16万立方双层浮顶储罐施工概述

1、16万立方双层浮顶储罐施工概述Construction Summary of 16 Million Cubic Meter Double Deck Floating Roof Storage Tank （高飞，中国石油工程建设公司）摘要 通过对16万立方双层浮顶储罐施工方法的概述，对施工方案的制定及重点施工环节进行了详细介绍，并对施工过程中的注意事项和焊接过程中形变的控制措施进行的总结，对类似工程施工有一定的参考借鉴作用。关键字 钢结构储罐；双层浮顶；正装法；Abstract Construction scheme and critical activities were detailedly

2、 discussed through the summary of 16 million cubic meter double deck floating roof storage tank, and the matters needing attention during the construction and measures to control the welding deformation were summarized to supply some reference effect to the similar projects.Kyewords steel structure

3、storage tank, double deck floating roof, pyramid method1 工程概况阿布扎比原油管线项目为阿拉伯联合酋长国国际石油投资公司（IPIC）投资控股，中国石油工程建设公司与中石油管道局联合总承包，原油输送设计能力为每天150万桶，主要工程量有管径48英寸、全长371公里的管道，首站、中间站、末站3个站场和末站海上终端系统。该项目的是集团公司迄今为止最大的国际总承包项目，也是中石油与阿联酋开展的第一个大型石油合作项目，对进一步参与阿能源市场开发具有重要意义。首站的2座钢制立式双层浮顶原油储罐直径110米，高21.73米，容积15.9万立方米，由意大

4、利Belleli公司作为EPC分包。罐底板采用22mm(边缘板)、9mm(中幅板)钢板，中幅板之间及中幅板与边缘间采用搭接接头，边缘板间采用加垫板的单面焊对接接头；罐壁板有8圈，详细信息见表1，壁板之间采用对接接头；罐壁有抗风圈、加强圈、喷淋系统、盘梯平台及支架若干。设计液位19.855米，浮顶为双盘式，下层为8mm钢板，上层为5mm钢板。浮顶舱由1O圈骨架组成，共308个4寸钢管作为支柱。表 1 罐壁板设计参数表壁板圈数材料 高度（米） 厚度（毫米）重量（吨）第 1圈A 573 Cl 22.95043.00344.249第2圈A 573 Cl 22.95039.70317.820第3圈A 5

5、73 Gr.485 (70)2.95033.30266.589第4圈A 573 Gr.485 (70)2.95026.00208.118第5圈A 573 Gr.485 (70)2.48019.50131.213第6圈A 573 Gr.485 (70)2.48014.1094.872第7圈A 573 Gr.485 (70)2.48013.0087.470第8圈A 573 Gr.485 (70)2.48013.0087.4702.施工准备2.1 材料预制在施工准备中，对罐体的许多构件需进行预制加工，如罐底板坡口加工、罐壁板坡口加工及弧度成型以及各种弧形构件的预制。进行深度预制是提高施工效率，有效缩

6、短工期的重要手段之一。2.2 预埋套管在罐基础施工敷设沥青混凝土前，需要从基础侧壁至中心预埋一根4寸的电缆HDPE套管，中心处预留2.5米高，在水压测试前移出，洞口处焊接双层盲板。2.3基础验收储罐基础验收前需进行联合检查，检查要求如下1 1基础中心标高允许偏差为10mm； 2罐底边缘板处每3m弧长内任意两点的高差不得大于3mm，整个圆周长度内任意两点的高差不得大于13mm； 3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。3 施工步骤储罐施工步骤如下：罐基础验收，罐底板组装，正装法进行罐壁板、抗风圈、环形楼梯的安装，第三层壁板施工完毕后进行双层浮顶及相关附属物的

