储罐施工方案
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储罐施工方案
储罐施工方案
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目录
第一章工程概述 (3)
第二章施工程序 (3)
第三章材料检验 (4)
第四章基础验收 (7)
第五章预制加工 (8)
第六章组装 (11)
第七章附件安装 (16)
第八章焊接 (17)
第九章检验标准 (20)
第十章充水试验和沉降观测 (22)
第十一章除锈与防腐 (23)
第十二章质量控制 (26)
第十三章计量计划 (28)
第十四章安全环境及健康 (28)
第十五章劳动力组织及施工网络计划 (30)
第十六章交工资料 (31)
第一章工程概述
1.1工程概况
本工程施工工段,共有5台储罐,均为碳钢材质为Q235B,并要求外防腐。
5台储罐中最大的1140m3,最小的850m3。
1.2施工方法
储罐的施工一般采用两种方法:小型储罐采用手拉葫倒升法,大型储罐采用液压提升施工法。
本工程由于储罐数量较少,直径不大,为了提高工作效率,缩短工期,节省成本,现采用手拉葫芦倒升法进行施工。
1.3 主要工程量
本项目共有储罐5台,其中精馏罐区4台,废甲醇罐1台。
参数如下:
1.4 编制依据及使用标准
a.设计图纸
b.GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》c.GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》
d.JB4730-2005《承压设备无损检测》
e.JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》
f.GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》
g.GB50341-2003《立式圆筒形钢制焊接储油罐设计规范》
h.GB/T5117-1995《碳钢焊条》
i.ZBJ74003-88 《压力容器用钢板超声波探伤》
j.SY/T-4109-2005《常压钢制焊接储罐渗透探伤技术标准规定》第二章施工程序
2.1 基础验收
2.2 罐底板铺设和焊接
2.3 罐顶层圈壁板及顶盖组装焊接
2.4 胀圈安装
2.5 安装提升装置
2.6提升罐体
2.7 提升到位,安装一层壁板,胀圈下移。
再次提升,装下一层壁
板以此类推。
具体施工程序见流程图:
第三章材料检验
3.1 钢板与型材
a. 储罐用的钢板、型材和附件应符合设计要求,并应有质量证明书。
质量证明书中应标明钢号、规格、化学成分、力学性能、供货状态及材料的标准。
当无质量证明书或对质量证明书有疑问时,应对材料进行复验。
复验项目和技术指标应符合现行的国家或行业标准,并满足图纸要求。
b. 储罐用的钢板,必须逐张进行外观检查,钢板表面不得有气孔、结疤、拉裂、折叠、夹渣和压入的氧化皮,且不得有分层,其表面质量,应符合现行的钢板标准的规定。
c. 钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和,应符合钢板厚度允许偏差的规定:δ≤4mm,允许偏差为-0.3mm;δ=6~7mm,允许偏差为-0.6mm。
δ=8~25允许偏差为-0.8mm。
接上图)
图一储罐施工流程图
d. 钢板应有标记,切割前应作标识移植,并按材质、规格、厚度
等分类存放。
存放过程中,应防止钢板产生变形,严禁用棱角的物体垫底。
e. 型材应按规格存放,存放过程中防止型材产生变形,并应做标识。
3.2 焊材
