山东阳谷铜业工程-硫酸储罐制安方案

1、阳谷祥光铜业有限公司一期工程 硫酸安装工程施工方案一 工程概况：硫酸储罐是阳谷祥光铜业工程硫酸工段酸库内主要的钢化设备。设计压力-5002000Pa，储罐有效容积2900m3。工作介质98H4SO2。设备筒体直径16.300米，总高17.136米，材料材质为Q235-A，其中底座板和顶盖及部分壁板板材料为Q235-C。 储罐共计12台，单台总重约为：150吨。工程特点、难点：硫酸储罐筒体由罐顶、底座、壁板、接口管等组成。设备尺寸大，焊接质量要求高，制作及安装难度大。二 施工部署：(一) 技术准备1. 施工依据及参考标准： 酸罐设计蓝图JB/T47351997 钢制焊接常压容器 SH3046-9

2、2 立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范JB4730 探伤标准GB502052001 钢结构工程施工质量及验收规范JB4730-94 压力容器无损检测 2. 认真进行图纸自审及会审，领会设计意图，了解工艺流程，做好对班组的技术交底。(二) 劳动力组织：根据整个工期要求和工程量情况，本工程计划投入劳动力120人，分4个班组。每个班组30人，人员配置情况为：焊工14人，铆工8人，起重工2人，防腐工5人。每个班组配备工号技术员1名。 (三) 主要施工机具准备序号设备名称型号规格单位数量序号设备名称型号规格单位数量1汽车式起重机8吨台114角向磨光机180台102龙门吊10吨台115手动葫芦10吨个183立

3、式钻床Z32K台116手动葫芦5吨个64等离子切割机PC100台15卷扬机5吨台2台16空压机V-6/7-1台117直流焊机ZX7400台1218交流焊机BX35002台619自动焊机ZXG-1000R台110半自动切割机CGI30P台211氧气乙炔总套套612砂轮切割机台213焊条烘干箱ZYHC40台11.每个班组设备需用表注：此表为单个班组制作安装时所用主要机具，四个班组同时施工时主要机具为上表各机具量的4倍。2下表为四个班组公用主要设备 序号设备名称型号规格单位数量1三辊卷板机12四辊卷板机13真空查漏仪2t台14超声钢板探伤仪GJE-2台15水准仪DSA280台16光学经纬仪J2-1台

4、17平板车台28汽车吊25吨台1 (四) 建立施工管理体系经理:王凌志总工:周朝阳施工组 安全组供应组 计量组质量组 铆焊三班铆焊二班铆焊一班铆焊四班(五) 施工进度计划。（见附图1）(六) 现场准备 本工程非标件在现场搭设的加工场制作，四个班组每个班组制作场地内设置加工平台。放样平台应平整，平整度允许偏差为土5毫米，钢板表面不得有焊瘤和污物。（见附图2）三 施工措施本工程采用倒装法施工。1根据罐体的外形尺寸和重量，施工过程中所用起升扒杆和加固胀圈的选用和计算如下： 1.1 罐体起升用扒杆数量及结构尺寸选定：（有部分材料在安装说明中）罐体倒装时起升重量约为120吨，可选择16根起升扒杆，每根扒

5、杆支柱受力P（单位：吨）为：P=Q/M*K1*K2 单位：吨=120/16*1.1*1.1 =9.075吨Q= 120 罐体总重 单位：吨 M= 16 扒杆数量 单位：个 K1= 1.1 动荷载系数 K2= 1.1 稳定系数扒杆立柱采用无缝钢管219*6，长4000毫米的无缝钢管制作。经过强度和稳定性较核计算， 每个扒杆配置一个10吨手动拉链葫芦，则： P=9.075吨， =9.075*9.8*103=88935N=88.935KN（1kg=9.8N） 为不同长度下的压杆长度系数 ，压杆形式一端固定一端自由长度系数 取2.0 材料为Q235钢，弹性模量206*103N/mm2L为4000mm

