2000立方米原油罐施工方案

1、20000立方米原油罐施工方案1 工程概况：20000m3油罐是91年度克拉玛依炼油厂的一个重要建设项目，它的建成可大大减少100万吨/年常减压装置的原油供应不足的状况，工期要求11月15日交工。该油罐位于厂东原油罐区，属原油罐，是克炼厂最大的储油罐。此罐金属总重327.2t，设计容积20419m3，单位体积耗钢量为16Kg，实际容积为18873m3，其直径为40.5m，总高度15.85m，浮船上升最高位置为14.65m，下降最低位置为1.8m。介质为原油，主要有罐底、罐壁、浮顶、中央排水管、密封装置、刮蜡机构、加热蛇形盘管、抗风圈、加强圈、转动浮梯、盘梯、泡沫消防设施等组成。其各部重量如下表

2、所示：单位吨单位罐底罐壁浮顶抗风圈加强圈排水管密封装置刮蜡机构梯子平台合计重量65.56162.7377.2357.592.6671.11.6381.231.43327.21.1 =8mm，材质为16Mn的弓形板组成。1.2 罐壁共分为10带，材质为A3和16Mn组成，如下表所示罐壁的实际带板数根据钢板供货情况排版确定。带数12345678910厚度mm16141211988888重量t25.2622.1018.9317.3614.2112.6312.63同前同前同前材质16mnR同前同前同前同前同前同前A3A3A31.3 浮顶由浮船、单盘板和支柱组成，单盘板由=5mm材质为A3钢板制作，向心

3、坡度5/1000，直径3606m浮船圆周共分18个船仓，船底、顶内外边板厚度分别为=5、4、8、6mm，浮船宽度2m，高度800。浮顶支柱共54个。1.4 执行标准：标设L11即石油工业部北京炼油设计研究院1000m310000m3浮顶油罐技术条件；HGJ210-83园筒形钢制焊接储罐施工及验收规范以及GBJ236-82，GBJ205-83，HGJ229-83，GB3323-87等。1.5 施工平面布置图详见图1-12 施工方案选择：2.1 方案选择：由于油罐容积大，工期短，质量要求高，再加上克炼工地施工机具的限制，所以施工方法的选择，对进度、质量等各方面都有很大影响。经过反复讨论、对比几对长

4、岭工地3万m3浮顶油罐施工经验的综合，决定采用水浮倒装的施工方法。这次水浮倒装的施工方法是在长岭工地施工方案的基础上加以改进形成的一种水浮倒装施工方法，此方法可节省手段用料及大量人工，具体详见施工工艺。2.2 浮力计算：浮升最大载荷 Q=w+f其中：w=w浮顶+w壁板+w附件 f：摩擦力 按0.2w计算 w浮顶=77.235t w壁板=115.369t w附件=15t（按15t计） f=0.2*207.594=41.5t Q=207.594+41.5=249.113t浮力计算：设最大吃水深度为最大排水量V=r12 Hmax=1263 HmaxV1=1/3h1(R12+R22+R1R2)=34m

5、3V=r22H2=266m3V=1/3r22H3=31m3最大浮力F=V-(V1+V2+V3)P=(1263Hmax-331)P要仅浮力满足要求,必须使(1263Hmax-331)PQHmax0.459mHmax800mm即可满足水浮倒装法的浮升要求。2.3 浮顶强度核算：由于液体传递压力是均匀的，可以认为浮顶的受力也是均匀的。单盘板承受浮力Q单盘=P22(0.459-0.26-0.03)-V3P=142t均布载荷W=142/F单盘面积=142/1023.54=0.01387kg/cm2浮顶单盘浮升时，在受浮力载荷下，属最大绕度状态，全部按直接受控计算，即按柔性薄板计算，应力在其中心位置最大。

