碳钢拱顶储罐制作安装施工工序

碳钢拱顶储罐制作安装施工工序单台罐的施工工序施工准备施工准备基础验收材料验收基础验收材料验收放线储罐预制放线储罐预制底板铺设、焊接、检验底板铺设、焊接、检验第一节壁板组装、焊接、检验第一节壁板组装、焊接、检验包边角钢组装、焊接、检验包边角钢组装、焊接、检验拱顶临时支撑组装、检查拱顶临时支撑组装、检查罐顶附件安装拱顶吊装、组对、焊接、检验罐顶附件安装拱顶吊装、组对、焊接、检验第二节壁板纵缝组对焊接、检验胀圈、立柱、倒链安装第二节壁板纵缝组对焊接、检验胀圈、立柱、倒链安装第一节壁板提升第一节壁板提升第二节壁板收口缝组对、焊接、检验第二节壁板收口缝组对、焊接、检验盘梯三角架及其它附件安装、焊接盘梯三角架及其它附件安装、焊接第一圈环缝组对、焊接、检验胀圈移位、葫芦安装胀圈移位、葫芦安装重复前述步骤直到最后一节壁板安装重复前述步骤直到最后一节壁板安装大角缝及其它罐底焊缝组对、焊接、检验大角缝及其它罐底焊缝组对、焊接、检验水压及正负压试验水压及正负压试验交工验收交工验收胎具制作罐顶胎具制作根据拱顶的半径预制胎具，胎具的内半径等于拱顶的外半径，每种规格制作6个胎具。胎具制作后，用1m弧长样板核查拱高，如果偏差大于5mm须进行修理，胎具集体半径见表2。表2储罐公称容积（m3）20001000500拱顶半径(SR)（mm）186001260010720拱顶预制胎具半径（mm）186061260610726壁板切割胎具制作制作1800mm×10000mm的壁板切割胎具3个，该胎具还可以用于罐底边缘板和中幅板的下料。壁板存放胎具制作制作卧式壁板存放胎具，每种规格胎具各做3个。胀圈制作：分段预制胀圈，胀圈的外半径等于储罐的内半径，预制完的胀圈用弦长不小于1500mm的样板检查，样板和胀圈间的间隙应小于1mm。抱杆预制：抱杆立柱采用φ168*7的钢管，高度为4m。：提升机构设置（以10000m3为例）：2000m3倒链数量计算：最大提升重量：罐顶及罐顶平台栏杆：9.5吨壁板（除最下一带壁板）：60吨故提升最大重量为：70吨机构数量：倒链的理论载荷为10吨，安全系数：0.85附加负荷系数：1.05负荷不均匀系数：1.1倒链提升机构数量计算：70*1.05*1.1/10/0.85=10取14(套)布置原则各提升机构应沿储罐圆周方向均匀布置，每个采用两根∠63*5角钢或φ2"钢管作为吊装柱的后备拉筋。拉筋与底板焊接应设置垫块，所有钢柱顶部采用∠75*6角钢连接成环形整体，钢管后拉筋须在管子端部开口焊接连接筋板。吊装布置在储罐底板敷设完成及边缘板前300mm焊接检测合格后，另储罐上部抗压壁板安装组对、顶板铺设定位组对完成后，以圆周均布取下12块距压缩板最近的顶板留空，均布安装12根吊装柱，此时柱顶超出罐顶高度，吊重65吨，吊装柱设置计算如下：吊柱布置见附图（中间顶板及加强筋显示省略）；按此布置将留空以外的加强筋板进行安装焊接。倒链提升机构数量计算：65*1.05*1.1/10/0.85=8.83)取12(套)提升前三带壁板，在罐顶高度超过吊柱高度后，安装12块留空顶板、焊接，调增吊装柱及吊装机械数量为24套。提升机构设置（2000m3和1000m3）2000m3和1000m3提升装置数量计算、布置原则和方法与1000m3相同，故2000m3需要提升装置数量为：14套，前三带板提升装置的数量为：8套；1000m3需要提升装置数量为：8套，前三带板提升装置的数量为：4套。