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GB3323-87
JB4730-97
无损检测合格级别
RT-Ш
RT-Ш,MT-Ⅱ
壁板带数
7
10
二.编制依据及计划
1.编制依据
〈1〉华陆工程公司设备图纸,图号:
〈2〉《圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》(GBJ128-90)
〈3〉《钢结构施工及验收规范》(GBJ205-83)
〈4〉《现场设备、工业管道焊接施工及验收规范》(GBJ50236-98)
〈5〉《钢熔化焊对接接头射线照相及验收规范》(GB3323-87)
〈6〉《化工设备、管道防腐工程施工及验收规范》
2.施工机具计划
依据本工程特点和现场实际情况及具体施工方法,需用施工机具见表1-2
3.劳动组织
施工劳动力见表1-3
主要施工机具表1-2
名称
规格
数量
备注
汽车吊
25t
1台
剪板机
Q11,20*2500
三轴卷板机
W11,20*2000
直流焊机
AX7
4台
30KW
交流焊机
BX3-1-500
10台
烘干箱
300℃
空压机
V-6/8
碳弧气刨用
卷扬机
8t
2台
倒链
16t
10t
16台
千斤顶
20t
半自动切割机
100
水泵
充水试验用
真空箱
1套
底板严密性实验
无齿锯
X射线探伤机
砂轮机
坡口加工
轴流风机
通风用
拱顶罐施工人员表1-3
工种
人数
铆工
20
队长
1
电焊工
18
技术员
起重工
8
其他
4
油工
6
气焊工
钳工
2
电工
通风工
12
探伤工
4、施工进度计划
为保证在2003年5~8月份完成罐区施工任务,要求材料供应必须在4月底供齐。
基础应在5月中旬交工,具体施工进度计划见表1-4
第二章罐体预制
一、材料检验
拱顶罐为用板材制作的规则设备,对钢材质量要求较严。
除质量性能符合要求外,双定尺钢板还要求板面整齐,尺寸准确。
1、所有到货材料和附件,应具有质量合格证明书;
当无质量合格证明书或对质量合格证明书有疑问时,应对材料和附件进行复验,确认合格后方可使用。
2、材料到货后,报监理单位复验;
钢板必须逐张进行外观检查,表面不得有气孔、裂纹、夹渣、折痕、夹层、钢材边缘不得有重皮。
钢板表面锈蚀减薄量。
划痕深度与钢板实际负偏差之和,应符合下列标准:
表2-1
钢板厚度(mm)
允许偏差(mm)
6~7
-0.6
8~25
-0.8
二、罐顶板预制
拱顶罐顶板由厚度为6mm钢板和扁钢加强肋两部分组成。
总量68t,在现场用胎具,楔子等加工制作
1、施工准备:
⑴样板制作:
根据设计图样所给定的拱顶罐罐顶板的曲率半径(分别为R25200,R9120)选用0.5~0.75mm镀锌铁板放样制作内弧和外弧样板各一个。
样板的弧长R25200不得小于2m,R9120不得小于1.5m。
样板必须尺寸精确,并经质检员检验,确认合格后,方可使用。
⑵胎具的制作、检查、修整
拱顶板胎具,应根据图样规定的拱顶曲率和单块拱顶板尺寸制作;
用弧形样板检查合格后方可使用。
胎具在现场就位后,应找正并垫置道木或型钢,保证胎具的稳定性。
当样板同胎具最大间隙超过1mm时,应予修整。
⑶依照拱顶的曲率和顶板的外形尺寸,使用型钢制作凹面形简易支架,用以堆放成型的顶板。
2、排板下料
1.在平台板上,按图样给定尺寸和计算尺寸。
放出单块顶板的大样图,复核确认符合要求后,在主要控制部位打上洋冲眼。
并加以标注。
2.根据钢板的实际尺寸进行排板。
排板时应保证任意想邻焊缝的间距,不得小于200mm。
单块顶板本身的拼接,可采用对接或搭接。
3.根据排板图上每块板的实际尺寸制作样板。
直接在钢板上号料。
复核无误后,使用氧乙炔手工气割,切割后的板边缘应清除氧化皮,用砂轮机打磨整齐。
3、组对和焊接
单块顶板本身的拼接,原则上应使用对接接缝,接缝的间隙应大于或等于2mm,首先把单块顶板组对成型,进行密集定位焊,然后按如图ⅠⅡⅢⅣ的孙许进行焊接,焊缝长度超过1m时,应采用分段倒退焊,防止焊接变形,对接焊缝均要求双面焊。
Ⅰ
ⅢⅣⅡ
图2-1单块顶板焊接示意图
当采用搭接接头时,搭接宽度应大于25mm,组对定位焊成型后,先焊内侧的间断角焊缝,后焊外侧的连续角焊缝,焊接顺序与对接相同。