6、其中：弹性模量E=210kg/cm2单盘厚度f=5mm=0.5mR=1805cm=1200kgf/cm2单盘板可以满足要求。3 施工技术要求：3.1 材料：3.1.1 油罐所用的钢材、配件、焊接材料及其它材料必须有产品质量合格证书或质量复验报告；3.1.2 钢板应进行外观检查，表面不得有裂纹、夹层、重皮等缺陷，表面锈蚀深度不得超过0.5mm；3.1.3 焊接材料应质证齐全，施焊前烘烤应按规定进行。3.2 基础验收：3.2.1 中心坐标允差为20mm;3.2.2 中心标高允差为10mm;3.2.3 基础表面平整度(径向)用2米长直尺检查间隙应不大于10mm基础表面凹凸度从中心向周边拉线测量应25

7、mm;3.2.4 基础表面沿罐壁园周方向的平整度为每10米长度内任意两点的高度差10mm,整个园周高度差20mm(任意两点)。3.3 罐底板：3.3.1 为补偿焊缝收缩，罐底的排版直径应比设计直径大1.5-2%即应放大80mm；3.3.2 罐底中幅板宽度不应小于500mm，长度不应小于1000mm；3.3.3 边缘板沿贮罐径向最小尺寸为600mm；3.3.4 罐底弓形板下料允许偏差如图AB，CD允差2mmAC，BD允差2mmBC，AD允差15 错边量1.5mm各圈壁板的纵向焊缝宜向同方向错开1/3L，且不小于500mm，包边角钢对接焊缝和壁板互错开200mm；3.4.7 罐壁板内侧焊缝应均匀平

8、滑过渡，几有可能损伤密封装置和刮蜡装置机构的突起处应均匀磨光；3.4.7.1 内壁上任意点的水平半径允许偏差为19mm每块壁板测两处;3.4.7.2 壁板上口水平偏差不应大于3mm,每块壁板测两处;3.4.7.3 周长允差标准长度的0.2%即25mm,上下应均匀测量;3.4.7.4 罐壁的每块壁板沿水平方向和垂直方向至少两处用样板检查,壁板内表面的局部凸凹度不得大于13mm,局部形状偏差应沿所测量的长度逐渐变化不应有明显的凸凹;3.4.7.5 每圈壁板的垂直度允许偏差不应大于其高度的3，每块壁板应测两处；3.4.7.6 壁体总体高度允许偏差为设计高度的5即不应大于79mm；3.4.7.7 环形

9、缝，当上圈板厚小于8mm时，不应大于1mm（错边量）；当上圈板厚大于或等于8mm时，错边量不应大于板厚的20%，且不大于2mm；3.5 浮顶：3.5.1 浮顶的隔仓板及内外侧板，下料后的边长和对角线、尺寸偏差，应符合表中规定：序号测量部位允许偏差1板宽1mm2板长1.5mm3对角线2mm4直线度（宽）1mm5直线度（长）2mm3.5.2 船仓顶板和底板的弧长边缘用样板检查,间隙应小于或等于3mm；3.5.3 船仓顶板、底板和单盘板的局部凸凹度用直线样板检查，间隙不应大于5mm；+0-15mm3.5.4 船仓板搭接宽度允许偏差5mm；3.5.5 浮顶外侧板与底层罐壁同心半径允许偏差为 导向支支柱

10、的垂直度允许偏差不应大于支柱高度的1/1000即不得大于2mm；3.5.6 浮顶单盘组焊后，局部凹凸度允许偏差不应大于变形长度的4/1000，且不大于80mm；3.6 附件：3.6.1 贮罐的包边角钢、抗风圈、加强圈、浮顶加强角钢、单盘板边接角钢及船仓外侧板加强筋成型后，用样板检查弧度其间隙不应大于4mm，放在平台上检查翘曲度不应超过元件长度的2/1000，且不大于10mm；3.6.2 罐壁上开孔，无补强圈时孔的边缘（有补强圈时补强圈的边缘）和焊缝的距离100mm,凡被补强圈覆盖的焊缝,均应打磨至母材平齐;3.6.3 安装开孔接管应保证和罐体轴线平等或垂直,偏差不应大于2mm;3.6.4 密封

