大型儲罐雙盤浮頂搭設臨時胎架組焊技術

大型儲罐雙盤浮頂搭設臨時胎架組焊技術殷紅軍【摘要】Doubledeckfloatingroofhasacomplexstructure,theheavyinstallationwork-load,especiallythelargeweldingquantities,soitisveryhardtobuiltafloatingroofwhichisinaccordancewiththedesignandconstructionqualityacceptancestandard.Sooptimizingtheconstructionstepsandmethodsisanimportantfactorwhichaffectsthequalityoftheproj-ect.Withsix10x104m3outsidefloatingroofsteeldoubledeckstoragetankasanexample,basedontheexperience,weformedweldingconstructiontechnologywhichbuiltremovabletemporaryfetalframeforassemblingplatform,theworklikefloatingtoproof,floatingroofaccessoriesgroupwelding,layingthefloor,truss,bulkhead,floatingroofwerehandledonthetirerack.Theapplicationofthistechnologyissimpleinconstruction,safeinoperation,reducestheconstructioncostgreatly,andsavelaborcost504000Yuanintotal.Italsoim-provestheweldingefficiencyandweldingplateflatness,playsacrucialroleinthedoubledeckfloatingrooftankweldingquality.%雙盤浮頂儲罐結構復雜，安裝及焊接工程量大，優(yōu)選合理的施工方法是決定工程質量的關鍵。以6座10x104m3鋼制外浮頂雙盤儲罐為例，在總結現場安裝經驗的基礎上形成了以搭設可拆卸臨時胎架為組裝平臺，在胎架上進行浮頂底板、桁架及船艙隔板、浮頂頂板及浮頂附件等鋪設組焊施工技術。該施工工藝簡單，操作安全，節(jié)約了施工成本，6座儲罐共節(jié)省人工費用50.4萬元。應用該技術不僅提高了焊接效率和底板焊接平整度，而且對雙盤浮頂儲罐焊接質量起到至關重要的作用?！酒诳Q】《油氣田地面工程》【年(卷)，期】2016(035)006【總頁數】4頁(P95-98)【關鍵詞】大型儲罐;雙盤浮頂;臨時胎架;組焊施工工藝【作者】殷紅軍【作者單位】大慶油田工程建設有限公司油建二公司【正文語種】中文1大慶油田工程建設有限公司油建二公司大型立式浮頂儲罐是原油存儲的關鍵設備，主要由儲罐主體、浮頂及其他工藝附件組成，而作為儲罐關鍵附件的浮頂，又有單盤浮頂與雙盤浮頂兩種結構形式。近幾年我國興建了一批大型石油戰(zhàn)略或商業(yè)儲備項目，設計選用的儲罐大都為5x104~15x104m3鋼制外浮頂雙盤儲罐。以10x104m3鋼制外浮頂雙盤儲罐為例，其總質量約400t,主要由浮頂底板、浮頂頂板、桁架、隔艙板等組成，整個浮頂被隔艙板分隔成6圈環(huán)艙、70多個獨立的單艙，環(huán)形艙板間距約7m，結構見圖1。本文所闡述的技術關鍵是雙盤浮頂組焊在可拆卸胎架上進行，架臺的特點是組立、拆卸快捷，有利于加快工期，節(jié)約成本。