顶板发生焊接变形时,应用大捶进行平整,局部凸凹度不得大于6mm。
4、上胎成型
拼接好的单块顶板,应在胎具上,用上胎架或楔子、大捶等工具把钢板压合成型,同时定位焊接扁钢加强肋,先焊接扁钢搭接立缝和对接角立缝。
然后按图样的焊接要求从里向四周分段进行间断焊。
间断焊的焊缝长度为100mm,间距200mm,焊脚高度6mm,两面焊肉应互相错开。
加强肋所用扁钢,应进行成型加工。
用弧形样板检查,及间隙不得大于2mm,加强肋的拼接应搭接,其搭接长度不得小于加强肋宽度的2倍,加强肋之间的焊接全部为连续焊,焊肉高度不小于5mm。
5、检查及堆放
单块顶板成型后,用弧形样板检查,其间隙不得大于10mm,不得有漏焊部位,焊缝外观检查应符合要求。
检查合格后,进行刷油,编号,并做出相应标记,放置在预先做好的支架上。
三、罐壁板预制
拱顶罐壁板厚度为7~18mm,总重达640t,占拱顶罐总量的一半。
预制工作不复杂,但施工质量要求较高。
1、施工准备
1、在现场选取开阔地安放卷板机,卷板机应找正、放平、固定并经试用完好。
(具体位置见预制场地平面图)
2、根据壁板的曲率半径,分别制作内外弧形样板,其10000m3,罐壁样板弧长不小于1.5m,确认符合要求方可使用。
3、用型钢制作钢板支架,其上表面要求平整,规格4000*1800mm。
高度依卷扬机的安装高度确定。
4、制作卷板机后面的弧面胎架,弧面曲率以壁板的曲率半径而定。
如图,h1与卷板机前支架最低点同高。
其他尺寸:
L×
B×
H按10000m3考虑。
可选用7000×
1800×
3500mm
5、制作壁板端部预弯的垫模,长度取1800mm,厚度取δ=40~50mm。
6、绘制排板图并符合下列规定:
1各圈壁板纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开,其间距宜为板长的1/3,且不得小于500mm。
2底圈壁板的纵向焊缝与罐体边缘板对接焊缝之间的距离不得小于200mm。
3罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝2米的距离,不得小于200mm,与环向焊缝这之间的距离不得小于100mm。
4包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离不得小于200mm。
5V5003A/B壁板宽度不得小于1000mm,长度不得小于2000mm;
V5001壁板宽度不得小于500mm,长度不得小于1000mm。
2、下料与坡口加工
1、根据每带壁板的设计尺寸,使用半自动切割机进行切割下料。
各带板下料周长应比设计周长多300mm以作活口处理。
下料后尺寸的偏差应符合表2-2的规定。
2、切割后,应清除氧化皮等杂物,并按图样规定加工坡口,具体要求见表2-3。
壁板尺寸偏差(如图2-3)表2-2单位:
mm
测量部位
板长AB(CD)<10m
板长AB(CD)>
10m
高度AC,BD,EF
±
1.5
长度AB,CD
对角线之差AD-BC
≤2
≤3
AC,BD直线度
≤1
AB,CD直线度
AEB
CFD
壁板的坡口型式和尺寸表2-3单位:
壁板厚度和坡口尺寸
壁板纵向立缝
壁板环向横壁
当δ=7~9mm时
α1=35°
2.5°
b1=1±
α2=50°
+5°
b2=1±
当δ=10mm时
21
α1
bδδ
内侧
δ
内侧
α2
b2
当δ=12~18mm时
α1=30°
2.50
50
b=2±
bδ
b
3、卷制成型及摆放
⑴下料合格的壁板,用人工在垫模上将两端预弯,并在吊车的配合下。
进行卷制。
制卷时用样板检查调整,保证与胎架基本吻合。
⑵卷制成型后,应立置于平台上用样板检查。
垂直方向上间隙不得大于1mm。
水平方向上其间隙不得大于4mm。
⑶检查合格的壁板,先编号作出标记,然后立放在固定平台上靠紧摆放,同规格成批壁板放好后,用角钢等点焊成整体,防止变形。
四、罐底板的预制
V5001A/B罐底板分中幅板和边缘板,总重72t。
其中中幅板厚8mm。
边缘板厚12mm;
V5001底板δ=8mm。
1、绘制排板图
排板图应首先考虑钢板尺寸,并符合下列要求。