a. 焊接材料(焊条、焊丝及焊剂),应有出厂证明书,当无质量证明书或对质量证
明书有疑问时,应对焊接材料进行复验,复验合格后方准使用。
b. 焊材入库应严格验收,并做好标记。
c. 焊材的存放、保管,应符合下列规定:
焊材库必须干燥通风,库房内不得放置有害气体和腐蚀性介质;
焊材库房内温度不得低于5℃,空气相对湿度不得高于60%,并做好记录;
焊材存放,应离开地面和墙壁,其距离均不得少于300mm,并严防焊材受潮。
焊材应按种类、牌号、批号、规格、和入库时间分类存放。
第四章基础验收
4.1 一般规定
在贮罐安装前,必须按土建基础交接文件对基础表面尺寸进行检查,合格并办理交接检查记录后方可安装。
4.2 基础表面尺寸,应符合下列规定:
a. 基础中心标高允许偏差为±20mm
b. 每10m弧长内任意两点的高差不得大于6mm,整个圆周长度内任意两点的高差不得大于12mm。
C. 沥青砂层表面应平整密实,无突出的隆起,凹陷及贯穿裂纹。
沥青砂层表面凹凸度应按下列方法检查:以基础为圆心,以不同直径作同心圆,将各圆周分成若干等份,在等份点测量沥青砂层标高。
同一圆上的测点,其测量标高与计算标高之差不得大于12mm。
同心圆的直径和圆周上最少测点数按表-1规定:
检查沥青沙层凹凸度的同心圆直径及测量点数目
表-1
d. 当储罐直径小于25m时,可从中心向基础周边拉线测量,基础表面每100mm 范围内测量不得少方於10点,基础表面凹凸度允许偏差不得大于25mm。
第五章预制加工
5.1 一般要求
a. 储罐在预制、组装及检验过程中,所使用的样板,应符合下列规定:
弧形样板的弦长不得小于2m;
直线样板的长度不得小于1m;
测量焊缝棱角的弧形样板,其弦长不得小于1m;
样板宜用0.5~0.7mm厚度铁皮制作,周边应光滑、整齐。
为避免变形,可用扁铁或木板加固。
样板上应注明工程名称、专职检查员代号、部件及其曲率半径,做好的样板应妥善保管。
b. 钢板应平整,在预制前检查钢板的局部平面度,当用直线样板检查时,间隙不应大于4mm;当钢板为卷材时应展平、矫正。
c. 工作温度低于-12℃时,不得进行冷矫正、冷弯曲和剪切加工。
d. 号料前,应核对钢板材质、规格,钢板应处于平放位置。
e. 在钢板上定出基准线,然后划出长度、宽度的剪切线,经检查后,在剪切线打上样冲眼,其深度应小于0.5mm,并用油漆作出标记。
剪切线内侧划出检查线,同时在钢板上角处标明储罐代号、排板编号、规格与边缘加工符号;
g. 钢板坡口加工应按图样进行,加工表面平滑,不得有夹渣、分层、裂及溶渣等缺陷。
切割后坡口表面的硬化层应磨除。
h. 坡口形式和尺寸,按图样要求或焊接工艺条件确定。
纵缝电焊的对接接头的间隙,应为2~4mm,钝边不应大于1mm,坡口宽度应为6~18mm。
i. 壁板应在卷板机上进行卷制,辊的轴线与壁板长边相互垂直,并随时用样板检查,壁板卷制后应直立于平台上水平方向用内弧形样板检查,其间隙不得大于4mm;垂直方向上用直线样板检查,其间隙不得大于1mm。
j. 在卷制大曲率弧板时,应有吊机配合,防止在卷制过程中,使已卷成的圆弧回直或变形。
k. 所有预制构件,应将零部件编号用油漆清晰标出。
e. 预制构件的存放、运输,应采取有效措施防止变形、损伤和锈蚀。
对罐壁板、边缘板、弯曲构件等,应采用胎架运输、存放。
5.2 底板预制
a. 底板排板图应符合下列规定:
排板直径宜大0.1%~0.2%D;
底板任意相邻焊缝之间的距离,不得小于300mm。
b. 中幅板的宽度不得小于1m;长度不得小于2m;
c. 当中幅板采用搭接接头时,搭接宽度不得小于5倍的底板厚度,且不得小于30mm。
中幅板与边缘板的搭接宽度,不应小于60mm。
图二
