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不锈钢储罐底板/拱顶/壁板以及各类附件的安装工艺流程

作者:不锈钢储罐 时间:2018-01-30 14:34
储罐安装时,先进行底板的安装,再进行拱顶和拱顶附件的安装,然后进行壁板的安装,最后安装罐内附件,盘梯与栏杆穿插进行安装。 信息摘要:

不锈钢储罐底板/拱顶/壁板以及各类附件的安装工艺流程

 

储罐安装时,先进行底板的安装,再进行拱顶和拱顶附件的安装,然后进行壁板的安装,最后安装罐内附件,盘梯与栏杆穿插进行安装。

1、基础验收

安装前会同建设单位、监理单位一同进行对基础验收,并对施工记录进行核对,检验质量标准符合SH/T3528-2005<<石油化工钢储罐地基与基础施工及验收规范>>的规定。

2、储罐底板安装

2.1施工工艺

储罐底板安装时,先进行基础的复测,然后根据排版图用经纬仪配合,划出壁板各组件的安装定位线,根据定位线依次安装边缘板和中幅板。安装工艺流程如图十所示:

储罐底板安装

2.2技术交底

制作前施工技术人员应向施工班组进行施工技术质量、安全交底,使施工班组明确每道工序的准备工作及工作要求,施工中应注意的质量和安全问题。

2.3 基础复测

2.3.1储罐底板安装前,对储罐基础复测,核对基础施工单位提供的基础检查记录及各尺寸是否符合图纸和施工规范要求。

基础表面尺寸复查应符合下列规定:

☆  基础直径允许偏差为±20mm,支撑罐壁的基础环墙椭圆度允许偏差为±20mm;

☆  基础中心标高允许偏差为±20mm,基础环墙表面标高允许偏差为±20mm;

☆  基础环墙表面每10m弧长内任意两点的高差不得大于7mm,整个圆周长度内任意两点的高差不得大于13mm;

☆  沥青砂垫层表面应平整密实,无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹;

沥青砂垫层表面凸凹度按下列方法检查:

以基础中心为圆心,以不同直径做同心圆,将各圆圆周分成若干等份,在等分点测量沥青砂层的标高。在同一圆周的测点,其测量标高与计算标高之差不得大于12mm。

2.3.2基础放线

用经纬仪和钢卷尺配合,在储罐基础上放十字定位轴线和边缘板及中幅板的安装定位线。在基础上划出所有开孔位置和盘梯平台的投影点,并用油漆作出标记。

2.4底板铺设

2.4.1根据在基础上划出的十字中心线,铺设底板,铺设时应尽量一次到位,减少磨擦拖拉现象,以免损坏不锈钢钢板表面,污染焊口边缘影响焊接等情况发生。

2.4.2根据安装定位线依次安装每块边缘板,边缘板的对接接头,宜采用不等间隙。外侧间隙为6~7mm;内侧间隙为8~12mm。

2.4.3所有焊缝采用搭接接头,表面应平整。

2.4.4边缘板安装完毕后安装中幅板,中幅板安装需符合下列规定:

☆ 中幅板的宽度不得小于1000mm;长度不得小于2000mm;

☆ 底板任意相邻焊缝之间的距离,不得小于200mm。

☆ 中幅板与边缘板之间采用搭接接头,中幅板应搭在弓形边缘板的上面,搭接宽度不小于60mm。

☆ 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。在上层底板铺设前,应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。

☆ 罐底中幅板在焊接前要按要求在收缩缝的位置布置不锈钢卡具,采取防变形措施(见图十一)。

图十一  底板防焊接变形措施

底板防焊接变形措施

2.4.5储罐底板的焊接顺序采用先焊短焊缝后焊长焊缝的顺序,详见第五章中焊接要求.

2.5罐底检验

罐底安装完毕后,应对安装质量进行检验。罐底检验主要包括外观检验、尺寸检验和焊缝检验等。

2.5.1外观检验

☆ 中幅板和边缘板无明显的变形,板面上无明显的疤痕、超过规范要求的凹坑。钢板表面不得有大于等于1mm的凹痕。

☆ 所有焊缝必须饱满,搭接焊缝腰高不低于10mm,焊缝外观不得有气孔裂纹、夹渣,凹陷深度最大不得大于0.5mm。

2.5.2尺寸检验

☆ 罐底直径偏差不得超过±14mm,椭圆度不得超过±10mm,壁板安装处标高偏差为±14mm,整个圆周长度内任意两点的高差不得大于4mm;