⑴罐底的排板直径,按设计直径放大0.1%~0.2%。
⑵中幅板的宽度不得小于1000mm,长度不得小于2000mm。
⑶边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸,不得小于700mm。
⑷弓形边缘板的对接接头,宜采用不等间隙,外侧间隙6~7mm,内侧间隙8~12mm。
⑸底板任意相邻焊缝之间的距离,不得小于200mm。
2、按排板图所确定的每块板的尺寸,直接在钢板上下料,并用记号笔或毛笔编号,作出明显标记,集中堆放。
3、弓形边缘板,应按设计尺寸进行下料加工,其尺寸允许偏差见表2-4。
项目
允许偏差(mm)
宽度AC,BD,EF
对角线不等差
3
五、构件预制
1、抗风圈,加强圈、包边角钢等弧形构件的加工预制,应使用卷板机滚制,成型后,用弧形样板检查,其间隙不得大于2mm。
放在平台上检查时,其翘曲变形不得超过构件长度的0.1%,且不得大于4mm。
2、热煨成型的构件不得有过烧、变质现象。
其厚度减薄量不应超过1mm。
第三章罐体及附件安装
一、基础验收
1、基础施工单位,应提供基础竣工文件,其内容包括,中心座标及尺寸偏差等检查记录,经有关检查人员确认合格准予交工的证明书及其他有关文件
2、使用水平仪复查基础各部尺寸,符合下列规定为合格。
1、基础中心标高允许偏差为±
20mm。
2、环梁基础表面。
每10m弧长内任意两点的高差不得大于6mm,整个圆周长内任意两点的高差不得大于12mm。
3、沥青砂层表面应平整密实,无突出的隆起,凹陷及贯穿裂纹。
V5001罐基础沥青砂表面凹凸度允许偏差值25mm,其测点数及范围如下:
10000m3罐基础,在以基础中心为圆心,以0.25D、0.5D、0.75D为直径画同心圆,将圆周分为8、16、24等份,测同一圆周上的等分点,其测量标高与计算标高之差不得大于12mm。
V5001罐基础,从基础中心向基础周边拉线测量,表面每100m2范围内测点不得少于10点,基础表面凹凸度允许偏差不得大于25mm。
二、罐底组装
底板铺设应按罐底排板图进行,用25t吊车配合施工。
1、检查所有成型的罐底材料,如有凸凹及波浪变形现象应予矫平,以减少焊接变形。
2、底板铺设前,其下表面应除锈,并涂刷防腐涂料,但每块底板边缘50mm范围内不刷。
3、底板铺设应从基础中心开始,沿十字中心线,先铺中幅板的中心条板,在依次铺相邻两侧条板,弓形边缘板或边幅板应在中幅板铺设完毕后进行,其搭接宽度的允许偏差为±
5mm,搭接接头三层钢板重叠部分,应按设计图纸要求进行切角处理。
如图3-1
4、罐底板铺排后,应进行定位焊,并保证上、下两板搭接部分彼此贴紧,定位焊间距,中幅板为800~1000mm,边板为200~500mm,定位焊长度不小于50mm,中幅板与边缘板也应进行适当点焊,边缘板对接焊缝的垫板,应按图样要求,首先与一边缘板焊接成一体,铺设就位后,再与另一边缘板贴紧定位焊接。
5、罐底焊接前,应编排总体焊接顺序,选用收缩变形最小的焊接工艺进行施焊。
1、焊接为手工电弧焊,焊条直径一律选用φ3.2mm,焊接电流选用100~120A。
2、中幅板焊接,应先焊短焊缝,后焊长焊缝,初层焊道采用从中间向两边分段退焊或跳焊法,罐底的焊接顺序如图3-210000m3罐底板
1413
16
1089
15
4213
756
17
1211
3、边缘板的焊接,应符合下列规定
首先施焊靠外缘300mm部位的焊缝,剩余的对接焊缝,应在罐底与罐壁连接角焊缝焊完后,在边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊之前进行焊接。
边缘板对接焊缝应有八名焊工均布同时施焊,收缩缝的焊接,应采用分段退焊或跳焊法。
罐底焊接完毕,应保证底板无较大变形,并经检查员共检确认合格,方可进行下道工序的施工。
三、罐体组装
根据我公司的施工经验和现实条件,拟定3台拱顶罐罐体采用均布立柱倒装施工方法。
均布立柱倒装法,是在罐内对称设置小立柱,用倒链提升焊完的上层罐体进行倒装的施工方法,其组对焊接等,同气体顶升法完全相同,基本原理如图示。
(图3-13)
(1)组装最上层壁板和包边角钢,找正焊接后,安装中心柱并加拖拉绳锚固,组装拱顶板。
