5000t濃硫酸貯罐倒裝施工工法023

1、(QG15Y-023-2006)立式圓筒形鋼制焊接貯罐是能源、化工、冶煉行業(yè)中最常見的一種鋼制非標(biāo)設(shè)備，罐體施工也是施工中經(jīng)常遇到的一項(xiàng)工程。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，特編制本立式圓筒形鋼制焊接貯罐施工工法。山東陽谷祥光銅業(yè)工程硫酸工段酸庫的12臺(tái)立式圓筒形鋼制焊接貯罐。工作介質(zhì)為98H2SO4，設(shè)計(jì)壓力-5002000Pa，屬常壓耐腐蝕容器。主體材質(zhì)為Q235-A，筒體內(nèi)壁直徑，錐形罐頂，儲(chǔ)罐有效容積2900m3，容重5000t98H2SO4，單臺(tái)總重約為150t。儲(chǔ)罐由8mm厚罐頂、20mm厚底板、24mm、22mm、20mm、18mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm（各一圈）厚共9圈

2、壁板、接口管等組成。罐體結(jié)構(gòu)見圖1。圖1罐體結(jié)構(gòu)我公司通過幾個(gè)安裝方案的對(duì)比，最終選擇利用倒裝法施工，施工時(shí)分9節(jié)倒裝。我們對(duì)其安裝工藝進(jìn)行總結(jié)，在此基礎(chǔ)上形成本工法。1 工法特點(diǎn)該工程由于工程量大，制造過程中頂板下料采用扇形互補(bǔ)，壁板下料采用滾動(dòng)下料方法。安裝采用倒裝法，用兩套工裝。一班白天結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備，一班夜班焊接，形成流水作業(yè)。2 適用范圍本工法適用于直徑在6m以上，直徑與高的比約在1:3內(nèi)，板厚6mm以上的立式圓筒形鋼制焊接貯罐。3 工藝原理本工法施工原理是：采用倒裝法，將事先卷制好的單片弧形筒體壁板按照從上到下的順序在現(xiàn)場分節(jié)組裝成一圈，提升一定高度后，接著組裝下一圈，并與上一圈焊接，再

3、提升一定高度，再組裝下一圈，依此往復(fù)，直到整個(gè)筒體現(xiàn)場組裝完成。4 施工工藝流程底板組裝錐頂支架組裝提升裝置安裝頂圈壁板及頂圈包邊角鋼組裝1、2圈壁板組裝脹圈安裝提升3圈圍板結(jié)構(gòu)焊接檢驗(yàn)脹圈放下后安裝提升4圈圍板結(jié)構(gòu)焊接檢驗(yàn)至最后共9圈輔件安裝檢驗(yàn)。5 操作要點(diǎn)本工程罐體倒裝時(shí)最大起重量約為120t。在現(xiàn)場共設(shè)置16根扒桿，根據(jù)起重機(jī)械手冊(cè)每根扒桿立柱取動(dòng)載荷系數(shù)K為1.1，穩(wěn)定系數(shù)K2為1.1后，算出單根立柱的最大起重量P實(shí)際受壓。 然后用歐拉公式Pcr=EI/()計(jì)算P理論受壓, 取一端固定，一端自由，保證每根柱兩人操作力和場地的需要，算出P理論受壓>P實(shí)際受壓取定提升扒桿的直徑及材

4、質(zhì)。本工程計(jì)算后取定為：219×6，4m，20無縫鋼管。罐體壁板下料必須保證每張板的對(duì)角線尺寸且展開長以內(nèi)直徑計(jì)算。提升時(shí)內(nèi)部提外圈一定安裝配好，從工藝上保證貯罐的安裝質(zhì)量。預(yù)制儲(chǔ)罐在預(yù)制過程中按以下規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)：弧形樣板的弦長為2m，直線樣板長度為1m，測量焊縫角變形的弧形樣板的弦長為1m。所有預(yù)制構(gòu)件在保管、運(yùn)輸及現(xiàn)場堆放時(shí)應(yīng)采取有效措施防止變形、損傷和腐蝕。每張鋼板在下料前，必須在規(guī)定位置按排板圖號(hào)要求標(biāo)注編號(hào)、長寬及對(duì)角線尺寸，以便安裝調(diào)整。排版硫酸儲(chǔ)罐筒體底座、壁板及頂蓋應(yīng)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及所到原材料在電腦上按1:1放樣排板。底座排板時(shí)中幅板寬度為大于1000mm，長度應(yīng)大于2