提升柱倒链提升系统第一节板罐顶罐底板自制倒链提升柱选用6”SCH40即φ168*7倒链提升系统第一节板罐顶罐底板提升柱具体安装位置详见下图：1、2000-1000立提升柱位置布置图：2、2000立提升柱位置布置图：3、1000立提升柱位置布置图：吊装柱计算：稳定性：直径/长度=168/4000约为1/25大于1/150的细长要求，故受压杆件满足其稳定性要求。轴向抗压计算：承载压力最大为7吨P=6*1000*9.8=58800(N)横截面积F。=3.142*(168*168-151*151)/4/1000000=0.004257(M2)抗拉应力σ=P/F。=58800/0.004257=13.81*106(pa)=13.81(MPa)查钢管20＃在壁厚小于10mm时σ许=130MPaσ＜σ许提升柱抗压强度满足要求.水平应力计算承载压力最大为7吨P=6*1000*9.8=58800(N)吊柱高度为：L＝4000mm起吊锚固点与吊点最大水平间距为：300mm柱头水平受力：P1＝58800*300/4000＝4410（N）吊柱抗弯断面模数：Z＝0.785*D2*SD=吊柱直径S＝吊柱壁厚最大弯矩引起的吊柱轴向压力：M＝4410*4000/（0.785*168*168*7）＝113.73976MPa查钢管20＃在壁厚小于10mm时σ许=130MPaσ＜σ许提升柱抗弯强度满足要求.索具分析；本次储罐吊装采取手拉葫芦，其手拉葫芦上勾与吊钩将直接勾挂吊板，无索具设置。吊柱底板与边缘板应紧密接触并按受力方向进行间断焊连接，为增强吊柱的底板与边缘板连接强度及吊柱的侧向稳定性，在吊柱背部斜向安装两根斜拉筋，同时将吊柱相互连接成整体，增强整体稳定性。吊柱与背部拉筋的各焊接部位焊缝应完整，表面无缺陷，焊角高度不得小于连接件的最小厚度。提升柱底板压强对储罐底板及沥青层的影响。因最大起升重量是沿储罐壁板圆周水平均匀分布。故；在同等条件下的每个提升柱/架的的载荷均匀。按倒链提升柱分布情况，现以较少布置的提升柱24台套的吊柱底板压强进行计算。在提升最大重量时，储罐底板的边缘板与中幅板处于隔离状态，按照提升机构安装位置其底板承压仅作用在边缘板上，与此相同；储罐壁板连带顶板等的重力也是作用在边缘板上。现以两者比较方式对边缘板在承受重力时的变形比较。吊柱底板为400*400*10mm的钢板；边缘板厚度：10mm，视为同等的弹性模量。压强比较计算（以10000m3为例）：吊柱底板受力总面积为S1=0.4*0.4*24=3.84(M2)故：边缘板承受压强P1=G1/S1=149000*9.8/3.84=0.38026(MPa)第一圈壁板直接作用在底板时受力面积为S2=0.014*88=1.232(M2)边缘板承受压强P2=G2/S2=171698*9.8/1.232=1.36578(MPa)P1<P2比较值：P2/P1＝1.36578/0.38026＝3.592即最终所有壁板直接作用在底板上的压强是通过提升柱作用在底板上的压强的3.5倍。储罐预制罐底预制罐底排板根据材料规格对罐底进行排版，如果材料规格符合设计给定的要求，可以直接采用设计的排版，但必须将罐底直径放大0.1％～0.15％。底板排版应符合如下规定：中幅板的宽度不得小于1000mm；长度不得小于2000mm。与弓形边缘板连接的不规则中幅板最小直边尺寸，不应小于700mm，非拱形边缘板最小直边尺寸不应小于700mm。