0M3储罐制作安装施工方案文档格式.docx
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4.1.1图纸会审和设计交底。
图纸会审应详尽、全面、仔细。
4.1.2根据设计图纸和实际钢板到(订)货情况绘制相关排版图,一般情况下应包括罐底、罐壁、罐顶。
在绘制排版图时应考虑罐顶、罐壁、罐底(部分清扫孔)开孔内容和位置,以及盘梯、小平台的支架及防滑条等罐顶焊缝错开;
同时还应考虑底圈壁板与罐底边缘板之间的焊缝错开至少300mm。
4.1.3施工技术交底。
储罐施工时要进行储罐制作安装技术交底。
4.1.4必要的技术培训,必须的焊接工艺评定。
技术培训包括各种专业人才的培训,如钳工、电工及电焊工,焊接工艺评定要求项目齐全,评定合格。
4.2平面及工装准备
4.2.1进场前应首先绘制施工平面图,图示上应标明场地要求、设备、工装放置场地、施工作业面内容及临设位置。
4.2.2工装的准备工作应在进场之前完成,对于网壳顶储罐的制安应具备以下主要工装:
罐顶板和罐壁板存放和运输胎具、电动葫芦及控制柜、提升立柱、胀圈、手段用料及运输、吊装机具。
4.3设备(材料)验收
4.3.1严格验收
(1)钢板应逐张进行外观检查,其质量应符合现行国家相应钢板标准的规定。
(2)规格、型号、数量、编号应正确。
(3)标识,材料的堆放应分门别类,并按规定做好标识,保证其处于自然状态。
(4)所有进库的材料、配件都必须有产品合格证及质保书,并符合相应国家现行标准规定,严禁不合格材料进入施工现场。
4.3.2妥善保管
(1)按ISO9001管理程序使之处于受控状态
(2)提供良好的环境分门别类予以储存
(3)经常检查并予以适当的维护
(4)材料发放时应做好详细的发放台帐,符合可追溯性要求。
4.4储罐基础验收
4.4.1储罐基础的验收一般应有监理(或业主)、基础交出单位和基础接收单位一起验收,验收完成并合格后办理基础移交手续,并各方签字。
4.4.2储罐基础应按基础设计施工图、GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》及《石油化工钢制储罐地基及基础施工及验收规范(SH3528-93)》的规定进行复查验收,有关详细技术要求见附表。
5.施工技术措施
5.1网壳顶储罐电动葫芦提升倒装施工工艺
5.1.1提升工艺(见图3-1-1)
(1)、本工程储罐壁板和顶板采用倒装法施工,汽车吊车、叉车辅助壁板围板、底板和顶板铺设,V20000m3储罐利用罐内周边等分均匀设置32条Φ219x8提升桅杆,胀圈采用[25b、20#,提升动力为20T电动葫芦32台。
胀圈与胀圈之间连接采用焊接固定,每条接头处加三块加强块,防止接头开裂或变形,桅杆沿圈周边等分均匀布置,每条桅杆底圈同底板焊接固定,作八字形加强撑,底板中心处立中心桅杆一条,桅杆顶部焊连接盘,每一根周边桅杆都用钢丝同连接盘连接拉紧。
电动胡芦挂在桅杆吊耳上,垂吊钩挂在吊胀圈吊环上,接紧后尽量保持起重链处于竖直状态,电动葫芦控制柜放置于底板中心部位,葫芦电源线沿钢丝绳铺设,同控制柜连接。
吊装时,由专人统一指挥,操作控制柜,另有两人在起吊过程中负责检查起重链的受力情况,最大限度的保证起重链受力均匀;
质安员要在班前、班后认真检查、监督。
(2)、桅杆抗拉强度核算
桅杆的外形尺寸为:
φ219×
8mm,L=400cm。
其惯性矩为:
I=π(21.94-20.34)/64=2953.9cm4
截面积为:
A=π(21.92-20.32)/4=50cm2