11、装置和刮蜡机构应按施工图的要求进行检查、验收和安装，其元件在运输、堆放和安装过程中要注意保管，不得损伤并防止着火；3.6.5 中央排水管应在罐外进行予组装，安装前应在动态下按施工图要求进行水压试验；3.6.6 所有配件及附属设备上的开孔、接管、保温钉、支座和垫板应在油罐总体试验前安装完毕，并对开孔补强圈通过信号孔用0.1mpa的压缩空气进行气密性试验。3.7 焊接：3.7.1 油罐焊接必须由经考试合格的电焊工担任，严禁无证上岗；3.7.2 罐体材料有2种，16mnR和A3，焊条选用如下：16MnR+16MnR T507 T50616MnR+A3 T422A3+A3 T4223.7.3 施焊前熟

12、悉方案，严格按焊接工艺规程要求进行施焊；3.7.4 焊条应放在干燥通风室内，焊条使用前应按出厂说明书的规定进行烘烤使用，使用时用保温筒保存；3.7.5 焊前应将坡口面、坡口边缘内外侧等于或大于10mm内的油漆、污垢、铁锈、毛刺等清理干净，使之干燥并检查和清除影响焊接质量的裂纹、夹层等缺陷；3.7.6 对于壁体任何部位的焊接，有应采取有效的防变形措施，为防止焊接裂纹和减少焊接应力，应避免强力组对；3.7.7 施焊条件：风速10m/s; 相对湿度90%; 下雨、下雪应采取有效措施，否则不能施焊。3.8 焊接检验：3.8.1 外观检查：3.8.1.1 焊缝表面及热影响区不允许有裂纹；3.8.1.2

13、焊缝表面不允许有气孔、夹渣和熔合性飞溅等缺陷；3.8.1.3 对接接头焊缝咬边深度应小于0.5mm，长度不得大于焊接总长度的10%，且连续咬边长度不得大于100mm；3.8.1.4 对接接头焊缝凹陷深度应小于0.5mm，长度不得大于焊缝总长度的10%，且连续凹陷长度不得大于100mm；3.8.1.5 对接接头的加强高度、焊缝高度及角焊缝焊脚尺寸应符合设计规定。3.8.2 焊缝无损检验：3.8.2.1 罐底焊缝采取真空试漏法试验负压值不得小于300mmHg；3.8.2.2 罐顶单盘采取真空试漏法，试验负压值不得少于300mmHg，船仓所有焊缝采取煤油渗透法，2小时未发现煤油渗速为合格。3.8.3

14、 罐壁焊缝射线探伤检查：3.8.4 纵焊缝基本检查数量：对于每一焊工的每种形式和板厚的焊缝，在最初3米的任意位置取一个拍片部位，以后对于每种形式和板厚的焊缝，从每30米焊缝及其余的部分内任意取一个拍片部位。其中25%拍片部位应位于纵、环缝交叉点上；3.8.5 纵焊缝补充检查数量：底圈全部纵焊缝中任取2点拍片，其中一点应昼靠近底板。其它各圈：S10mm全部纵缝中任意取一点拍片；10S10mm全部纵缝中任取一点拍片；全部T型焊缝处拍片。3.8.6 横焊缝检查数量：对于每一焊工的每种形式和板厚的焊缝，在最初步米的任意位置取一个拍片部位，以后对于每种形式和板厚的焊缝从每30米焊缝及其所余的部分内任取一