胎架立柱高度可調整，可保證胎架的表面水平。夕卜側部分通過胎架橫梁與罐壁定位連接。其組裝工序為：底板一隔板一桁架一頂板［1］。本工程的技術特點是浮盤組裝在可拆卸、水平度可調節(jié)的網狀三角形胎架上進行，胎架安裝、調節(jié)及拆卸快速靈活，可反復多次利用，而且施工工藝簡單，操作安全，在很大程度上節(jié)約了施工成本；充分利用浮頂桁架及隔艙板將整個浮頂分隔成許多個小型區(qū)域的結構特點，利用桁架及隔艙板作為安裝及焊接的剛性固定體，以每個環(huán)艙為大的安裝單元，以每個獨立的單艙為小的焊接單元，在各個單艙的封閉區(qū)域內進行焊接作業(yè)，大大提高了焊接效率和底板平整度。在距罐底邊緣2m高度的位置搭設可拆卸式臨時胎架，以此胎架作為組裝平臺，在胎架上進行浮頂底板、桁架、船艙隔板、浮頂頂板及浮頂附件等安裝作業(yè)，待浮頂正式支柱安裝就位后，拆除臨時胎架，并從罐壁人孔中運出。2.1工藝流程本技術工藝流程：胎架搭設及平整度調節(jié)一浮船底板鋪設一定位畫線一組焊接第三圈桁架及隔艙板-組焊接第二圈桁架及隔艙板一組焊接第四圈桁架及隔艙板一組焊接第五圈桁架及隔艙板一組焊接第一圈桁架及隔艙板一組焊接第六圈桁架及隔艙板一煤油、真空試漏一頂板鋪設焊接一胎架拆除一附件安裝。2.2操作要點2.2.1胎架搭設及平整度調節(jié)罐底板焊接完并做完真空試漏后，開始在底板上組裝臨時胎架，準確定位罐底中心后，從罐底中心向外安裝胎架立柱及相應橫梁，胎架形式如圖2所示。胎架架設前必須將大型配件(如進、出油管內部管件等)按位置吊裝在罐底上。檢查和調整橫梁表面。臨時胎架本身平整度不夠會使鋪板后產生自然的局部變形，最終造成安裝質量難以達到質量驗收標準的要求。因此在浮頂臨時胎架使用前，需采用水準儀測量每個胎架立柱頂端梅花樁連接節(jié)點的標高(一般以高出罐底板外邊緣2m為準)，并通過旋轉梅花樁連接節(jié)點底部螺絲來調節(jié)胎架的整體水平度，偏差應控制在5mm內。胎架平整度調節(jié)好后，為防止局部立柱因受力過大造成調節(jié)高度的圓鋼銷子被剪斷，應在每個立柱以圓鋼銷子相連的兩節(jié)桿件的上部桿件對稱焊接兩塊防滑脫限位板，并在整體胎架最外緣的立柱上每隔兩個加裝斜支撐焊于罐底上（圖3）,以防止產生旋轉性失穩(wěn)，造成胎架傾覆的重大安全問題。2.2.2浮船底板鋪設（1） 首先確定底板中心，先鋪設中心板，再鋪設與中心板搭接的四張板，然后依次排列中心條帶和其他板。在鋪設中心板外的其他板時，先將鋼板吊到浮船上面，放在中心板位置，鋪設時先在鋼板上安裝4個輪子，再用拉繩拽到指定位置（圖4），這樣既省時省力，又可防止在鋪好的底板上拖板造成防腐層損傷。底板鋪設的搭接寬度一般為30mm，邊鋪設邊用龍門卡具找平，并點焊固定，如圖5所示。（2） 為了施工方便和節(jié)省材料，在浮頂底板上按照實際測量尺寸邊預制邊安裝底板邊緣的異形板。實際鋪板時，在浮頂底板四周應預留100mm左右的焊接收縮余量，待安裝焊接完成后將長出的部分割除。2.2.3桁架、隔板及環(huán)板的安裝（1） 安裝前，在浮頂底板上從中心向外緣畫出桁架、隔板、環(huán)板和底板焊縫交叉線，先施焊此位置的底板，長度一般不小于400mm（大于真空箱的寬度），對此部分焊道要預先進行真空試漏試驗，真空試驗壓力為-53kPa。焊后應再次確定桁架、隔板、環(huán)板位置是否正確。（2） 桁架、隔板及環(huán)板的安裝順序為三艙―二艙―四艙-五艙—艙-六艙。從中心向外緣按圖紙畫線，組裝桁架、隔板和環(huán)板（圖6）,并進行斷焊固定，每300mm點焊100mm，焊角高度為5mm。隔板、環(huán)板與底板角焊縫為一邊滿焊，一邊隔300mm焊100mm。