6、解 细长杆的横截面惯性矩 I=/64*d4=/64*(0.219)4=1.13*10-4(m4) Pcr=2EI/(l2) =3.142*206*109*1.13*10-4/(2.0*4)2=35.86*105N=3586KNPcr=3586KN >P=实88.935KN符合要求。 1.2 罐壁加固胀圈 为了增大罐体壁板环向钢度，减少组装中环向变形。加固胀圈采用槽钢20煨制。每段6米，共8段。段与段间用法兰连接。（如图）2按每台储罐制安工期为1.5个月，十二台台共计18个月，同时冬季施工降效，实际工期要19个月，无法满足整个工程进度需要，因此，本工程需制作加工四套扒杆和加固胀圈（扒杆每套

7、16个，胀圈每套一个，手动葫芦16个），才能满足工程进度要求。3拖架为防止筒体壁板及顶板在预制和放置时发生变形，卷制好的散片弧板应放在拖架上进行检验和放置。3.1 拖架外形及结构尺寸确定弧形拖架简图3.2 拖架数量确定在一个铆焊班组施工时拖架需用量为： 壁板卷制 每组1个 现场组装时堆放 每组1个 四个班组在用平板车协调运输时共需2个。根据本工程进度要求，四个铆焊班组同时进行施工。需四套共计10个。4. 冬季施工措施本工程地处鲁西南，冬季气温低，储罐制作安装将跨越冬季，为了确保工程质量和进度，必须采取冬季特殊施工措施：4.1 焊缝焊接前需预热到50100。预热时应均匀加热，预热的范围不得小于焊

8、接接头中心线两侧各三倍板厚，且不小于100毫米。预热温度应采用测温笔或表面温度计在距焊接接头中心线50毫米处对称测量。焊接预热的焊接接头，焊接层间温度不应低于预热温度。4.2 搭设防雨防风蓬为确保工期进度，在有风及雨天和气温低作业时，应为壁板组装焊接人员进行防护。根据焊接工艺要求，当10人均布进行壁板环焊缝焊接时，需为每个焊接施工人员搭设防雨防风蓬，既防雨防风蓬最大需用量为10个。（此仅为一台罐体施工用防雨防风蓬）四 施工方法(一) 硫酸储罐筒体制作工艺 在罐体制作前应对原材料进行检验1. 筒体材料主要采用Q235-A、Q235-C。钢材进场时应具有质量证明书。有疑义时应按国家有关标准进行抽样

9、检验，合格后方可使用。 进场钢板厚度允许偏差应符合其产品标准。钢材表面质量除应符合国家现行标准的规定外，尚应符合下列规定：1.1 钢材表面的锈蚀、麻点或划痕其深度不得超过钢材厚度负允许偏差的1/2。1.2 钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。 焊接材料设计为E4301，其品种、规格及性能等应符合国家产品标准和要求。焊条外观不应有药皮脱落，焊芯生锈等缺陷。为防止焊条受潮，应定期进行烘焙。2筒体底板，壁板及顶盖板预制 预制工艺流程： 预制一般要求：储罐在预制过程中按以下规定进行检验：弧形样板的弦长为2米，直线样板长度为1米，测量焊缝角变形的弧形样板的弦长为1米。所有预制构件在保管、运输及现场堆

10、放时应采取有效措施防止变形、损伤和腐蚀。每张钢板在下料前，必须在规定位置按排板图号要求标注编号、长宽及对角线尺寸，以便安装调整。 2.1 排板硫酸储罐筒体底座、壁板及顶盖应根据图纸设计及所到原材料进行排板。2.1.1底座排板时中幅板宽度为大于1000毫米，长度应大于2000毫米且保证与相邻焊缝距离大于200毫米。边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸不小于700毫米（如图）。且要保证任意两焊缝之间的距离不小于200毫米。为补偿焊接收缩，应考虑筒体底座板的切割直径要比图纸设计直径大0.15/1000.2/100。2.1.2 壁板按实际到料尺寸、蓝图壁板尺寸及有关规定进行排板。排板图绘制原则如下：壁板长度

