4000立拱顶罐施工方案.docx

1、4000立拱顶罐施工方案方案编号：中 油 吉 林 化 建施 工 技 术 方 案吉化集团公司丙烯腈扩建工程34000M3丙烯腈贮罐施工技术方案 类批 准：复审： 审 核：编 制：编制单位： 第一国际工程公司公用工程项目部2003 年 3 月 25 日中油吉林化建工程股份有限公司方 案 审 批 意 见 单方案名称吉化集团公司丙烯腈扩建工程34000m3丙烯腈成品罐施工技术方案编制单位第一国际工程公司公用工程项目部复审意见年 月 日年 月 日年 月 日批准意见年 月 日一、编制说明本方案是为吉化集团公司丙烯腈扩建工程 34000M3丙烯腈成品罐V8204A/B/C施工而编制的。施工工期要求2003年

2、4月25日至2003年7月15日安装完毕。罐体安装采用倒链提升倒装法施工，焊接采用手工电弧焊。要求参加施工人员必须认真熟悉此方案，严格执行方案要求，合理组织安排，确保优质、高效、安全、文明的完成此项施工任务，达到用户满意，特编制此施工方案。二、编制依据1.设计文件及图纸资料2.国家及行业规范、标准2.1 SH3046-92石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范2.2 GBJ128-90立式筒形钢制焊接油罐施工及验收规范2.3 JB/T4709-2000钢制压力容器焊接规程2.4 GB5023698现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范2.5 GB502052001钢结构工程施工及验收规范2.

3、6 吉林化建公司焊接工艺评定： 200111、200117 、94-12、96-192.7 JB4730-94压力容器无损检测2.8 Q/JH121.20402.03-2001施工技术方案管理规定2.9 Q/JH121.11.004-92安全技术操作规程2.10常用吊车性能表吉化建公司三、工程概况1.工程简介1.1本工程是吉化集团公司丙烯腈扩建工程(V-8204/A/B/C)34000M3拱顶罐制作安装工程，罐内径为18.9m，高17.925m，设计采用拱顶结构，单台重量145吨。 由中国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司设计，中油吉林化建工程股份有限公司施工。1.2 34000M3拱顶罐

4、设计数据表设计压力：2/0.4kPaG设计温度：50/-20 工作介质： 丙烯腈罐 内 径：=18.9 m罐底直径：=19.07m介质密度：785/m3壳体材料：16MnR罐 高：17.925 m储存容积：4443m3设计风压值：450Pa设计雪压值：750 Pa地震烈度： 7（近）度腐蚀裕度： 1mm设备重量： 145000/台1.3 34000M3拱顶罐单台部件重量一览表部件名称重量（T）底板31.2壁板(9带)94.2罐顶16.3接管0.3盘 梯32.现场情况施工现场位于吉化集团公司丙烯腈分厂西北角。四、施工准备1. 施工技术准备1.1 根据施工图编制施工技术方案和技术交底；1.2 及时

5、提出材料计划、辅助材料计划。2. 施工现场准备2.1 施工现场“三通一平”；2.2 施工现场搭设临时设施，包括施工平台、配电箱、电焊机、氧气、乙炔等，确保现场施工需要；2.3 积极做好职工培训工作，挑选优秀者参加此工程施工。五、施工方法1.施工程序2.施工方法罐体安装采用倒链提升倒装法施工。在贮罐内部距罐壁300mm的同心圆上布置40个5吨倒链，倒链固定在倒装立柱上。中心柱用3258钢管制成，倒装立柱用1086钢管制成，高约3.2米，倒装立柱与中心柱之间用4钢丝绳连接，立柱上端吊耳、底座及筋板均采用=16mm钢板制作而成。提升前每圈罐壁下端用胀圈加固，胀圈用22槽钢焊成方钢后滚弧制成。用龙门卡

