大型儲(chǔ)罐改造施工工法

1、大型儲(chǔ)罐改造施工工法作者鄢森軍姚春聯(lián)徐軍華宋鵬劉富偉勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司七分公司1、前言目前在油田站庫內(nèi)普遍出現(xiàn)各種鋼制儲(chǔ)罐腐蝕比較嚴(yán)重，急需維修和改造才能保證正常運(yùn)行的現(xiàn)象，油田在這方面的投資占相當(dāng)大的比例。由于儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)及工藝原因，儲(chǔ)罐腐蝕比較嚴(yán)重的部位是罐底板和罐頂板，因此，儲(chǔ)罐改大多數(shù)都是更換罐底及罐頂板，同時(shí)根據(jù)儲(chǔ)罐的使用用途和年限更換部分壁板和改造部分內(nèi)部附件。如果按照正常的施工方法不能滿足設(shè)計(jì)要求。本工法以孤東1#聯(lián)10000m3爭(zhēng)化油罐改造施工為例，根據(jù)儲(chǔ)罐改造部分的特點(diǎn)，介紹了改造儲(chǔ)罐正裝法和倒裝法相結(jié)合的施工方法。該施工方法既保證各施工步驟的連續(xù)性，又很好的控制了罐體

2、變形，降低了費(fèi)用，施工安全性好，可操作性強(qiáng)，易掌握。2、工法特點(diǎn)2.1 采用正裝法和倒裝法相結(jié)合的施工方法。2.2 采用倒裝法進(jìn)行罐體下部分改造施工，采用正裝法進(jìn)行罐體上部分改造施工。2.3 材料得到充分的利用。2.4 充分利用油罐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能較好的控制罐體變形。2.5 根據(jù)施工計(jì)劃，合理的安排施工人員數(shù)量，可節(jié)省人力資源。3、適用范圍本工法適應(yīng)于大型儲(chǔ)罐的改造工程，適用范圍：5000m3-20000m3勺儲(chǔ)罐，增加或更換下層壁板、更換罐底板、上層壁板及罐頂。4、工藝原理本工法在儲(chǔ)罐施工的一般方法的基礎(chǔ)上，采用正裝法和倒裝法相結(jié)合的施工方法，先下后上、先內(nèi)后外的安裝工藝，也就是先倒裝法更

3、換罐底板及增加的下層壁板，正裝法更換上層壁板和罐頂板，然后安裝罐附件。5、工藝流程及要點(diǎn)5.1工藝流程（見附圖）5.2施工準(zhǔn)備：施工現(xiàn)場(chǎng)要做到“三通一平”，材料預(yù)制半成品委托要及時(shí)準(zhǔn)確。5.3 清罐：用站內(nèi)熱污水進(jìn)行清罐，達(dá)到動(dòng)火條件。5.4 動(dòng)火拆除時(shí)，應(yīng)保持罐內(nèi)良好的通氣條件，拆除流程如下：拆除罐頂及罐外附件拆除罐內(nèi)附件拆除罐底板拆除時(shí)注意如下幾點(diǎn)：拆除時(shí)，罐頂與罐壁連接的部位余留罐頂板600-800m/拆除（如圖一），余留部分可以對(duì)以后更換的罐壁板起到一定的防變形作用和拆除施工安全性。拆除消防管、噴淋管、盤梯，這些附件時(shí)，施工人員必須系安全帶，重物在切割前需用吊車預(yù)吊，防止意外事故發(fā)生。

4、罐邊緣板的拆除，必須與邊緣板的更換同步進(jìn)行。11044mm罐頂保留600800mm寬罐壁罐基礎(chǔ)圖一儲(chǔ)罐改造施工工藝流程施工機(jī)具、設(shè)備、材料準(zhǔn)備罐底板現(xiàn)場(chǎng)防腐罐頂及附件拆除罐內(nèi)附件拆除罐底板拆除罐基礎(chǔ)找平提升裝置就位脹圈安裝提升安裝壁板更換邊緣板罐底板鋪設(shè)罐內(nèi)附件安裝罐內(nèi)外腳手架搭建提升裝置拆除保溫支撐圈、加固圈、擋雨圈安裝上層壁板安裝保溫支撐圈安裝罐頂安裝罐頂附件安裝罐體上水試漏罐防腐保溫投產(chǎn)清耀罐內(nèi)外腳手架拆除罐底板防腐原罐前閥組壁板更換大罐放水5.5 罐底板更換的施工方法先拆除罐底中幅板，鋪完部分中幅板，然后進(jìn)行邊緣板的更換。更換邊緣板時(shí)，在切割角焊縫前應(yīng)先在底圈壁板上安裝好脹圈，防止罐變

