不锈钢立式储罐施工方法Word文件下载.docx

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⑥顶圈壁板放线。

4

壁板预制

①按图纸及规范要求开坡口、下料。

②按图纸要求滚圆并检查成型情况。

5

顶板预制

①根据施工图确定顶板的块数下料。

②加强筋预制曲率要用弦长为2m的弧形样板检查。

③把顶板放胎具上焊接加强筋

6

包边角钢预制

包边角钢预制后应检查成型质量。

7

附件预制

各附件按图纸要求预制。

8

顶圈壁板制安

①逐张复验弧度（板头处）。

②在已焊对接缝的底板上划出底圈和顶圈一节的组装圆周线。

③安装顶圈组装临时水平支撑支架，每个支架高为400mm。

④对号吊装、点焊并检查圆度，上口水平度、周长及垂直度。

⑤包边角钢、H型钢安装

9

拱顶组装焊接

①临时中心柱和中间支撑圈的安装。

②顶板分块吊装。

③顶板焊接。

10

第一圈壁板安装

①安装壁板并焊接纵缝，留一道活口。

②壁板用夹板机提升。

③环缝点焊。

④活口焊接。

11

抱杆、吊具、组合吊点安装

等分布置吊点并安装抱杆、吊具

12

第三圈至最后一圈壁板安装同上

13

罐壁罐底间角缝的焊接

①按样冲眼点焊。

②加防变形支撑。

14

边缘板与中幅板焊接

分段对称焊接，注意焊接变形。

15

附件安装

按图纸的开口方位划线开孔安装。

16

焊接检验

按图纸要求对焊缝进行无损检验及焊缝的返工。

18

罐壁的严密性和强度试验、拱顶的严密性、强度、稳定性试验

1放水时，必须打开透光孔。

2气温骤变时，注意罐内压力波动。

3注水时要保证基础的沉降率不超过规范值。

5.2.1基础验收

底板安装前，对储罐基础进行复查，核对基础标高、直径、方位、坡度、表面凹凸度等是否符合设计及规范要求。

5.2.2罐体预制

5.2.2.1排板

不锈钢储罐壁板板幅（1.5m×

6m）相对较小，每圈纵向焊缝增加，加上其线膨胀系数又较大，为此由纵缝焊接形成的圆周收缩量也较大。

对纵缝焊接收缩量进行准确估算，是壁板精确排板的前提条件。

纵缝焊接横向收缩量可用下述公式进行计算：

（式5.2.1）

式中：

F—焊缝横截面积mm2，mm；

δ—板厚，mm。

5.2.2.2切割

切割平台与不锈钢钢板间用木方或胶皮隔离，以防止板材表面刮伤、渗碳污染。

不锈钢钢板采用等离子切割，在切割线附近150mm范围内用膨润土加水配成糊状物涂刷，可有效防止切割飞溅污染板材。

5.2.2.3卷板

为防止不锈钢钢板表面在卷板时渗碳污染，原采用镀锌铁皮或薄不锈钢板包裹滚板机辊筒，现改进为用2层帆布包裹。

这样，一是帆布比镀锌铁皮或薄不锈钢板包裹隔离辊筒更简便易行；

二是帆布更为柔韧，可在卷板时避免表面划伤。

帆布表面应注意时常清理，避免附着尖锐物。

另卷板时，应将壁板上有划痕、表面损伤的一面置于底面，即让其为罐壁外侧、不与介质接触的一侧。

5.2.2.4存放及拉运

预制完毕的半成品，在存放及拉运过程中，在胎具上包覆镀锌铁皮或垫不锈钢垫板隔离，捆扎固定采用不锈钢带或镀锌铁丝。

罐壁拉运必须使用专用胎具，其支架曲率应与罐壁一致，以防止变形。

5.2.3罐体组装

5.2.3.1防渗碳措施

不锈钢储罐的组装与普通碳钢、低合金钢材质的立式储罐基本相同，区别主要在于组装过程中针对不锈钢材质采取的若干防渗碳措施。

（1）铆工工具的防渗碳措施。

铆工组对使用不锈钢或木质的工具，

（2）壁板组装限位支墩。

顶圈壁板安装前，在底板上划出壁板组装圆周线，沿圆周均匀布置槽钢支墩，间距300～500mm，上下用不锈钢垫板隔离，支墩与底板点焊，同时将壁板组装圆周线引至支墩上面，并在支墩上点焊60mm高的不锈钢挡块，