a、其柔度λ=μL/(I/A)1/2
b、=0.7×
400/(2953.9/50)1/2=36.43
c、由欧拉公式计算其临界应力为:
σcr=π2E/λ2=3.142×
2×
105×
106/36.432
=1560128 N
=159196kg
稳定安全系数nc取3,则σ=σcr/3=53065kg
桅杆的承载应力为53.06吨,故安全。
(3)、吊耳的选择:
现场根据计算采用2层12毫米钢板对焊,首先采用单块12mm钢板计算载荷,计算如下:
a、抗拉强度计算
σ=N/S1σ≤[σ]
σ=16000*9.8/(50*12)=130N/mm2
Q235B钢材的抗拉强度为375~460N/mm2,取最小值[σ]=375。
σ≤[σ]
式中:
σ――拉应力
N――荷载
S1――A-A断面处的截面积
[σ]――钢材允许拉应力
b、角焊缝计算
P=N/l×
h×
kP≤[σ1]
P=16000*9.8/(220*12*0.8*4条焊缝)=18.56N/mm2
[σ1]设计上取160N/mm2P<[σ1]
P――焊缝应力
l――焊缝长度
h――焊缝高度
k――折减系数
[σ1]――焊缝允许应力
故吊耳选择2块δ=12mm钢板对焊,完全满足起重需要,保证起重工作的安全。
(4)、提升工艺参数和计算数值
a、V20000m3的提升工艺参数和计算数值
当储罐第九层壁板提升到2米高度时,20吨电动葫芦受力最大。
储罐总重量:
G总=400T
底圈壁板和底板重量:
G1=120T
胀圈和定位板重量:
G2≈5T
实际提升最大重量:
G实=G总-G1+G2=285T
G平均=285/32=8.91T
每台电动葫芦提升重量:
F=G平均/COS18=8.91*1.58/1.5=9.39T
电动葫芦提升安全系数:
σ=1.25
每台电动葫芦提升最大重量:
G最大=σ*F=11.74T(考虑不均匀性)
电动葫芦额定起重载荷:
G额定=20T>11.74T即G额定>
G最大
所以设置32台电动葫芦提升罐体符合V20000m3储罐提升工艺要求;
(5)电动葫芦提升和调整
顶板和顶圈壁板、其余各圈壁板组装焊接完毕后,电动葫芦在控制柜控制下提升罐体前,应先检查和调整各个电动葫芦的倒链松紧程度,尽量保证松紧一致。
提升罐体过程中,若发现有个别电动葫芦提升不均匀,应及时暂停提升,直至将提升不均匀的电动葫芦逐个调整至相同状态再整体提升,保证提升安全和稳定性。
图3-1-1电动葫芦提升倒装工艺原理示意图
5.1.2电动葫芦提升倒装的施工顺序见下表2-1-1
表2-1-1
提升顺序12345678910
各圈板序号10(含罐顶)987654321
电动葫芦提升倒装工艺的主要施工顺序:
底板铺设→顶圈壁板安装→罐顶安装→安装提升立柱及提升装置、预围组焊下圈板(外侧立缝,预留一条焊缝不焊)→提升罐体离底板lOOmm左右,进行各部观察、检查→提升并随时调平→达到对接高度,调整错边量并点焊和组焊预留立缝和全部环缝→落下提升装置→重复以上提升工序,直至罐体完成。
(1)安装施工程序见下表3-1-2
表3-1-2
注:
RT探伤根据施工进度另行安排。
5.2储罐主体结构焊接收缩的放大值确定
由于焊缝的收缩,罐体各部外形尺寸要缩小,在组装时考虑收缩量的影响,在制作下料时,罐体各部外形尺寸应根据各自的特点考虑放大值。
5.2.1罐底板放大值的确定
罐底板排板直径,按设计直径放大0.1%。
故2万M3储罐底板直径放大36mm。
5.2.2罐壁底圈板放大值的确定
影响贮罐底层壁板半径偏差,主要是焊接收缩所致。
收缩值大小与三方面因素有关:
①罐壁底层纵向环向焊缝收缩值δ1;
②罐壁与罐底内外角焊接收缩δ2;
③罐底边缘板与中幅板焊缝收缩δ3。
δ1安装缝收缩值为2mmx10(每圈壁板立缝数量)=20mm左右。
对δ2、δ3根据经验数据连续角焊缝纵向收缩为0.2~0.4mm/m,施工时,先焊壁板与底板角焊缝,后焊底板中幅板焊缝和罐底边缘板与中幅板焊缝,故δ2取0.4mm/m,δ3取0.2mm/m。
δ2=0.4×
π×
36(罐内径)=45.24mm
δ3=0.2×
(36-2×
1.42)=20.83mm
放大率
5.3焊接施工
5.3.1焊接工艺试验
在产品焊接之前必须按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》规范要求进行必要的焊接工艺评定,以验证拟定的焊接工艺的正确性。
我公司已有成熟的焊接工艺评定、可供参考。
5.3.2焊工的培训取证考试
凡参与该工程焊接施工的焊工须经培训考试合格,并取得相应项目的焊工合格证。
进入现场前必须按照《焊工资格评定程序》要求接受IPMT检测中心的焊工技能测试,测试合格的焊工由IPMT质量管理部签发的《舟山世纪太平洋中转基地一期储罐项目焊工资格证》,焊工作业时必须随身携带,以备项目监理、IPMT专业工程师查验。
禁止无证或超位置作业。
5.2.3焊接材料的确定
据图纸要求和焊接工艺评定编制焊接工艺卡,罐体焊接采用手工电弧焊,Q235-B/Q235-B+16MnR焊接材料采用J427,16MnR焊接材料采用J507。
多层焊的层间接头应错开,每层焊完后应即刻对层间进行清理,并进行外观检查,发现缺陷消除后方可进行下一层的焊接。
双面焊的对接接头在背面焊接前应采用碳弧气刨清根,清根后应修整刨槽。
5.2.4焊接材料的使用
焊条设专人负责保管,使用前按下表的规定进行烘烤和使用。
烘干后的焊条应保存在100℃的恒温箱中随用随取,使用时应备有性能良好的保温筒。
焊条超过允许的作业时间后应重新烘烤。
焊条牌号烘干温度℃烘烤时间小时允许作业时间小时重复烘烤次数
J42735012≤2
J50740012≤2
5.2.5焊接环境
5.2.5.1下列任何一种环境下,均不可进行焊接施工:
雨天;
风速超过10m/s(舟山系季节性台风地区,在台风来临之前为了保证施工好的罐体安全,采用将罐体与底板以点焊的形式固定,同时将罐体与基础上的地脚螺栓连接牢固,保证罐体的安全);
天气相对湿度超过90%。
5.2.5.1焊工在施焊前应认真检查焊口组装质量,清除坡口表面及坡口两侧面20mm范围内的泥沙、铁锈、水分和油污,并应充分干燥。
5.2.6焊接参数的确定
根据焊条牌号焊接位置和焊条直径来选用详见下表。
焊接位置焊条直径(mm)焊接电流(安培)
角焊缝Φ3.2100~120
Φ4.0150~170
纵向焊缝Φ3.290~110
Φ4.0120~140
横向焊缝Φ3.295~115
Φ4.0140~160
5.4罐底的制作安装
5.4.1罐底的预制
根据设计要求绘制排版图,并根据排版图放大样核对各尺寸无误后,进行下料,下料采用自动割刀和手工火焰切割。
5.4.2罐底的铺设
(1)底板铺设前其下表面应喷砂除锈后刷二道环氧煤沥青漆,每块底板边缘50mm范围内不刷,由中心向外逐块铺设,边铺设边定位固定。
(2)底板间搭接宽度为50mm,允许偏差为±
5mm,搭接间隙不应大于1mm。
(3)搭接接头三层钢板重叠部分,应将上层底板切角。
切角长度为搭接长度的2倍,即100mm,宽度为搭接长度的2/3,为33mm。