5、形，保證儲(chǔ)罐的橢圓度。考慮到施工難度，在切割角焊縫時(shí)離罐底板10-20mm度進(jìn)行切割，以便于對(duì)切割后焊縫處理（開坡口和消除氧化鐵）。按照預(yù)制好的罐邊緣板和罐壁板排版圖，選擇一個(gè)適宜位置開始施工，這個(gè)位置要保證罐壁板立縫與上層壁板的立縫及邊緣板的對(duì)接縫的錯(cuò)開量符合GBJ128-90罐體施工規(guī)范。邊緣板及罐底中幅板質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)與施工同步進(jìn)行，以免影響下一道工序。5.6 底圈壁板安裝底圈壁板安裝時(shí)，采用倒裝法，利用更換罐底邊緣板時(shí)，安裝的脹圈作為提升受力件，提升工具可以采用倒鏈或液壓舉升裝置（如圖二），施工單位可以根據(jù)條件自己選擇。施工時(shí)注意如下幾點(diǎn)：底圈壁板安裝前，人孔、清掃孔和罐前閥組處更換的壁板

6、，根據(jù)儲(chǔ)罐的施工規(guī)范，寬度不小于1000mm長(zhǎng)度不小于2000mm 提升倒鏈或液壓缸的數(shù)量必須經(jīng)過計(jì)算，每個(gè)著力點(diǎn)的提升重量為最大提升負(fù)荷的50-60%= 提升板著力點(diǎn)間距不宜過大，應(yīng)為34米，否則，因間距過大，罐壁板因自重量變形量大，新增壁板無法安裝組對(duì)（如圖三）。 根據(jù)罐的直徑及重量選擇合適的脹圈。支柱墊板罐壁提升脹圈罐壁提升支柱罐底板圖二自重變形罐壁板圖三5.7 安裝罐內(nèi)附件的同時(shí)，應(yīng)迅速組織人力進(jìn)行罐內(nèi)外腳手架搭接（腳手架結(jié)構(gòu)見圖四）以免影響下一道工序。5.8 上圈壁板的更換：更換壁板時(shí)，采用正裝法，先更換一張，然后沿罐兩個(gè)方向，同時(shí)施工。施工時(shí)注意如下幾點(diǎn)：更換第一張時(shí)，切割舊壁板的

7、尺寸比預(yù)制板的尺寸，寬50mm長(zhǎng)200mm高空作業(yè)，安全保護(hù)措施要做好（如安裝安全網(wǎng)和防護(hù)網(wǎng)）。充分利用保留的原罐壁板、新建的保溫支撐圈、擋雨圈、加固圈防止罐壁變形（如圖五）。保溫支撐圈角鋼或擋雨圈、加固圈壁板圖五罐壁更換部分內(nèi)外角手架罐基礎(chǔ)罐體圖四跳板5.9 罐頂?shù)陌惭b罐頂安裝時(shí)，一般都需要托圈（用（1）76X3.5,或小89X4鋼管預(yù)制的弧管）。以孤東1#聯(lián)10000m3霍頂安裝為例，由于罐體直徑大（小33556mm拱頂自重達(dá)到64噸，罐頂安裝組對(duì)時(shí)采用兩圈托圈。施工時(shí)注意如下幾點(diǎn)：為了施工方便及安全，罐頂中心支撐部分，根據(jù)拱頂中心頂板的大小，用6=6mN勺鋼板，預(yù)制一個(gè)支撐板，支撐板利用