5,2,3,2罐底组装

（1）底板按排板图及预制编号、划线位置进行铺设。

罐底采用带垫板的对接接头，铺设时应将垫板一侧先与底板分段点焊、贴紧，其缝隙不得大于lmm。

（2）底板组对采取“由小块到大块”拼装原则，由储罐中心向两侧进行，先组焊短焊缝，再组焊长焊缝，且前道焊缝直至组焊完成并冷却后，方可组焊下道焊缝。

组对时按5±

1mm控制焊缝间隙，将垫板另一侧与底板贴紧，在坡口内按断400mm焊200mm进行点焊固定。

5.2.3.3顶圈壁板组装

（1）在吊车的配合下，按顺序依次将壁板吊装至限位支墩上就位，全部就位后，以壁板组装圆周线为基准，壁板根部用楔子进行限位固定，同时调节罐壁椭圆度和上口水平度。

限位完成后组对纵缝，收尾纵缝暂不组对用手拉倒链收紧，待其余纵缝全部组对完毕并上下盘圆后，切割尾板余量，再进行收尾纵焊缝的组对。

（2）顶圈壁板组对完毕后，所有纵向焊缝同步施焊，为防止焊接收缩使罐壁周长缩小，造成“卡墩”现象，在收尾焊缝组对时应适当放大周长。

纵缝焊接横向收缩量按（式5.2.1）计算，顶圈壁板厚nmm，共有n条纵缝，则放大量ΔL=7ΔH=n×

0.27×

0.577×

n×

n/n≈nmm。

（3）顶圈壁板所有纵焊缝组对完毕后安装胀圈，胀圈用[200槽钢制作，中间用10t千斤顶撑紧，与罐壁接触部分用镀锌铁皮隔离，以防止渗碳，

（4）先将顶圈壁板每条纵焊缝顶部100mm进行满焊，然后进行包边角钢安装。

包边角钢安装时，先将上边缘与罐壁点焊，然后用自制压钳使之与罐壁压紧，再点焊包边角钢下边缘，

5.2.3.4罐顶组装

400m3储罐罐顶较小，可先于地面进行组焊预制。

按排板图将顶板进行拼接，组装时预留一收尾缝最后组焊，先组焊除收尾缝外的顶板焊缝，然后组焊肋筋，再用吊车将罐顶中心提起，进行收尾缝组焊。

罐顶预制完毕后，用吊车吊装就位，进行组焊。

5.2.3.5储罐安装采用电动葫芦提升法，电动葫芦提升法就是在储罐内壁周边均匀设置树立抱杆，通过悬挂在小抱杆顶端的电动葫芦来提升已组装好的罐顶和罐壁的组合体。

倒装法的施工程序是由上而下逐圈组对，逐圈提升直至组装完最后一圈壁板，提升前在壁板上设置强度足够的胀圈，以防止壁板在提升过程中的变形;

400m³

罐体组对焊接采用手工电弧焊。

（2）提升设备安装。

提升机设备在顶圈壁板围板前提前置于罐内，顶圈壁板和罐顶组焊完成后安装就位。

提升机沿罐壁均匀布置且必须保证垂直于地面，下垫镀锌铁皮与底板隔离.

5.2.3.6第二圈至最后一圈壁板组装

（1）围板和纵缝组对。

顶圈壁板组焊完毕后，启动提升装置将罐体提起约200mm，进行第二圈壁板围板，依次组对纵缝，且必须保证上口水平度（收尾纵缝不组对用手拉倒链收紧），同时从收尾纵缝对面起将木楔打紧，使第二圈罐壁与顶圈罐壁贴紧。