6、具和30吨千斤顶将胀圈之间及胀圈与罐壁固定在一起。用倒链提升焊接在胀圈上的吊耳，达到提升罐壁的目的。2.1材料验收2.1.1钢板与型材验收2.1.1.1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。2.1.1.2储罐用的钢板，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。2.1.1.3钢板表面锈蚀减薄量、划痕厚度与钢板实际负偏差之和应符合钢板厚度的允许偏差的规定钢材

7、厚度的允许偏差钢板厚度（mm）允许偏差（mm）40.34.55.50.5670.68250.82.1.1.4钢板应作标记，并按材质、规格、厚度等分类存放。存放过程中防止钢板产生变形，严禁用带棱角的物体垫底。2.1.1.5型材应按规格存放，存放过程中应防止型材产生变形，并应做标记。2.1.1.6油罐下侧的第一带、第二带壁板的钢板母材，应按国家标准压力容器用钢板超声波探伤（ZBJ74003-88）进行检查，检查结果应达到级标准为合格。2.1.2焊材验收2.1.2.1焊接材料（焊条、焊丝及焊剂），应有出厂证明书。焊材质量证明书应包括熔敷金属的化学成份和机械性能。2.1.2.2焊材入库应严格验收，并做

8、好标记。焊材的存放、保管，应符合下列规定：焊材库必须干燥通风，库房内不得放置有害气体和腐蚀性介质。焊材库房内温度不得低于5，空气相对湿度不得高于60，并做好记录。焊材存放，应离开地面和墙壁，其距离均不得少于300，并严防焊材受潮。焊材应按种类、牌号、批号、规格、和入库时间分类存放。2.2罐体预制加工2.2.1一般要求2.2.1.1储罐在预制、组装及检验过程中，所使用的样板应符合下列规定：弧形样板的弦长不得小于2m；直线样板的长度不得小于1 m；测量焊缝棱角的弧形样板，其弦长不得小1 m；样板宜用0.50.7厚度铁皮制作，周边应注明工程名称、专职检查员代号、部件及其曲率半径，做好的样板应妥善保管

9、。样板应平整，在预制前检查钢板的局部平面度，当用直线样板检查时，间隙不应大于4；当钢板为卷材时应展平、矫正。工作温度低于-12时，不得进行冷矫正、冷弯曲和剪切加工。2.2.1.2号料前，应核对钢板的材质、规格、壁厚，钢板应处于平放位置。在钢板上定出基准线，然后划出长度、宽度的剪切线，经检查后，在剪切线打上洋冲眼，其深度应小于0.5，并应用油漆作出标记。在剪切线内侧划出检查线，同时在钢板上角处标明储罐代号、排板编号、规格与边缘加工等符号。2.2.1.3钢板切割及焊缝坡口加工应符合下列规定：钢板切割及焊缝坡口，采用半自动火焰切割加工；油罐钢结构用筋板采用剪切加工；钢板坡口加工应按图样进行，加工表面

10、平滑，不得有夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷。火焰切割时，按坡口形状可用两个或三个切割嘴结合起来进行，切割后坡口表面的硬化层应磨出。坡口形式尺寸，应根据图样要求或焊接工艺条件确定，当选用标准坡口时，应符合现行的气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸及埋弧自动焊坡口的基本形式和尺寸的规定。纵缝气保焊的焊接接头形式，宜符合下列要求：纵缝气保焊焊的对接接头的间隙，应为01，钝边不应大于1，坡口宽度应为1618。壁板应在滚板机上进行卷制，辊的轴线与壁板长边相互垂直，并随时用样板检查，壁板滚制后应置于胎具上用内弧样板检查，其间隙不得大于4mm，垂直方向上用直线样板检查，其间隙不得大于1mm。在

