的两块底板贴紧，其间隙不得大于1mm。
罐底对接接头间隙，应符合规定。
③中幅板采用搭接接头时，其搭接宽度允许偏差为±5mm。
④中幅板与弓形边缘板之间采用搭接接头时，中幅板应搭在弓形边缘板的上面，搭接宽度可适当放大。
⑤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。
罐底铺设焊接后，其局部凹凸变形的深度，不应大于变形长度的2%，且不应大于50mm。
4、罐壁组装
壁板到货后，首先打砂、防腐。
打砂、防腐时每块板四周要留出100㎜距离不防腐，考虑壁板组装及焊接要求，下料按安装顺序先后进行滚圆，滚完圆的带板要放在制作好的弧形托架上运至组装现场待用，弧形托架共制作3套。
①罐壁组装前，应对预制的壁板进行复验，合格后方可组装。
需重新校正时，应防止出现锤痕。
②采用时接接头的罐壁组装应符合下列规定：
●底圈（倒装时包括顶圈）壁板
a相邻两壁上口水平的允许偏差，不应大于2mm。
在整个圆周上任意两点水平的允许偏，不应大于6mm；
b壁板的铅垂允许偏差，不应大于3mm；
c组装焊接后，在底圈罐壁1m高处，内表面任意点半径的允许偏差不大于±19.
●其它各圈壁板的铅垂允许偏差，不应大于该圈壁板高度的0.3%；
●壁板对接接头的组装间隙，按图纸要求执行；
●壁板组装时，应保证内表面齐平，错边量应符合下列规定：
a.纵向焊缝错边量：
当板厚小于10mm时，不应大于板厚1/10，且不应大于1.5mm。
b.环向焊缝错边量：
当上圈壁厚度小于8mm时，任何一点的错边量均不得大于1.5mm；当上圈壁板厚度大于或等于8mm时，任何一点的错边量均不得大于板厚的2/10，且不应大于3mm。
●组装焊接后，焊缝的角变形用1m长的弧形样板检查，并应符合下表的规定：
板厚δ（mm）
角变形（mm）
δ≤12
12<δ≤25
≤10
≤8
●组装焊接后，罐壁的局部凹凸变形应平缓，不得有突然起伏，且≤13
5、附件安装
①罐体的开孔接管，应符合下列要求：
●开孔接管中心位置偏差，不得大于10mm；按管外伸长度的允许偏差应为±5mm。
●开孔补强板的曲率，应与罐体曲率一致；
●开孔接管法兰的密封面应平整，不得有焊瘤和划痕，法兰的密封面应与接管的轴线垂直，倾斜不应大于法兰外径的1％，且不得大于3mm，法兰的螺栓孔，应跨中安装。
②量油导向管的铅垂偏差，不得大于管高的0.1%，且不得大于10mm。
6、拱顶组装
1顶板的铺设应在网壳组焊完毕，检验合格后进行。
顶板应按划好的等分线对称组装，顶板搭接宽度允许偏差为±5mm。
2顶板严禁与网壳相焊。
7、加热器安装
安装方位、管束安装的标高、进出管口的标高等应符合施工图纸的要求。
加热器全部安装完毕后必须进行整体水压试验。
（四〕充水试验
1、油罐建造完毕后，应进行充水试验，并应检查下列内容：
1罐底严密性；
2罐底强度及严密性；
3固定顶的强度、稳定性及严密性；
4中央排水管的严密性
5基础的沉降观测。
2、充水试验应符合下列规定：
1充水试验前，所有的附件及其它与罐体焊接的构件，应全部完工；
2充水试验前，所有与严密性试验有关的焊缝，均不得涂刷油漆；
3充水试验中应加强基础沉降观测。
在充水试验中，如基础发生不允许的沉降，应停止充水，待处理后，方可继续试验；
4充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水。
3、罐底的严密性，应以充水试验过程中罐底无渗漏为合格。
若发现渗漏，应按规范的规定补焊。