（2）罐体提升及环缝组对。

收尾纵缝锁紧后，第二圈罐壁其余纵向焊缝由数名焊工在外侧同时施焊，施焊完毕后打开锁紧装置。

启动提升装置，提升罐体至1m高度停止，在上圈壁板下沿内侧焊接不锈钢挡板，挡板间隔300mm左右均匀分布。

继续提升罐体至环缝组对位置，调整好环缝间隙后锁紧收尾纵缝，使下圈壁板上沿紧贴上圈壁板下沿的挡板。

环缝组对时，收尾纵缝两侧各1m范围内环缝先不组对，待尾板多余部分用磨光机切除并打磨坡口后，再进行收尾纵缝和剩余环焊缝的组对。

环缝组焊完毕后，将胀圈千斤松开，降胀圈降至第二圈壁板最下方，顶紧胀圈。

进行下一圈壁板围板、组对、焊接及提升，直至最后一圈。

5.2.4焊接

5.2.4.1焊接工艺概述

（1）不锈钢储罐罐体焊接采用焊条电弧焊，根据焊接工艺评定选用A102焊条。

（2）小线能量施焊，层间温度控制在100℃以下，减少敏化温度区间停留时间,避免晶间腐蚀。

需要时可强制快速冷却焊道，方法如下：

用海绵吸足水，敷在焊道及热影响区，冷却时勿需敲掉药皮，以防止水蒸气侵入焊缝，待冷却后药皮自行脱落。

（3）罐壁纵向、环向焊缝采取双面焊接，与介质接触的内侧焊缝最后施焊。

（4）针对奥氏体不锈钢易产生焊接变形的特点，采取有效的焊接变形防控措施。

5.2.4.2罐底焊接

罐底焊缝坡口内如存有水汽，应使用压缩空气吹除。

为有效控制焊接变形，在罐底施焊时，除应遵守“先焊短焊缝，后焊长焊缝；

初层焊道应用分段退焊或跳焊法”的一般要求外，还应采取如下措施：

（1）短焊缝点焊固定后作2～3°

反变形，以抵消焊后变形量；

如反变形量不能完

全补偿焊后变形，则将反变形量放大，使焊后出现向上拱起的变形，便于焊后用木锤敲击焊道矫正变形，如图5-11所示。

组对完毕后，施焊前，用镀锌钢管垫于焊道垫板下使其隆起2～3°

，用木锤轻敲坡口两侧，作适量角变形

图5-11短焊缝反变形矫正示意图

（2）罐底长焊缝作反变形后加装反变形压杠，强制施加反作用力来抵消焊接变形，如图5-12所示，反变形压杠两端楔入木楔，中间采用不锈钢垫板与底板隔离。

5.2.4.3罐壁纵缝焊接

（1）纵缝焊接顺序。

罐壁纵缝采用V型坡口，双面焊接，先焊外侧后焊内侧。

因纵缝两端极易出现外翘变形，造成环缝T字缝处组对困难，因此可在纵缝两端各留出150～200mm不焊，待环缝组对完毕后，再与T字缝一起焊接。

外侧焊接时，先从罐壁纵缝中间位置向上焊接，再由纵缝下部向中间位置焊接。

内侧焊接前，先进行清根，清根深度控制在板厚的1/3～1/2间，使内外两侧填充金属量基本相当，以消除焊接角变形；

且清根坡口根部应保持一定宽度，以避免焊接形成内部未融合。

（2）纵缝焊接操作手法。

采用灭弧焊，焊条与壁板成90°

，收弧时要慢，填满弧坑，成月牙型收弧。

每次引弧、灭弧时间间隔要控制好，应保证上一熄弧点变为暗红色前，进行下一点引弧焊接，下一焊点压盖住上一焊点的3/4，以防止出现热裂纹及弧坑裂纹。

（3）纵缝焊接防变形措施。

顶圈壁板纵缝和每圈壁板收尾纵缝焊接时，应在罐内侧设三道弧板进行加强，以防止产生焊接角变形。

弧板采用10mm厚不锈钢板制作，与储罐内壁弧度一致，与焊缝接触处留弧形空隙以便内侧焊接时通过。

（4）纵缝焊接参数。

见表5-1。

表5-1纵缝焊接参数表

母材材质

规格

（mm）

焊层

直径

电流

（A）

电压

（V）

焊接速度

（cm/min）

层间

温度

（℃）

备注

S30403

（304l）

6～10

外侧打底

Φ2.5

70～80

15～18

8～10

——

灭弧焊

外侧填充、盖面

Φ3.2

90～100

20～22

10～12

≤100

内侧封底

85～100

5.2.4.4罐壁环缝焊接

（1）环缝坡口型式。

储罐环缝焊道长，总体收缩量大，受力复杂，不易控制，焊接角变形量随板厚的增加增大。