d. 弓形边缘板尺寸的侧量部位见下图。
其允许偏差,应符合下表的规定。
e. 弓形边缘板对接接头的间隙见下图,其外侧宜为6~7mm;内
侧宜为8~12mm。
边缘板对接焊缝下面的垫板与相邻两块边缘板中的一块先点焊定位,且必须与两块边缘板贴紧。
f. 厚度等于或大于12mm弓形边缘板,其两侧100mm范围内图二中AC、BD,应按现行的《压力容器用钢板超声波探伤》ZBJ74003-88的规定进行检查,检查结果应达到Ⅲ级标准为合格,并应在坡口表面进行磁粉检测或渗透探伤。
g. 边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸,不得小于700mm。
5.3 壁板预制
a. 壁板排板应符合下列规定:
b. 各圈壁板纵向焊缝,且向同一方向逐圈错开,其间距宜为板长的1/3,且不得小于500mm;
c. 底圈壁板纵向焊缝与罐底边缘板的对接焊缝之间的距离不得小于300mm;
d. 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200mm;与环向焊缝之间的距离,不得小于100mm;
e. 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;
f. 罐壁板宽度不得小于1m,长度不得小于2m。
g. 壁板尺寸的允许偏差,应符合下表的规定,其尺寸测量部位见下表
A E B
图三壁板尺寸测量部位
5.4 构件预制
a. 加强圈、包边角钢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、变质现象。
其厚度减薄量不应超过1mm。
第六章组装
6.1 一般规定
a. 罐组装前,壁板、底板应预制完。
并应将构件的坡口和搭接部位的泥砂、铁锈、水、及油污等清理干净。
b. 壁板组装前,应对预制的壁板进行复验,合格后方可组装。
需重新较正时,应在组装前较正合格。
c. 定位焊及工卡具应焊接完。
d. 拆除组装用的工卡具时,不得损伤母材;钢板表面的焊疤应打磨平滑;如果母材有损伤,应按要求进行修补。
e. 储罐组装过程中,应采取措施,防止大风等自然条件造成储罐的失稳破坏。
6.2 罐底板的组装
a. 底板铺设前,其下表面应涂刷防腐涂料,每块边缘50mm范围内不刷。
b. 底板铺设前,应在基础上划出十字中心线,并将中心部的底板预先画上其准线,按排板图由中心向两侧铺设中幅板和边缘板。
c. 铺设时,宜先铺设中幅板,后铺设边缘板,中幅板应搭在弓性边缘板的上面,搭接宽度不得小于图纸要求;底板搭接宽度允许偏差为±5mm。
重叠部分要除掉砂、垃圾等物。
找正后,采用卡具或固定焊固定。
d. 中幅板应搭在弓形边缘上面,搭接宽度可适当放大。
e. 搭接接头三层板重叠部分,应将上层底板切角(见图四),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。
在上层底板铺设前,应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。
图四底板三层钢板重叠部分的切角。
f. 罐底板下料直径不得小于(1+2/1000)×D
设
g. 边缘板与罐壁板相焊接的部位应平滑,对接焊缝应完全焊透,边缘板对接
焊缝下的垫板必须与边缘板贴紧,其间隙不得大于1mm,并与先铺设的定位板定位焊。
罐底对接接头间隙,当钢板厚度δ≤6.5,间隙为±1;δ>6mm,间隙为6-8mm。
6.3 罐顶组装
顶盖安装前在储罐中心立中心柱,中心柱高度等于第一带壁板高度+包边角钢+顶盖高差。
在包边角钢上平面划顶盖等分线,然后安装顶盖板并点焊,用钢管在顶盖下面顶住盖板调整弧度用外样板检查合格后固定。