8、防腐搭的腳手架作為支撐柱?？紤]到托圈的穩(wěn)固性，托圈需用斜拉鋼絲繩拴緊固定，托圈立柱用小114X4焊接管（如圖六）。根據(jù)罐直徑、罐基礎(chǔ)坡度、拱頂弧度計(jì)算立柱高度（如圖七）。 每吊裝組對(duì)一塊需組對(duì)完點(diǎn)焊完，點(diǎn)焊一定要牢固，使已經(jīng)組對(duì)完的罐頂板形成一個(gè)弧形整體，不因罐頂自重而變形過大，因?yàn)楣揄斝纬梢粋€(gè)弧形整體后，根據(jù)力學(xué)原理難以變形。RFDECABKLTS立柱1立柱2例如：計(jì)算立柱MC的長(zhǎng)度，先測(cè)出罐底板的坡度KS的長(zhǎng)度，根據(jù)相似原理，有MP/KS=FP/FS,計(jì)算出MP的長(zhǎng)度H1;根據(jù)罐頂?shù)幕《扔?jì)算出BC的長(zhǎng)度為H2;根據(jù)罐壁的高度（包括罐頂?shù)陌吔卿摰母叨龋〢F=H3;最后得出MC=H3+H2-

9、H10圖七罐頂托圈托圈支柱罐底板托圈斜拉繩圖六5.10 罐外附件安裝：罐外附件安裝待罐頂板焊接完后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行，以免影響下一道工序。施工時(shí)應(yīng)先上后下的原則。5.11 罐體上水試驗(yàn)：由于是大罐是在老基礎(chǔ)上施工改造，上水試驗(yàn)時(shí)，不需沉降，上水速度可以快一點(diǎn)，如果條件允許，速度為3000-4000m3/d,上水試驗(yàn)時(shí)因?qū)嶒?yàn)時(shí)間短,防腐施工用的腳手架無需拆除重搭。試驗(yàn)時(shí)注意如下幾點(diǎn)：上水試漏時(shí)，為了縮短上水時(shí)間，增加一套臨時(shí)上水流程或利用站內(nèi)消防系統(tǒng)。 上水試驗(yàn)時(shí)，需組織人員對(duì)焊縫進(jìn)行仔細(xì)的檢查，有缺陷的地方及時(shí)整改。5.12罐體防腐保溫：防腐先施工罐體里面，再進(jìn)罐體外防腐。防腐施工順序如下:罐頂內(nèi)壁

10、防腐罐內(nèi)壁防腐罐內(nèi)腳手架拆除罐底防腐罐頂外壁防腐罐外壁防腐罐壁保溫施工過程中注意以下幾點(diǎn)：罐內(nèi)防腐時(shí)，為了保證防腐質(zhì)量，必須對(duì)所有焊疤打磨平整。 噴砂除銹一定要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)收不和格，不得進(jìn)行下一道工序6、主要施工設(shè)備、機(jī)具（以10000m3罐為例）廳P設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1硅整流焊機(jī)ZXG-400臺(tái)142脹圈雙根32#曹鋼制作套13千斤頂30T個(gè)64真空泵2X型旋片式臺(tái)15吊車16T臺(tái)16吊車30T臺(tái)1罐頂安裝9倒鏈10T個(gè)2210倒鏈2T個(gè)1611安全網(wǎng)m2100012安全帶條2513離心式風(fēng)機(jī)臺(tái)1通風(fēng)14真空試漏箱平臺(tái)115真空試漏箱角臺(tái)116焊接管0114X4米300支撐柱7