15、个拍片部位。（注：每个拍片点所拍底最小的有效长度不得小于200mm）。3.8.7 射线探伤执行GB3323-87标准，级合格;3.8.8 若发现不合格者,应对被查焊工所焊缝加倍探伤,仍不合格者则对该焊工全部100%检查;3.8.9 同一部位焊缝返修次数一般不得超过2次,若超过4次必须经施工技术总负责人批准,并将返修情况记入交工资料。3.9 总体试验：3.9.1 罐体强度试验；3.9.2 浮顶顶升试验（均详见施工工艺部分。）4 施工工艺：施工顺序：基础验收罐底板铺设、焊接罐底板焊缝检验单盘板铺设第一、二带水槽壁安装船仓制作单盘与船仓联接组焊焊缝检验浮顶附件、支柱安装充水附件设置浮顶充水试浮、查漏

16、第十带板正装及仓边角钢、抗风圈安装浮升第十带板组对第九带浮升第九带组对第八带以次类推浮升第四带组对第三带罐体附件安装浮顶充水升降试验基础沉降观测交工验收。4.1 基础验收：土建基础交工后，经甲方验收合格并交工资料交安装单位，然后由班组、技术员共同进行基础复测。其表面应无缺陷，罐壁圈梁平整度应应用水平仪测量，并作好记录。4.2 罐底铺设：4.2.1 基础验收合格后方可进行罐底铺设；4.2.2 罐底预制排版图，应根据施工图、技术规范和实际到货材料进行；4.2.3 按排版图编号下料，料下好后，底板背面涂刷两遍沥青漆防腐；4.2.4 在基础上画出中心线，中心板上画出中心线，其它板应画出搭接线；4.2.

17、5 按排版图编号，从中心板开始，先纵向后横向铺设中幅板，边铺板边找正。弓形板对接处垫板在相邻两块弓形板找正后。应与弓形板点焊在一起。中幅板与弓形板不点焊，作对焊缩焊缝；4.2.6 为补偿焊缝收缩，实际排版直径应比设计直径大80mm；4.2.7 焊接：4.2.7.1 罐底板焊接采取隔缝、对称、分段退焊的方法，采用细焊条、小电流，中幅板两遍成型，弓形板三遍成型；4.2.7.2 焊接时应隔800-1000mm打背板或卡具（短边可打两块），待焊缝完全冷却后方可去背板。弓形板应对称留2-3个收缩焊缝；4.2.7.3 焊接顺序按焊接排版图进行，见附图；4.2.7.4 较长焊缝的施焊应从中心向外分段施焊，不

18、能连续焊；4.2.7.5 罐壁第一带板组焊后，再焊中幅板与弓形板的连接焊缝；焊工沿园周均匀分布分段跳焊；4.2.7.6 组焊完毕后应清除药皮、杂物、磨光焊瘤及飞溅物，检查焊缝外观是否符合技术要求；4.2.7.7 罐底焊缝检验采用真空法试漏；4.3 浮顶制作：4.3.1 单盘4.3.1.1 单盘板的预制，应根据图纸和到货钢板绘制排版图；4.3.1.2 按排版图编号下料；4.3.1.3 单盘板的组对在临时支撑架上进行，按确定的高度首先安装十字中心支架，然后再按照础预定的位置和高度安装其它支架，支架应保持水平；4.3.1.4 按照排版图编号，同罐底铺设一样，从中心板开始，先纵向后横向铺设，边铺边找正

19、；4.3.1.5 单盘板全部采用搭接，宽度为30mm，上部为连续焊，下部为断续焊（100/200mm）。4.3.1.6 单盘和船仓连接处300mm内改为对接，上部打磨平整，下部可加=3mm垫板;4.3.1.7 焊接:单盘板的焊接应先焊上部连续角焊缝，后焊下部断续焊缝（100/200），焊接顺序同罐底。无论是上焊缝或是下焊缝，焊肉均应饱满。4.3.2 船仓的组焊：4.3.2.1 船仓的预制分18段进行，分别将中间支架、底板、内外边缘板和顶预制好，然后在平台上进行组对点焊；4.3.2.2 船仓的分段应在隔板和支承架中间，以便于分段组对；4.3.2.3 船仓预制、组对顺序：底板支承架内外侧板顶板;4