弓形边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸应大于700mm。底板任意相邻焊接接头之间的距离，不得小于300mm。弓形边缘板的对接接头，宜采用不等间隙，外侧间隙宜为6-7mm，内侧间隙宜为8-12mm。罐底板下料根据排版图给定的尺寸进行下料，下料后的偏差符合表4的规定：表4测量部位允许偏差(mm)长度：AB、CD2.0宽度：AC、BD、EF2.0对角线:|AD-BC|≤3.0下料前需用“对角线法”校核找方，用气割切割下料,并按排版图的编号进行编号。罐底边缘板采用V型坡口，坡口角度为50°±2.5°，钝边2mm。罐壁预制罐壁排板根据设计要求、施工规范及供料规格绘制排板图，并应符合下列规定：各圈壁板的纵向焊缝向同一方面逐圈错开，其间距为板长的1/3，且不得小于300mm；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300mm；罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于150mm，与环向焊缝之间的距离不得小于75mm；罐顶包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离不得小于200mm；壁板宽度不得小于500mm，长度不得小于1000mm。坡口加工罐壁立缝采用V型口，坡口角度55°±2.5°，钝边2mm；罐壁环缝采用单面V型坡口，坡口角度45°±2.5°，钝边2mm。罐壁下口不加工坡口；底圈壁板的上口、下口均不加工坡口；坡口加工采用半自动火焰切割机进行预制。下料壁板周长尺寸计算：L=π（Di+δ）+na-nb+Σ△（式1）式中：L——壁板周长（mm）Di——储罐内径（mm）δ——储罐壁厚（mm）n——壁板数量a——每条焊缝收缩量（mm）b——对接接头间隙（mm）△——每块壁板长度误差值（mm）壁板的下料：采用净料法下料，考虑下料的累计误差、焊缝间隙、焊接收缩量等因素。每张板下料后实测长度，累计误差在同一节壁板的最后一张板上调整后下料。每张板下料完毕，按排板图用油漆标注编号。壁板尺寸的允许偏差，应符合表5表5测量部分允许偏差(mm)宽度：AC、BD、EF1.0长度：AB、CD1.5对角线:|AD-BC|≤2.0直线度ACBD≤1ABCD≤2.0CCBABBBDBEBFB下料前需用“对角线法”校核找方成为矩形，用气割切割下料,并按排版图的编号进行编号。壁板卷制先制作胎具压头，压头长度300mm。用滚板机滚圆，立置在平台上检查，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。壁板保存板材卷制完毕检查编号，如字迹模糊立即描补。卷制完的壁板为了防止变形，应放在专用的胎架上。拱顶预制罐顶排板顶板预制前应绘制排板图，并应符合下列要求：顶板任意相邻焊接接头的间距，不得小于200mm；单块顶板本身的拼接，采用对接。加强筋预制加强筋用捶击法进行成型加工。加强筋加工后用弧形样板检查，其间隙不得大于2mm。瓜皮板预制罐顶瓜皮板预制在胎具上进行。成形后用弧形样板检查，其间隙不得大于10mm。其它构件预制加强圈、包边角钢等弧形构件加工成行后，用弧形样板检查，其间隙不得大于2mm，、。放在平台上检查，其翘曲变形不应超过构件长度的0.1％，且不得大于6mm。热煨成型的构件，不应有过烧的现象。