11、、勞動(dòng)組織及安全7.1勞動(dòng)組織采用“項(xiàng)目法”施工管理，項(xiàng)目成員分工要明確，根據(jù)施工計(jì)劃及安排，不同施工階段合理安排施工人員的數(shù)量。廳P工種名稱單位數(shù)量職責(zé)和權(quán)限1項(xiàng)目經(jīng)理人1儲(chǔ)罐施工的全向工作2現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員人1技術(shù)、材料管理3現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員人1施工全過程的質(zhì)量管理4管怫工人8安裝、填寫工序自檢記錄5起重工人1吊裝6電焊工人14焊接、負(fù)責(zé)焊條烘干、發(fā)放、填寫工序自檢記錄、施焊記錄7氣焊工人4切割8防腐工人16防腐保溫8司機(jī)人3運(yùn)輸9其他人5現(xiàn)場(chǎng)保衛(wèi)、安全7.2安全措施7.2.1 所有進(jìn)入聯(lián)合站的施工人員，必須嚴(yán)格遵守站內(nèi)安全規(guī)定。7.2.2動(dòng)火拆除時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)必須有專人進(jìn)行監(jiān)督和指揮，防止重物滑落傷人，非

12、施工人員不得在施工現(xiàn)場(chǎng)停留。7.2.3 罐內(nèi)施工，使用砂輪機(jī)前，要嚴(yán)格檢查砂輪片是否牢固、是否有破損，電纜線是否損壞、漏電等，使用時(shí)戴絕緣手套，保護(hù)眼鏡等。7.2.4 施工人員必須穿戴勞保用品，高空作業(yè)必須戴安全帶，腳手架上安裝防護(hù)網(wǎng)和安全網(wǎng)。重物吊裝時(shí)，必須有專人指揮。7.2.5 氧氣、乙快瓶必須戴防火帽，間距5米以上，距動(dòng)火點(diǎn)10米以上，嚴(yán)禁放置在罐內(nèi)進(jìn)行施工。7.2.6 罐內(nèi)作業(yè)應(yīng)有足夠的照明及抽風(fēng)（煙）設(shè)備。7.2.7 進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行防腐作業(yè)時(shí)，施工人員還必須戴防毒面具。7.2.8 施工區(qū)域必須搭建防火隔離墻。施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備滅火器8瓶。8、質(zhì)量控制8.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB50236-98現(xiàn)場(chǎng)設(shè)

13、備工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GBJ128-90立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗(yàn)收規(guī)范SY/T0407-97涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范8.2 質(zhì)量保證措施8.2.1材料檢驗(yàn)：在施工前，按照施工規(guī)范嚴(yán)格的對(duì)預(yù)制品進(jìn)行檢驗(yàn)，做到材料不合格堅(jiān)決不安裝。8.2.2各工種的施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守本工種的操作規(guī)程，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)、程序、技術(shù)要求文明施工。8.2.3質(zhì)量管理人員，要各盡職責(zé)加強(qiáng)質(zhì)量檢查，嚴(yán)格質(zhì)量獎(jiǎng)罰制度，做到質(zhì)量以預(yù)防為主，考核為輔的工作方法。8.2.4加強(qiáng)罐體防變形措施的實(shí)施。8.2.5開展群眾性Q。、組活動(dòng)，控制好工程產(chǎn)品質(zhì)量，降低質(zhì)量成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。9、效益分析從經(jīng)濟(jì)效益來看（以

14、孤東10000m3罐為例）：合理的利用利用錐頂罐的罐頂支撐柱預(yù)制提升用的提升柱，安裝罐壁板時(shí)用的擋板、斜角鐵、提升板，可節(jié)約材料費(fèi)3萬元；根據(jù)各施工階段的特點(diǎn)，合理的安排施工人員數(shù)量，可節(jié)約人工費(fèi)1萬元； 根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，施工10000m3以上的儲(chǔ)罐，需用30T的吊車配合施工，通過計(jì)算起吊重量和使用加長(zhǎng)起吊臂的16T吊車，除了在罐頂組對(duì)時(shí)，使用30T吊車2-3天外，整個(gè)施工過程用16T吊車配合施工，節(jié)約機(jī)械費(fèi)4萬余元。 根據(jù)施工計(jì)劃，切實(shí)做好施工工序的銜接問題，例如，在進(jìn)行焊接罐底板和施工罐內(nèi)附件時(shí)，安排防腐班搭建罐內(nèi)外腳手架。另外，我們?cè)诠摅w安裝時(shí)充分、利用防腐用的腳手架，可節(jié)省費(fèi)用4萬余元。從社會(huì)效益來看