20、.3.2.4 船仓焊接顺序如图所示:4.3.2.5 焊接时，内外侧板与底板的环焊缝，若焊工充足应里、外圈同时施焊；若不足应先焊内圈，后焊外圈；隔板同底板的焊缝由里向外分段退焊；4.3.2.6 船仓分段预制好后（角钢圈上好焊完），在底板上组对成整体标高控制到（以角钢圈下背为准）高出单盘90mm，以保证单盘5/1000的坡度；4.3.2.7 在单盘板与船仓分别焊好后进行组装，如图所示。用吊车吊起加强槽钢（或工字钢14-18#），使之与连接角钢接触，起吊顺序见图，提起一点，点固一点；4.3.2.8 全部点好后，焊工应均匀分布沿同一方向分段退焊先焊塞焊孔，后焊环缝；4.3.2.9 船仓及单盘人孔、支柱

21、套管等开孔时，要先焊补强圈，人孔开孔时还要进行加固。焊接时采用小电流、细焊条分段施焊，慢慢焊使层间温度控制在40左右;4.3.2.10 浮顶检验:焊缝外观应符合HGJ201-83要求单盘板采用真空法试漏,负压值不低于300mmHg船仓焊缝采用煤油渗透法试漏.4.4 浮升准备工作:4.4.1 水槽壁用第一、二带板在船仓安装前直接按图纸尺寸正装就位，高度为3.2m，完全可满足浮升要求。下部安全余量留200mm；4.4.2 顶升胎具制作：顶升支柱是水浮倒装法的关键部位，考虑到安装在船仓部位的强度及每个顶升支柱的强度，在每个船仓隔板处设18个顶升柱。4.4.2.1 顶升柱是用1084的立柱和893.5

22、的斜撑组成,如图所示:4.4.2.2 顶升支柱在顶升时,下部与船仓及筋板焊接,一端固定，另一端铰接，受力情况如下：沿园周方向18个支柱均匀受压，每个支柱上的正压力为P=250/18=13。889（t）=13889kg支柱强度及稳定性校核：截面面积：A=13.07cm2惯性半径：V=3.68cm长度系数：=0.7压杆折减系数:=0.898 (表14-3)应力=P/(A)=1183.4kg/cm220#无缝钢管=1600 kg/cm2 强度及稳定性可满足要求.4.4.2.3 筋板:对下部筋板按如图进行加固对上部牛腿如图所示牛腿的最大承重P=13。889T导向装置：在水槽壁内侧120方向焊三条升降滑

23、导,以防止升降时旋转；4.5 罐壁组装：罐壁组装严格按排版图进行，罐壁的组装过程如下：4.5.1 浮顶组焊前在罐底板上按施工图尺寸画出第一带板的组装边线，并沿园周打上明显的洋冲眼；4.5.2 按组装线将第一带板、第二带板按正装程序组装焊接，此带为正式壁板必须保证其垂直度、水平半径等；垂直度允差5mm，最大不超过3/1000；4.5.3 此两带板做水槽壁；4.5.4 在水槽壁上口，下返100mm处沿罐园周搭设双排架子，沿半径方向铺设三块竹跳板，架子必须牢固，并按标准搭设外圈栏杆；4.5.5 在水槽壁上口处，里边安装18#-25#槽钢加强圈，外面隔1m焊12#-14#槽钢e=200mm，如图所示。

24、4.5.6 壁板的组装顶升：4.5.6.1 将预制好的上部第十一带板围至水槽壁上边，留出一道活口，待其纵缝施焊完毕后，按照油罐外径标准周长将活口调整好并施焊；4.5.6.2 纵缝全部施焊完毕后，即可安装包边角钢，包边角钢的焊接必须对称分布，分段跳焊以防止束口现象；4.5.6.3 在罐壁上定出抗风圈及顶部平台位置，将牛腿等连接件焊牢，并将抗风圈及平台安装盘梯牛腿等按图纸要求焊上，以减少高空作业；4.5.6.4 将顶升牛腿按支柱位置在同一高度内焊接在第十一带壁板上，用M20螺栓把紧，然后向罐内充水，依靠浮力将第十一带板升起；4.5.6.5 当升至120mm高时，将上口加强圈涨好并继续浮升，浮升至要

