2006-04-20600m3大化废氨液罐施工方案设计

1、JGFA2006-08 大庆石化分公司化肥厂废氨液罐（ Z3 ）制造安装 施工方案 编 制： 宋 景 浩 审 核： 批 准： 大庆石化建设公司 2006 04 20 实用标准文案 大庆石化分公司化肥厂废氨液罐（Z - 3）制造安装施工方案 1. 工程概况 大庆石化分公司化肥厂废氨液罐（Z 3） 1台600m 3。直径为 10200mm、罐壁高为8200mm、罐底至罐顶总高为8555mm。罐壁共5 圈板，壁厚5mm，材质均为00Cr19Ni10，重量约10350Kg ;灌顶壁厚 5mm，材质均为00Cr19Ni10，重量约3420Kg ；罐底壁厚7mm，材质 均为00Cr19Ni10，重量约47

2、60Kg ;合计总重18530 Kg。针对本罐施工 现场条件及储罐结构特点，施工方法选择4个边柱10t倒链提升法进行组 装。施工时要严格控制焊接变形量，保证罐体各部位尺寸，使本储罐优质 按期完成。为保证施工质量，满足相关标准的要求，特制定本施工技术措 施。 2. 编制依据 2.1 Z-1施工图 2.2 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范GBJ128-90 2.3大庆石化建设公司质量手册和质量保证体系程序文件 2.4 压力容器无损检测JB4730-94 2.5 钢制焊接常压容器JB/T4735-1997 2.6 钢制压力容器焊接规程JB/T4709-2000 2.7 钢制压力容器焊接工艺评定J

3、B4708-2000 3. 施工现场平面布置 见施工平面图 4. 施工统筹 4.1施工进度计划。 具体详见“施工统筹图” 4.2施工人力计划 序号 工种 人工需要量 备注 1 气焊 2人 下料割板 2 铆工 6人 罐底、罐顶、罐壁预制，现场组对 3 起重 4人 吊板 4 焊工 6人 点焊、焊接 5 电工 8人 焊机接线 6 其它 6人 现场清理和平整等 5. 施工技术保证措施 5.1预制技术要求 5.1.1材料验收 a. 材料和附件应具有质量合格证明书。当对质量合格证明书有疑问时，应 对材料和附件进行复验，合格后方准使用。 b. 焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）应具有质量合格证明书。焊条质量合格

4、证明书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能；当对质量合格证明书有疑 问时，应对焊接材料进行复验。 c. 罐体所用钢板，必须逐张进行外观检查，其表面质量应符合GB4237-92 不锈钢热轧钢板的规定。 d. 钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和，应符合下表中 钢板厚度允许偏差的规定。 钢板厚度（mm ） 允许偏差（mm ） 4.5-5.5 -0.5 6-7 -0.6 5.1.2预制深度 a. 储罐的罐底边缘板、罐壁及主要附件（包边角钢、接管法兰等）在车间 预制。 b. 罐底中幅板在车间预制。 c. 储罐壁板，每圈除预留一块有30-40mm 切割余量的板外，其余全部预 制成净料，开好坡口

5、，每节壁板编好号，按实际的顺序从上至下用运输胎 具运到现场。 d. 其他附件：采样口、导向管、通气孔等全部预制成单件。 5.1.3壁板预制 5.131根据设计图样，结合采购板幅绘制排板图 a. 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。根据实际到货板幅调整各圈壁板规格，尽量使隔圈纵 焊缝处于同一铅垂线上。 b. 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，与环向焊缝之间的距离不得小于 100mm。 c. 罐壁开孔或接管补强板边缘与罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于 200mm。 d. 包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离

6、不得小于200mm。 e .壁板宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm。 5.1.3.2壁板尺寸的允许偏差，应符合如下规定： A E B C F D 项目 允许偏差 mm 高 AC、 BD、 EF 1 长 AB、CD 1.5 对角线差|AD-BC| w 2 直线度 AC、BD w 1 AB、CD w 2 下料时须严格控制上述尺寸偏差，每张板必须有质检员检验合格标记， 方可进行壁板卷制。 5.133壁板用卷板机卷制，壁板沿长度方向两端必须进行预弯，不得有直 边存在。卷制后应立置在平台上检查，垂直方向用长度不小于1m的钢板 尺检查，其间隙不得大于1mm，水平方向用弦长不小于1.5m的弧

