淺析雙盤式浮頂油罐正裝施工技術(shù)分析

1、淺析雙盤式浮頂油罐正裝施工技術(shù)分析摘要：本文介紹了一種大型雙盤式浮頂油罐正裝施工技術(shù)，相較于其他傳統(tǒng)施工方法，該技術(shù)采用內(nèi)置腳手架正裝施工工藝，操作簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高、工程效益高同時(shí)符合能源與環(huán)保要求，可為類似大型雙盤式浮頂油罐安裝工程應(yīng)用提供參考借鑒。關(guān)鍵詞：雙盤式浮頂油罐；內(nèi)置腳手架；正裝施工技術(shù)浮頂油罐是儲(chǔ)存原油、汽油、柴油等介質(zhì)的重要裝置。在多年的工程實(shí)踐中，各施工單位創(chuàng)造和總結(jié)出了多種浮頂油罐安裝技術(shù)，其中水浮正裝法就是其中之一，但是該技術(shù)可能會(huì)造成水污染，不符合環(huán)保要求1。在大型浮頂油罐中較為常用。本文根據(jù)多年的儲(chǔ)罐施工經(jīng)驗(yàn)，形成了一套先進(jìn)、成熟的浮頂油罐正裝施工技術(shù)，該技術(shù)相比其他

2、方法具有成本低、進(jìn)度快、易掌握、操作安全可靠等優(yōu)勢(shì)，具備明顯的技術(shù)先進(jìn)性和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。1工程概況山東煙淄輸油管道華星輸油站改擴(kuò)建工程位于山東省東營(yíng)市廣饒縣大王鎮(zhèn)永和工業(yè)園區(qū)，共包含8座10萬(wàn)m3鋼制外浮盤儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)儲(chǔ)存溫度為50，直徑為80m，罐體高度為21.8m，單個(gè)罐體重量為1050t，屬于大型儲(chǔ)罐項(xiàng)目。浮頂油罐可劃分為雙盤式和單盤式兩種，本項(xiàng)目采用雙盤式浮頂油罐結(jié)構(gòu)型式，雙盤式浮頂油罐主要由漂浮在介質(zhì)表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構(gòu)成，在浮頂外緣與罐壁之間有環(huán)形密封裝置，原油、汽油、柴油等介質(zhì)始終被內(nèi)浮頂直接覆蓋，從而減少揮發(fā)量。浮頂油罐的浮頂直接與大氣接觸，特有結(jié)構(gòu)包括中央

3、排水管、轉(zhuǎn)動(dòng)扶梯、浮頂立柱、自動(dòng)通風(fēng)閥等，雙盤式浮頂原油罐結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1。2正裝施工技術(shù)特點(diǎn)（1）壁板安裝采用內(nèi)腳手架正裝法，在壁板環(huán)縫下方1m1.2m處沿罐壁周向搭設(shè)內(nèi)手架，作為上一層壁板的安裝操作平臺(tái)，然后在腳手架上進(jìn)行上一層壁板縱縫、環(huán)縫的組焊，內(nèi)設(shè)腳手架安裝簡(jiǎn)單且易于操作，節(jié)省大量人工。（2）罐底板焊接利用自制的墊鐵、卡具等，焊接順序按照先焊接邊緣板外側(cè)300mm（其余部分待壁板與罐底之間大角縫焊完后再焊），接著焊接中幅板短縫，最后焊中幅板長(zhǎng)縫，中幅板的點(diǎn)焊由中心向外的順序?qū)ΨQ進(jìn)行，收縮縫不點(diǎn)焊，分區(qū)域進(jìn)行焊接，嚴(yán)格按照焊接順序施焊，解決了底板焊接導(dǎo)致的熱變形問(wèn)題。（3）壁板縱縫、環(huán)縫

4、組焊時(shí)，利用自制各種卡具、模具、銷子、龍門卡以及背杠等，調(diào)整壁板水平度、垂直度以及焊縫組對(duì)間隙，解決了弧形壁板因弧度偏差導(dǎo)致的無(wú)法組對(duì)、組對(duì)難、組對(duì)間隙以及錯(cuò)邊偏差大，產(chǎn)生密封不嚴(yán)密、浮盤運(yùn)行卡阻的問(wèn)題。（4）浮盤頂板采用從中心向四周逐漸鋪設(shè)的工藝，鋪設(shè)同時(shí)進(jìn)行頂板與桁架、環(huán)向隔板、徑向隔板的劃焊；頂板焊接從中心向四周先短縫后長(zhǎng)縫的施工工藝，解決了因焊接熱應(yīng)力導(dǎo)致的板材變形、浮板頂板不平整、雨水無(wú)法順暢排流，嚴(yán)重時(shí)影響浮盤水平度，上下運(yùn)行不暢等問(wèn)題。3正裝施工技術(shù)要點(diǎn)大型雙盤式浮頂油罐正裝施工工藝流程見(jiàn)圖2。正裝圖1雙盤式浮頂原油罐結(jié)構(gòu)示意施工工序主要由基礎(chǔ)驗(yàn)收、罐底組裝、壁板組裝、浮盤施工以