5、000mm且保證與相鄰焊縫距離大于200mm。邊緣板沿罐底半徑方向的最小尺寸不小于700mm（如圖2所示）。且要保證任意兩焊縫之間的距離不小于200mm。圖2底板拼板示意%。壁板按實(shí)際到料尺寸、藍(lán)圖壁板尺寸及有關(guān)規(guī)定同板厚的鋼板可采用滾動(dòng)下料進(jìn)行排板。排板圖繪制原則如下：壁板長度不應(yīng)小于2000 mm，寬度不應(yīng)小于1000mm；排板時(shí)各圈壁板縱向焊縫向同一方向逐圈錯(cuò)開，其間距以1/3板長為宜，且不得小于500mm。壁板的縱向焊縫與罐底邊緣板對(duì)接焊縫間的距離不得小于300mm，壁板開孔接管或開孔接管補(bǔ)強(qiáng)板的外緣與罐壁縱向焊縫間距不得小于200mm，與環(huán)向焊縫間距不得小于100mm。包邊角鋼對(duì)接接

6、頭與壁板縱向焊縫間距不得小于200mm。頂板按實(shí)際到料尺寸、藍(lán)圖壁板尺寸規(guī)定按斜邊互補(bǔ)原則進(jìn)行排板(見圖3)，并符合頂板任意兩條相鄰焊縫間距不得小于200mm的規(guī)定。圖3頂板到料排版示意下料要求 罐底板、壁板和頂板中鋼板直線切割用半自動(dòng)火焰切割機(jī)加工，罐頂板和底板邊緣板用手動(dòng)火焰切割加工。切割下料時(shí)，要確保斷面光潔、美觀，氣割縫每道留23mm切割余量。切割前應(yīng)將鋼材切割區(qū)域表面的鐵銹、污物等清除干凈。切割后的斷口上不得有裂紋和大于1 mm的缺棱，對(duì)于切割停火和放炮造成大于2mm的缺棱必須補(bǔ)焊或打磨平整。對(duì)部分只能手工氣割的斷面，切割后須用角向磨光機(jī)打磨切口。壁板下料尺寸主要影響罐體的垂直度，且

7、難于處理，下料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制。組裝要點(diǎn)底板安裝(1)底板鋪設(shè)前應(yīng)在基礎(chǔ)上劃出十字線及立縫定位“0”點(diǎn)，對(duì)處于中心的鋼板上劃上十字線與基礎(chǔ)十字線對(duì)準(zhǔn)，按排板圖由中心向四周鋪設(shè)。由于罐中心向四周方向有散水坡，故中心部位結(jié)構(gòu)注意保證鋼板的平整度。中幅板和邊緣板在找正檢查無誤后點(diǎn)焊固定。(2)縱向接頭用夾具固定，防止變形和錯(cuò)邊。(3)邊緣板組對(duì)時(shí)，墊板與對(duì)接的兩塊邊緣板貼緊，間隙不得大于1mm。(4)底板安裝完后,局部凹凸變形不應(yīng)大于變形長度的2%，且不大于50mm，根據(jù)開孔方位圖把排污管裝好。為了人員進(jìn)出工作方便，與土建配合在底板下基礎(chǔ)上預(yù)留一供人出入的入口。提升裝置的設(shè)置和吊裝(1)提升裝置的設(shè)置提

