5000拱顶罐抱杆提升法施工方案解析

1、5000 m3、3000m3、2000m3拱顶罐施工方案 1 工程概况及编制依据1.1 工程概述 本方案适用于广州南沙油库贮罐区6台5000m3拱顶罐 、6台3000m3拱顶罐、3台2000m3拱顶罐的现场组装，储罐规格如下表：序号名称内径材料重量（公斤）备注15000m3拱顶罐23700Q235-A11872023000m3拱顶罐18900Q235-A78860加热器21652Kg32000m3拱顶罐15780Q235-A56010加热器19146Kg1.2 编制依据GBJ128-90 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范施工图纸招标文件SH3530-93 石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺

2、标准GB50236-98 现场设备、工业管道焊接施工及验收规范JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4709-92 钢制压力容器焊接规程JB4730-94 压力容器无损检测2、施工准备2.1 施工技术准备（1）对施工图进行三级会审，并做详细记录，施工方案经业主批准且进行详细安全技术交底，施工记录表格齐全。（2）工程所用材料，均要有合格的质量证明书。若对材质合格证明书或货物有疑问时须进行复验，无合格证的材料不得使用。检查材料的表面质量，表面应无严重锈蚀、损伤及表面裂纹、分层、重皮等缺陷。 （3）做好基础检查验收工作，基础应符合设计和规范要求，并结合土建交工资料进行检查和验收，做

3、好检查验收记录。基础验收合格并经业主同意方可进行罐底的施工。（4）预制加工前要根据图纸、材料规格及施工规范的要求绘制贮罐排版图。所有切割成型的专用钢板和罐顶支撑构件，在包装起运前按制造图注上标记。2.2 施工机具准备按施工机具计划配备施工机械，并保证机具性能完好，机械运转记录随时填写。2.3施工现场准备施工场地应设置：材料、半成品存放场地；加工场地、办公设施等。场地应平整，道路应畅通，临时用水、用电线路应按要求敷设。3、 施工程序 罐体预制 基础验收 罐底铺设 顶圈壁板组装 罐底焊接 边缘板探伤 包边角钢组装 纵缝焊接 拱顶组装 拱顶焊接 水平、椭圆、垂直检查 临时拱顶支架组装 抱杆顶升装置安

4、装 第二圈壁板组装 纵缝焊接 顶升顶圈壁板 环缝焊接 中间各圈壁板组装 纵、环缝焊接 无损检测 无损检测 底圈壁板组装与底板角焊缝焊接 充水试验 无损检测 交工验收 基础沉降观测 防腐4、 储罐的工厂化预制4.1 底板预制（1）罐底排版 底板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求：底板排板直径应比设计直径大1.52/1000。罐底由中幅板和边缘板组成，边缘板的径向宽度、在罐壁内侧至罐底搭接缝之间不得小于700mm，伸出罐壁外侧不得小于50mm。并应在圆周方向均匀布置。底板任意相邻焊缝之间的距离应大于200mm。 罐底边缘板之间为对接连接，下面加垫板。中幅板之间采用搭接。（2）罐底预制 主要是弓形

5、边缘板和中幅边缘板的切割。罐底中幅板和罐底边缘板采用净料预制技术，采用半自动火焰切割机切割。弓形边缘板尺寸允许偏差：测量部位允许偏差（mm）长度AB、CD±2对角线之差ADBC3宽度AC、BD、EF±2弓形边缘板尺寸测量部位图： E A B C F D(3)罐底板除锈、防腐 下料切割后的底板局部凹凸度不得大于变形长度的1%，且不大于20mm，若超过此要求必须进行平整，对接缝处的坡口及上下表面离坡口20mm范围内进行除锈和氧化皮的清除，然后涂一层可焊性涂料。罐底板与基础接触的一面应喷砂除锈，除边缘50mm外的部分涂刷双组份高固态改性铝粉聚胺固化环氧底漆/中间漆70125微米。

6、4.2 壁板预制 （1）壁板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求： 各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开，相互错开的距离宜为板长的1/3，且不得小于500mm。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。壁板开孔接管或开孔接管外补强板外缘与罐纵向焊缝之间的距离，不得小于200mm；与罐环向焊缝之间的距离不得小于100mm。（2）壁板预制主要为板料检验、切割下料和滚圆三个过程。在预制厂进行，工艺流程如下：编号测量记录下料、切割排版板料检验交付安装检验滚圆 壁板尺寸允许偏差：测量部位允许偏差（mm）板长10m板长10m宽度AC、BD、EF±0.5±0