☆ 罐底成型后局部凹凸变形的深度不应大于变形长度的2%,且不大于50mm。

2.5.3焊缝检验

☆ 外观检验

焊缝不得有咬肉、夹渣、气孔等缺陷,焊缝的连续咬边长度不得超过100mm,咬边深度不得超过 1mm。

焊角高度及焊缝宽度应符合图纸要求。

☆ 无损探伤

对罐底边缘板每条对接焊缝外端300mm范围内进行射线探伤。质量等级不得低于Ⅲ级。

三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝焊接完毕后,再沿三个方向各200mm范围内,应进行渗透探伤。

三、储罐拱顶安装

该储罐罐顶设计为球形拱顶结构,包边角钢安装在顶层壁板上缘。

3.1施工工艺

储罐拱顶安装时,先安装储罐顶层壁板,再安装包边角钢,然后安装拱顶胎架和拱顶,最后安装拱顶附件。安装工艺流程如下图十三所示:

图十三

拱顶附件安装工艺流程

3.2胎具制作、安装

根据罐顶的曲率半径制作拱顶胎具,在储罐中间设置转轴桅杆,在桅杆上安装可旋转的套环,将拱顶胎具焊接在套环上,下部安装可旋转的滑轮,可以通过滑轮滚动让拱顶胎具饶着桅杆旋转,拱顶胎具高度应高于拱顶设计高度60mm,作为罐顶安装完毕支架拆除后,拱顶心下垂的余量。

胎具的制作及安装见下图十四:

 

胎具的制作及安装

图十四 拱顶胎具制作及安装图

3.3 罐顶组焊

3.3.1先组装第一层壁板,当立焊缝焊完后,找圆。然后组焊包边角钢,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,角钢圈的对接焊缝应先焊接,随后焊接内侧的搭接间断焊,最后焊外侧的连接焊。经检验合格后才能允许组装拱顶板。

3.3.2将放置在拖架的顶板划好搭接线。

3.3.3用吊车将单块顶板拖放在拱顶胎具上,沿划好的搭接线搭接,沿拱顶胎具的弧度将顶板敲打修整,使顶板与拱顶胎具紧密结合,固定、焊接。再将预制好肋条在顶板内部焊接,先焊纵向肋条,后焊横向肋条。

3.3.4单块顶板本身采用对接焊缝,应符合焊缝间距不小于200mm的规定。

3.3.5顶板间焊接采用搭接焊,顶板搭接宽度允许偏差为±5mm。

3.3.6储罐顶板的焊接顺序,详见第五章焊接要求。

3.4 拱顶附件安装

3.4.1 在拱顶板上划出拱顶各附件的安装定位线。

3.4.2 按安装定位线安装拱顶栏杆。

3.4.3按安装定位线测定透光孔、量油孔、液位计安装孔、温度计安装孔等的位置。罐顶上的所有开孔,必须在焊接前进行加固。罐顶与罐壁的透气孔在充水试验后方可开设。

3.5 工装拆除

拱顶各组件安装完毕后,拆除壁板支撑角钢、中心环支撑架和拱顶胎具等工装,将连接处的焊疤打磨干净,弧坑较大时需补焊并打磨。

3.6 检验

☆ 其相邻两顶板的上口水平度允许偏差,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,错边不应大于1mm,焊接角变形不大于6mm,周长偏差不大于10mm,对口间隙为3mm,检查全部合格后进行焊接。

☆ 罐顶成形不应有明显的凸凹,顶板的表面凹凸度用弦长不小于2m的样板测量,相邻顶板间的最大凹陷量不应超过25mm。

☆ 拱顶的强度,稳定性及严密性试验应在油罐进行充水试验时一并完成,试验压力应符合该油罐施工图的要求。

四、储罐壁板安装

油罐底板安装完后,再在底板边缘板上安装顶层壁板和拱顶,最后安装储罐外壁胀圈组件,然后在顶层壁板外围围设第二圈壁板(预留两个收缩活口)。在组装前,应对预制的壁板进行复检,合格后方可组装。

4.1 支撑架制作及安装

为保证储罐安装水平度及罐体垂直度及方便施工、检验人员进出,在罐壁板与底板之间需设置支撑架,方法是将罐壁板与底板边缘板间加设H型钢支柱并在顶部开宽度约20mm左右线槽,支撑架沿罐壁正下方每隔300mm均匀布置且等高将罐体撑起,然后用水准仪找平,以确保支撑架顶部槽孔在同一水平面内,支撑的上平面应设置可供楔具调整的挡板。

4.2 提升装置的选用及安装

待顶板安装完成后,开始安装提升装置。即在储罐内部距罐壁500mm左右的同心圆上均布倒链,倒链固定在倒装立柱上。在每圈罐壁下端用背杠加固,背杠用[ 20槽钢滚弧制成。用龙门卡具将背杠与罐壁固定在一起。在倒链下方的背杠上焊接起吊耳。

提升装置的选用及安装

提升装置的选用及安装

 