7、形样板 检查，其间隙不得大于4mm。 每块成形后的壁板须经质检员检验合格，并做上标记，方可运往现场。 5.1.4底板预制 5.1.4.1根据设计图样，结合采购钢板尺寸，绘制排板图。 a. 罐底的排板直径，应按设计尺寸放大 0.15% ( 10345.5mm )。 b. 边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸，不得小于700mm。 c. 中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm。 d. 任意相邻焊缝之间的距离，不得小于 200mm。 5.1.4.2中幅板尺寸允许偏差按5.1.3.2条规定执行。 5.1.4.3弓形半圆边缘板的尺寸允许偏差，应符合如下规定： 项目 允许偏差 mm AC、

8、BD、 EF 2 AB、CD 2 对角线差|AD-BC| 3 5.1.5罐顶预制 5.1.5.1预制前须根据采购板幅绘制排板图，并应符合下列规定: a. 顶板任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm。 b. 单块顶板的拼接，应采用对接接头。 5.1.5.4构件预制 5.1.5.4包边角钢等弧形构件加工成型后，用弧形样板检查，其翘曲变形不 得超过构件长度的0.1%，且不大于4mm。 5.1.5.4热煨成型件不得有过烧、变质现象，其厚度减薄量不应超过1mm 5.1.6包装运输 5.161预制构件出厂时应有编号，并用油漆作出清晰的标志。 5.162预制成型后的壁板、包边角钢等弧形构件放置在胎具上运输出

9、厂。 5.1.6.3壁板运输一次叠放板数需符合如下规定： 6-8mm板一次叠放不得超过6张。 5.2组装技术措施及技术要求 5.2.1基础验收及处理 5.2.1.1油罐安装前，必须按土建基础设计文件和如下规定对基础表面尺寸 进行检查，合格后方可安装。油罐基础的表面尺寸，应符合下列规定： a. 基础中心标高允许偏差为士 20mm ； b. 支承罐壁的基础表面，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。 c. 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：可从基础中心向基础周边拉线测量，基础表 面每

10、100m 2范围内测点不得少于10点，基础表面凹凸度允许偏差不得大 于 25mm。 5.2.1.2储罐安装前有关部门人员应进行基础验收合格。 5.2.2罐底组装 精彩文档 5.221确定弓形边缘板铺设外半径 Rc,如下图 Ro Rc na 2 cos Ro 弓形边缘板设计外半径，mm a 每条焊缝收缩量，mm n 弓形边缘板数量 0 基础坡度夹角（按实测值计算） 522.2划线。在罐底基础上划两条通过中心相互垂直的通长十字线，其中 一条指向正北，为0 方向线。在处于罐中心的底板上划好十字线，将该板 十字线与划在罐基础上的十字线对准、重合，板长方向与0线平行。 522.3中心板铺好后，铺中间一条

11、带，再由中间对称地向两边铺，把整张 板铺好后再铺边角上的零碎板。铺板时应使用轮式吊板小车运输钢板，以 免破坏基础上表面的沥青砂。 522.4中幅板搭接宽度为40mm ,允许偏差为士 5mm ,中幅板应搭接在弓 形边缘板的上面，其搭接宽度不得小于60mm。 5.2.2.5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，其宽度为搭接长度的2/3，如下图所示。在上层底板铺设 前，应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝，并按本方案8.2c进行探伤。 底板三层钢板重叠部分的切角 A-上层底板B-A板覆盖的焊缝L-搭接长度 522.6底板定位焊后，所有搭接间隙不得大于1mm。 522.