11、滚制时，应做胎具配合，防止在卷制过程中使已经卷成的圆弧回直或变形。预制构件的存放、运输，应采取防变形措施，对罐壁板、边缘板、弯曲构件等应采用胎具运输、存放。2.2.2底板的预制2.2.2.1底板排板应符合设计图纸规定。2.2.2.2为补偿焊接收缩，罐底排板直径应比设计直径大1.52/1000。2.2.2.3罐底边缘板沿贮罐半径方向的最小尺寸为700，边缘板伸出罐壁外表面的宽宜取边缘板厚度的6倍左右，且不小于40。2.2.2.4罐底板应平稳，局部凸凹度用直线样板检查，其间隙不应小于5。2.2.2.5弓形边缘板尺寸的测量部位允许偏差应符合下表的规定：测量部位允许偏差（）测量部位允许偏差（）测量部位

12、允许偏差（）长度2宽度2对角线之差32.2.2.6弓形边缘板对接接头的间隙，其外侧宜为67；内侧宜为812。2.2.2.7 14弓形边缘板，其两侧100范围内，应按现行的压力容器用钢板超声波探伤ZBJ74003的规定进行检查，检查结果达到III级标准为合格，并应在坡口表面进行渗透探伤。2.2.3壁板的预制2.2.3.1壁板排板图应符合下列规定:罐壁板宽度不应小于1000mm，长度不应小于2000mm。各圈壁板纵向焊缝宜向同方向错开板长的1/3，且不小于500mm。包边角钢的对接焊缝和壁板纵向焊缝均应相互错开200mm以上。有罐壁上开口，无补强圈时孔的边缘(有补强圈时补强圈的边缘)应离开罐壁板焊

13、缝100mm以上。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。各圈壁板纵向焊缝，且向同一方向逐圈错开，其间距宜为板长的1/3，且不得小于500;底圈壁板纵向焊缝与罐底边板的对接焊缝之间的距离不得小于300;罐壁开孔接管或开孔管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于300，与环向焊缝之间的距离不得小于100;包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离不得小于200;壁板尺寸的允许偏差，应符合下表的规定，其尺寸测量部位见下图:A E BC F D测量部位环缝对接板长AB(CD)10m板长AB(CD)10m宽度AC，BD，EF1.51长度AB，CD21.5对角线之差AB-CD32直线度A

14、C-BD11AB-CD222.2.4构件的预制2.2.4.1包边角钢、加强圈成型后，用样板检查弧度，间隙不应大于4。放在平台上检查，翘度不应超过原件长度2/1000，且不超过10。2.2.4.2煨成型的构件，不得有过烧、变硬现象，其厚度减薄量不应超过1。2.3基础验收2.3.1油罐安装前，必须按土建专业施工图对基础进行验收并且按以下规定对基础表面尺寸进行检查，合格后并办理工序交接方可进行施工。2.3.2基础的表面尺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12m

15、m。沥青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:以基础为中心相基础周边拉线测量，基础表面每100m2范围内测点不得少于10点（小于100m2的基础按100m2计算），基础表面凹凸度允许偏差不得大于25mm。2.4罐体的组装2.4.1底板组装罐底以基础中心线为基准线,依据罐底排版图,在基础上划出各底板的位置线,然后开始罐底铺设,罐底板从中心向四周逐张进行铺设。罐底铺设完毕,点焊固定后,开始焊接。弓形边缘板的焊接应先焊外侧300mm,焊完经无损检测合格后磨平。边缘板剩余焊缝以及边缘板连接的焊缝,应在罐壁施工完毕,罐底与罐壁角焊缝施焊结束后,在进行焊接

16、。焊接时应先焊边缘板对接缝,然后焊收缩缝,收缩缝的焊接应由数对焊工均布,沿同一方向跳焊或退焊,以减少应力集中。罐壁施工前,留一块弓形边缘板不安装,待最后一圈壁板安装时,此位置留一块封口壁板不安装,将所有施工立柱等机具搬出以及罐壁人孔开孔后,再将弓形边缘板复位,经探伤合格后安装封口壁板。底板安装前与基础面接触面应涂刷沥青。2.4.2第9带壁板及包边角钢安装罐底焊接完毕后,且无损检测、真空试漏合格后,按照排版图安装顶圈壁板。顶圈壁板安装后必须保证壁板垂直度、椭圆度和上口水平度。壁板垂直度、椭圆度和上口水平度调整好后,将壁板临时固定,在壁板纵缝上安装三块防变形圆弧板,以防焊接变形,焊接先焊外侧纵缝,