图十六  提升倒链示意图

4.2.1 起吊立柱及吊耳的设计

规格依据满足使用要求,方便安装的原则,5T葫芦采用DN125型立柱,10T葫芦配DN150型立柱,吊耳的承重设计为15吨。其高度H依据下式确定:

  式中:Hmax ---最大提升高度(M)

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

按照一般油罐的适用情况,确定立柱高度为3200mm。

4.2.3 吊柱的数量配置:

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柱---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。葫芦及立柱分配表八如下:

表八 葫芦立柱分配表

序号

储罐名称

最大吊装载荷

葫芦规格(t)/

数量(只)

立柱规格/数量

1

原料水罐

47t

10/8

DN150/8

2

溶剂储罐、溶剂罐

8.4t

5/3

DN125/3

4.2.4提升架设置时亦应错开焊缝,以免影响射线探伤。

4.3 在提升架底部铺设一块垫板,垫板规格为500×500×16。且用线锤测量提升架两个方向的垂直度,找正后与支座点焊固定,并用∠75×5角钢在立柱两端作斜撑加固。斜撑之间的夹角及斜撑与罐底的夹角均以450为宜。

4.4 拱顶安装完毕后,方可在顶层壁板内下缘处安装胀圈组件,在距离壁板下边缘200 mm处,安装[20#胀圈,用来提升罐壁及保证壁板组对的椭圆度并防止罐体提升时发生变形。胀圈与罐壁用千斤顶胀紧龙门卡具、销子及防滑挡板等辅助连接。胀圈安装时,应找平,防止提升时罐体倾斜。胀圈需在拱顶安装后吊至罐壁板外侧上。

`胀圈组件组装示意图

 

 

胀圈组件组装示意图

图十七  胀圈组装及示意图

4.4.1 胀圈组件安装步骤如下:

☆ 在现场钢平台上放胀圈1:1大样,检查其圆弧度,整节胀圈与大样偏差不得超过3mm;

☆ 在储罐提升前将胀圈吊至罐壁外相应的安装位置附近;

☆ 拱顶安装完毕后,在顶层壁板外侧下缘划出胀圈及其定位卡具的安装定位线,每节胀圈设四个卡具,卡具安装在距胀圈端部2m位置;

☆ 在相临两胀圈挡板之间放置一台千斤顶,放置好后同时顶紧该千斤顶,直至胀圈与壁板贴紧为止,胀圈组件即安装完毕。

胀圈安装图  

图十八 胀圈安装图

 

4.4.2 活口收紧装置安装

活口收紧装置用于罐体提升时两个预留活口的收紧。活口收紧装置由手拉葫芦和拉耳组成,设置在活口两侧沿水平方向,其安装尺寸见活口收紧装置安装示意图所示。

活口收紧装置安装

    活口收紧装置的安装在下一圈壁板围设之后进行,其安装步骤如下:

☆ 下一圈壁板围设之后,按示意图在每个活口划出收紧装置挂耳的安装定位线;

☆ 按定位线组立上、下两对拉耳并焊接。焊缝高度8m m,焊缝表面不得有气孔、夹渣、裂纹等缺陷;

☆ 将两台型号为2t×3m的手拉葫芦分别挂在两对拉耳上。

4.4.3 限位挡板安装

限位挡板用于罐体提升时调整环缝对接间隙和错边量。限位挡板包括内挡板和外挡板。限位挡板的安装在下一圈壁板围设之后进行,沿罐壁一周每隔1m设置一个。挡板组立焊接时,焊缝高度为8mm,焊缝表面不得有气孔、夹渣等缺陷。

限位挡板安装

 

4.5 安装提升设备后必须进行安全检查,准备就绪后方可进行提升。

4.6 罐内照明装置安装

☆ 由于罐体安装过程中,罐内光照度很低,需安装照明装置,以便于各种工作的进行。

☆ 在罐内布置4盏功率各为1KV/A的碘弧灯,电缆必须用PVC套管进行敷设。

4.7 第二层壁板的安装

储罐拱顶安装完毕之后,在首层壁板外按排版图进行第二层壁板的围设。安装原理:用手拉葫芦进行提升,当壁板顶升到预高度后就位,停止提升,收紧拉紧装置,使当圈壁板与下圈壁板对齐,打好塞块,点焊环缝,使壁板固定,再焊接预留收缩缝,然后进行环缝焊接,重复上述步骤完成其余圈数壁板的组装。             

在围设前应进行下列准备工作:

☆ 检查首层壁板上是否有焊疤和较大的弧坑,若有应打磨和修补;

☆ 在准备顶升的带板外表面的圆周上均匀布置8个观察点,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,便于提升时观察顶升层上升的高度和控制上升速度。