12、7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。 5.2.3壁板及罐顶组装 5.2.3.1罐底边缘板外缘300mm对接焊缝须检验合格后，方能进行第一圈 罐壁组装施工。 5.2.3.2确定壁板内侧划线半径Rb，如下图所示 Ri na 2 罐中心线 cos Ri 储罐壁板设计内半径，mm a 第5圈壁板纵缝焊接收缩量，mm n 储罐第5圈壁板纵缝数量 0 基础坡度夹角（按实测值计算） 5.2.3.3划线。在罐底边缘板上分别划出两个同心圆。第一个是以基础中心 为圆心Rb为半径划出组装圆。第二个圆以基础中心为圆心，Rb-100mm 为 半径划一个圆，作为测量垂直度、椭

13、圆度的标准。两个同心圆的圆周上每 隔500mm 打一个冲眼。 523.4在组装圆上均布30根500mm 长的10槽钢，用水平管测量槽钢上 表面水平，保证其水平度偏差不大于 2mm，需要调整时，应保证槽钢与罐 底板贴合紧密稳定。根据排板图，在槽钢上或组装圆上划出第5圈壁板的 纵焊缝位置。 5.2.3.5胀圈、吊装立柱等工装放在罐内。组装临时中心支架。壁板组装前, 应逐张检查壁板预制质量，合格后方可组装。需重新校正时，应防止出现 锤痕。 5.2.3.6在槽钢上组装第5圈壁板，沿罐圆周均布40块限位挡板，组装壁 板时在挡板与壁板之间加一块厚度为b的垫板（b=na/2 n ）。每张壁板用 斜杠支撑，如

14、下图所示。用弦长不小于1.5m的弧形样板随时检查，临时卡 具校形。组对成型后，检查几何尺寸、水平度、垂直度、椭圆度等，合格 后方可组焊。 一Rb 1-罐壁2-垫板（焊接之前需要全部打掉） 3-调整杠（每张板不少于2个）4-罐底 5-临时限位板60块均布6-10 槽钢 523.7第5圈壁板检查合格后，安装包边角钢。包边角钢在组装前，应检 查弧度和翘曲度。包边角钢安装应符合下列要求： a. 包边角钢与壁板搭接时，应先焊角钢对接缝，再焊内部搭接间断角焊缝， 最后焊外部搭接连续角焊缝； b. 包边角钢高出壁板的局部允许偏差为土4mm ;包边角钢应紧贴壁板， 其间隙不应大于2mm ； c. 包边角钢的自

15、身连接，必须采用全焊透的对接接头。 523.8沿内壁圆周均匀布置4根吊装立柱，立柱距罐壁不大于 500mm ， 立柱形式及安装要求见附图1. 523.9拱顶板的安装，应按下列程序进行： 5.2.3.9.1在罐内设置组装拱顶的中心支架，拱顶高度宜比设计值高出50 80mm ; 5.2.3.9.2在包边角钢和临时支架上，划出每块拱顶板的位置线，焊上组装挡 板； 523.9.3拱顶组装时，在轴线对称位置上，宜先组装两块或四块瓜皮板，调 整后定位焊，再组装其余瓜皮板，并调整搭接宽度，搭接宽度允许偏差为士 5mm ，最后焊接拱顶内侧间断焊缝及肋板的连接焊缝。吊装立柱上方的 罐顶板按实际位置预留4块先不上

16、，待提升两圈壁板后再进行安装。 523.9.4安装拱顶中心顶板、透光孔、量油孔及防护拦杆等。 523.9.5顶板焊接成形后，用弧形样板检查，间隙不得大于10mm 。 5.2.3.10罐内靠近罐壁下缘焊胀圈限位板，安装胀圈，用千斤顶调整胀圈 胀紧程度。胀圈安装形式见附图2，胀圈上限位板与罐壁应满焊，焊脚高度 应为两者中较薄者的壁厚值且不小于8mm。胀圈安装前须用弦长不小于 1.5m的样板进行曲率检查，间隙不得大于 2mm。 5.2.3.11拆除临时支架，安装罐顶吊板小车，胀圈上焊接吊耳，吊装立柱 上挂10t倒链，通过钢丝绳扣与胀圈上的吊耳相连，提升前检查钢丝绳的 拉紧程度，确保每条钢丝绳松紧均匀