25、求高度后将第十带板围上并焊接，其焊接顺序为：纵缝伸缩缝环焊缝;4.5.6.6 全部施焊完后,将水放至最低液位,按同样顺序分别将第八、七、六、五、四、三带壁板依次安装完；4.5.6.7 浮升注意事项：罐壁保持光洁,突出部分应打磨为光滑过渡；每带板要留两道活口，在组对活口时必须准确量出每带板上、下口的周长，并做好记录；浮升牛腿割掉时，应尽量减少牛腿割掉量并且不能损伤壁板；第九带板可先围上留出活口，待升到安装包边角钢，抗风圈等位置时停下，安装完毕后继续上升，这样使该带板便于吊装围板；4.5.7 整体检查：垂直度：允许偏差47mm；壁板凹凸度：允许偏差13mm；水平度：允许偏差19mm; 总体高度：允

26、许偏差79mm；4.5.8 壁板上附件的同步施工：4.5.8.1 盘梯与平台从顶第一次开始随罐壁施工，按照设计方位进行安装，要求顶升前将牛腿等附件焊上，以减少高空作业。盘梯、平台预制、安装要求详见工程质量单，在预制安装中应克服质量通病；4.5.8.2 罐顶浮梯：上部两带板组装后即可安装浮梯，以保证上下浮顶的方便。转动浮梯的安装应使其顶部和下部转轴与踏步轴安装牢固，转动灵活，无卡住和响声现象。支耳板的预制必须符合图纸尺寸要求，组对时要保证踏步侧板和支耳上的三个35mm的孔同心,踏步轴之间及其与长轴之间均应保持平行,转动浮梯的轮子在轨道上行走的,应无翘起刮边现象.浮梯上栏杆与支耳板连接的销子一定要

27、牢靠,浮梯轨道一定要经过调查。4.5.8.3 刮蜡机构安装应按图纸要求施工，且必须紧贴罐壁不得留间隙，各连接必须牢固；4.5.8.4 弹性密封装置：按图纸及说明书施工；4.5.8.5 中央排水管的安装严格按施工图纸施工，回转接头在安装前要进行试压，安装后进行0.4mpa、30分钟的水压试验，不漏为合格；4.5.8.6 加强盘管的安装应保证其坡度，安装、调整完毕后进行水压试验。5 总体试验：5.1 强度严密性试验：罐体的总试验，必须在罐体焊接、开孔接管完毕后，并经停点确认合格后进行。其充水试验条件是：5.1.1 水温不低于5;5.1.2 充水高度为设计最高操作液位14.65m;5.1.3 充水试

28、验必须随时观测，并做好基础沉降记录；5.1.4 放水应远离基础，以防止基础淹水；5.1.5 罐体的强度、严密性试验用充水法进行，充水过程中应对逐节壁板、逐条焊缝进行检查。充水到最高液位后保持48小时，无渗漏、无变形为合格。5.2 浮顶升降试验：当罐在充水和放水时，检查浮顶升降是否平稳，密封和导向装置有无卡住现象，浮顶水接触的部分有无渗漏现象，同时中央排水管出口打开，检查有无漏现象，检查转动浮梯是否灵活。5.3 基础沉降观测：基础沉降观测应从罐内充水起到充满水保持48小时结束，共设八个观测点。6 安全技术措施：6.1 施工现场要做到道路畅通，施工用水用电齐备；6.2 在油罐施工过程中必须组织严密、统一行动、分工明确、各负其责；6.3 施工焊材、烘