4.5.储罐制安施工方案

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5、储罐制安施工方案

1、工程概况：

辽宁大唐国际阜新日产1200万Nm3煤制天然气项目—空分界区建筑安装工程（一期）中包括部分非标设备的制作安装。

主要包括液氧储槽、液氮储槽、液氩储槽的制作安装，容积均为1000 m，目前无安装标高、设备重量等资料。 2、编制依据:

2.1、《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003； 2.3、《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ50128-2005； 2.4、《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000； 2.5、《钢制压力容器无损检测》JB4730-2005；

2.6、《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-97 2.7、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98 2.8、《钢制压力容器》 GB150—1998 3、施工方法及施工工艺程序:

3.1、施工方法：3000m3以下储罐采用倒链提升倒装法，（在罐壁周边布置多个倒链），即先将储罐底板铺设在基础上并用卡具打紧，然后在底板上放出罐壁基准线，依据罐壁基准线组装第一带板并焊接，然后组焊储罐顶板，再在第一带板外侧围第二带板并留一活口，焊接后利用到链提升装置将

5t葫芦 罐 顶

角 钢 罐 壁 3

第一带板及顶盖整体提升到与第二带板高度一致，用倒链收紧活口，先焊完第二带纵缝找正焊接一、二带板环缝，再在第二带板外侧围第三带板并留一活口，依次提升直到储罐组装完毕。

采用倒链提升安装贮罐方法分别如图所示：

图2、倒链提升装置示意图

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拉筋 挂 板 涨 圈 立柱 底板 罐 壁 - 82 -

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3.2、 施工工艺程序

底板予制检查 顶盖预制几何尺寸检查 壁板预制几何尺寸检查 壁板喷砂防腐 壁板预制几何尺寸检查 壁板喷砂防腐 罐内清扫检查 顶盖焊缝真空试验 提升机械调试检查 罐内脚手架搭设 贮罐倒装法施工程序图

材 料 验 收 样 板 制 作 底板焊缝真空试验 底板铺设、焊接 围第二带板焊接纵缝 围第一带板焊接纵、环缝 顶 盖 安 装 焊 接 安装液压提升系统 或导链提升机械 顶升(1)、(2)带板 RT 检 查 围第(3)带板焊接纵、环缝 缺陷修补、返修 围板顶升直到最下带板 底板与壁板角焊缝焊接 工卡具拆除、修磨 焊缝外观检查 上口水平度检查 内表面半径、圆整度检查 壁板铅垂度检查 内表面半径检查 圆 整 度 检 查 消 根、 打 磨 画罐壁外圆线 底板喷砂防腐 基 础 验 收 顶升 (1)、(2)、(3)带板 附件及内件和内浮盘安装 充水、沉降试验 联 合 检 查 罐壁总高度 罐壁垂直度 罐体局部凹凸度 防 腐、 保 温 现 场 清 理 总体交工验收 计 量 标 定 辽宁大唐国际阜新日产1200万Nm3煤制天然气项目—空分界区投标文件 储罐制安施工方案

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4、施工技术措施:

4.1、材料的验收及管理

4.1.1、建造罐选用的材料和附件应符合设计以及规范要求，材料代用应有业主批准手续，并具有质量合格证明书或质量合格复验证书。

4.1.2、建造罐选用的钢板必须逐张进行外观检查，无严重损伤和变形。 4.1.3、钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和，应符合钢板厚度的允许负偏差规定。

4.1.4、钢板表面不得有分层、气泡、结疤、拉裂、折痕、夹杂和压入的氧化皮。 4.1.5、用于安装的钢板均打有其所属罐的钢印号及其它相关信息，要求验收时按罐号、用途、材质分类堆放.为防止串用，材料员应根据其用途及适用场合建立发料帐簿。

4.1.6、施工班组应根据技术人员提供的材料计划领料、并复查无误后方可用于下料安装。

4.1.7、罐用钢板在喷砂、刷底漆、下料过程中应做好标记移植工作。 4.1.8、用于罐焊接用焊条必须具有质量合格证书，其内容包括熔敷金属的化学成分和机械性能。

4.1.9、应设立焊条库保管和堆放焊条，并有专人负责，焊条应分类堆放，严格按要求烘烤发放，并作好记录。

4.2、基础验收

4.2.1、罐施工前应按相应的基础设计文件要求和规范验收基础并做好记录。 4.2.2、基础应具有足够的承载能力。

4.2.3、有混凝土环墙时，支承罐壁的基础表面在任意10米圆周上，其标高偏差应在±6mm之间，整个圆周上其标高偏差应在±12mm之内。

4.2.4、无混凝土环墙时，支承罐壁的基础表面在任意3米圆周上，其标高偏差应在±3mm之间，整个圆周上其标高偏差应在±12mm之内。

4.2.5、基础沥青砂层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。 4.3、胎具及样板制作 4.3.1、胎具制作