17、里口清根,再焊内侧纵缝。顶圈壁板安装完后,安装包边角钢, 包边角钢的拼接缝和壁板纵缝应错开200mm以上。包边角钢环焊缝采用对接形式，纵焊缝采用450斜接。2.4.3第8带壁板安装在第9带壁板及包边角钢安装结束后，内侧下口用卡具将胀圈与罐壁固定。在罐壁中间安装中心柱和在内侧安装倒装立柱,立柱靠近罐壁侧挂倒链,倒链应和胀圈上的吊耳处于一条铅垂线上。上述准备工作完毕后,第8带壁板,组对点焊纵缝,封口处分别用两个倒链拉紧,然后开始焊接纵缝。纵缝外侧焊完后,开始提升顶圈罐壁。提升到位后,拉紧手拉葫芦,测量周长,切割余量,组对点焊封口处纵缝,然后开始组对第9带与第8带的环缝。封口处纵缝与环缝焊接完后,拆

18、下胀圈,重新安装到第8带下口,顶紧固定好。2.4.4罐顶安装第8、9带壁板探伤合格后进行罐顶安装,安装前设置中心伞架,伞架高度通过计算确定,伞架上表面应保证其水平度,在中心伞架及包边角钢上分别划出单块顶板位置线,然后吊装组焊罐顶板。罐顶板施焊完毕后安装罐顶劳动保护及开孔接管。2.4.5第71带壁板安装每圈应留一块调整板,对称分布,调整板每块留300mm余量,调整板在封口时切割。在第8带壁板内侧下口用卡具将胀圈与罐壁固定。上述准备工作完毕后,位上数第二圈壁板,组对点焊纵缝,封口处分别用两个倒链拉紧,然后开始焊接纵缝。纵缝外侧焊完后,开始提升顶圈罐壁。提升到位后,拉紧手拉葫芦,测量周长,切割余量,

19、组对点焊封口处纵缝,然后开始组对第8带与第7带的环缝。封口处纵缝与环缝焊接完后,拆下胀圈,重新安装到第7带下口,顶紧固定好。以此类推,重复以上工作,直到罐壁全部安装完毕。2.4.6附件的安装安装罐顶配件等附件。加强圈、盘梯和接管的安装在罐壁倒装过程中进行。贮罐的附件在安装前，应根据设计要求和产品说明书进行试验和检查。所有附件及附属设备的开孔、接管、支座和垫板，应在贮罐总体试验前安装完毕，并对开孔补强圈进行气密性试验。罐体的开孔接管，应符合下列要求：开孔接管的中心位置偏差应10；接管外伸长度的允许偏差应为5。开孔补强板的曲率应于罐体曲率保持一致。开孔接管的法兰密封面应平整，不得有焊瘤和划痕，法兰

20、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3，法兰的螺栓孔应跨中安装。2.5罐体的检测2.5.1真空检验2.5.1.1罐底所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不得低于53kpa，无泄漏为合格。2.5.1.2对接焊缝的丁字缝根部焊道焊完后，全部丁字缝三个方向200范围内，进行渗透探伤，全部焊完后应进行渗透探伤。2.5.1.3罐底的严密性，应以充水实验过程中罐底无渗漏为合格。2.5.2水压试验2.5.2.1充水试验前，所有附件及其它与罐体焊接的构件，应全部安装结束。所有与严密性试验有关的焊缝均不得防腐。2.5.2.2充水试验应采用淡水，水温不低于5。2.5.2.3