按焊接工艺焊接顶盖。
6.4罐壁组装
a. 罐壁板组装前,应对预制的顶、壁板进行复检,合格后方可组装,若壁板弯曲过大应修整,同时应释放预制时产生的内应力,当需重新校正时,应防止出现锤痕。
b. 技术要求:
顶圈(底圈)壁板
●相邻两壁板上口的允许偏差,不应大于2mm。
在整个圆周上任意两点水平的允许偏差,不应大于6mm;
●壁板的铅垂允许偏差,不应大于3mm;
●组装焊接后,在罐壁1m高处,内表面任意点半径的允许偏差,应为±19mm。
其他各圈的铅垂允许偏差,不应大于该壁板高度的0.3%;
+1,壁板对接接头的组装间隙,罐壁环缝对接接头组装间隙为6≤δ≤15, b=2
15<δ≤20,b=3±1;罐壁纵缝对接接头的组装间隙为2~3mm。
壁板组装时,应保证内表面齐平,错边量应符合下列规定:
●纵向焊缝错边量:当板厚小于或等于10mm时,不应大于1mm;当板厚大于10mm时,不应大于板厚的1/10,且不应大于1.5mm,当上圈壁板厚度小于8mm时,任何一点的错边量均不得大于1.5mm。
c.罐壁组装
●观察标志
壁板组装前,应在底板上划出壁板组装的圆周线,直径放大20mm,并沿圆周角内侧每隔一定距离焊定位角钢,以便固定找正。
在拱顶与第一层壁组焊好并经检查合格后,在围下一层壁板前,应在上层壁板外表面划上观察标志。
在准备提升的带板外表面的下口圆周上划出控制线,将罐高度方向分成若干等
高线,等高线的高度以50-100为间距分格划线,便于提升时,观察提升层上升的高度和控制上升速度,以防倾斜。
●观察标志划好,围下层壁板(以下各层都应划出观察标志后再围板),按排板图控制相邻壁板的立焊缝与罐底边缘对接缝之间的距离不小于500mm,底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接缝之间的距离不小于200mm,各圈壁板高度不得小于1000mm,长度不得小于2000mm。
●新围壁板组焊时,每层都应留有两道对称布置的活口(立焊缝)不施焊,这两道活口提升到位后再组焊。
●主要辅肋装置
●胀圈的制作:采用20#槽钢制作,它的作用为:
(a)用来做罐体的成型胎具;
(b)用来加强罐壁的刚度,减少或者避免罐壁起吊所出现的变形,胀圈设伸缩装置如下图: 1
1、槽钢[20,
2、加强筋δ=14,
3、挡板δ=18,
4、千斤顶
●起吊立柱的设计,规格依据满足使用要求,方便安装的原则,5T葫芦采用DN150型立柱,其高度H依据下式确定:
H=A+L+C
式中:A----贮罐壁板最高度(M)
L----倒链本身吊点用最小净距离
C----根据实际确定的余量取500mm
按照一般储罐的适用情况,确定立柱高度为3200mm。
立柱的数量按下列三个
因素确定
(a). 吊装荷重:起吊最后一层壁板以上罐体及所有的附加荷重,其计算式
为:Q
总=(Q
壁
+Q
顶
+Q
附
+Q
机
)×K
式中Q
壁
----不包括底层罐壁重,罐底板重(kg)
Q
顶
-----罐顶(含包边角钢,加强角钢(kg))
Q
附
-----栏杆、盘梯及附件重(kg)
Q
机
-----施工机具(胀圈等)附重(kg)
K-----系数,考虑到磨擦阻力及受力不均性等因数取1.2。
(b). 葫芦和吊柱的提升能力
根据每台机具起重力P和提升总重Q
总
,测定所需的机械台数,
即n=Q
总
/P
(c). 相邻吊点的跨距
贮罐的壁板厚度与直径比值极小,整体的刚度较差,相邻吊点跨距过大会导致罐壁失稳,一般要求跨距不超过5m左右。
提升第一圈壁板时,由于壁板宽度小于提升立柱的高度,故需在顶板上开孔,开孔尺寸为φ500,数量与立柱数量相同。
切割下的顶板,应编上号,待罐壁提升结束后再进行补焊。