由于罐壁、顶板薄，找圆后如存放不妥将会产生变形，由此根据罐容积不同，曲率半径不同，特制作壁板胎具各一套，如表2、表3，图2、图3所示：

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b a

表3 图2 壁板胎具形式 4.3.2、样板制作

罐在预制组装及检验过程中所使用的样板要求如下:

(1) 弧形样板弦长不得小于2m，对于每种规格的罐各制作2块。 (2) 直线样板长度不得小于1m。

(3) 测量焊缝角变形的弧形样板，其弦长不得小于1m，制作2块。

(4) 样板厚度采用δ=0.75的铁皮制作。 4.4、预制加工

预制加工宜根据安装程序依次进行，以满足要

e2 图4 弓形边缘板对接接头间隙

e1 c a R [12 ∠75 R [12 ∠75 [16 [12 [12 [16 b 图3 顶板胎具形式 求，预制好的板材应分别制作好标记以利于后续安装施工。

4.4.1、底板预制及铺设

1）底板预制前应根据设计图纸绘制排版图。罐底的排板直径应按设计直径放大0.1%～0.2%，以补偿焊接收缩。

2） 弓形边缘板的对接接头宜采用不等间隙(如图4)，外侧间隙e1宜为6～7mm，内侧间隙e2宜为8～12mm。

3） 底板任意相邻焊缝之间的距离不得小于300mm。 4） 弓形边缘板的尺寸偏差应符合表4图5的规定： 表4

测量部位 长度AB、CD 宽度AC、BD、EF 对角线之差|AD-BC| 允许偏差(mm) ±２ ±2 ≤3 C D F A

E B 图5、弓形边缘板尺寸测量部位图

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5）每块罐底板应平整，不得有突变，局部凹凸度用直线样板检查，其间隙不应大于5mm。

4.4.2、壁板预制

1）壁板在切割预制前，应按设计图纸尺寸及相应规范进行排版并绘制排版图。 2）各圈壁板的纵向焊缝宜沿同一方向逐圈错开，相邻两圈壁板的纵向接头错开最小距离应为下圈壁板5倍板厚。

3）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。 4）罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁对接焊缝中心至少应为8倍焊缝尺寸，且不得小于250mm。

5）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。

6）壁板宽度不得小于1.8m。

7）壁板尺寸允许偏差应符合表5图6的规定： 表5

测量部位 宽度AC、BD、EF 长度AB、CD 对角线之差｜AD-BC｜ AC、BD 直线度 AB、CD 允许偏差(mm) ±1 ±2 3 1 2 C D F 图6、壁板尺寸测量图位图 A E B 8）壁板卷制后，应立置在平台上，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。

9）卷制后的钢板其堆放运输可利用图3弧形胎具。 4.4.3、拱顶预制

1）拱顶支撑预制可在专用胎具上利用液压千斤顶压制成设计弧度，再拼焊成型。 2）顶板其排板、搭接量应符合设计图纸，根据施工便利原则，可先在地面预制成大片或单板铺设均可。

3） 预制后的顶板其堆放运输可利用图4弧形胎具。 4.4.4、构件预制

1）抗风圈、加强圈、包边角钢拱顶支撑等弧形构件加工成型后，用弧形样板检查，其间隙不得大于2mm，放在平台上检查，其曲度不超过构件长度的0.1%，且不

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得大于4mm。

2） 热煨成型的构件，不得有过烧、变质现象，其厚度减薄量不应超过1mm。 3） 预制浮顶支柱时，应预留出80mm的调整量。 4.5、组装焊接技术要求 4.5.1、焊接资格