7、.5长度AB、CD±1±1.5对角线之差AD-BC22直线度AC、BD0.50.5AB、CD11壁板尺寸测量部位图： A E B C F D（2）5000m3拱顶罐壁板共8带，从上到下的厚度依次为：6、6、6、7、9、10、11、12。 3000m3拱顶罐壁板共8带，从上到下的厚度依次为：6、6、6、6、7、9、10、11。 2000m3拱顶罐壁板共8带，从上到下的厚度依次为：6、6、6、6、6、7、8、10。 壁板的坡口加工型式为：纵缝 厚度S<10 60° 3 50° 3 60°厚度S>10 S1 50° 3 S2 环

8、缝6S1<12（3）壁板卷制后，应立置在平台上用样板检查，垂直方向上用直线样板检查，其间隙不得大于1mm，水平方向上用弧形样板检查，其间隙不得大于4mm。 成形后的卷板应放在事先制作好的、与罐体同曲率的胎具上，并将两边垫好、固定，以防变形或损坏。4.3 顶板预制 拱顶板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求： 顶板任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm。拱顶的顶板下料后，宜在胎具上拼装成形，胎具制作成与顶板的拱型方向正好相反，然后将顶板放在胎具上，将加强筋焊在顶板上，焊好后脱胎，并用弧形板检查，间隙不得大于10mm。 顶板预制图4.4 其它构件预制 弧形构件的加工用弧形板检查，其间隙不得大

9、于2mm，放在平台上检查，其翘曲变形不得超过构件长度的0.1%，且不得大于4mm。热煨成型的构件，不得有过烧、变形现象，其厚度减薄量不得超过1mm。4.5 预制件经检查合格后编号，应有清晰的标志。标志采用油漆书写的办法，不得使用打钢印的办法，标记要做好记录。5、储罐安装5.1 基础验收 在罐体组装前结合土建交工文件资料，应对基础表面尺寸进行检查，并应符合下列要求： 基础中心坐标偏差应不大于 20mm；标高偏差应不大于20mm。 罐壁处基础顶面的水平度：环墙表面任意10m弧长应不超过3.5mm。 环墙外径差不超过8mm。基础表面任意方向上不应有突起的棱角；从中心向周边拉线测量基础表面凹凸度不应超

10、过25mm。基础锥面坡度：由周边坡向中心，坡度为15。清理基础表面的杂物、废料。 基础验收后，应在基础上按图纸的要求，划出纵横中心线及底板圆线，罐底中心应与基础中心重合。5.2 罐底板的铺设与焊接5.2.1 基础验收合格后，将底板下表面按要求涂防锈漆，每块底板边缘50mm不涂。才能开始底板铺设。5.2.2 底板铺设前，应在基础上划出十字中心线，按排版图由中心向四周铺设中幅板和边缘板。5.2.3 罐底板铺设顺序为：先铺设边缘板，然后铺中幅心板，中幅板铺设时应自中心向外，注意确保搭接量。5.2.4 底板拼成整体，点焊定位，点焊长度3050mm，间隔300500mm，点焊顺序按5.2.5执行。5.2

11、.5 底板焊接顺序 底板焊接应采用收缩变形最小的焊接顺序进行焊接；尽量确保罐底焊后趋于平整； a) 先焊接中幅板的短焊缝； b) 焊接中幅板的长焊缝，由中心向外分段退焊； C）焊接边缘板的对接缝，隔缝跳焊； d) 罐体倒装完毕后，焊接底圈壁板与边缘板的环形角焊缝； e) 最后焊接罐底中幅板和边缘板的搭接焊缝。底板铺设焊接图：5.3 罐壁第一带板组焊注：5.35.6节中的“第一带板”，指最高处的一圈板，余类推。5.3.1 在底板边缘板上，每隔34米安放一个高80100mm的支墩，支墩找平后在支墩上划出罐体内直径组装圆周线，并在罐内壁组装圆周线上焊上角钢挡块，以便提升壁板就位协助找圆。5.3.2