5、及附件安裝五個(gè)步驟組成，現(xiàn)將各個(gè)安裝步驟的主要注意事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)說(shuō)明。3.1基礎(chǔ)驗(yàn)收罐底安裝施工前首先要完成基礎(chǔ)驗(yàn)收工作，根據(jù)GB50128-2014立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工規(guī)范中相關(guān)規(guī)定，油罐基礎(chǔ)中心標(biāo)高允許偏差為20mm，環(huán)梁每10m弧長(zhǎng)內(nèi)任意兩點(diǎn)的高差3.5mm，整個(gè)圓周平均標(biāo)高計(jì)算6mm；瀝青砂層表面凹凸度采用同心圓測(cè)點(diǎn)法測(cè)量各點(diǎn)標(biāo)高，同一圓周上測(cè)點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)標(biāo)高與計(jì)算標(biāo)高之差12mm，同心圓直徑及測(cè)量點(diǎn)數(shù)要求見(jiàn)表1。3.2罐底組裝（1）罐底組裝之前，需要對(duì)底板涂刷防腐涂料，在每塊底板邊緣50mm范圍內(nèi)涂刷可焊性漆；（2）在中幅板上畫出十字中心線及分區(qū)長(zhǎng)條中幅板的位置，底板直徑比罐底設(shè)計(jì)直

6、徑放大1.6，從而補(bǔ)償焊接過(guò)程中產(chǎn)生的收縮量；（3）確定底板的焊接工藝參數(shù)：焊接電流約為150A，焊接電壓約為24V，焊接速度約為35cm/min；（4）首先鋪邊緣板，邊緣板對(duì)接縫焊接時(shí)要采取防變形措施（對(duì)接縫的外側(cè)間隙與內(nèi)側(cè)間隙的比值約為0.5），再鋪設(shè)中幅板中心線長(zhǎng)條板，然后鋪設(shè)中幅板，最后鋪設(shè)號(hào)碼板。中幅板焊接時(shí)先焊接短縫，再焊接長(zhǎng)縫，中幅板的點(diǎn)焊由中心向外的順序?qū)ΨQ進(jìn)行，收縮縫不點(diǎn)焊；（5）底板與壁板間的角縫應(yīng)采取內(nèi)外側(cè)角縫同時(shí)交錯(cuò)同向?qū)ΨQ分段退焊的方式，邊緣板剩余對(duì)接縫及與中幅板連接的大圈收縮縫（龜甲縫）的焊接等到壁板與罐底的大角縫焊完后再進(jìn)行組對(duì)焊接；（6）罐底焊接組裝完成后，利用

7、真空箱進(jìn)行真空試漏，試驗(yàn)時(shí)的負(fù)壓值應(yīng)53kPa；（7）罐底焊接完成后的局部凹凸變形深度應(yīng)變形長(zhǎng)度的2%，同時(shí)50mm。3.3壁板組裝（1）壁板安裝采用內(nèi)腳手架正裝法，在壁板環(huán)縫下方1m1.2m處沿罐壁周向搭設(shè)內(nèi)手架，作為上一層壁板的安裝操作平臺(tái)，進(jìn)行壁板縱縫、環(huán)縫的組焊；（2）在罐底板上按基準(zhǔn)圓半徑劃出圓周線及第一節(jié)壁板每條立縫的位置線，再以組裝圓周線為準(zhǔn)，距離10cm（內(nèi)側(cè)）劃出檢查基準(zhǔn)圓，并打上樣銃眼，圍板時(shí)對(duì)號(hào)入座；（3）進(jìn)行第一圈壁板的組對(duì)安裝，組對(duì)完成后用卡具調(diào)好間隙，打上卡碼固定，再用銷子打入卡具間調(diào)整橢圓度，橢圓度合格后用方形銷打入壁板與罐基礎(chǔ)圈梁間調(diào)整水平度，然后用臨時(shí)斜撐調(diào)整