基础验收储罐安装前进行基础验收，检查基础的表面尺寸,符合设计图纸及GB50128-2005相关要求。基础中心坐标偏差不应大于20mm，标高偏差不应大于20mm。基础表面倾斜度允许偏差为≤15mm环梁上表面任意10m弧长上高差不应超过6mm，整个圆周上，任意两点的高差不超过12mm，且每10m弧长范围内任意两点的测量标高与设计标高之差的差不得大于6mm。基础表面为绝缘防腐层，表面任意方向上应平整密实，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹，基础表面的凹凸度不得大于25mm。放线基础检查验收合格后进行罐底铺板的划线：以基础中心标准为基准，画出中心线；确定边缘板外边缘组装半径Rt（如下图），过程中尽可能均匀拉紧盘尺（可加弹簧称）。Rt=(R+na/2π)/cosθ（式2）式中：R——边板边缘水平半径mma——每条焊缝收缩量mmn——弓形边缘板的数量块θ---基础坡度夹角罐底板安装罐底铺设罐底板的下表面防腐检验合格后可进行罐底铺设。垫板安装：按图纸要求将垫板的一侧与罐底板点焊。垫板长度方向应与边缘板边缘平行，不平行度应小于3mm，垫板与罐底板的缝隙不得大于1mm。垫板的铺设应留有足够的活口。当垫板需对接时，使用二次垫板。边缘板铺设：以基础中心为中心，以Rt为半径，依据排板图，划出罐底边缘板的组装线，依据罐底排板图，从基准点（以中心线位置）向两侧铺设罐底边缘板，边缘板调整板最后安装，按实际情况切割掉多余的部分。中幅板铺设：从罐基础中心开始对称铺设中幅板。在每张板上画出搭接边线，保证底板的搭接宽度。中幅板铺设后进行点焊固定。中幅板搭接宽度允许偏差为±5mm，其搭接间隙不得大于1mm。中幅板与弓形边缘板之间搭接，中幅板应搭接在弓型边缘板的上面，搭接宽度为60±5mm，搭接宽度可适当放大。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，其宽度应为搭接长度的2/3罐底焊接罐底焊缝检验第一节壁板安装罐底边缘板外侧300mm焊缝检验合格后磨平，进行第一节壁板安装：罐底边缘板上画出壁板安装线，按间距1.5米的间距点焊限位挡板。在罐壁安装线内侧100mm画检测圆并打样冲眼；按照排版图的位置依次吊装罐壁板；组对第一节壁板，间距50mm点焊立缝；错边量不大于1mm，立缝组对间隙在1～3mm之间。找正垂直度：用脚手杆支撑壁板，测量垂直度偏差，要求不大于3mm；找上口水平：用U形管检查壁板上口水平，相邻两壁板上口水平度的允许偏差不大于2mm，整圈允许偏差为6mm。用加垫板的方法调整上口水平；检查罐壁椭圆度：罐壁内表面任意点的半径允许偏不±19mm，T005号罐半径允许偏不±13mm；复查罐壁周长：用盘尺测量罐壁上、下口周长,以指导下节壁板的组对间隙；搭设脚手架外架设：罐基础周圈架设高度：作业面低于基础100mm；外架设的外侧用棕绳设防护栏杆，方便罐壁围板时拆除、恢复；外架设的内侧立杆不得超出罐基础；用钢跳板绑扎500mm高度马凳，罐内、罐外各8个，为电焊工创造条件。焊接罐壁立缝（详见“5.1”）。组装焊接都，纵焊缝与环焊缝的角变形用1m长的弧形样板检查，角变形量≤12mm。组装焊接后，罐壁的局部凹凸变形应平缓，不应有突然起浮，凹凸度≤15mm。包边角钢安装在罐壁上口按照分段尺寸划出包边角钢的组装位置线，包边角钢的对接焊缝与壁板的纵缝错开200mm以上。包边角钢先焊角钢的对接焊缝，再焊接与罐壁的连接焊缝，焊接时焊工均匀分布沿同一方向施焊。拱顶安装拱顶临时支撑组装安装中心伞柱，底板用龙门板、销子固定，用脚手杆支撑。安装中间支撑圈梁的立柱，立柱底板用龙门板、销子固定，用脚手杆支撑。安装中间支撑圈梁，中间支撑圈梁与立柱采用螺栓连接，连接螺栓必须拧紧，在拱顶吊装前进行一次检查。拱顶组装划线