(2)沿外圆周组装其下一层壁板,预留活口一道、组焊完毕后,提升罐体至预定高度,将所围壁板调整就位,并组焊纵环缝。
(3)为保证壁板的组对质量,减少焊接变形,在罐内设置胀圈,胀圈使用槽刚([14a),根据罐体曲率半径制作。
制作成型用弧型样板检查其间隙不大于1.5mm。
(4)在罐内均布安装小立柱及提升装置(设20套),边柱中心离罐壁间距为400mm左右,其底部与底板定位焊固定,上部用拖拉绳锚固,立柱采用Ø
159×
8钢管制作,柱上设10倒链一个,如图3-14
(5)组装其他各层壁板,预留活口应互相错开180°
,用柱上倒链使罐体平稳上升,依次组焊各层壁板。
起吊时应有专人指挥,同步起吊,严防罐体倾斜。
(6)罐体上的管孔和接管及涂漆施工,应在倒装过程中同步进行。
四、附件安装
拱顶罐附件,包括罐体的开孔接管,人孔、、透气孔、呼吸阀、泡沫消防装置、冷却水装置、安全阀、螺旋盘梯等,附件安装应在罐体组装时或成型后进行施工。
1、附件检验
凡以成品或半成品供货的拱顶罐附件,必须带产品合格证和质量证明书,定型产品应随机提供安装和使用说明书,验收发现不合格后,及时提出,由原供货单位负责退换。
2、附件安装
(1)
接管
B
罐体的开孔接管,应根据设计图样及排版图在罐体安装时,先划线定位,待罐体成型后开孔接管及补强板。
短管与壁板的连接形式如图3-15。
开口直径尺寸见表3-4。
加强板
罐壁
焊接高度为焊件中较薄的厚度
图3-15
带有补强圈的接管罐壁开孔直径
表3-4
罐壁和补强板厚度T
罐壁上开孔最大直径B=接管直径+下列常数
T≤7
7<T≤13
13<T≤20
安装后开孔接管应符合下列要求:
①中心位置偏差不得大于10mm;
外伸长度的允许偏差不超过±
5mm。
②补强板的曲率,应于罐体曲率一致。
③法兰密封面应保持平整,不得有焊瘤及划痕,法兰密封面应与接管轴线垂直,其倾斜度不大于法兰外径的1%,最大不得大于3mm,法兰螺栓孔应跨中安装。
(2)罐体盘梯,应按图纸进行制作,充水实验前安装就位。
(3)对做为罐内临时通道的预留孔,在施工完毕后,应堵塞环梁预留孔,充填夯实通道外沥青砂石。
依据土建所编制的技术措施进行施工。
第四章焊接
一、施焊前,按国家现行的《压力容器焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定试验,根据工艺评定试验结果,制订焊接规程。
二、凡参加拱顶罐焊接的焊工,必须经质量检查部门确认已取得相应钢材的焊工合格证,具备焊接资格。
三、焊接设备(电焊机等)应满足焊接工艺和材料要求。
本工程所用的焊材主要为422,焊条使用前,应按产品说明书进行烘干。
四、定位焊及工卡具的焊接,应由合格焊工,按正式焊接工艺施焊,定位焊的长度应大于50mm。
五、焊接前应按要求检查组装质量,清除坡口面及坡口两侧20mm范围内的泥砂铁锈,水分和油污,并应充分干燥。
六、在下列环境下,应有可靠的防护措施,否则禁止焊接。
⑴雨天或雪天
⑵风速超过8m/s(五级风)
⑶大气相对湿度超过90%
第五章检查和验收
一、焊缝的外观,质量应符合下列规定;
1、焊缝表面及热影响区,不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。
2、对接焊缝的咬边深度,不得大于0.5mm,咬边的连续长度不得大于100mm,焊缝两侧咬边总长度,不得超过该焊缝长度的10%。
3、罐壁纵向对接焊缝不得有低于母材表面的凹陷。
罐壁环向对接焊缝和罐底对接焊缝低于母材表面的凹陷深度,应不大于0.5mm,凹陷的连续长度不得大于100mm,总长度不得大于焊缝长度的10%。
4、焊缝宽度,应按坡口宽度两侧各增加1--2mm。
5、
表5-1
对接焊缝的余高,应符合表5-1的要求。
板厚δ(mm)
罐壁焊缝余高
罐底焊缝余高
纵向
环向
δ≤12
≤2.0
≤2.5
12<δ≤12
≤3.0
≤3.5
6、对接接头的错边量与组装时的要求相同。
7、焊接后,焊缝的角变形用1m长的弧形样板检查,应符合;
当板厚δ≤12mm时,角变形不大于10mm
当板厚δ>12mm时,角变形不大于8mm
二、焊缝的无损探伤及修补
1、无损探伤:
在外观检查合格后,由具有相应的无损探伤资格证书的人员进行。