（3） 為保證桁架型鋼的底邊與浮船底板貼緊，在桁架和隔板安裝時一般采用圖7所示的方法進行組對。2.2.4浮船底板、桁架及隔板的焊接（1）浮船的焊接工作量巨大，而且底板及隔板一般為5mm以下的薄板，桁架一般采用匕70以下規(guī)格的角鋼制作，兩者的防焊接變形能力都很差。因此，安裝時應充分利用浮頂由設計時劃分成若干個環(huán)艙，每個環(huán)艙又被隔板分割成若干個獨立小隔艙的結構特點，采取邊安裝桁架及隔板，邊進行焊接的方式進行。在每一圈環(huán)板、隔板、桁架安裝固定完成后，浮船底板即被分割成一個個鋼性的區(qū)域，再進行焊接，焊接收縮、焊后的波浪變形基本限制在固定的區(qū)域內，這樣才能使浮頂的整體焊接變形得到有效控制。焊接時，必須遵循先焊短縫后焊長縫原則，并采取分段跳焊及分段退焊法［2］。2.2.5浮船底板真空試漏及角焊縫煤油試漏所有的浮船底板焊縫應按要求進行外觀檢查，并進行真空試漏。試漏順序：桁架位置畫線與底板交叉處真空試漏-隔板位置畫線與底板交叉處真空試漏一其余焊縫。試漏壓力為-53kPa，試漏時搭接寬度為100mm。利用2組人員進行互相復檢，無滲漏為合格，真空試漏如圖8所示。隔板焊縫及環(huán)板角焊縫焊接完成后，在焊縫正面涂刷煤油，背面涂刷石灰漿，利用煤油優(yōu)良的滲透性試漏。如果焊縫滲漏，白色的石灰漿將變色，從而可查到漏點［3］ ，如圖9所示。2.2.6浮艙頂板鋪設浮艙頂板組裝順序為：首先鋪設中幅板，之后是扇形板，最后安裝異形板。中幅板安裝應由中心條分別向兩側進行，相鄰板鋪設搭接寬度為30mm。頂板鋪設的同時，其內部與桁架、隔板、環(huán)板接觸部位要邊鋪設邊焊接，這樣可以大大減少焊工在艙內的焊接作業(yè)。正面焊縫焊接時要遵循焊點均布、由中心向兩側，先短縫后長縫、分段跳焊、分段退焊的原則［4］。為防止焊接過程中產生應力集中現象，應采取強制性成型的焊接方法。浮頂頂板中幅板和扇形板之間的異形板安裝要根據安裝過程，按照現場實測尺寸邊下料邊鋪裝。本工法的施工工藝可使各工種之間得到很好的配合，降低了人工成本。臨時胎架可拆卸反復利用，相比采用焊接方式連接胎架，安裝和拆卸可以節(jié)省工期18天，單臺罐節(jié)省人工費5.4萬元，6座儲罐共節(jié)省費用32.4萬元。施工過程中省去了利用龍門卡具大面積調整鋼板變形這道工序，單臺罐節(jié)省人工費3萬元，6座儲罐共節(jié)省費用18萬元。寧夏石油商業(yè)儲備庫工程及長慶油田油坊莊生產運行原油儲備庫工程采用該施工技術對6座10x104m3儲罐的浮頂進行了安裝，大大提高了施工質量，并且施工速度在同等條件下領先于其他施工單位，降低了施工成本，取得了較好的經濟效益和社會效益。本施工方法也適用于容積在5x104m3以上的雙盤儲罐外浮頂安裝施工。5月4日，塔里木油田油氣運銷部研發(fā)的管道收球筒清污裝置獲國家發(fā)明專利授權。在管道清管作業(yè)中，由于收球筒較長、里面充滿可燃氣體，使用防爆鐵鍬只能清理收球筒門口部分污物，無法深入內部。油氣運銷部技術人員經過反復試驗，成功研制出管道收球筒清污裝置。此裝置通過增加加長桿數量，使清污裝置深入收球筒內部，能夠清除收球筒內部污物。此裝置結構合理、性能穩(wěn)定、操作簡便，適用于輸油氣管道、城市燃氣管道、成品油管道清管作業(yè)，符合國家及石油行業(yè)相關技術規(guī)范要求。目前，管道收球筒清污裝置已在油田成功應用，提高了收球筒清理效率。殷紅軍：工程師，大學本科，2005年畢業(yè)于大慶石油學院，主要從事油田地面工程施工組織及技術工法研究， ，189 ，黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)大慶油田工程