7、安装，浮顶底板安装完毕后注入水使浮顶上浮至1.8m高，固定浮顶支柱，放水，完成剩余浮顶的安装。罐壁施工完毕后进行水压测试，防腐喷涂，安装密封圈，真空盒试验，最后进行储罐验收移交。23.1罐底板组装罐基础验收合格后，在表面划出十字中心线。罐底边缘板从清扫孔加强底板开始向两边铺设，铺设前将垫板顺次点焊在一侧的边缘板上。边缘板的焊接首先施焊外侧300mm的焊缝，在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前，完成剩余的边缘板对接焊缝，采用焊工均匀分布，对称施焊方法。中幅板从中心开始向两侧铺设，所有底板吊装就位，全部组对点焊后，经检查合格后进行焊接，先焊短焊缝，后焊长焊缝，焊接时焊工

8、分散均布，每条焊缝采用分段退焊进行施焊。罐底所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验。 3.2罐壁板和底板的焊接顺序首先从内侧进行第一圈罐壁板和底板的焊接，工艺为气保护药芯焊丝电弧焊。其中第一层根部焊道需全部进行渗透探伤，从外部使用柴油进行泄漏试验。然后从外侧进行第一圈罐壁板和底板的焊接，最后进行磁粉检测。3.3罐壁板组装罐壁板采用正装法进行安装，虽然正装法在安装时存在壁板吊装难度大，设备要求高等特点，但是对于大型储罐，可以进行深度预制，并且便于推广自动焊技术，便于施工。在罐底板上划出罐壁组装线并在内侧设置挡板，进行第一层罐壁板的组装，使用移动式钨极惰性气体保护自动焊机工艺对垂直焊缝进行焊接并在内

9、侧焊接钢构件进行支撑，其垂直度、圆度、直径偏差及上端水平度严格控制在误差范围内。进行第二圈罐壁板的组装，两层壁板之间使用临时加强杆进行连接，在进行水平组对时，在垂直连接处均匀焊接6个固定桩，水平接口处均匀焊接4个固定桩，其中水平固定桩单侧焊接，垂直固定桩双侧焊接。进行第二圈壁板纵缝的焊接，然后使用埋弧自动焊机进行一、二圈壁板水平缝的焊接，自动焊设备结构包括焊枪、焊剂托带、送丝机构、控制箱、移动机构和机架，行走机构安装在行走框架的上部，焊接时焊接机架通过行走机构悬挂在罐壁板上端，并以壁板上端作为行走轨道，确保对中。第一、二圈罐壁板中上下对应的两张壁板需取下作为进出罐的通道，原位置进行标记，浮顶组

10、装完成后再进行安装。将施工平台移至第二圈壁板处作为下一圈壁板施工的工作平台。依此顺序进行罐壁板的安装，直至第八圈壁板安装后，进行罐顶角钢的焊接。在顶升的同时，使用抗风圈作为28层的临时施工平台，在罐壁上按预定位置手工电弧焊接三角架、侧板，踏步、栏杆等，待贮罐主体成形后，沿三角架进行盘梯安装。抗风圈梁的安装在壁板顶升安装的过程中同步进行。3.4双盘式浮顶的组装和浮起双盘式浮顶的顶板与底板之间的空气层起到较好的隔热作用，而且结构稳定性好，顶板变形小，有利于排水，腐蚀小，寿命长，维修工作量少，方便操作、管理，可以避免由于浮顶排水不畅造成浮顶偏沉、卡盘或沉顶事故。为施工和检修方便，在浮顶上均匀对称布置

11、308根支柱以支承整个浮盘，操作人员可在罐底作业。浮顶底板组装焊接和罐底板的顺序一致，在底板焊接过程中同时进行构件焊接及其与浮顶底板连接焊接。在底板和船舱壁板焊接完毕后，重新安装第1、2圈拆下的罐壁板，通过清扫口注水，将浮舱浮起至1.8米处，将支柱的销子插入以固定浮舱，放掉罐内污水，使用高压水枪对罐内进行清洗，安装上层浮顶板及人孔、泡沫挡板、内部管线等附属设施，在水压试验和内部喷漆完成后安装密封装置。3.5水压试验试验包括罐壁板、罐底板和浮舱底板的泄露试验，满荷载下沉降试验和浮舱的浮起试验。试验用水从清扫口连接的进水口注入罐内，具体进水流程如表2所列，试验全过程不允许超过28天。 表2 水压试