●固定装置
为防止罐体在顶升时由于磨擦力将新围的壁板提起来或产生水平移动,需要在新围板的下边等距离地设置若干组耳板,使新围壁板固定在底板上。
结构形式如图:
耳板数量如下:
1140m3 10组。
1定位块 2待组对板 3胀圈 4手拉葫芦 5已完壁板
6抱杆
●收紧装置
除第一层壁板外,对新围的壁板留有两道对称布置,暂时不焊的活口,待罐体升到预定的高度后,用收紧装置将活口收紧,以便进行组对环焊缝和两道活口的立焊缝。
每道活口的上、中、下各配一付直径为≥M24(正反扣)的高速螺丝或二只2吨的倒链供收紧活口,待罐体升到预定高度后收紧活口。
●提升步骤
a. 首圈板与罐顶安装好后,安装胀圈,胀圈应用伸缩装置胀紧,使之紧贴首圈板罐壁。
b. 安装立柱及倒链,立柱尽量靠近罐壁,避免胀圈吊点受较大的径向力而影响罐壁的椭圆度。
c. 调整各倒链使之均匀拴紧倒链钢丝绳,并保持胀圈水平。
d. 贮罐提升,提升时,保持各个葫芦均衡同步,避免个别葫芦作大幅上升或下降。
提升到位,安装下一层壁板,胀圈下移,重复步骤。
●照明
照明采用不大于24V安全电压作照明电源,采用电缆线将安全电源输入罐内。
●提升重量
最大提升重量一览表
提升葫芦选择:
提升荷重:选不平衡系数为1.1,提升载荷为:35×1.1=38.5t
选用5t的葫芦每个吊重按4t计算:提升装置数量:38.5/4=9.6个,选10个5t的葫芦。
第七章附件安装
7.1 罐体的开孔接管,应符合下列要求。
a. 开孔接管的中心位置偏差应≤10mm;接管外伸长度的允许偏差,应为±5mm。
b. 开孔补强板的曲率,应与罐体曲率一致。
C. 开孔接管的法兰密封面应平整,不得有焊瘤和划痕,法兰的密封面应与接管的轴线垂直,倾斜不应大于法兰外径的1%,且不得大于3mm,法兰的螺栓孔,应跨中安装。
7.2 其它
a. 旋梯平台扶栏、抗风圈、导向管、量油管等钢结构应随罐体组装同时进行预制安装,并且符合施工图纸及GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》要求。
b. 所有配件及附属设备的开孔、接管、化工保温钉及罐体上所有的焊件应在贮罐总体充水试验前安装。
c. 喷淋装置在储罐试验完成后安装.
第八章焊接
8.1 焊接方法、设备、焊工
a. 储罐焊接焊缝采用手工电弧焊的焊接方法。
b. 储罐焊接E4303焊条采用交流焊机,其余焊条采用直流焊机。
c. 焊工考核
从事储罐焊接的焊工要持有技术监督部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书,且考试试板接头型式、焊接方法、焊接位置及材质等均应与施焊的储罐一致。
8.2 焊接工艺评定
焊接施工前应按《压力容器焊接工艺规程》JB4708-2000规定进行焊接工艺评定,因公司已有适合的合格焊接工艺评定,则可使用已有的焊接工艺评定。
8.3 焊接材料使用要求
a. 焊接材料的采用原则:Q235-B间焊接采用E4303焊条,0Cr18Ni9间采用A102焊条,碳钢同不锈钢间采用A302。
b. 焊条、焊丝应具有质量合格证明书。
a.焊接材料应设专人负责保管,焊接材料的贮存应保持干燥,相对湿度不得
大于60%,焊接材料使用前应进行烘干,低氢型焊条按说明书或下表规定进
行烘干后,应保存在100~150℃的恒温箱内,药皮无脱落和明显裂纹。
焊
工应使用保温筒,焊条在保温筒内不宜超过4小时,超过后应按原烘干制
度重新烘干,重复烘干次数不宜超过二次。
8.4 焊接环境
施焊环境出现下列任一情况,且无有效防护措施时,禁止施焊:
雨、雪环境;
手工焊时,风速超过8m/s;
焊接环境温度低于-5℃。