17、。 5.2.3.12第5圈板焊缝探伤合格后，围第4圈板，留一道口不焊，用倒链锁紧， 提升前适当松开。 5.2.3.13在每个倒链链条上作明显的等距标记，提升时每次按等距标记拉 动链条，以保证提升速度均匀。提升过程中密切注意提升是否平稳正常， 发现异常情况，应立即停止提升，查明原因，消除隐患后重新开始提升。 提升到约600mm 左右高度时暂停提升，检查提升高度、受力均衡、胀圈 变形、吊装立柱有无异常等情况。 5.2.3.14提升到位后，拉紧锁口倒链，测量周长、切割余量，按原方案焊 接工艺部分要求进行点焊及焊接。焊后自然冷却到环境温度后，撤下胀圈， 重新安装到第4圈板下口，并顶紧固定好。 实用标准

18、文案 523.15围第3圈板，依照上述方法提升第5、4圈壁板及罐顶。 523.16罐内吊装立柱布置应均匀。 523.17采用4个10t倒链按上述程序依次提升其余各圈壁板，直至全部 提升到位。管孔开完后，整体提升，拆除10槽钢，打磨平整后放下罐体。 5.2.3.18最后一圈壁板提升完毕后，应留环墙进料缺口处壁板不焊，待其 它部位的纵缝焊完后，拆除卡紧锁具，把上部及两侧加固，再将该壁板卸 下，拆除吊装立柱，圭寸罐底出入孔。施工人员由缺板处进入罐内施工。待 罐内工作全部结束，将该壁板封焊。 5.3壁板及顶板安装技术要求 5.3.1壁板校形时，应防止出现锤痕。 5.3.2围下层板时应注意纵缝位置符合排

19、板图要求，尽量与隔层纵缝保持在 同一垂线上，以保证整体成形美观。 5.3.3壁板组装时，应保证内表面齐平，纵缝错口应不大于板厚的1/10且 不大于1.5mm。环缝错口不大于板厚的1/5,且不大于3mm。 5.3.4相邻两壁板上口及包边角钢水平的允许偏差，不应大于 2mm，在整 个圆周上任意两点水平的允许偏差不应大于 6mm,垂直度允许偏差不大于 3mm。 5.3.5组焊后，在1m高处，内表面任意点半径的允许偏差为士 19mm。 5.3.6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%。 5.3.7组焊后，纵焊缝的角变形用1m长的弧形样板检查，应符合下列规定： 角变形w 10mm，所

20、有纵焊缝均需检查。 5.3.8组装焊接后，罐壁的局部凹凸变形应平缓，不得有突然起伏，应采用 弧长不小于1.5m的样板检查，局部凹凸变形应w 13mm。 精彩文档 实用标准文案 539内壁焊缝焊后必须打磨，内壁焊缝不允许有毛刺或焊瘤。 5310罐壁高度允许偏差应不大于 42mm，铅垂度允许偏差不大于34mm 5.3.11罐壁上的工卡具焊迹应清除干净，焊疤应打磨平滑。 5.3.12顶板搭接宽度允许偏差为士 5mm。 5.4焊接工艺要求 5.4.1下料及坡口制备 5.4.1.1壁板环焊缝坡口形式如下图所示。 环缝手工焊坡口形式图 5.4.1.2纵缝坡口形式如下图所示。 纵缝坡口形式图 5.4.1.4

21、罐底边缘板对接焊缝坡口形式如下图所示 罐底边缘板对接坡口形式图 5.4.1.5下料及坡口预制采用机械方法或半自动切割机。采用半自动切割后, 坡口表面应进行打磨，去除表面氧化层。 542焊接方法 5.4.2.1接管打底采用手工钨极氩弧焊焊接，填充及盖面采用焊条电弧焊。 5.422其它焊缝均采用焊条电弧焊。 543焊接材料 5.4.3.1 焊条采用 E4303。 5.4.3.3 焊条使用前应经100-120 C烘干1小时，50 C恒温存放。用保温 筒领取，随用随取，8h未用完需重新烘干，重复烘干次数不得超过3次。 5.4.4焊接参数： 5.4.5.1手工焊焊接参数详见下表 焊接方法 焊材 规格 (

22、mm) 电 流 (A) 电压 (V) 电源 焊 速 (cm/mi n) SMAW E4303 3.2 110-150 24 2 DC+ 15-25 E4303 4.0 140-180 26 2 DC+ 20-30 5.4 . 5焊接环境 5.4.5.1雨雪天气及相对湿度超过90%，如不采取有效防护措施，不得进行 焊接。 5.4.5.2 SMAW 风速超过8m/s，如不米取有效防护措施，不得进行焊接。 5.4.5.4环境温度要求：Q235A焊接时不得低于-20 C。 5.4.6定位焊 5.4.6.1定位焊及工卡具的焊接，应由合格焊工担任，焊接工艺应与正式焊 接相同，引弧和熄弧应在坡口内或焊道上。