8、升裝置的16根扒桿垂直于底座均勻分布，見圖4。圖4 扒桿布置平面扒桿之間設(shè)置角鋼拉桿和支撐以保證提升裝置的穩(wěn)定性，見圖5。注：角鋼支撐用50×5，角鋼斜撐用125×10，角鋼拉桿用80×8。圖5提升裝置立面處大樣 (提升牛腿及吊環(huán))，見圖6。圖6I處大樣提升牛腿及吊環(huán)處大樣，見圖7。圖7處大樣(2)提升裝置的吊裝采用16t 汽車吊分件吊裝提升裝置。頂圈壁板及包邊角鋼安裝(1)首先在安裝完成的底座上彈出筒體縱、橫軸線，找出中心點(diǎn)，依據(jù)中心點(diǎn)在底座上畫出圓筒體的內(nèi)、外圓周線，沿圓周方向相隔400-500mm安裝定位擋板，用于固定筒體壁板安裝位置。(2)在起升立柱上按規(guī)

9、定位置安裝加固脹圈。(3)按排板圖在底座圓周處標(biāo)記出壁板的位置,用16t汽車吊將鋼板就位,下端靠緊導(dǎo)向定位擋板,上端靠緊脹圈并用鋼板間夾具固定,待整圈鋼板就位后檢查其垂直度和圓度,點(diǎn)焊固定。(4)壁板對(duì)口處的間隙采用拉近夾具進(jìn)行調(diào)整?？v焊縫的對(duì)口錯(cuò)邊量b不大于10S且不大于3mm。 對(duì)接縱焊縫處形成的棱角E0.1S+2mm，且不大于5mm，且弦長等于1/6Dg且不小于300 mm的內(nèi)樣板或外樣板檢查。(5)安裝包邊角鋼,包邊角鋼應(yīng)與壁板貼緊,其高出壁板的局部允許偏差為±4mm。頂蓋組裝(1)頂蓋桁架安裝前先根據(jù)桁架尺寸在底板做臨時(shí)支撐.安裝時(shí)先將桁架下弦連接在壁板與中心立柱上進(jìn)行螺栓

10、固定。再安裝上弦及其他桿件。(2)扇形鋼板鋪設(shè)時(shí)為防止變形和錯(cuò)邊，焊接前用夾具夾緊再進(jìn)行施焊。(3)因起升扒桿高出頂蓋，扇形鋼板鋪設(shè)到最后在有扒桿的位置進(jìn)行預(yù)留，作為人孔及起升頂蓋和壁板安裝用。罐體起升(1)當(dāng)最頂層壁板與頂蓋組裝焊接完成后，在筒節(jié)內(nèi)壁下邊緣對(duì)應(yīng)垂直桅桿焊接吊耳及加固脹圈和擋板，16個(gè)擋板在筒體內(nèi)壁沿圓周方向均布。吊耳、桅桿和筒體中心應(yīng)在同一面上。(2)手動(dòng)葫蘆同時(shí)操作，使筒體垂直、平穩(wěn)起升至相應(yīng)距離（筒體下邊緣距底板大于等于下層筒節(jié)壁板高）。各節(jié)壁板組裝當(dāng)頂蓋組裝完成后。利用起升裝置手動(dòng)葫蘆使組裝好的頂蓋和頂圈壁板起升至規(guī)定高度后進(jìn)行下一圈壁板的安裝。壁板均用16t吊車進(jìn)行吊

11、裝。對(duì)接環(huán)焊縫處形成的棱角ES+2mm，且不大于5mm，用不小于300 mm的檢查尺檢查。同一斷面上最大直徑與最小直徑之差E值，不得大于1Dg,當(dāng)有內(nèi)件時(shí)，按圖樣要求，對(duì)有開孔補(bǔ)強(qiáng)的斷面應(yīng)距補(bǔ)強(qiáng)面邊緣10mm以外測量。環(huán)向焊縫的對(duì)口錯(cuò)邊量b應(yīng)按下列規(guī)定：6S10mm時(shí)，b20SS10mm時(shí)，b10S +1mm現(xiàn)場焊接及焊接檢驗(yàn)焊接一般要求(1)焊工須持證上崗。所有參加施焊的焊工，必須經(jīng)過相應(yīng)的考試，合格后方可施焊相應(yīng)考試合格的位置焊接。 (2)焊條須按產(chǎn)品說明書及規(guī)范進(jìn)行烘焙。烘干后焊條保存在恒溫箱內(nèi)隨用。焊條在現(xiàn)場應(yīng)放在保溫筒內(nèi)。(3)焊接引弧和熄滅都在坡口或焊道上進(jìn)行。焊道始端采用后退引弧