11、不应小于2000毫米，宽度不应小于1000毫米；排板时各圈壁板纵向焊缝向同一方向逐圈错开，其间距以1/3板长为宜，且不得小于500毫米。壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝间的距离不得小于300毫米，壁板开孔接管或开孔接管补强板的外缘与罐壁纵向焊缝间距不得小于200毫米，与环向焊缝间距不得小于100毫米。 包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝间距不得小于200毫米。2.1.3 顶板按实际到料尺寸、蓝图壁板尺寸规定进行排板。并符合下列规定：顶板任意两条相邻焊缝间距不得小于200毫米。2.2 下料 2.2.1一般要求： 罐底板、壁板和顶板中钢板直线切割用自动或半自动火焰切割机加工，罐顶板和底板边缘板用手动

12、火焰切割加工。切割下料时，要确保断面光洁、美观，气割缝每道留23mm切割余量。切割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净。切割后的断口上不得有裂纹和大于1毫米的缺棱，对于切割停火和放炮造成大于2毫米的缺棱必须补焊或打磨平整。对部分只能手工气割的断面，切割后须用角向磨光机打磨切口。2.2.2 底座筒体底座板下料后的钢板：长度允许偏差±1.5毫米宽度允许偏差±1.0毫米对角线之差2毫米下料时按排板图尺寸及编号进行，以便于罐底铺设。底板预制应平整，局部凹凸用直线样板检查，其间隙不得大于5毫米。2.2.3 壁板壁板下料尺寸主要影响罐体的垂直度，且难于处理，下料时应严格控制，允

13、许偏差见下表：测量部位板长（AB、CD）10m 板长（AB、CD）10m宽度AC、BD、EF±1.5mm±1.0mm长度AB、CD±2mm±1.5mm对角线之差AD-BC3mm2mm直线度AB CD1mm1mmAB CD2mm2mm2.2.4 顶板顶板下料时要充分利用材料，要通过合理计算做好样板，再在钢板上进行划线、套料。2.3 坡口加工坡口形式应根据施工图纸设计及规范要求进行施工。坡口采用自动或半自动切割机加工坡口。坡口加工一定要按工艺规定进行，必须保证坡口角度、钝边及光洁度。壁板纵焊缝坡口型式与图纸环焊缝坡口型式同。单块顶板拼接采用对接接头，500

14、±50V型坡口，P=0，B=0。2.4 卷制切割下料后的壁板用卷板机根据设计弧度按“卷板机操作规程”进行分块卷制。卷板时用制作场地10吨龙门吊配合进送，进送速度与卷板机速度一致，以保证曲率半径的准确性。卷好后的散片弧板放置在弧形拖架上，弧板与拖架间隙不应大于2毫米。宽度方向用直线样板检查，其间隙不得大于1毫米。水平方向用弧形样板检查，其间隙不得大于4毫米。每圈预制到最后一块板，要留出300毫米尾板，以弥补纵焊缝的收缩量。最后应在散片弧板上根据排板图进行编号。 (二) 硫酸储罐筒体安装罐筒体采用倒装法进行安装。1安装前准备现场“三通一平”，安装场地要求平整，承载力不小于10N/cm2,

15、平板车、吊车进场道路要畅通，安装区域内障碍物都要清除，水、电须供应正常。1.1 基础验收安装施工前，酸罐基础必须经有关部门进行正式交接验收。基础应有标高基准线和纵横中心线及沉降观测水准点。强度应达到设计要求，周围回填要夯实整平。基础的外形尺寸误差和平整度应符合下列要求：（1）.中心座标的允许偏差为±20毫米；（2）.基础中心标高的允许偏差为±20毫米；（3）.基础表面径向平整度用2米的直尺检查间隙应10毫米；1.2 构件运输采用2台平板车为四个班组协调运输。制作场台4台10吨龙门吊和一台25吨汽车吊配合卸车。为防止散片弧板在运输过程中变形，平板车上安装弧形拖架，将散片弧板放

16、置在拖架上，将其固定好后运输至安装现场。在安装现场散片弧板应放置在弧形拖架上。2筒体安装一般要求 2.1 组装时构件坡口处必须保持干净，不能有油污、铁锈、泥土等。 2.2 拆除组装用的工卡具时，不得损伤母材。表面焊疤及电弧划伤等缺陷要打磨平滑。缺陷深度超过1毫米时须补焊后打磨平滑。 2.3 安装过程中不得损坏基础。3筒体安装顺序底座组装-起升装置安装顶圈壁板及包边角钢组装其余壁板组装构件安装检验筒体安装完毕。4底座安装4.1底板铺设前应在基础上划出十字线及立缝定位“0”点，对处于中心的钢板上划上十字线与基础十字线对准，按排板图由中心向两侧铺设，中幅板和边缘板在找正检查无误后即可点焊固定。4.2