12、按照排板图标好的位置，对号吊装、组对最上带壁板，用卡具调整好焊缝间隙，点焊固定。5.3.3 按焊接工艺的要求，进行罐壁纵焊缝的焊接。5.4 罐拱顶组装 5.4.1 在顶圈壁板检查合格后，安装包边角钢。5.4.2拱顶板的安装，按下列程序进行：（1）在罐内设置三圈组装拱顶的临时支架。支架的位置应避开拱顶环向筋。（2） 在临时支架上，划出每块顶板的位置线，并焊上组装挡板。（3） 组装纵向筋和环向筋。（4） 拱顶组装时，在轴线对称位置上，先组装四块预制拱顶板，调整后定位好，再组装其余拱顶板，并调整搭接宽度，搭接宽度允许偏差为±5mm。先焊接拱顶板上部搭角焊缝，最后焊接拱顶内侧间断焊缝。（5）

13、安装拱顶中心顶板，透光孔、人孔、平台及护栏等。（6）罐顶板所有接缝在上表面进行焊接，并为连续满角焊。顶板焊接成形后，用弧形样板检查，间隙不得大于15mm。5.5 罐壁组装 罐体组装时加胀圈，将抱杆安装、固定好。5.5.1 抱杆安装示意如下图。5.5.1.1 起重量G的确定 计算所需抱杆之前，应确定最大起重量G（吨） GG0X(1+K1+K2)式中：G0-为储罐除底板外所需提升的最大重量，包括罐顶、 罐壁、提升过程中已安装的附件及组对用涨圈等全部重量的总和 K1-风载荷系数，一般可取0.1 K2-不均衡系数，一般可取0.25.5.1.2 抱杆数量n的确定 当选用10吨倒链时，抱杆数量n按以下原则

14、确定 n0G总8 n0D4 式中：D-储罐直径 取上两式中n0较大者，由此确定抱杆数量n。5.5.1.3 抱杆总高度H的确定 抱杆有效高度H1应大于最宽一带壁板与提升用倒链最小长度二者之和，且应保证最宽一带壁板提升到位后，倒链受力中心线与抱杆中心线之夹角不大于30° 抱杆总高度H=H1+支墩高度h1+抱头高度h25.5.1.4 抱杆规格的选定 抱杆一般选用20#钢管制作。在确定钢管规格的过程中，需认真核算抱杆截面的正应力及抱杆在规定载荷的偏心作用下的整体稳定性。5.5.2 中心抱杆设在罐底中心位置，抱杆与罐底之间加垫板，垫板与抱杆满焊并与罐底板之间点焊。中心抱杆略高于小抱杆，中心抱杆

15、上口用钢板加固焊牢，在对称小抱杆方向开孔，小抱杆与中心抱杆系好绳索具，各小抱杆之间用角钢连接，使之形成一个整体。5.5.3 上数第三带壁板围在罐体外，并在罐外施焊纵缝，留一道纵缝活口，用倒链封闭，纵缝外侧焊完后，用倒链控制提升罐体，组对环焊缝，每带壁板环缝采用涨圈下移法进行对接。如此往下组装，其它各带壁板每组装一带做好一次检查记录，直到最下一带壁板与底板组焊。5.5.4 罐壁组装时，应使内壁平齐，并应符合以下要求。 a) 对接纵缝错边量：当10mm时，错边量1mm， 当10mm时，错边量/10，且1.5 mm。 b) 对接环缝错边量：当上圈板8mm时，错边量1.5mm。 当上圈板8mm时，错边

16、量/5，且2mm。 c)罐壁的铅垂允许偏差，不应大于3mm。5.5.5 罐壁焊接顺序： a) 围板组装采用点焊固定； b) 围板外侧纵缝焊接； c) 罐体提升后，纵缝内侧分段退焊； d) 环缝应在上、下两圈壁板的纵缝焊完后进行，焊工对称均匀分布，沿同一方向分段退焊； e) 底圈壁板与罐底边缘板之间的角焊缝。5.6 其它构件及附属设备的安装5.6.1 安装开孔接管，应保证和罐体轴线平行或垂直，接管法兰应保证水平或垂直，螺栓孔的分布应跨中。5.6.2 所有配件及附属设备的开孔、接管、垫板，应在贮罐总体试验前安装完毕，并对开孔补强圈通以0.1MPa压缩空气进行气密性试验。5.6.3安装量油管、液位测