23、 5.4.6.2每段定位焊缝的长度不宜小于 60mm，间隔不宜大于300mm。 5.463定位焊宜采用3.2mm的焊条施焊。 547罐底焊接 5.4.7.1罐底中幅板焊接时，宜按下列程序施焊： a. 焊接时，应先焊短缝，后焊长缝，初层焊道应采用分段退焊或跳焊法； b. 在焊接短缝时，宜将长缝的定位焊铲开，用定位板固定中幅板的长缝； c. 焊接长缝时，由中心开始向两则分段退焊，焊至距边缘板300mm 停止 施焊，待切割余量后收缩缝施焊前完成焊接。 5.4.7.2每条焊缝至少焊两遍，严禁一次成形。 5.4.7.3初层焊道应采用分段退焊或跳焊法，由4名焊工均匀分布对称施焊。 5.4.7.4边缘板焊接

24、，宜按下列程序施焊： a. 先施焊靠外边缘300mm 部位的焊缝，由罐内中心向外施焊，焊接时宜 采用隔缝对称施焊法；探伤合格后需将焊缝余高磨平。 b. 在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后，边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊 前，应完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接； c. 边缘板对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布，对称施焊法； d. 收缩缝的第一层焊接，应采用分段退焊或跳焊法。 5.4.7.5罐底与罐壁连接的角焊缝焊接，应在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊， 并由数名焊工从罐内外沿同一方向进行分段退焊，罐内焊接应比罐外焊接 超前200mm。焊工较少时也可先焊罐内后焊罐外，焊接时亦须均匀分布沿 同一方向分段退焊。

25、每条焊缝至少焊两遍，严禁一次成形。 5.4.7.6罐底边缘板采用带垫板对接接头，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。 5.4.8罐壁焊接 548.1罐壁焊接一律采用双面焊，背面用砂轮打磨后采用焊条电弧焊封焊， 保证全焊透。 548.2环缝的点焊应在纵缝全部焊完后进行。 548.3应首先焊接纵焊缝，后焊环焊缝。初层焊道采用分段焊。 548.4纵缝应用4名焊工均匀分布对称施焊，焊速不能相差过大。两端 100-150mm 焊缝可先不焊，待罐壁提升后再焊，起焊点或收弧点可设在 环缝内，环缝焊接前将多余焊肉刨除掉并按坡口形式打磨。 5.4.8.5环缝焊接应

26、用4名焊工沿圆周均匀分布，并沿同一方向施焊。 5.4.8.6包边角钢由多名焊工沿同一方向进行分段退焊。 5.4.9罐顶板的焊接，宜按下列程序施焊： a. 拱顶定位焊后，先焊接拱顶内侧焊缝，后焊拱顶外侧焊缝； b. 拱顶外侧径向的长缝，宜采用隔缝对称施焊方法，由中心向外分段退焊； c. 拱顶板与包边角钢的焊接，外侧采用连续焊，焊脚高度不应大于4mm 内侧不得焊接。焊接时焊工应对称均匀分布，并应沿同一方向分段退焊； d. 拱顶内肋板不得与包边角钢或罐壁焊接。 5.5检查及验收 5.5.1焊缝外观检查 a. 焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷，药皮及飞溅在焊后应 及时清除。 b .对接焊缝的咬边深度不得大于0.5mm，咬边的连续长度不得大于 100mm，焊缝两侧咬边总长不得超过该焊缝长度的10%。 c. 纵缝不得存在低于母材表面的凹陷，环缝的凹陷按咬边标准处理。 d. 罐壁内侧焊缝余高不得大于1mm。 5.5.2罐底焊缝检查 a. 所有焊缝采用真空箱法进行严密性试验，试验压力不小于-53KPa，无 渗漏为合格。 b. 边缘板对接焊缝外端300mm范围内应进行100%射线探伤。 c. 底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝，在沿三个方向各200mm范围