在上层底板铺设前,应先焊接上层底板覆盖部分的角焊缝。
5.4.3罐底的焊接
(1)罐底焊接应采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序。
(2)中幅板先焊短焊缝,后焊长焊缝,焊接时采用焊工分散均布,每条焊缝采用分段退焊进行施焊。
(3)边缘板的焊接首先施焊靠外缘300mm部位的焊缝,在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前,完成剩余的边缘板对接焊缝,采用焊工均匀分布,对称施焊方法。
(4)底板的焊接顺序见下图2-1-3
罐底底板焊接顺序图2-1-3
说明:
A、序号1-6为焊接部位编号。
其中序号1为边缘板靠外缘300mm范围的纵向焊缝;
序号2为中幅板的短焊缝;
序号3为中幅板长焊缝;
序号4为底圈壁板与底板间的T型角焊缝;
序号5为中幅板与边缘板预留的收缩环缝;
序号6(无)
B、焊接顺序1→2→3→6→4→5
5.5罐顶的制作安装
5.5.1罐顶组装程序见下图所示。
罐底划线定位定位挡板焊接顶圈壁板组焊网壳制作安装提升装置设置
剩余9圈壁板组装
罐顶栏杆、平台安装罐顶蒙皮焊接
网壳顶制作安装第一圈加强圈焊接
罐顶组装程序图
5.5.2在铺设好的底板上画出壁板圆周线,在圆周线内外侧焊接限位小方块,用以保证壁板的圆周椭圆度,然后逐块围第一圈壁板,在内侧进行支撑固定,外侧用塞块固定,整圈壁板围好后进行纵缝焊接。
5.5.3顶圈壁板按排板图进行组装,组装焊接后,其上口水平和铅垂的允许偏差应符合下表。
顶圈壁板组焊允许偏差表
名称上口水平水平半径铅垂
允许偏差(mm)263
5.5.4顶圈壁板检查合格后,安装槽钢圈梁。
组装前,应在钢平台上,用弧形样板检查其弧度和翘曲度。
包边弧形板的组焊顺序为:
弧形板对接缝→内部断角焊缝→外部搭接连续角焊缝。
5.5.5顶板组装时,在槽钢圈梁上,划出每块顶板的位置线。
5.5.6上顶板时,按轴线两边对称同时进行。
5.5.7焊接时先焊内侧焊缝后焊外侧焊缝,焊接径向长焊缝,宜采用隔缝对称施焊方法,并由中心向外分段退焊。
5.6罐壁的制作安装
5.6.1罐壁的预制
(1)根据设计要求、施工规范及供料规格绘制排版图,并应符合下列规定:
各圈壁板的纵向焊缝向同一方向逐圈错开,其间距为板长的1/3,且不得小于500mm;
底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离不得小于300mm;
罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于250mm,与环向焊缝之间的距离不得小于250mm;
罐顶加强圈对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离,不得小于200mm;
壁板宽度不得小于1000mm,长度不得小于2m;
壁板坡口形式见下表2-1-7罐壁环向对接接头的组装间隙和下表2-1-8罐壁纵向对接接头组装间隙壁;
板尺寸的允许偏差应符合下表2-1-8和下图2-1-9(见下页)。
(2)壁板卷制后,应立置在平台上用样板检查,垂直方向上用直线样板检查,其间隙不得大于1mm,水平方向上用弧形样板检查,其间隙不得大于4mm。
焊缝位置坡口形式间隙mm焊缝位置坡口形式间隙mm
顶圈与第9圈
环缝
b=2~3顶圈、第9圈纵缝
b=1~3
第8圈与第7圈
第7圈与第6圈
第6圈与第5圈
b=2~3第8圈、第7圈、第6圈、
b=2~3