8.5 焊接技术要求
a. 储罐焊缝位置及编号见排版图
b. 储罐筒体对接焊缝应按设计文件要求。
c. 焊前应清除坡口及坡口两侧20mm范围内的泥砂、铁锈、水份和油污等有害杂质,并应充分干燥。
d. 定位焊及工卡具的焊接应由合格焊工担任,焊接工艺与正式焊接相同,引弧和熄弧应在坡口内及焊道上,每段定位焊长度为100cm,间隔300mm,焊缝高3~5mm,丁字缝必须定位焊。
e. 焊接中应注意焊道始端和终端质量,始端应采用后退起弧法,不得在焊件表面上引弧和试验电流。
必要时可采用引弧板,终端应将弧坑填满,焊接开始,中途停止,换焊条要快,否则应打磨接头。
f.多层焊时层间接头应错开300mm以上,每层焊道焊完后,应将焊渣清除干净,并用砂轮将焊瘤打磨至与焊层平齐后,方可进行下层焊道的焊接,接头应错开丁字口。
g. 储罐所有的搭接头,应至少焊两遍。
h. 保温构件焊接
保温托板每隔600mm与罐体焊接,焊接长度为180mm,焊接高度为5mm。
构件的焊缝应避开罐体纵横缝150mm。
保温防风板和防风立板与罐体焊接要连续焊接,以防漏进雨水。
8.6 焊接顺序
a. 罐底焊接
罐底焊接前应做以下检查:
●对照排板图,确认排板方位是否正确;
●确认底板搭接量是否符合要求;
●检查坡口尺寸是否符合要求;
合格后办理交接手续,方可施焊。
中幅板的焊接,先焊短焊缝,后焊长焊缝,初层焊道应用分段退焊。
在上层底板铺设前,应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。
在焊接短焊缝时,宜将长缝的定位焊铲开,用定位板固定中幅板的长缝;焊接长缝时,焊工应均匀对称分布,由中心开始向两侧分段退焊,焊至距边缘板300mm停止施焊。
罐底边缘板的焊接:对接焊缝初层焊,宜采用焊工均匀分布、对称施焊方法。
首先施焊靠外缘300mm的部位,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接头施焊前,应完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接。
收缩缝第一层焊接,应采用分段退焊法或跳焊法。
罐底与罐壁连接的角焊缝焊接,应在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊,并由数对焊工从罐内、外(罐内焊工应有前约500mm处)沿同一方向进行分段焊接,初层焊道应采用分段退焊或跳焊法。
b. 罐壁焊接
焊接时严格按焊接工艺卡执行,严禁在坡口以外的母材引弧。
焊接时应先焊纵向焊缝,后焊环向焊缝,当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝,后焊其间的环焊缝,焊工应均匀分布,并沿同一方向施焊。
当采用手工焊时,应先焊外侧,后焊内侧,在施焊内侧前应清根。
焊缝不得有低于母材表面的凹陷。
内侧焊缝余高不大于1mm,外侧焊缝余高为板厚δ≤12mm时为≤2.0mm,板厚12mm<δ<23mm时为≤2.5。
c. 罐顶焊接
用小电流分段退焊,六个焊工对称同时焊.
d. 焊接包边角钢时,焊工应对称均匀分布,并沿同一方向分段退焊。
包边角钢与壁板搭接时,应先焊角钢对接缝,再焊内部搭接间断角焊缝,最后焊外部搭接连续角焊缝。
包边角钢自身连接,必须采用全焊透对接接头。
8.7 修补、打磨
a. 表面缺陷修补:
深度超过0.5mm的划伤、电弧擦伤、焊疤等的有害缺陷,应打磨平滑。
且打磨后的钢板厚度不得超出负偏差值。
超标缺陷应进行补焊
后再打磨。
b.焊缝返修:
缺陷采用砂轮清除,清除深度不宜大于板厚的2/3。
焊缝修补与正式焊接工艺相同,其修补长度不应小于50mm。