17、 纵向接头用夹具固定，防止变形和错边。4.3 边缘板组对时，垫板与对接的两块边缘板贴紧，间隙不得大于1毫米。4.4 底板安装完后,局部凹凸变形不应大于变形长度的2%,且不大于50mm,根据开孔方位图把排污管装好.为了人员进出工作方便,与土建配合在底板下基础上预留一供人出入的入口.5安装起升扒杆5.1 垂直底座在离罐壁400毫米处用25吨吊车安装扒杆，扒杆应均匀分布，扒杆1.5米处用支撑固定。5.2 起升扒杆，每根扒杆1.5米处用支撑固定。扒杆间用圆钢与中心柱连接。扒杆的位置与顶盖桁架错开。注：角钢支撑用50*5，角钢斜撑用125*10，角钢拉杆用80*8 I大样 中心支柱 提升牛腿及吊环 扒杆

18、布置平面图6. 顶圈壁板及包边角钢安装6.1 首先在安装完成的底座上弹出筒体纵、横轴线，找出中心点，依据中心点在底座上画出圆筒体的内、外圆周线，沿圆周方向相隔400-500毫米安装定位挡板，用于固定筒体壁板安装位置。 壁板组对夹具连接图 1.方孔板 2.壁板 3.带圆孔方铁 4.挡板 5. 斜铁 6.圆锥楔 8.组对槽钢 9.间隙板6.2 在起升立柱上按规定位置安装加固胀圈.6.3 按排板图在底座圆周处标记出壁板的位置,用8吨吊车将钢板就位,下端靠紧导向定位挡板,上端靠紧胀圈并用钢板间夹具(见图)固定,待整圈钢板就位后检查其垂直度和圆度,点焊固定.6.4 壁板对口处的间隙采用拉近夹具。6.4.

19、1 纵焊缝的对口错边量b不大于10S且不大于3毫米。6.4.2 对接纵焊缝处形成的棱角E0.1S+2mm，且不大于5mm，且弦长等于1/6Dg且不小于300 mm的内样板或外样板检查6.5 安装包边角钢,包边角钢应与壁板贴紧,其高出壁板的局部允许偏差为±4毫米.7顶盖组装7.1顶盖桁架安装前先根据桁架尺寸在底板做临时支撑.安装时先将桁架下弦连接在壁板与中心立柱上进行螺栓固定。再安装上弦及其他杆件。7.2 扇形钢板铺设时为防止变形和错边，焊接前用夹具夹紧再进行施焊。7.3 因起升扒杆高出顶盖，扇形钢板铺设到最后在有扒杆的位置进行预留，作为人孔及起升顶盖和壁板安装用。8. 罐体起升8.1

20、 当最顶层壁板与顶盖组装焊接完成后，在筒节内壁下边缘对应垂直桅杆焊接吊耳及加固胀圈和挡板，16个挡板在筒体内壁沿圆周方向均布。吊耳、桅杆和筒体中心应在同一面上。 8.2 手动葫芦同时操作，使筒体垂直、平稳起升至相应距离（筒体下边缘距底板大于等于下层筒节壁板高）9. 其余壁板组装9.1 当顶盖组装完成后。利用起升装置手动葫芦使组装好的顶盖和顶圈壁板起升至规定高度后进行下一圈壁板的安装。壁板定位均用25吨吊车进行定位。对接环焊缝处形成的棱角E0.1S+2mm，且不大于5mm，用不小于300 mm的检查尺检查。同一断面上最大直径与最小直径之差E值，不得大于1Dg,当有内件时，按图样要求，对有开孔补强