8、壁板垂直度，調(diào)整合格后用卡具固定對(duì)口間隙，用防變形卡具點(diǎn)焊好，最后調(diào)整壁板的錯(cuò)邊和間隙，垂直度用卡碼調(diào)整好后安裝E型板，在底部焊上托底焊，去掉壁板內(nèi)側(cè)與擋板之間的墊板進(jìn)行立縫焊接；（4）第一圈立縫焊接完成后，分別進(jìn)行第二節(jié)、第三節(jié)壁板安裝，壁板內(nèi)側(cè)用背杠固定，然后進(jìn)行環(huán)縫組焊，壁板內(nèi)側(cè)采用掛壁小車進(jìn)行焊接施工；（5）第三節(jié)壁板安裝完畢后，進(jìn)行大角縫的焊接，在第一層壁板與底板間采用防變形支撐2，大角縫焊前防變形措施見(jiàn)圖3。3.4浮盤施工浮盤施工在中幅板組焊完畢后展開(kāi)施工，與壁板安裝施工分兩條線同時(shí)開(kāi)展，浮盤施工工藝流程見(jiàn)圖4。首先進(jìn)行浮盤底板鋪設(shè)，浮盤胎具采用水平度可調(diào)的專用胎具，胎具由罐底板中

9、心向四周逐漸鋪設(shè)，胎具安裝完成后，需要對(duì)水平度進(jìn)行調(diào)整，以保證浮盤底板處于同一水平面上，從而確保浮盤焊接的平整度；浮盤由中心向四周鋪設(shè)，板與板之間的搭接寬度為3cm，排版時(shí)浮盤底板半徑比設(shè)計(jì)值放大1/1000，從而可以補(bǔ)償焊接收縮量。其次進(jìn)行桁架、環(huán)向隔板、徑向隔板號(hào)線，先從第四圈開(kāi)始進(jìn)行桁架、環(huán)向隔板、徑向隔板兩側(cè)各50cm的底板焊接，焊接完成后進(jìn)行真空試漏，焊接質(zhì)量合格后再進(jìn)行桁架、環(huán)向隔板、徑向隔板組對(duì)焊接。最后對(duì)第四圈浮盤底板上下表面進(jìn)行焊接，焊接完成后再進(jìn)行一次真空試漏，按照第四圈的施工順序由外向內(nèi)逐圈進(jìn)行組焊。桁架、環(huán)向隔板、徑向隔板組對(duì)焊接完成后，從中心向四周逐漸鋪設(shè)浮盤頂板，頂

10、板焊接從中心向四周先短縫后長(zhǎng)縫的施工工藝。浮盤頂板焊接完成后，需要進(jìn)行浮盤氣密試漏試驗(yàn)。3.5附件安裝（1）盤梯安裝。盤梯實(shí)行整體預(yù)制、整體安裝，盤梯中心線水平投影應(yīng)與軌道重合，兩者的偏差應(yīng)1cm。（2）接管安裝。罐壁人孔與罐油料進(jìn)出口開(kāi)孔時(shí)，需要在開(kāi)孔部位的上下兩側(cè)焊上兩道加強(qiáng)弧板，弧板曲率應(yīng)與罐體曲率一致，從而減少焊接時(shí)的變形量；接管的外伸長(zhǎng)度偏差5mm，中心偏差5mm。（3）量油管和導(dǎo)向管安裝。量油管和導(dǎo)向管在安裝時(shí)的垂直度偏差應(yīng)控制在管長(zhǎng)的0.1%以內(nèi)，且不得大于1cm。（4）密封裝置安裝。密封裝置在安裝過(guò)程中不得損傷，同時(shí)橡膠制品應(yīng)注意防火。（5）加強(qiáng)圈和抗風(fēng)圈安裝。加強(qiáng)圈和抗風(fēng)圈焊接時(shí)要采取反變形措施，加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈與罐壁縱縫交叉處應(yīng)將加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈部位切割為弧形小孔避讓焊縫，密封焊接，對(duì)接縫位置墊板盡量貼緊加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈腹板。4結(jié)語(yǔ)本次安裝為10萬(wàn)m3雙盤式浮頂油罐。壁板安裝計(jì)劃工期30天，實(shí)際工期22天，定額預(yù)算總成本152.28萬(wàn)元，實(shí)際成本137.69萬(wàn)，節(jié)余率9.6%，節(jié)余