12、法，終端將弧坑填滿。(4)焊接材料：焊接材料設(shè)計(jì)為E4301，不合格的焊條禁止使用，不得使用藥皮脫落或生銹的焊條和受潮結(jié)塊的焊劑。焊條和焊劑在使用前應(yīng)按產(chǎn)品說明書及規(guī)范規(guī)定的烘焙時(shí)間和溫度進(jìn)行烘焙。(5)施焊前，焊工應(yīng)復(fù)查焊件部位的組裝和表面清理的質(zhì)量，表面和坡口內(nèi)外兩側(cè)20mm范圍的油、銹及其污垢，必須清理干凈且呈現(xiàn)金屬光澤。(6)定位焊長度為50-60mm。定位焊所采用的焊接材料型號(hào)，應(yīng)與焊件材質(zhì)相匹配，定位焊位置應(yīng)布置在焊道內(nèi)，并由持合格證的焊工施焊。(7)多層焊宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時(shí)清理檢查，清除缺陷后再焊。多層焊的層間接頭相互錯(cuò)開。(8)焊縫出現(xiàn)裂紋時(shí)，焊工不得擅自處理，

13、應(yīng)查清原因，訂出修補(bǔ)工藝后方可處理。(9)焊接完畢焊工應(yīng)清理焊縫表面熔渣及飛濺物。(10)當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任何一種情況時(shí),必須采取有效措施,否則不得施焊：風(fēng)速:手工焊時(shí)10m/s；相對(duì)濕度大與90%；下雨或下雪時(shí)。底板焊接(1)底板焊接 應(yīng)采用收縮變形最小的焊接工藝及焊接順序，且在罐壁全部組焊完畢后進(jìn)行。(2)底板焊接順序：中幅板焊接、邊緣板邊緣300mm焊接罐底與罐壁連接角焊縫焊接剩余邊緣板焊接邊緣板與中幅板焊接。(3)中幅板焊接時(shí)，先焊短焊縫，后焊長焊縫。初層焊道采用分段退焊或跳焊法。在焊短焊縫時(shí)將長焊縫定位焊鏟開，用定位板固定長焊縫。焊接長焊縫時(shí)由中心向兩端分端退焊，焊至距邊緣板300

14、mm時(shí)停止施焊。(4)邊緣板與中幅板間收縮縫焊接時(shí)，采用分段退焊或跳焊法由中心向兩端進(jìn)行施焊。(5)為防止焊接變形在對(duì)接接頭邊緣150mm處焊接加強(qiáng)門形板。頂蓋焊接先焊短焊縫，后焊長焊縫。采用分段退焊或跳焊法由中心向兩端進(jìn)行施焊。施焊時(shí)作業(yè)人員應(yīng)均勻分布。壁板焊接壁板組裝時(shí)應(yīng)先在罐體內(nèi)進(jìn)行均勻點(diǎn)焊。兩圈壁板間應(yīng)先焊縱焊縫，后焊環(huán)焊縫。焊環(huán)焊縫時(shí)工人要求均勻分布同時(shí)向同一方向進(jìn)行退焊。且先焊坡口面，反面用電弧刨清根。罐壁與底座板間角焊縫焊接方法與環(huán)焊縫同。 焊接檢驗(yàn)(1)全部焊縫在檢驗(yàn)和總體實(shí)驗(yàn)合格前，嚴(yán)禁涂刷油漆，焊縫外觀應(yīng)符合下列規(guī)定：焊縫表面質(zhì)量應(yīng)符合JB/T4735-1997鋼制焊接常壓