焊接前应具备合格的焊接工艺评定，并制定相应的焊接工艺规程以指导现场施焊，焊工应具有相应的焊接资格证书。

4.5.2、罐底的组装焊接

1）底板铺设前，与基础接触的下表面进行喷砂并涂刷防腐涂料，但在焊缝两侧留出50mm范围不刷。

2）底板铺设前，应在基础上划出十字中心线，按排板图由中心向两侧铺设中幅板和边缘板，找正后采用卡具或定位焊固定。

3）中幅板与边缘板间搭接时，中幅板应搭在边缘板上面，实际搭接宽度应按设计要求，两板搭接部分应紧贴，局部间隙不应大于1mm。

4）中幅板间搭接时，板与板间用角钢卡具卡紧，搭接宽度应符合图纸要求。 5）搭接接头三层钢板重叠部分，应将上层底板切角，重叠部分加热贴合，见图7所示。具体切角尺寸参见设计图纸，在上层底板铺设前应先焊上层底板覆盖部分角焊缝。

6）中幅板焊接时，应先焊短焊缝后焊长焊缝，初层焊道应采用分段退焊或跳焊法，由中心向边缘施焊。

7）边缘板的焊接，应首先施焊靠外缘300mm部位焊缝，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焊缝施焊前，应完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接。

8）弓形边缘板对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布，对称施焊。

图7 底板三层钢板重叠 部分的切角

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9）收缩缝的第一层焊接，应采用分段焊或跳焊法，并采用较小的焊接线能量施焊。

10）罐底与罐壁连接的角焊缝，应在底圈壁板纵缝

H H=两面带板加顶 φ2000 φ1000 临时支撑板 罐顶 包边角钢 罐壁 罐底板 焊完后施焊，并由数对焊工从罐内、外延同一方向分段焊接，初层焊道应采用分段焊或跳焊法。

11）底板焊接完毕，在底板上划出单盘和罐壁板的参考圆。

12）罐底板焊接工艺及顺序，应确保焊接后其不平度小于变形长度的2%且小于50mm。

4.5.3、壁板的组装焊接

3-φ108×钢管 支柱 R 罐顶单片 安装件 120 0图8 顶板组装示意图 1）罐壁组装采用液压顶升倒装法施工。

2）弓形边缘板对接焊缝无损检测合格后，在底板上划出罐内径圆，每隔800mm点焊一角铁爪，然后以此为基准进行罐壁安装。

3）单圈壁板安装垂直度允许偏差不大于0.3%H(H为单圈壁板高度)。 4）壁板对接接头的组装间隙、坡口型式、尺寸应符合设计要求。 5）壁板组装时，应保证内表面平齐。

6）罐壁的焊接，应先焊纵缝后焊环缝，当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝，焊工应均匀分布，并沿同一方向施焊。

7）顶圈壁板组装后，应检查其圆度、上口水平度、周长、及垂直度，以便安装包边角钢。

4.5.4、拱顶组装焊接 1）顶板组装方法及技术要求

(1)顶板预制下料后，分成大片（扇形），在胎具上组对焊接，顶高度必须按照

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设计图纸规定。

(2)顶板组装方法，应将底板画出中心线找准储罐的中心，先组装临时支撑柱，后分片安装顶板。临时支撑柱安装，其支柱铅垂度允许偏差不应大于柱高的0.1%，且不大于10mm.组装方法见图8所示。

(3) 拱顶安装前应按罐半径偏差要求检查包边角钢的半径偏差。 (4)顶板搭接宽度允许偏差为±5mm。 (5)顶板任意两条焊缝间距不得小于300mm。 2）顶板焊接顺序

顶板焊接除遵守底板焊接顺序外，还应先焊内侧间断焊缝，后焊外部连续焊缝，长焊缝从中心向外分段退焊，焊工均布对称进行。确保其局部凹凸度小于或等于15mm。

4.5.5、附件组装

1）包边角钢在组焊前应复验弧度及翘曲度。

2）包边角钢与罐壁搭接焊缝尺寸应符合是图纸要求。

4）开孔接管的中心偏差不得大于10mm，接管外伸长度的允许偏差应为±5mm。 5）开孔接管法兰密封面应平整，不得有焊瘤和划痕，法兰密封面应与接管的轴线垂直，倾斜度不得大于法兰外径的1%，且不得大于3mm，法兰螺栓孔跨中心安装。

4.5.6、注意事项

1）焊接组对时，定位焊及固定卡具焊缝的焊接所选用的焊接材料及焊接工艺措施应与正式焊接要求相同。

2）焊接和拆除安装所需要的临时构件时，不应损伤母材，母材表面伤痕深度大于0.5mm时应予以补焊，打磨。

3）当环境风速大于8m/s时，应采取有效防护措施，否则不得施焊。 4）当大气相对湿度大于90%时，除非采取适当措施，否则不得施焊。 5）对于罐上任何部位的焊接均应采取有效的防变形措施，为了防止焊接裂纹及减少焊接应力，应避免强行组装。

6）禁止在非焊接表面上引弧和在母材上试验焊接电流。 4.5.7、液压千斤顶顶升倒装法施工工艺及要求：

提升机具主要包括YD-16，YD-20型穿心式液压千斤顶、提升杆、立柱、液压操作台、油路系统等装置。

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1）液压提升法施工前准备

(1)逐台检查液压千斤顶\\阀门\\接头等的严密性,并用1.5倍的载荷压力进行试验,保压30分钟不降压力为合格.