17、量管时，必须保证其垂直度偏差不大于±5mm。5.6.3 梯子平台的安装要求，按钢结构工程施工及验收规范GB50205-95执行。6、 焊接6.1 焊接工艺焊接工艺评定按JB4708中焊接工艺评定要求进行，评定的项目的数量应能全部包含所有的焊接施工内容。焊接工程师根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺卡（工艺指导书）用于指导焊工作业。6.2 焊工 参加贮罐施工的焊工，须持有质量技术监督部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证。合格证项目应与施焊的钢种、焊接方法和焊接位置相符。6.3 焊材及焊接机具6.3.1 焊接采用电弧焊，焊条牌号：Q235-A之间用J422。6.3.2 焊材质量合格证各项数

18、据必须齐全。5.3.3 焊条由专人负责烘干、发放、回收等工作，其保存条件：相对湿度60%；温度10，并做好详细记录。6.3.4施工用的焊接机具设备应性能完好，经检查合格后投入运行。 焊工应配置合格的焊条保温筒，焊条重复烘干的次数不应超过两次。6.4 施焊环境6.4.1 当焊接环境出现下列情况之一时，应采取有效的防护措施，方可进行焊接： 雨天及雪天； 风速超过8m/s； 焊接环境温度在20以上； 相对湿度在90%以上。6.5 焊缝外观检查6.5.1 全部焊缝应进行外观检验，表面质量要符合规范JB4730-94焊缝表面质量中、级焊缝的标准 。6.5.2 焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷

19、，表面不应有急剧的形状变化，而应平滑过渡。6.5.3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。6.5.3焊接检查人员应及时做好气象和焊接记录。6.6 焊缝无损检测 本标段不包括无损检测，但为了其他单位检测方便，而且能及时返修，应与检测单位积极配合，施工完一带板就通知检测单位进行检测。检测比例如下：6.6.1壁板纵向焊缝，每一焊工焊接的每种板厚，在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤，以后不考虑焊工人数对于每种板厚，在每30m焊缝任意部位取 300mm进行射线探伤。6.6.2壁板环向焊缝，每种板厚，在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射

20、线探伤，以后对于每种板厚，在每60m焊缝任意部位取 300mm进行射线探伤，上述检查均不考虑焊工人数。6.6.3底圈壁板从每条焊缝中取两个300mm进行探伤，其中一个尽量靠近底板。6.6.4厚度大于10mm的壁板，全部丁字焊缝均应进行射线探伤。6.6.5射线探伤不合格时，应在该探伤长度的两端延伸300mm作补充探伤，如延伸部位不合格时，应继续进行延伸。6.6.6上述检查按JB4730-94的规定进行，并应以级标准为合格。6.6.7未经射线探伤检查的罐壁纵、环缝对接缝，全部煤油渗漏试验。6.6.8底圈壁板与罐底边缘板焊完后，应对罐内角焊缝进行渗透探伤或磁粉探伤。6.7 焊缝返修 经检查出现不合格

21、的焊缝，应由焊接检查员明确标出返修的部位，并将缺陷的性质、程度详细告诉返修的焊工。6.7.2焊缝内部缺陷返修时，如动用碳弧气刨的应打磨后经着色检查，再行补焊。6.7.3同一部位返修次数超过两次时，应由焊接工程师制定返修工艺，并在现场指导返修工作。7 储罐整体组装检查 罐壁组装焊接后，对罐体几何形状和尺寸进行检查，应符合下表规定：项目允许偏差（mm）检验方法罐壁高度允许偏差5/1000H钢尺测量罐壁铅垂允许偏差4/1000H吊线测量底圈壁板内表面半径允许偏差D12.5±13钢尺、样板12.5 D 45±19罐壁的局部凹凸变形厚度2513吊线、样板2510罐底局部凹凸变形2/1