21、充水试验中应加强基础沉降的观测，在充水实验中，如基础发生不允许的沉降，应停止充水，待处理后，方可继续进行充水试验。2.5.3罐壁严密性试验和强度试验2.5.3.1罐壁的强度及严密性试验，应以充水到设计最高液位（14.37米）并保持48小时后罐壁无渗漏，无异常变形为合格。备注：充水试验过程中所需手段用料根据现场情况再决定。2.5.4固定顶的强度及严密性试验，罐内水位在设计最高液位（14.37米）下1m，把紧所有螺栓，进行缓慢充水升压，当升至试验压力2.2KPa，一贯顶无异常变形，焊缝无渗漏为合格。合格后放水后作负压试验，试验负压力1.2KPa，合格后充水至设计最高液位（14.37米），作罐壁的强

22、度及严密性试验和基础沉降观测。2.5.5基础的沉降观测2.5.5.1充水试验中应加强对基础沉降的观测，在充水试验中，如基础发生不均匀的沉降，应停止充水，待处理后，方可继续进行试验。2.5.5.2沉降观测点的设置按规范的要求在罐体四周均匀分布6个观测块，随着水位的上升，在1/2、3/4和最高水位处分别测量出数据，计算出沉降量。备注：充水和放水所用手段用料到时根据现场情况再定。2.6焊接要求：2.6.1焊接基本要求：2.6.1.1焊工：参加焊接工作的焊工应经劳动部门考试合格并有相应材质和焊接位置的焊工担任，并在有效期内，如：D25J、D26J、D27J、2.6.1.2焊材的使用：16MnR与16M

23、nR焊接选用J507焊条，16MnR与Q235焊接选用J507焊条,焊丝采用H08Mn2SiA,异种钢采用A307焊条。详见焊接材料选用表2.6.1.3焊材的管理焊材的保管、烘干、发放程序应严格按照焊材仓库保管制度、焊条的烘烤、发放及使用管理规定、焊材烘烤规范等有关规定执行，并认真作好记录，保证良好的追踪性。a.焊接材料在入库前检查其装箱单、出厂质量证明书等文件，检查焊材包装情况及核对标识无误后方可入库。入库后应根据焊材的种类、型号、批号分类摆放。存放焊材的库房应设置干燥通风，库内温度大于10、相对温度不大于60%，应安放温度计作好记录。b.焊接材料应设置专人负责保管，掌握焊材库的温度、湿度状

24、况及焊材库入库量及出库量。在使用焊条时就将其放于保温筒内随用随取，当湿度为8090%时使用时间不超过2小时，湿度小于80%时使用时间不超过4小时，超过这些时间应重新按规定进行烘干。但烘干次数最多为三次（包括第一次）。 2.6.1.4焊接方法：罐体、钢结构采用手工电弧焊，接管采用手工电弧焊和氩电联焊。2.6.1.5坡口加工与组对：破口加工采用氧-乙炔焰半自动切割机切割加工，角向磨光及修磨去除氧化皮的方法进行。坡口角度、尺寸经检查合格后方可进行组对，组对尺寸符合要求。2.6.1.6焊前清理：焊前应对母材坡口及两侧20mm的范围进行清理，不得有油、锈、水等污物。2.6.1.7焊接：焊工在焊接过程中应

25、严格执行焊接工艺规范的要求；尽量采用窄道、短弧、多层焊，多层焊时层间接头应错开；整个焊接过程中始终注意起、收弧的控制和质量，起弧时应采用后退引弧法，使起弧部位在焊接过程中重熔以减少缺陷，收弧时应填满弧坑防止弧坑裂纹的产生，且起、收弧均应在坡口内进行，严禁划伤母材表面。2.6.1.8点固焊及工卡具焊接要求：所用焊材、工艺及对焊工的要求应与正式施焊相同；点固焊长度5080mm，焊点间隙300500mm为宜，点固焊应注意焊透并应在坡口内引弧和熄弧，不得划伤母材表面，不得损坏坡口钝边。纵缝焊接时，在两端焊接引弧板和收弧板，并焊接完成后，割掉并打磨平整。工卡具等临时焊道的焊接应在工卡具或焊道上引弧和熄弧