4、罐壁的强度及严密性试验，应以充水到设计最高液位并保持48h后，罐壁无渗漏、无异常变形为合格。
发现渗水时应放水，使液面比渗漏处低300mm左右，并应严格按照焊接工艺进行修补，修补长度不应小于50mm,同一部位返修次数不宜超过两次。
5、固定顶的强度及严密性试验，罐内水位应在最高设计液位下1m进行缓慢充水升压，当升至试验压力时，应以罐顶无异常变形，焊缝无渗漏为合格。
试验后，应立即使油罐内部与大气相通，恢复到常压。
引起温度剧烈变化的天气，不宜作固定顶的强度、严密性试验和稳定性试验。
6、固定顶的稳定性试验应充水到设计最高液位用放水方法进行。
试验时应缓慢降压，达到试验负压时，罐顶无异常变形为合格。
试验后，应立即使油罐内部与大气相通，恢复到常压。
7、内浮顶升降、试验以升降平稳、导向机构、密封装置无卡涩现象，浮顶及附件与罐体上的其它附件无干扰，内浮顶与液面接触部分无渗漏为合格。
8、中央排水管的严密性试验，应符合下列规定：
1以390Mpa压力进行水压试验，持压30min应无渗漏；
2在浮顶的升降过程中，中央排水管的出口，应保持开启状态，不得有水从管内流出。
9、基础的沉降观测，应符合下列规定：
1在罐壁下部每隔10m左右，设一个观测点，点数宜4的整数倍，且不得少于4点。
2充水试验时，另行编制施工技术交底。
（五）罐体几何形状和尺寸检验
1、罐壁组焊接后，几何形状和尺寸，应符合下列规定：
1罐壁高度的允许偏差，不应大于设计高度的0.5%；
2罐壁铅垂的允许偏差，不应大于罐壁高度的0.4%；且不得大于50mm;
3罐壁的局部凹凸变形，应符合本方案的规定；
4底圈壁板内表面半径的允许偏差，应符合本方案的规定；
5罐壁上的工卡具焊迹，应清除干净，焊疤应打磨平滑。
2、罐底焊接后，其局部凹凸变形的深度，不应大于变形长度的2%，且不应大于50mm.。
3、固定顶的局部凹凸变形，应采用样板检查，间隙不得大于15mm。
七、焊接技术要求及焊接检验
（一）、焊接工艺
1、罐底中幅板搭接焊缝焊接工艺参数焊评2001－17SMAW
层数
焊条牌号
焊条直径
（mm）
焊接电流
（A）
电弧电压
（V）
焊接速度
cm/min
线能量
KJ/cm
1
J422
Ф3.2
80-100
22-26
7-10
15-25
2
J422
Ф3.2
100-120
22-26
7-10
15-25
D-D（Q235-A）
40
2、罐底边缘板对接焊缝焊接工艺参数焊评：
2001-17SMAW
层数
焊条牌号
焊条直径
（mm）
焊接电流
（A）
电弧电压
（V）
焊接速度
cm/min
线能量
KJ/cm
1
J422
Ф3.2
80-100
22-26
7-10
15-25
2
J422
Ф4.0
100-120
22-26
7-10
15-25
3
J422
Ф4.0
120-140
22-26
7-10
15-25
60º
2
23
3、罐底边缘板与中幅板搭接焊工艺参数：
焊评：
2001-17SMAW
层数
焊条牌号
焊条直径
（mm）
焊接电流
（A）
电弧电压
（V）
焊接速度
cm/min
线能量
KJ/cm
1
J422
Ф3.2
80-100
22-26
7-10
15-25
2
J422
Ф3.2
100-120
22-26
7-10
15-25
Q235-A
4、罐底边缘边与罐壁板T型角焊缝工艺参数:
焊评:
2001-17SMAW
层数
焊条牌号
焊条直径
（mm）
焊接电流
（A）
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