22、00L，且50罐底拉线检查固定顶局部凹凸变形15用弧形样板检查8 贮罐充水试验 贮罐的充水试验应在各部件安装完毕并经检查合格后进行。8.1 罐底的严密性试验。8.1.1 罐底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。8.1.2 罐底采用真空法试漏，真空箱内真空度不应低于53Kpa（400mm汞柱），以焊缝不出现气泡为合格。8.1.3 用真空法试漏检验不到的焊缝，可采用煤油试漏或渗透检查。8.2 罐壁、罐顶的严密性和强度试验,罐顶稳定性试验。8.2.1 罐壁的严密性和强度试验均采用罐内充水来检查，试验用水温度不得低于5摄氏度。8.2.2 充水前，应将全部透光孔打开，充水试验应

23、始终在监视下进行，充水过程中要注意观测基础沉降情况，当基础沉降量超过设计规定时，必须停止充水，并检查罐体有无渗水和显著变形。8.2.3 罐内充水时，禁止锤击。罐壁中若有渗漏现象，应将水位降至渗漏处300mm以下修复，修复后重新充水试漏。8.2.4 罐体试验时，应防止由于气候变化造成罐内压力的突然波动，并随时注意控制压力做好安全措施。8.2.5 当罐内充水高度在设计最高液位下1m时，进行缓慢充水升压，当罐内空间压力达到设计试验值时，暂停止充水，并在罐顶焊缝表面上涂以肥皂水，若未发现气泡,罐顶无异常现象，则认为罐顶严密性及强度试验合格,试验后立即恢复常压,使罐顶与大气相通。8.2.6 罐顶严密性和

24、强度试验合格后，当充水高度接近设计最高液位时，在所有开口封闭的情况下放水，待负压达到设计试验负压后，再向罐内充水，使罐内空间恢复常压，并将罐顶透光孔打开，此时，检查罐顶无残余变形和其它破坏现象，则认为罐顶的稳定性试验合格。8.2.7 充水达到最高操作液位后，保持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。8.2.8 贮罐放水前，应将透光孔打开，以免造成真空把贮罐抽瘪。8.2.9 贮罐放水时，放水管口应远离基础，以防地基基础浸水。8.3基础沉降8.3.1 在注水之前，应在罐底部基础上设置至少12个基础沉降观测点。8.3.2 在以下时间进行基础沉降情况的观测及记录：充水前；水位达

25、到最大水位的1/4；水位达到最大水位的1/2；水位达到最大水位的3/4；充满水后；充满水后48小时（48小时内每8小时观测记录记录一次）；罐内水全部放空后。8.3.3当观测到数值较大的基础沉降时，应停止灌水。同时与基础设计部门和施工部门联系，采取措施，并得到设计部门同意后，方可继续注水。整个基础的不均匀沉降量不得大于25mm。在10米弧长范围内，任两点之间的沉降差不得超过13mm，整个罐体周边任意两点之间的沉降差不得大于25mm。9、加热器安装9.1 3000m3 拱顶罐及2000m3拱顶罐所储存的介质为沥青，罐底设有加热器。9.2 加热器为排管式加热器，材质为20#，规格57×6、

26、89×6, 排管对接焊缝应进行100% X射线探伤，符合JB4730-94级合格。9.3 加热器安装时沿介质流动方向有2的坡度。按罐底的坡度和加热器的坡度适当考虑支架的高度。9.4 加热器安装后进行水压试验，试验压力：1.71Mpa。10 防腐 本标段不包括防腐。11、 质量控制与检验计划11.1 质量目标总目标：优良焊接一次合格率：>95%重大质量事故：011.2 质量控制要点 我公司在工程施工中坚持“质量第一”的方针，坚持“用户第一”的服务宗旨，把工程的质量作为头等大事来抓，坚持贯彻执行我公司的质量方针和GB/T19000-ISO9000系列标准，确保工程质量。 在本工程所

27、设立的控制点上，要求施工人员做好自检和施工记录，检查人员要作好质量检查并予记录，在每个工序上坚持质量标准，严格检查，确保工程总体质量。 贮罐施工过程主要控制点如下表所示： 层次代码名称检查等级21101设备材料交接检查BR21102焊接工艺焊工资格认定BR21103基础交接检查BR21104底板严密性实验AR21105罐壁预制检查B21106罐壁安装检查B21107罐顶预制检查B21108罐顶安装检查B21109排版及开孔、方位检查BR21110梯子平台栏杆制安检查B21111浮升装置预制检查B21112浮升装置安装检查B21113几何尺寸检查C21114梯子平台及附件检查C21115焊缝外观检查C21116无损检测BR21117水压试验、气密试验