根据板厚情况开设不同的坡口，板厚δ≤8mm时，开单V型内坡口；

板厚δ≥10mm时，开K型坡口。

K型坡口在焊缝两侧熔敷金属填充量相当，有利于消除焊接角变形；

且焊缝熔敷金属填充量小于单V型坡口，可节省焊材用量。

（2）环缝焊接顺序。

环缝采取多层多道双面焊，先焊外侧后焊内侧，外侧焊完后在内侧坡口清根。

焊工均匀分布，沿同一方向施焊，打底、填充焊道宜采取分段退焊。

环缝的焊接变形主要依靠合理的焊接顺序来控制，其具体施焊顺序参见表5-2。

表5-2环缝焊接顺序

坡口形式

焊接顺序

δ≤8mm

单V型内坡口

δ≥10mm

K型坡口

（3）环缝焊接操作手法。

短电弧、少摆动、窄焊道、快速焊、多道焊，运条方向与行走方向成85°

。

（4）环缝焊接参数。

见表5-3。

表5-3环缝焊接参数表

65～80

连弧焊

90～110

22～24

内侧填充、盖面

5.2.4.5大角缝焊接

先焊内侧角焊缝，再焊外侧角焊缝。

打底焊由数名焊工沿周向均布同向施焊。

5.2.4.6焊接防渗碳及防飞溅措施

（1）为防止焊接作业过程中渗碳，焊工用刨锤、钢丝刷、扁铲皆为不锈钢材质；

焊接地线也用不锈钢板与罐体过渡连接；

打磨片、切割片采用铝基不锈钢专用产品。

（2）为防止焊接飞溅沾污钢板表面，坡口两侧150mm范围内用膨润土加水配成糊状物涂刷。

此方法较使用成品防飞溅剂可节约大量成本；

又克服了涂刷白垩粉干燥后现场飞尘多、易对施工人员眼睛和皮肤造成伤害的缺点。

（3）除顶圈壁板外，其余各圈壁板纵缝外侧焊接时，与上圈壁板紧贴。

为防止焊接过瘤及飞溅损伤上圈壁板母材，在两层壁板间塞0.75mm镀锌铁皮进行隔离。

5.2.5附件安装

直梯、开孔接管等附件安装在罐体组焊完成后进行，注意控制位置及尺寸。

5.2.6充水试验及沉降观测

（1）充水试验前所有附件及其他与罐体焊接的构件，应全部完工，并检验合格。

（2）充水试验前对试验用水进行检测，氯离子含量不超过25mg/L。

（3）充水试验及沉降观测按GB50128-2005规定执行。

5.2.7内壁表面处理

不锈钢储罐因其存储化工原料及产品的特殊性，对其内壁粗糙度和耐腐蚀性能有较高的要求，所以应对内壁进行抛光和酸洗钝化等表面处理。

5.2.7.1抛光处理

（1）抛光处理时机。

不锈钢储罐采用倒装法施工，为提高工效，抛光处理应在每圈壁板组焊及探伤完成后进行。

应合理安排施工工序，给抛光工序施工留有足够的时间和空间，使其尽量在每圈罐壁提升前完成，以减少重复作业量和高空作业量。

（2）机械抛光流程。

本工法采用手持式机械抛光，流程为粗抛→细抛→精抛。

每道工序使用工具及所需达到的表面粗糙度要求，详见表5-4。

表5-4所需达到的表面粗糙度要求

抛光工序

所用工具（材料）

工具型号

表面粗糙度要求

粗抛

金刚砂轮

80#～120#

Ra1.2um

细抛

金刚砂轮、千叶轮

180#

Ra1.0um

精抛

第1遍

纤维轮＋抛光膏

240#

Ra0.8um

第2遍

320#

Ra0.5um

第3遍

布轮＋抛光膏

—

Ra0.4um

（3）抛光操作要点。

抛光前要仔细调整抛光轮平衡度，否则无法保证抛光质量。

当换用不同型号的抛光轮时，抛光方向应变换45°

～90°

，这样前道抛光工序留下的条纹印记即可分辨出来。

（4）抛光检测。

检测采用袖珍式粗糙度检测仪TR101进行。

各部位检测点数不得低于设计要求，检测值不超过给定值为合格。

5.2.7.2酸洗钝化

（1）酸洗钝化处理时机。

酸洗钝化在充水试验完成后进行。

（2）酸洗钝化方式及流程。

酸洗钝化采用封闭循环喷淋方式进行，喷淋管线采用与储罐同材质的不锈钢制作，喷淋头采用耐酸碱塑料喷头，喷淋装置在罐内组装，成十字形，从罐顶中心的放空口吊起，安装至指定位置。

