5万立储罐子午线施工方案.docx
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5万立储罐子午线施工方案
一般
重大
青岛丽东化工70万吨芳烃项目
120D-131~134储罐
罐顶双向子午线网壳安装施工方案
编制:
审核:
批准:
复审:
上海浦东伸钢机械有限公司
中油吉林化建青岛项目部
时间:
2005年12月4日
目录
1工程概况3
1.1简介……………………………………………………………………………………………………3
1.2储罐网壳的主要技术特征3
2设计、施工规范…………………………………………………………………………………………3
3施工准备3
3.1技术准备3
3.2现场准备4
3.3 施工进度和劳动力组织4
3.4主要施工具和工装...............................................................4
4施工原理和程序5
4.1基准水平面确定5
4.2节点及边节点5
4.3施工流程(如下图)5
5材料验收5
6子午线网架安装6
6.1顶圈罐壁验收要求6
6.2锥板安装要求6
6.3安装网杆的准备............................................................6
6.4边节点、及上、下网杆安装.................................................6
6.5蒙皮板安装6
7焊接7
7.1锥板的焊接7
7.2网杆、边节点连接件的焊接.......................................................8
7.3蒙皮板的焊接7
8网壳顶强度和严密性试验8
9质量管理措施……………………………………………………………………………………………8
9.1质量管理体系...................................................................8
9.2质量控制点..................................................................8
10双向子午线网壳结构的吊装……………………………………………………………………………9
10.1基本情况.....................................................................9
10.2网壳结构吊装顺序.................................................................9
10.3起吊工艺要求................................................................10
11交工技术文件…………………………………………………………………………………………10
12施工SHE措施…………………………………………………………………………………………10
12.1HSE方针目标…………………………………………………………………………………10
12.2HSE管理体系…………………………………………………………………………………10
12.3安全教育………………………………………………………………………………………11
13JHA分析………………………………………………………………………………………………………………….11
1工程概况
1.1简介
本次施工的青岛丽东化工70万吨/年芳烃项目四台50000M³储罐采用了子午线网壳罐顶蒙皮采用“人”字排板。
业主:
GS建设;建设地点:
青岛黄岛;
设计单位:
中国石化集团洛阳工程有限公司
网壳设计制造单位:
上海浦东伸钢机械有限公司
储罐本体制造和安装单位:
中石油吉林化建工程股份有限公司;
监理单位:
洛阳石化工程有限公司监理公司。
进度目标:
2005年12月20日交付。
储罐施工方法为正装,施工质量要求为优良。
1.2储罐网壳的主要技术特征
1)网壳主要技术特征:
(1)内径(D=55m),罐体总高度(29.314m),顶圈壁厚10mm,材质Q235-B;网壳中面曲体率半径r=49.5m。
(2)网壳主体由球面上分别以X轴及以Z轴为旋转轴的两组子午线相交而成。
用作罐顶结构的部分是球心角2α=67.498°所对应的球冠。
(3)网壳型号:
SGWQ网壳沿XY及ZY垂直平面的网杆上网格等分数等于44;