(2)逐根检查油路畅通、洁净，控制系统的仪器、仪表的完好成度。 (3)检查提升立柱、提升钩头、滚轮等灵活滑动自如。 (4) 制作一套胀圈.并配备足够的相应附件。

(5) 提升立柱下必须加设钢垫板，垫板厚度应在20mm左右。

(6) 在底板上放线，确定立柱的等分安装位置，立柱位置应避开基础上的开口，立柱和支撑安装位置处的边缘板和中幅板不能有空鼓。

2）液压提升力的计算（最大提升力） Gmax=K（G总—G底—G下壁） 式中：K——为不均衡系数取1.1 3）液压顶升技术要求:

（1）每次顶升，当罐体底沿离底板100mm左右时，应注意观察立柱顶升钩头胀圈液压千斤顶油路等，无异常后，方可继续顶升。

（2）液压顶升时各液压千斤顶顶升高度差应控制在50mm之内。

（3）顶升高度接近带板高度200mm时，应减缓顶升速度，严格控制罐体水平，达到理想高度后调整水平、点焊，捻缝。

（4）液压千斤顶回油松卡落下提升杆和胀圈，待装下一带板。 （5）重复液压顶升操作直至罐壁安装完毕。

（6）当顶升最后一次完毕，带板应预留出清扫孔位置作为进出口，供拆除的液压装置及人员进出罐。

4.5.8、质量检验及控制 1）焊接检验及试验

（1）主要焊接几何尺寸偏差参见表7

序号 1 2 3 4 项目 纵缝错边量 环缝错边量 纵缝棱角度 环缝棱角度 允许偏差(mm) δ>16时，≤10%δ且≤3 δ≤16时， ≤1.5 δ>8时，≤20%δ且≤3 δ≤8时， ≤1.5 ≤13 ≤ 13 检查方法 焊缝检测尺 焊缝检测尺 焊缝检测尺 焊缝检测尺 用0.9m长样板检查 用0.9m长样板检查 辽宁大唐国际阜新日产1200万Nm3煤制天然气项目—空分界区投标文件 储罐制安施工方案

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（2） 焊缝应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅清理干净。 （3） 焊缝的表面质量，应符合下列规定：

a焊缝的表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。 b对接焊缝咬边深度应不小于0.4mm，环焊缝的咬边深度应小于0.6mm；连续长度不得大于100mm，

c底圈壁板纵缝如有咬边，均应打磨圆滑。

d底圈壁板与边缘板的T形接头罐内角焊缝靠罐底一侧的边缘，应平滑过渡，咬边应打磨圆滑。

e罐壁纵向对接焊缝不得有低于母材表面的凹陷，罐壁环向对接焊缝和罐底对接焊缝低于母材表面的凹陷深度，不得大于0.5mm，凹陷连续长度不得大于10mm，凹陷总长度不得大于该焊缝总长度的10%。

f 罐内侧焊缝余高不得大于1mm见表8。

板厚（δ） δ≤12 12＜δ≤25 罐 壁 焊 缝 的 余 高 纵 向 ≤2.0 ≤3.0 环 向 ≤2.5 ≤3.5 罐底焊缝的余高 ≤2.0 ≤3.0 （4）焊缝无损探伤及严密性试验 a罐底的所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不得低于53Kpa，无渗漏为合格。