第5圈与第4圈第4圈与第3圈环缝第3圈与第2圈环缝第2圈与底圈环缝
b=2~3第5圈、第4圈、纵缝第3圈、第2圈、底圈纵缝
表2-1-7图2-1-8
测量部位允许偏差AEB
宽度AC、BD、EF±
1
长度AB、CD±
1.5
对角线之差│AD-BC│≤2
直线度AC、BC≤1
AB、CD≤2CFD
表2-1-8表2-1-9
(2)组装顺序:
A、在第一圈壁板外侧围第二圈壁板,在其中的一条纵缝处留活口,制作接紧装置,其余纵缝进行焊接。
在此同时,在壁板内侧安装胀圈,胀圈用槽钢制作,用来保证壁板的椭圆度及防止顶升时发生变形。
再安装电动葫芦顶升装置。
装备就绪后检查所有机具是否正常,然后准备顶升。
B、启动电动葫芦进行顶升,当壁板顶升到预定高度后就位,收紧拉紧装置,使壁板和上圈壁板对齐,打好塞块,使壁板固定,进行环缝焊接。
C、依次按同样步骤完成全部罐壁的安装。
(3)罐壁的焊接
A、罐壁的焊接,应先焊纵向焊缝,后焊环向焊缝,当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后,再焊其间的环向焊缝,13个焊工应均匀分开,并沿同一方向施焊;
B、焊缝全部焊完后,用弧形板在罐壁内侧测量圆弧度,纠正焊缝凹凸变形。
5.7底圈壁板与罐底边缘板之间的T型焊缝的焊接
5.7.1焊接材料采用J507焊条。
5.7.2焊接时分两组人员分别在里外对称施焊,每组人员8人,沿周圈均匀分布分段退焊,以减少变形。
5.7.3减少焊接线能量也是控制变形量的一个有效手段。
因此在施焊时应按施工图节点Ⅱ的要求采用多道快速焊进行焊接,罐内角焊缝靠罐底一侧的边缘应平滑过渡,咬边应打磨圆滑。
5.8盘梯、附件制作安装
5.8.1盘梯制安
在顶升的同时,在罐壁上按预定位置焊接三角架、侧板,踏步、栏杆等待贮罐主体成形后,沿三角架进行安装。
5.8.2附件安装
(1)附件安装前应进行划线定位,并检查其尺寸无误后方可开孔;
开孔的中心位置偏差不大于10mm,接管的伸出长度不大于±
5mm,开孔接管法兰的密封面不得有焊瘤和划痕,法兰的密封面应于接管的轴线垂直,且应保持法兰面水平和垂直,倾斜不应大于法兰外径的1%,且不大于3mm,法兰的螺栓孔应跨中安装,量油管和导向管的垂直度允许偏差不得大于管高的0.1%,且不大于10mm。
(2)开孔的补强板焊完后,由信号孔通入100~200kPa压缩空气,检查焊接的严密性,无渗漏为合格。
(3)抗风圈梁及地脚螺栓的安装
a抗风圈梁的安装在壁板顶升安装的过程中同步进行。
b地脚螺栓的安装必须在底板焊接完毕之后开始,且在充水试验开始之前安装完毕。
c地脚螺栓应在储罐充水试验满水时,将螺栓拧紧。
5.9底板真空试漏
罐底所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验,试验负压不得低于53kPa,在清理干净的底板焊缝表面涂上肥皂液,无渗漏为合格。
6.施工质量的检测和验收
6.1储罐基础检查
6.1.1基础中心标高允许偏差为±
20mm;
6.1.2环梁每l0m弧长内任意两点的高差不得大于6mm,整个圆周长度内任意两点的高差不得大于12mm;
6.1.3沥青砂层表面应平整密实,无突出的隆起、凹陷和贯穿裂纹,表面凹凸度应符合要求。
6.1.4标注沉降观测点。
6.2焊缝的外观检查
应符合下列规定:
(1)焊缝的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;
焊缝两侧咬边的总长度不得超过该焊缝长度的10%;
(3)边缘板与底圈壁板的T形接头罐内角焊缝靠罐底一侧的边缘应平滑过渡;