射线探伤按《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323-87)规定进行,达到Ⅲ级及Ⅲ级以上合格,渗透探伤按有关常压钢制焊接油罐渗透探伤技术标准的规定进行。
(1)罐底边缘板(厚度分别为8mm12mm)的对接焊缝。
按每个施焊焊工各抽查一条焊缝,在外端300mm范围内进行射线探伤。
由三层钢板重叠的搭接焊缝,在沿三个方向各200mm的范围内进行渗透探伤。
(2)罐壁纵向焊缝
①底圈壁板,当壁厚小于或等于10mm时,在每条纵缝上任取300mm进行射线探伤;
当壁厚大于10mm时,每条纵缝中取2个300mm,进行射线探伤,其中一个靠近底板。
2其他部位的纵向焊缝,对每一个焊工焊接的每种板厚(板厚的差不大于1mm时,视为同等壁厚)在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤后,每种板厚在每30m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线探伤,探伤部位至少有25%在丁字缝处,且每台罐不少于2处。
(3)罐壁的环向焊缝,每种板厚(以较薄的板厚为准)在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤后,每60m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线探伤。
(4)当壁厚大于10mm的壁板的全部丁字焊缝均应进行射线探伤。
(5)射线探伤或超声波探伤不合格时,射线探伤不合格,且缺陷部位距离端部小于
e、罐体上升的过程中,应逐渐收紧活口处的倒链(先上后下),到达预定位置后,两活口同时收紧,使壁板和贴板紧密贴合,进行环缝的找正并均布定位焊后,停止送风、结束顶升。
(12)环缝及内部焊缝的焊接
1焊接前先进行密集点焊后,沿同一方向均布分段倒退焊接。
两活口处环缝应预留1000~1500mm左右,在活口纵缝焊完后焊接。
2壁板内侧焊缝,应在壁板升起后进行焊接(需搭设脚手架铺跳板等),经清根,打磨检查合格后,先焊纵缝后焊环缝,焊接要求与外侧焊缝相同。
3为保证顺利顶升应采取必要措施防止碳渣及药皮等掉入胎板与壁板之间。
(13)底层壁板就位
1分段取下附加壁板,磨平胎板上边缘后,按图3-12在胎板内侧间断焊好挡板,并保留密封胶板。
2清除胶板和底板的所有定位焊缝,并装好涨圈,待上部罐底顶升后,逐渐松开活口处倒链,用千斤顶和涨圈,使最底层带板就位,在找正定位焊后,拆除内侧挡板,按前述顺序焊接环缝及活口纵缝。
(14)其他焊缝的焊接
1在罐体内沿同一方向同时分段焊接罐底板与壁板间的角焊缝,第一层应采用分段退焊或跳焊法。
2焊接边缘板间剩余对接焊缝。
75mm时,应在该探伤长度的两端延伸300mm作补充探伤,仍不合格时,应继续延伸进行射线探伤检查。
(6)10000m3罐底圈壁板与底板的丁型接头的罐内角焊缝,应在充水试验前后进行两次渗透探伤。
2、焊缝及母材的修补
(1)母材上深度超过0.5mm的划伤、焊疤等有害缺陷应打磨平滑;
大漠修补后的钢板厚度,应大雨或等于钢板公称厚度扣除负偏差值。
(2)焊缝内部的超标缺陷在焊接修补前,应探测缺陷的埋置深度。
确定缺陷的清除面,清除缺陷深度不宜大于板厚的2/3。
当采用碳弧气刨时,缺陷清除后应修磨刨槽。
(3)焊缝的修补必须严格按照焊接工艺进行,其修补长度不应小于50mm。
(4)脱衣不为的返修次数不宜超过二次。
当超过二次时须经施工单位技术总负责人批准。
三、罐体几何形状和尺寸检查
罐体组装焊接完毕,充水试验前,需对罐体几何形状和尺寸进行检查,分别符合下列要求:
1、罐壁高度的允许偏差,不应大于设计高度的0.5%,2000m3、3000m3、10000m3拱顶罐壁厚分别为55mm、60mm、70mm。
2、罐壁铅垂的允许偏差应不大于罐壁高度的0.4%,且不大于50mm,2000m3、3000m3、10000m3罐壁厚分别为44mm、48mm、50mm。
3、罐壁的局部凸凹变形,最大允许偏差为13mm。
4、底圈壁板内表面半
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