b罐底边缘板每条对接焊缝的外端300mm范围内，应进行射线探伤。

c底板三层钢板重叠部分，在沿三个方向200mm范围内，应进行渗透探伤，全部焊完后，应进行渗透探伤和磁粉探伤。

d罐壁与边缘板连接的内外测角焊缝焊完后，对内测角焊缝应进行100%渗透探伤和磁粉探伤检查，罐体充水试验后重复检查。

e开孔的补强板焊完后，由信号孔通入100-200kpa压缩空气，检查焊缝严密性，无渗漏为合格。

f底部两圈壁板的纵缝和这两圈壁板之间的环焊缝，以及大于10mm壁板的全部丁字形焊缝均应100%探伤，结果不应低于GB3323-87的Ⅲ级。

g壁板背面清根后进行磁粉或着色检查。

其余焊缝探伤应符合GBJ128-90第6.2.4条的规定。

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2）主要几何尺寸允许偏差见表9

罐体几何形状和尺寸检查 表9

项 目 罐壁高度 罐壁铅垂度 底圈壁板内表面半径 罐壁的局部凹凸变形 罐底局部凹凸变形 固定顶局部凹凸变形 允许偏差（mm） 不大于设计高度0.5% 不大于罐壁高度0.4%且≤50 D≤12.5时±13 12.5＜D≤45时±19 ≤13 ≤2/100变形长度,且≤50 间隙≤15 检 验 方 法 钢尺测量 吊线测量 钢尺、样板检查 吊线、样板检查 罐底拉线检查 用样板检查 3）主要质量控制项目及检查方法见表10 表10

控 制 项 目 基础验收 基础中心标高 基础表面高差 基础表面凹凸度 底板排版图 罐 底 底板下料尺寸 焊后表面凹凸度 真空试漏 罐 壁 壁板排版图 壁板下料尺寸 壁板卷制 壁板组对 罐 壁 焊后角变形 铅垂度 底圈壁板内表面半径 局部凹凸变形 浮 盘 其它附件 焊缝 浮盘尺寸 浮盘与底圈壁板同心度 局部凹凸度 按设计、规范要求检查 外观质量检查 内部质量检查 罐底严密性 充水试验 罐壁强度及严密性 浮盘升降试验及严密性 基础沉降观测 同上 同上 同上 同上 同上 同上 质 量 要 求 符合设计文件及相关规范要求 检 查 方 法 水准仪 水准仪 拉线测量 盘尺 拉线测量 真空箱试漏 盘尺 用样板测量 用样板、检查尺测量 用样板测量 磁性线锤测量 盘尺 用样板测量 盘尺 测量间隙 用样板、拉线测量 肉眼、焊缝检查尺 无损检测 水准仪 辽宁大唐国际阜新日产1200万Nm3煤制天然气项目—空分界区投标文件 储罐制安施工方案

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4.5.9、焊缝返修

当按照上述检查方法检查不合格的焊缝应进行返修，返修应遵循以下2点原则: 1）返修有缺陷的焊缝应从一面或两面将缺陷铲掉或熔掉并重焊，对于必须返修的缺陷要求彻底清除。

2）返修过的焊缝应按原定检查程序重新检查应合格。 4.5.10、罐壁充水试验

1）充水前，所有附件及其它与罐体焊接的构件，应全部完工。 2）充水试验前，所有与严密性有关的焊缝，均不得涂刷油漆。

3）试验中应加强基础沉降观测，在充水试验中，如基础发生超过规定要求的不均匀沉降，应停止充水，待稳定后方可继续进行试验。

4）充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水。 5） 充水试验应检查以下内容: （1）罐底严密性 （2）罐壁的强度及严密性

（3）固定顶的严密性、强度及稳定性 （4）储罐基础沉降量

6）充水试验和试验方法，应符合表11的规定： 表11

试验项目 罐底严密性试验 试 验 方 法 充水试验，观测基础周边 合格标准 无渗漏为合格 无渗漏、无异常变形为合格 罐顶无无异常变形、焊缝无渗漏为合格 达到试验负压时，罐顶无异常变形为合格 罐壁强度及严密性试验 充水至最高设计液面，保持48h 固定顶强度及严密性试验 固定顶的稳定性试验 罐内水位在最高设计液位下1m进行缓慢充水升压至试验压力 充水到设计最高液位用放水方法进行，试验时要缓慢降压 7）基础的沉降，应符合下列规定： (1) 在罐壁下部圆周每隔10m左右，设一个观测点，点数宜为4的整倍数。 (2) 基础沉降基本稳定后的锥面坡度不小于0.8%。

(3)基础直径方向上的沉降差不超过直径的0.3%。沿罐壁圆周方向任意10米弧长的沉降差小于25mm。支撑罐壁的基础部分与其内侧的基础之间不应发生沉降突变。罐基础中心点与边缘的沉降小于480mm。

(4)基础沉降基本稳定后，基础边缘上表面高出地面大于300mm。 4.5.11、有气密试验要求的罐顶在完工后应严格按设计及规范要求试验。

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