在包边角钢和中心伞柱上根据罐顶排板图分片进行等分，等分线为瓜皮板的中心；

在瓜皮板上画出搭接边线；吊装

用25t吊车对称地、沿同一方向吊装拱顶瓜板。每个瓜皮板的中心线与等分线重合。内部搭设双排脚手架4个，按罐顶拱高不同，搭设不同高度架设，作业面要求距罐顶1.5m；瓜皮板组对：

检查顶板搭接宽度、中心线位置，用样板检查拱顶圆弧度允许偏差不大于10mm。顶板应按画好的等分线对称组装,顶板搭接宽度允许偏差为±5mm,并做好预留。瓜皮板点焊：每块瓜皮板尺寸检查合格后从中间向上下两边进行点焊；焊接瓜皮板；拆除拱顶临时支撑，在拆除中心伞柱前按图纸尺寸在罐顶画出瓜皮板中心圆；中心顶板安装：用气割将皮板按瓜皮板中心圆修整；吊装中心顶板，点焊外侧。先焊内侧焊缝，再焊接外侧焊缝；罐顶附件安装安装罐顶栏杆、踏步等劳动保护。安装罐顶透光孔。安装泡沫发生器内挡板、罐壁通气阀（如果考虑在正、负压试验时难以封闭，可在正、负压试验后采用吊篮安装）、盘梯三角架（第一节壁板提升后）；罐顶附件安装完毕后及时进行罐顶防腐的修补。提升设施安装胀圈安装胀圈均匀分布在管内壁四周，使用一个千斤顶进行胀紧，与罐体内壁紧密接触。在胀圈顶部焊接挡板，抱杆所在位置必须有挡板，在提升重量增加时对挡板加密；吊装立柱安装（按4.1.16提升柱位置布置图进行安装）：由于吊装立柱的高度超出罐顶，故在安装焊接罐顶时考虑提升柱位置罐顶板的预留，待提升三圈壁板后，再对预留的顶板进行恢复安装焊接（留一块瓜皮板不安装，以使提升柱及胀圈拆除后，从油罐里吊出）。立柱安装垂直度偏差不的大于2mm，悬挂倒链的吊耳必须在胀圈上吊耳的正上方。导链安装罐体提升使用额定起重量为10吨的倒链，用25T汽车吊对10吨倒链进行安装。在正式使用前应仔细检查倒链是否完好，并确认在加载荷后能实现自锁功能。第二节壁板安装吊装第二节壁板，组对纵缝并完成外侧的焊接。预留一道纵缝作为收口缝，不进行组对，在收口缝两侧壁板的上下部焊接耳板，使用两个倒链拉紧固定。罐体提升在第二节壁板的上口外侧以1米为间隔点焊挡板，挡板顶面高出壁板上口50～80mm。所有倒链同时提升，在提升高度达到100mm时，停止提升，进行一次全面的检查，确保所有的倒链负载均衡。检查合格后，继续提升，整个提升过程应有统一指挥，并随时观察，确保提升过程安全平稳。第二节壁板收口缝组对壁板提升到正式安装高度后，及时组对收口缝，并完成所有第二节壁板纵缝内侧的清根和焊接工作。第一圈环缝组对环缝组对时用龙门板、销子将所有位置都调整好，保证内壁齐平，错边量不大于1mm；从0°、90°、180°、270°方位点焊固定，点焊长度不小于50mm。分2组对称沿同一方向点焊环缝；环缝外侧焊接前，检查胀圈位置，使胀圈紧贴环焊缝并胀紧，以减小外侧焊接时环缝的角变形。环缝焊接。盘梯三角架及其它附件安装随着罐壁的提升，盘梯三角架等附件及时进行安装和焊接。胀圈移位、倒链安装在环缝焊接完成后，松开千斤顶，利用倒链将胀圈下移到第二节壁板的底部，重新利用千斤顶胀紧，倒链安装好，为下次提升做好准备。