15、容器要求。焊縫的表面及熱影響區(qū)不得有裂紋、焊瘤等缺陷，焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。對(duì)稱接頭焊縫咬邊深度不得大于，長度不得大于焊縫總長度的10，且每段咬邊長度應(yīng)小于100mm。角焊縫的尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，外形應(yīng)平滑過度，其咬邊深度小于。焊角高度無規(guī)定時(shí)取施焊件中較薄者之厚度。壁板縱向接頭不得有低于母材表面的凹陷。壁板環(huán)向接頭和底板對(duì)接接頭低于母材表面的深度不得大于，凹陷的連續(xù)深度不得大于10mm，凹陷的總長度不得大于焊縫總長度的10。-4730.6承壓設(shè)備無損檢測進(jìn)行。6 主要施工工機(jī)具 主要施工設(shè)備機(jī)具見表1。表1主要施工設(shè)備機(jī)具序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量1汽車起重機(jī)

16、16t臺(tái)12手動(dòng)葫蘆10t個(gè)183手動(dòng)葫蘆5t個(gè)64水準(zhǔn)儀DSA280臺(tái)15光學(xué)經(jīng)緯儀J2-1臺(tái)16半自動(dòng)切割機(jī)CGI30P臺(tái)27直流焊機(jī)ZX7400臺(tái)128交流焊機(jī)BX35002臺(tái)69自動(dòng)焊機(jī)ZXG-1000R臺(tái)110焊條烘干箱ZYHC40臺(tái)111超聲探傷儀T23臺(tái)17 質(zhì)量控制 標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范JB/T47351997鋼制焊接常壓容器SH304692立式圓筒形鋼制焊接 罐設(shè)計(jì)規(guī)范GB502052001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗(yàn)收規(guī)范承壓設(shè)備無損檢測質(zhì)量控制(1)編制底板焊接作業(yè)指導(dǎo)書確定底板焊接順序及方法，控制焊接變形及滲漏。(2)認(rèn)真做好倒裝法施工技術(shù)交底，嚴(yán)格控制壁板結(jié)構(gòu)質(zhì)量，保證罐體圓度。(3

17、)做好頂板弧形面的卷制，確保頂蓋成型外觀質(zhì)量。(4)做好焊接工藝評(píng)定，嚴(yán)格工藝紀(jì)律，保證上崗焊工具備相應(yīng)項(xiàng)目資格。(5)注意對(duì)隱蔽防腐工程的未成品的防護(hù)。8 安全措施(1)每圈起升前應(yīng)在離地50mm后對(duì)扒桿、支撐手動(dòng)葫蘆進(jìn)行例行檢查，確認(rèn)安全后方可起升。起升時(shí)必須有一人指揮和協(xié)調(diào)，保證整圈同時(shí)上升，以防傾履。(2)當(dāng)風(fēng)力大于五級(jí)時(shí)嚴(yán)禁提升作業(yè)。(3)每天開好班前會(huì)，做好工序交接，原則上每圈壁板提升結(jié)構(gòu)當(dāng)天完成，并注意結(jié)構(gòu)焊縫滿足強(qiáng)度要求。(4)罐體成型后注意罐內(nèi)通風(fēng)，夏天施工應(yīng)避開高溫天氣以防作業(yè)人員中暑。(5)安全員要跟班進(jìn)行安全檢查，對(duì)安全隱患要及時(shí)處理。搞好安全教育與技術(shù)性作業(yè)指導(dǎo)，確保安全與質(zhì)量同行，杜絕隱患，排除一切可能的事故發(fā)生。9 環(huán)保措施(1)冬季施工采用石棉保溫材料，用完后必須收回。(2)各種不能降解的塑料包裝紙如焊條包裝等物要集中處理。(3)盛水試漏的水可重復(fù)利用，先利用水位差倒罐，水位平衡后用泵抽取，節(jié)約水資源