12、验进水流程表注水高度 （米）停留时间 （hr）最大流速（mm/hr）最大沉降（mm）水压试验高度25%（4925mm）244604水压试验高度50%（4925mm）243804水压试验高度75%（4925mm）243004水压试验高度100%（4925mm）4823023.6防腐喷涂喷砂材料采用自动喷砂机用石榴石、钢丸和钢砂，喷砂后检查的项目包括清洁度、粗糙度、粘结度和盐雾试验。罐体各部位喷涂具体材料及方法见下表。3 表3 防腐喷涂材料参数表喷涂部位表面处理涂漆通用型浮舱内表面除锈等级SA2.5底漆含锌环氧底漆 干膜厚度75 Mic罐壁板外表面，浮顶顶板及抗风圈除锈等级SA2.5底漆无机硅酸锌

13、底漆 干膜厚度75 Mic中间漆厚涂环氧封闭涂料中间漆干膜厚度125 Mic面漆脂族聚氨酯面漆 干膜厚度75 Mic楼梯、扶手及环梯刷扫喷砂底漆含锌环氧底漆 干膜厚度75 Mic中间漆聚酰胺固化环氧漆含锌环氧中间漆 干膜厚度40 Mic面漆脂族聚氨酯面漆 干膜厚度100 Mic罐壁内表面除锈等级SA2.5底漆无机硅酸锌底漆 干膜厚度75 Mic粘结漆聚酰胺固化环氧漆含锌环氧底漆 干膜厚度40 Mic面漆厚涂镀铝环氧面漆干膜厚度125 Mic4. 焊接过程中控制形变的措施1.垂直焊缝处的根部焊道采用逐步退焊法，焊道分为4部分，焊接从上而下进行，第一段焊接完毕后，第二段采用上坡法进行焊接，其余部分

14、依据相同方式进行焊接。2. 垂直焊缝处的填充焊道采用上坡法从下而上进行焊接，焊接顺序同根部焊道一致，对于20mm以上壁板填充过程内外两侧交替进行，每次填充25%，20mm以下可以完成一侧填充后再进行另一侧的填充。3.水平接缝处的施工顺序同垂直焊缝一致。接缝对口后采用分段退焊法进行根部焊接，焊工均匀布置并沿同一方向施焊，对于20mm以上壁板填充过程内外两侧交替进行，每次填充25%，20mm以下可以完成一侧填充后再进行另一侧的填充。5.注意事项1.罐基础联合验收时，需要注意罐基础材料由于温度作用产生膨胀，影响测量精度。该基础验收时当地白天最高气温可达50度以上，所以基础联合验收时间为清晨，此时气温

15、适中，对罐基础测量的影响较小。2.水压试验使用海水，需添加相应缓蚀剂及化学药剂以减少对罐内壁的腐蚀。试验结束放空海水后，需用高压清水对罐内壁进行清洗。3.在进行浮顶安装施工过程中，浮顶底板铺设后在其表面画上构件线，在放线处组装构件并在其与底板所有相交焊缝处焊满600mm 以上，组焊成整体后，均布施焊浮顶底扳剩余连续焊缝。该方法可使各构件约束其变形，保证浮顶尺寸不受影响，还可减少减轻劳动强度，便于备工种间交叉作业。6结束语 随着我国经济建设的迅速发展，能源消耗急剧增长，石油需求量日渐增加，完善的储备体系不可或缺。大容量储罐具有节省钢材、减少占地面积、方便操作管理、减少附件及管线长度和节省投资等优点，因此，我国油罐建造的大型化将成为发展的必然趋势。本文介绍的储罐承建方Belleli公司施工经验丰富，组织管理规范，施工方案的制定和实施都表现出相当的专业水准，有非常好的借鉴价值，希望对国内类似的工程施工有所帮助。7参考资料1 American Petroleum Institute 650, Welded Steel Tanks for Oil Storage2Shell DEP 64.51.01.31, Standard Vertical Tank Field Erection and Testing3