21、的断面应距补强面边缘10毫米以外测量。环向焊缝的对口错边量b应按下列规定：6S10mm时，b20SS10mm时，b10S +1mm9.2 其余壁板安装与顶圈壁板安装方法同。钢板间用夹具（见钢板夹具图）固定。 10. 构件组装 盘梯，罐体所有接管，加强圈等应在罐体起升过程中按图纸设计安装完成。(三) 焊接及焊接检验焊接1. 焊接一般要求1.1 焊工须持证上岗。所有参加施焊的焊工，必须经过考试合格，钢制焊接常压容器的加工和现场施焊必须由考试合格的焊工承担。 1.2 焊条须按产品说明书及规范进行烘焙。烘干后焊条保存在恒温箱内随用。焊条在现场应放在保温筒内。 1.3 焊接引弧和熄灭都在坡口或焊道上进行

22、。焊道始端采用后退引弧法，终端将弧坑填满。1.4 焊接材料：焊接材料设计为E4301，不合格的焊条禁止使用，不得使用药皮脱落或生锈的焊条和受潮结块的焊剂。焊条和焊剂在使用前应按产品说明书及规范规定的烘焙时间和温度进行烘焙。1.5 施焊前，焊工应复查焊件部位的组装和表面清理的质量，表面和坡口内外两侧20mm范围的油、锈及其污垢，必须清理干净且呈现金属光泽。1.6 定位焊长度为50-60毫米。定位焊所采用的焊接材料型号，应与焊件材质相匹配，定位焊位置应布置在焊道内，并由持合格证的焊工施焊。1.7 多层焊宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清除缺陷后再焊。多层焊的层间接头相互错开。1.8 焊

23、缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。1.9 焊接完毕焊工应清理焊缝表面熔渣及飞溅物。1.10当焊接环境出现下列任何一种情况时,必须采取有效措施,否则不得施焊. (1)风速:手工焊时10米/秒(2)相对湿度大与90%(3)下雨或下雪时2. 底板焊接2.1底板焊接 应采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序，且在罐壁全部组焊完毕后进行。2.2 底板焊接顺序：中幅板焊接、边缘板边缘300毫米焊接罐底与罐壁连接角焊缝焊接剩余边缘板焊接边缘板与中幅板焊接。2.3 中幅板焊接时，先焊短焊缝，后焊长焊缝。初层焊道采用分段退焊或跳焊法。在焊短焊缝时将长焊缝定位焊铲开，用定位板固定长

24、焊缝。焊接长焊缝时由中心向两端分端退焊，焊至距边缘板300毫米时停止施焊。2.4 边缘板与中幅板间收缩缝焊接时，采用分段退焊或跳焊法由中心向两端进行施焊。2.5为防止焊接变形可在对接接头边缘150毫米处焊接加强门形板。3. 顶盖焊接先焊短焊缝，后焊长焊缝。采用分段退焊或跳焊法由中心向两端进行施焊。施焊时工人应均匀分布。4.壁板焊接壁板组装时应先在罐体内进行均匀点焊。两圈壁板间应先焊纵焊缝，后焊环焊缝。焊环焊缝时工人要求均匀分布同时向同一方向进行退焊。且先焊坡口面，反面用电弧刨清根。罐壁与底座板间角焊缝焊接方法与环焊缝同。焊接检验：全部焊缝在检验和总体实验合格前，严禁涂刷油漆，焊缝外观应符合下列

25、规定：1焊缝表面质量应符合JB/T4735-1997钢制焊接常压容器要求。2. 焊缝的表面及热影响区不得有裂纹、焊瘤等缺陷，二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。3. 对称接头焊缝咬边深度不得大于0.5毫米，长度不得大于焊缝总长度的10，且每段咬边长度应小于100毫米。4. 角焊缝的尺寸应符合设计规定，外形应平滑过度，其咬边深度小于0.5毫米。焊角高度无规定时取施焊件中较薄者之厚度。5. 壁板纵向接头不得有低于母材表面的凹陷。壁板环向接头和底板对接接头低于母材表面的深度不得大于0.5毫米，凹陷的连续深度不得大于10毫米，凹陷的总长度不得大于焊缝总长度的10。6. 焊缝无损检测