通过管线将加药槽、耐酸碱泵和储罐连接起来，形成闭合的系统，冲洗用水为系统提供的脱盐水。

流程为：

水冲洗→碱洗→中和、水冲洗→酸洗→中和、水冲洗→钝化→水洗→排污。

（3）酸洗钝化各工序操作及检测要求。

见表5-5。

表5-5酸洗钝化各工序操作及检测要求

工序

目的

操作步骤

检测项目及合格标准

水冲洗

清除表面的灰尘及附着物

启动清洗泵连续向系统注水,当水达到一定的量后停泵,在无泄漏的情况下尽量迅速将水排掉

浊度，1次/15min，达到三级标准（肉眼看不到混浊物；

水质清澈透明），为合格

碱洗

去除表面的油脂

将碱洗药剂按配比量随水溶液通过清洗泵加入到系统中，在循环清洗过程中用蒸汽加热；

碱洗药剂：

1.5%氢氧化钾+0.5%磷酸氢二钠+1%有机磷钠+0.5%脂肪醇聚氧乙烯醚+0.5%烷基苯磺酸钠；

温度：

80-850℃；

流速：

0.05～0.5m/s；

时间4～6h

中和、水冲洗

将碱中和，冲洗掉残留物质

将碱洗废液用（2%硝酸）中和后排掉，然后用清水冲洗至水透明

PH值，7，合格

酸洗

将锈斑、氧化皮等除去，以得到清净的表面，使利于钝化处理的进行

在清洗系统的循环下，回路内挂好腐蚀试片；

用清水配含有缓蚀剂的酸溶液，然后将其注入配液槽，再通过清洗泵向系统内清洗；

酸洗药剂：

6%硝酸+1%酸性缓蚀剂VCAH-IV+2%氯化亚锡+1%氢氟+3%磷酸；

常温；

时间2～3h

[H]+浓度，[Fe]3+浓度，1次/30min；

当[H]+两次测量值不大于0.2%及[Fe]3+浓度小于300mg/L时，合格

将酸中和，冲洗掉残留物质

用氢氧化钾（5%）中和酸洗剂，然后迅速排放，再用清水冲洗至水透明

PH值，1次/30min，7～8，合格

钝化

钝化处理，以保护金属表面不生成二次浮锈

用烧碱调清洗液的PH值；

药剂：

3%钝化剂VCD-III；

40～600℃；

时间：

4～6h；

蓝点检验，用1g氰化钾加3ml（65%-85%）硝酸和100ml水配制成溶液（宜现用现配）。

用滤纸浸渍溶液贴附于待测表面或直接将溶液涂于待测表面，14s内观察表面显现蓝点情况

PH值，1次/h，10左右，合格；

蓝点检验，有蓝点为不合格

水洗

水洗铁离子含量达到要求

钝化后达到蓝点检测合格后再进行水冲洗，用脱盐水洗直至铁离子含量达到工艺要求

[Fe]3+浓度，1次/h，小于100PPB为合格

6材料与设备

6.1主要施工机具、设备总需要量

见表6-1。

表6-1主要施工机具、设备清单

序号

名称

规格型号

单位

数量

电动倒链

5t

台

卷板机

WII40-2500

逆变式弧焊机

ZX7-500S/ST

等离子切割机

KLG-200H

焊条烘干箱

BHY-100

水准仪

射线探伤机

外协

风速仪

红外测温仪

汽车吊

16t

25t

卡车

8t

辆

螺旋千斤顶

30t

手拉倒链

轴流风机

1.2KW

真空箱

1000×

300×

200

个

17

真空泵

2X-2

试压泵

YZ-25

19

坡口机

GD-20

20

空气压缩机

XW-0.36/8

21

直流变压器

6～36V

22

角向磨光机

180

23

125

24

25

粗糙度检测仪

TR101

26

便携PH计

STARTER300

27

加药槽

酸、碱各1个

28

耐酸碱泵

6.2技术手段措施用料

表6-2主要技术手段措施用料清单

胀圈

[200槽钢

套

壁板托架

[100槽钢、Φ114钢管

槽钢垫敦

[100槽钢、6mm不锈钢板

加减丝

Φ50圆钢

底板压杠

[100槽钢

加强筋板

不锈钢板1500×

200×

10mm

块

加强弧板

不锈钢板1000×

400×

R=5250

不锈钢档板

100×

不锈钢撬杠

Φ30圆钢　L=1000mm

根

不锈钢刨锤

Φ30圆钢

不锈钢钢丝刷

Φ125/Φ180

铝基切割片

片

铜锤

18磅

把

木锤

16磅

木楔

50×

150mm

100

镀锌钢管

Φ34

m

60

胶管

2寸

50

镀锌铁皮

0.75mm

m2

电缆盘

温度/湿度仪

-20～40℃

膨润土