(4)罐壁纵向对接焊缝不得有低于母材的凹陷深度,罐壁环向对接焊缝低于母材表面的凹陷深度不得大于0.5mm,凹陷的连续长度不得大于100mm,凹陷的总长度,不得大于该焊缝总长度的10%;
6.3焊缝无损检测
6.3.1标准屈服强度大于390Mpa的边缘的对接焊分缝,在根部焊道焊接完毕后,应进行渗透检测,在最后一层焊接完毕后,应再次进行渗透检测或磁粉检测。
6.3.2厚度大于或等于10mm的罐底边缘板,每条对接焊缝的外端300mm,应进行射线检测,厚度小于10mm的罐底边缘板,每个焊工施焊的焊缝,应按上述方法至少抽查一条。
同时厚度大于或等于12mm的弓形边缘板应两侧100mm范围内按国家现行标准《承压设备无损检测》JB/T4730.1~JB/T4730.6进行超声检查达到Ⅲ级标准为合格。
如果采用火焰切割坡口,应对坡口表面按GB50128-2005中第6.2.9条的规定进行磁粉或渗透检查。
6.3.3底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝和对接罐底板的T字焊缝的根部焊道焊完后,在沿三个方向各200mm范围内,应进行渗透检测,全部焊完后,应进行渗透检测或磁粉检测。
6.3.4罐壁焊缝,应进行下列检查:
(1).纵向焊缝:
1)底圈壁板当厚度小于或等于10mm时,应从每条纵向焊缝中任取300mm进行射线检测;
当板厚大于10mm,小于或等于25mm时,应从每条纵向焊缝中任取2个300mm进行射线检测,其中一个位置应靠近底板;
当板厚大于25mm时,每条焊缝应进行100%射线检测。
2)其他各圈壁板,当板厚小于25mm时,每一焊工焊接的每种板厚(板厚差不大于1mm时可视为同等厚度),在最初焊接的3m焊接的任意部位取300mm进行射线检测。
以后不考虑焊工人数,对每种板厚在每30m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线检测;
当板厚大于或等于25mm时,每条纵向焊缝应100%射线检测。
3)当板厚小于或等于10mm时,底圈壁板除本款1项规定外,25%的T字缝应进行射线检测,其他个圈壁板,按本款2项中射线部位的25%应位于T字缝处;
当板厚大于10mm时,全部T字缝处应进行射线检测。
(2).环向对接焊缝:
每种板厚(以较薄的板厚为准),在最初焊接的3m焊缝的任意部位娶300mm进行射线检测。
以后对于每种板厚,在每60m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线检测。
上述检查均不考虑焊工人数。
(3).根据设计要求所有苯乙烯及苯类储罐增加罐壁底圈、次圈纵焊缝及底圈壁板与次圈壁板之间的环焊缝100%射线检测,合格指标按GB50128-2005.底圈壁板与底板之间的内角焊缝需要进行层间、焊后及水压试验后100%磁粉检测,一级合格;
其他储罐的检测按上述规范执行。
6.4罐体几何形状和尺寸检查
6.4.1罐壁高度的允许正偏差,其值应大于设计高度的0.5%。
6.4.2罐壁铅垂的允许偏差不应大于罐壁高度的0.4%,且不得大于50mm。
6.4.3罐壁的局部凹凸变形不应大于13mm,角变形不得大于8mm。
6.4.4底圈壁板内表面半径的偏差不应大于19mm。
6.4.5罐壁上工卡具焊迹应清除干净,焊疤应打磨平滑。
6.4.6罐底局部凹凸变形的深度不应
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