26、，严禁损伤母材表面，并应注意焊透。2.6.1.9工卡具等临时附件拆除时，应注意不得伤及母材表面，切除后打磨平滑并对表面及厚度进行检查，有缺陷时应进行补焊，修磨至合格要求。2.6.1.10焊接环境：当施焊环境出现下列情况之一时，应采取有效防护措施，否则不得施焊。雨雪环境相对湿度90%手弧焊风速查8m/s2.6.2坡口型式2.6.2.1罐壁环缝详图（=16、14、12、10mm） 505 50582.6.2.2罐壁环缝详图（=8mm）2121 5052.6.2.3罐壁纵向焊接接头（=810mm）60511 112.6.2.4罐壁纵向焊接接头（=1216）50521212.6.2.5边缘板与第一带壁

27、板的角焊缝如图：161414 14 20190702.6.2.6顶板焊接图如下：1212 12302.6.2.7边缘板对接焊缝如图：30 4 3014 4定位焊2.6.2.8三层底版搭接焊缝搭接图：3020 30602.6.2.9顶板焊接图如下40 66620 6 30*200（100）2.6.3焊接材料管理2.6.3.1焊接材料在入库前检查其装箱单、出厂质量证明书等文件，检查焊材包装情况及核对标识无误后方可入库。入库后应根据焊材的种类、型号、批号分类摆放。存放焊材的库房应设置干燥通风，库内温度大于10、相对温度不大于60%，应安放温度计作好记录。2.6.3.2焊接材料中的焊条和焊剂应按下表参

28、数进行烘干和保温。焊材牌号烘干温度恒温时间h保温温度备注J5073504001100150J42215020011001502.6.3.3焊接材料应设置专人负责保管，掌握焊材库的温度、湿度状况及焊材库入库量及出库量。在使用焊条时就将其放于保温筒内随用随取，当湿度为8090%时使用时间不超过2小时，湿度小于80%时使用时间不超过4小时，超过这些时间应重新按规定进行烘干。但烘干次数最多为三次（包括第一次）。2.6.3.4焊接材料焊接材料的选用见下表焊 接 位 置材 质焊条牌号焊丝牌号罐 体16MnR+16MnRJ507加 强 圈Q235A+16MnRJ507接 管16MnR+16MnRJ507H0

29、8Mn2SiA静电接地板16MnR+0Cr18Ni9A3072.6.4底板焊接2.6.4.1底板应根据实际来料情况及排版图进行铺设，底板铺设后应打上卡具，临时固定。点焊时可少焊多点。底板铺设应有足够的搭接量（如下图），接缝应贴合紧密，间隙最大不大于1mm。底板焊接顺序原则上是由双数焊工对称均步，从中间向外展开，分段退焊。2.6.4.2中幅板的横向短焊缝可先开始焊接，由双数按1/4圆周对称均布进行焊接。次焊中幅板的纵向长焊缝由中心向外双数焊工对称均布，用分段倒退发进行焊接。焊接采用由中心向外，焊工对称均布，分段退焊发进行，每段长度以1.52M为宜，且各焊工的焊接参数应基本一致以减小焊接变形，必要时可采用钢性固定的防变形措施。中幅板的搭接图如下：2.6.4.3边缘板对接焊缝的焊接，焊接前应将边缘板下部的垫板作23的反变形，垫板垫进边缘板对接口底部时应贴合紧密。边缘板对接焊缝隙的焊接应由双数焊工沿圆周对称均布，同时同向跳缝焊接，并先焊罐底层壁板处400mm500mm的一段焊缝。此处应注意使各焊工的参数保持基本一致，且每个焊工的最后一道焊缝应同时焊接，以防应力集中和收口裂纹的产生。罐底在焊接前要按要求布置，要有防变形措施。焊接中应注意的事项：a.所