26、应按有关标准执行。(四) 罐体几何尺寸检验 罐体级尺寸应符合标准规定： 1. 罐壁高度允许偏差不大于设计高度的0.5。 2. 罐壁垂直度偏差不大于罐壁高度的0.4且不大于50毫米。 3. 罐壁局部变形应平滑，不得有突然起伏且不大于13毫米。 4. 底圈的内表面任意点半径的允许偏差不大于13毫米。 5. 罐底局部变形的深度不大于变形长度的2且不大于50毫米。(五) 罐体防腐罐体除锈及防腐待设计图纸到来后，按图纸设计进行施工。 (六) 总体试验1. 底板严密性试验1.1 底板进行严密性试验前，应清除一切杂物，除净焊缝上的铁锈，并进行外观检查。1.2 采用真空试漏法。先在焊缝上涂上肥皂水，再将真空箱

27、罩在焊缝上，当箱为真空度不低于30mmHg柱时，焊缝上不得起气泡。靠近壁板的底板上焊缝如不能用真空试漏法检查时，用渗透探伤法进行检查。已发现的缺陷应在铲除后进行补焊，并用原方法进行检查。2. 筒体和顶盖煤油渗漏试验将储罐外焊缝清理干净，涂以白粉浆，晾干后在焊缝的另一面涂以煤油，使表面得到足够的浸润，经半小时后白粉上没有油渍为合格。3. 基础沉降观测对储罐充水来进行基础沉降观测。从罐内充水时起，到罐内充满水后持压48小时结束。在充水前沿罐壁周围预先设八个观测标记，在充水过程中和充满水后，按规定时间进行观测，将观测结果填入记录表中。充水时，应注意以下问题： 1）充水高度为设计最高操作液位； 2）充

28、水试验必须始终在监视下进行，并与土建专业密切配合。充水速度应根据土建基础设计要求确定； 3）在充水过程中，若发现罐底漏水，应立即将水放掉； 4）与罐体相连接的工艺管线，不得在充水试验合格前连接； 5）放水管应远离基础，以防止基础地基渗水； 6）充水过程中，应对逐节壁板和逐条焊缝进行检查。充水到最高操作液位后，稳压48小时，如无异常变形和渗漏，罐壁的严密性和强度试验即为合格。五 质量管理措施1. 根据本工程的特点和重要性，组织成完整的质量保证体系，实现对工程质量的全过程控制，以保证提供合格产品。 2. 设专职或兼职质量员，负责工程施工过程中的质量跟踪检查和质量控制情况汇报工作，并实行质量一票否决

29、权制度。3. 严格坚持“三检”“三工序”原则，自始至终把质量摆在首位。4. 严格规范工程质量记录，发生质量问题能及时追溯，明确当时状况，便于处理。5. 严格按照ISO9002要素十五冶控制文件进行施工。6. 虚心接受甲方及有关部门监督检查。7. 认真复核施工图纸，了解设计意图，熟悉细部结构的处理并对规范进行学习。8. 编制施工作业指导书，工序管理卡、工艺技术标准，分别从原材料检验、工序能力审定、下料、组装、焊接等各方面进行控制。六 安全管理措施1. 作好安全教育工作，提高大家安全意识。2.本工程罐体的安装采用倒装法，特别是罐体的起升存在不安全因素，因此要对所有施工人员必须加强安全意识教育，并进

30、行安全交底。3.班组长是兼职的安全员，每天上班前组织开好安全会，明确分工，详细布置好每天的工作，并时刻进行安全检查，对安全隐患要及时处理或上报专职安全员。4. 安全员要跟班进行安全检查，对安全隐患要及时处理。搞好安全教育与技术性作业指导，确保安全与质量同行，杜绝隐患，排除一切事故的发生。5. 施工现场要悬挂安全警示牌，以保护其它人员的安全。6. 雷雨天应停止作业，以防雷击。7. 强化劳动纪律：严禁违章指挥和违章操作。重要和特殊的工种要求持证上岗。未经培训的职工不准操作机械(如：卷板机、龙门吊等）。所有吊具都必须经安全技术部门查证、核实，认可后方能使用。吊装构件前未经检查或试吊不准吊装，吊装时下面不准站人。严禁酒后上班。不准在施工现场打闹、取笑。8. 充分组织技术性较好和安全、质量心强的工人进入主要作业区，分工明确，详细布置好每一项作业计划。9. 各种材料堆放要整齐有序。不准乱堆乱放，地面上材料堆放