准备工作完成之后,进行壁板的围设。组装时,用吊车将壁板吊装到支撑架上,调整好位置度后,其上部和下部均用角销楔紧,使其与首层壁板贴紧。相临两块板之间的对接缝间隙调整好后进行组立焊,调整好后用弧形板固定,以防止焊接时产生变形。间隙严格按图纸要求进行调整。

弧形板与壁板之间的组立焊焊点长度为10mm,焊点间距200mm,组立焊时只焊上部角焊缝,下部不焊。每条缝的上、中、下部各设置弧形板一块,上部距壁板顶面40mm,下部距壁板底面200mm

弧形板材质与壁板材质相同,圆弧半径与罐壁内侧半径相同,材料厚度为12mm,长800mm~1000mm,宽140mm,可用边角料制作。弧形板具体尺寸见附图所示。

弧形板具体尺寸

壁板围设时,留两条活口,活口应均匀分布在罐壁圆周上。活口搭接部分长度100~200mm。

     壁板组立完毕后即可进行立焊缝的焊接,焊接完毕后,用气割割去弧形板,将焊疤清理干净。当有较大的弧坑时,应进行补焊,然后磨平。

壁板焊接之后,应保证相临两块板的上口水平偏差为2mm,整个圆周上任意两点水平的允许偏差为3mm。

壁板焊接和工装安装完毕后,即可进行罐体的顶升工作。

4.8 罐体提升

储罐拱顶安装、第二层壁板围设及所有提升装置安装等工作进行完毕后,进行罐体的提升工作。

4.8.1提升前的准备工作

提升前应进行下列准备工作:

☆ 检查提升装置安装是否符合要求;

☆ 胀圈安装是否牢固可靠;

☆ 所有遗留问题是否处理完毕;

4.8.2 提升罐体

各种准备工作结束之后,即开始进行罐体提升。但储罐提升时,操作人员先以哨声通知施工人员,

4.9拆卸工装

罐体提升工作完毕后,拆除所用工装。

工装拆除时,与罐体连接处的焊缝应用气割割除,不得采用锤击的方法,以免损伤母材。

拆除完毕后,将焊接处的焊疤打磨干净。焊缝处弧坑深度超过1mm时需补焊,补焊时不得有气孔夹渣等缺陷,补焊后将焊缝表面打磨平整。

4.10 其它各圈壁板安装

按照上述步骤安装其它壁板。

4.11所有壁板安装完毕后进行底层壁板与罐底板角焊缝、边缘板对接焊缝剩余部分焊缝、边缘板与中幅板搭接环缝的焊接。具体焊接方法及焊接顺序,详见本章第六节中焊接要求。

4.12 罐壁组装焊接后,几何形状和尺寸,应符合下列规定:

☆ 罐壁高度的允许偏差,不应大于80mm。

☆ 罐壁铅垂度的允许偏差,不得大于50毫米。

☆ 罐壁的局部凹凸变形,应符合≤13毫米的规定;

☆ 底圈壁板内表面半径的允许偏差,应符合≤±19毫米的规定;

☆ 罐壁上的工卡具痕迹,应清除干净,焊疤应打磨平滑;

五、储罐附件安装

储罐附件包括罐顶附件、盘梯组件、温度计安装管、进油口、出油口、人孔、罐外液位计安装孔等。

5.1 附件安装前应按设计图纸进行定位或号线,并检查其尺寸准确无误后方可开孔。罐壁人孔与罐顶透光孔作业前,为减少开孔与焊接产生焊接变形,在开孔部位和上下两侧焊上两道加强弧板。

5.2 附件接管外伸长度的允许偏差为±5mm,开孔补强弧板的曲率应与罐体曲率一致。

5.3 开孔的补强圈焊完后,由信号孔通入100-200KPa压缩空气,检查焊接的严密性,无渗漏为合格。

5.4 罐顶上的栏杆在罐顶焊接完毕后,即可组焊,储罐壁板安装到第三层时进行盘梯的安装,盘梯组件包括平台、中间转向台、支撑架、踏步安装板、踏步等。

5.5 盘梯安装

5.5.1在罐壁上划出盘梯平台、角钢支撑的安装定位线。

5.5.2 安装罐顶盘梯平台和角钢支撑。

5.5.3 在角钢支撑上划出踏步安装板的定位线,然后安装踏步安装板。

5.5.4 在踏步安装板上划出踏步和栏杆的安装定位线,依次安装踏步和栏杆。安装随壁板的安装同时进行。

5.5.5 当盘梯安装到图纸要求时,安装盘梯中间转向平台。

5.6 液位计、温度计安装管安装

储罐拱顶安装前将液位计、温度计安装管组件吊至罐内,待储罐壁板安装完毕后在储罐底板上按施工图进行组装。

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