国外浮顶油罐设计新技术

国外浮顶油罐设计新技术

1大型储罐建造技术目前，中国大型储水库（10万米以下）的设计和施工技术相对成熟，较为完善，基本形成了一系列项目和配套的施工方法。大型储罐的建造随着国民经济的发展而迅速增加,每年建造大型储罐的数量也十分可观。但是在近几年储罐建造中所使用的设计、施工技术没有新的突破和发展,面对中国即将加入WTO和在国际市场上参与竞争局面,我们将处在十分不利位置,因此尽快提高我们的建罐技术水平、提高我们的竞争能力是当务之急。笔者以苏州石油建工程为例,介绍目前国外的储罐建造技术供大家参考,希望这些信息提供的借鉴,有利于我国的储罐建造行业参与国际工程市场的竞争。2罐体材料、罐壁设计以及罐体施工必须取得新的施工、新技术、新工艺颇受国际石油工程界瞩目的苏丹输油管道工程项目竣工已一年多了,该项目除了1506km的管道工程外,其站场工程也是很值得一提的。特别是苏丹末站的6台58000m3浮顶油罐工程(由意大利公司承建),无论设计还是施工都采用了新技术和新工艺(如在材料的使用、结构的设计方面都与以往有所不同),很值得学习和借鉴。(1)在罐体材料的选择上,罐底、罐壁设计都采用了大规格尺寸的钢板(图1)。(2)罐壁焊缝的坡口采用内置式设计(图2),这种壁板坡口设计给新工艺的实施创造了可能,从而使安装工艺有了新的突破。(3)由于采用了新的设计工艺,储罐主体焊缝量减少,现场焊接工作量也相应减少。罐底板搭接设计为自动焊接工艺,不仅使罐底的焊接变形减小,而且使焊接质量得到了保证。(4)浮顶一体化设计,是将浮顶单盘与浮船底板设计为一体结构,优化了单盘的整体结构(无加强筋)。3抗风圈的安装目前国内大型储罐的施工,主要有内脚手架正装工艺、水浮正装工艺、水浮加内脚手架正装工艺等,由于受到设计结构的限制,十多年来在大型储罐的安装工艺上没有新的发展。近年国外公司在储罐工程项目中实行EPC(设计、采办、施工)总承包,无论设计、施工都以项目的经济效益为中心,从而使设计和施工能够相互促进发展。(1)国外大型储罐新的设计工艺根据施工需要,将罐壁焊缝全部改为内置设计后,施工平台可以安装在罐壁的外侧,并且可利用抗风圈作为外侧施工平台(图3)。其方法是将抗风圈分若干段预制并安装护拦、支撑架和挂钩等,在组焊前的罐壁板上点焊卡具,待第一节壁板焊接完成后,将分段平台(抗风圈)挂装在第一圈罐壁上,作为第二圈罐壁板组装的平台。如此循环施工直至完成顶层壁板的安装,最后将抗风圈安装就位。(2)在罐底焊接中,目前对搭接焊缝我们基本上还是以手工焊接为主,而国外新工艺中搭接焊缝全部采用自动焊接,不仅焊接质量好,而且使罐底焊接变形量大为减小。(3)在浮顶安装中,采用低架台组装,使用20mm×20mm的方钢作为支撑浮顶的平台,即节省了措施的用料,又缩短了组装架台的工期,是一种理想的施工方法(见图4)。(4)在罐壁的组装中,采用边组装、边焊接的施工工艺:在组对完成每圈罐壁中的四张板后,就开始进行立缝、横缝的焊接,当一圈壁板全部组对完成后,焊接也已完成了一大部分,而且最后一张板仍为无活口组装。这样,在工序上实现了同步作业,解决了焊缝收缩总量控制的问题。(5)采用具有内燃机动力电源的自动立焊机和横焊机进行储罐自动焊,减少了对现场电源的依赖。在象苏丹这样的恶劣现场环境中施工,更显示出了优势。(6)在储罐的预制方面,除了浮顶是在现场制造安装外,其余全是预制件或半成品,不但减少了现场所需的施工人员,而且提高了施工速度、节省了施工费用。只有几十人的施工队,在不到半年的时间内完成了6座58000m3浮顶储罐的施工,如果不采用新工艺进行施工,这是很难想象的。4新技术的特点是节省(1)效率低下由于使用外侧平台,不需要人工搭设和拆除脚手架,外侧平台由机械吊装完成,大大提高了工效。(2)该罐自动化焊接程度很高罐壁焊缝100%自动焊接,罐底焊缝90%自动焊接。(3)施工措施和材料少(4)预制装配水平(5)部件预制和局部预制利用抗风圈作外侧平台,取代了内脚手架