(4)网壳杆件全部采用不等边角钢,上网杆采用∠160×100×12,下网杆采用∠160×100×10材质为Q235-B。
两组子午线网杆间采用搭接,搭接面采用连续满角焊。
(5)锥板是网壳的沿边构件,将罐壁与罐顶连成整体。
锥板为一圈厚度22mm,宽度350mm的锥面板,材质为16MnR。
(6)每道网杆的两端采用垫板及连接板将网杆与罐壁及边环梁连成一体;连接件采用钢板组焊而成,材质为Q235-B。
2设计、施工规范
(1)GBJ128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工规范》
(2)SH3046-92《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》
(3)GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》
(4)JGJ61-2003《网壳结构技术规范》
(5)SGWQ-G-3-2001《立式圆筒形钢制焊接油罐双向子午线网壳安装要领书》
(6)SGWQ-G-2-2001《立式圆筒形钢制焊接油罐双向子午线网壳制作要领书》
(7)SGWQ-G-1-2001《立式圆筒形钢制焊接油罐双向子午线网壳施工技术条件》
(8)SG/WQ-G-0001-2004《立式圆筒形钢制焊接油罐双向子午线网壳施工及验收规范》
(9)GB/T5117-95《碳钢焊条》
(10)SH3503-2001《工程建设交工技术文件规定》
3施工准备
3.1技术准备
(1)熟悉施工图纸和有关规范、标准及丽东化工公司的相关规定,如有质疑之处,做好记录和标识,并与相关部门一起进行图纸会审,搞清设计意图及图面内容,对发现的问题及时与设计联系进行设计交底。
(2)根据施工图纸对现场进行实地勘察,了解现场实际情况和已具备的施工条件及不利因素,制定施工程序和方法。
(3)熟悉业主制定的储罐施工质量管理规则和有关施工方面的程序文件,并以此为依据编制施工方案,同时对班组进行详细的技术交底,并形成书面交底记录。
(4)进场的焊工必须是经过培训合格的持证焊工。
3.2现场准备
(1)施工机具和工装进行完好性检查,并运至现场予以合适而安全的放置。
(2)施工人员进行安全教育、熟悉现场情况。
(3)现场做到“三通-平”材料堆放场地的要求。
(4)配备焊材二级库房,如烘箱等设备齐全。
(5)弧形样板制作必须符合图纸要求,安装的工艺装备必须制作准确且经过质检员确认方可。
(6)根据储罐本体施工进度,安排好子午线网壳的日作业计划,做到精心管理、精心施工,满足储罐的总的进度要求。
(7)对油罐施工单位交付的油罐顶圈壁板的测量数据进行复验,确认合格后方可施工。
3.3施工进度和劳动力组织
经理部根据工程需要、工程量、现场实际情况以及施工条件、工程进度等,确定所需人员和进出场时间;具体人员如下:
铆工8人,其中有一名铆工检验员;
焊工15人,其中有一名焊工检验员;
起重工42人,其中有二名起重工程技术人员。
3.4主要施工工具和工装
施工机具
机具名称
单位
数量
备注
履带吊40吨
台
1
8吨卡车
台
1
硅整流电焊机
台
4
砂轮机φ150
台
3
灭火器
台
2
焊条烘干箱ZYHC-100
台
1
焊条保温筒
只
4
配电箱
只
2
水准仪DS1-1
台
1
经纬仪T2
台
1
倒链3吨
台
2
螺旋千斤顶10吨
个
5
麻绳
米
150
盘尺30米
把
1
盘尺15米
把
1
磁力线坠
把
2
手板葫芦6吨
台
42
2施工原理和程序
2.1基准水平面确定
网壳中面与罐壁筒体内表面的交线为一水平圆,以水平圆的圆心为直角坐标原点,通过圆心O的XZ平面称为基准水平面。
本方案提供的各节点竖向坐标值均以该水平面为基准。
2.2节点及边节点
1)上网杆与下网杆相交处,以两角钢外表面的直角转折线的交点定名为节点。
2)网杆直角棱线顺网壳中面延伸与罐壁内表面的交点称为边节点,所有边节点均处在基准水平面上(竖向坐标值均为0)。
3)节点及边节点的编号如图所示。
4.3施工流程(如下图)
施工准备→构件、资质、方案等报验
安装前储罐最上圈简体几何尺寸验收
锥板组对,调整和焊接
锥板验收
上下网杆安装与胎盘连接的组装和检查
上下网杆与胎盘吊装就位
上下网杆与锥板组装
上下网杆与锥板组装的检查
上下网杆与胎盘分离
蒙皮板安装
3材料验收
1)建造网架选用的材料和附件,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,合格后方准使用。
2)焊接材料应具有质量合格证明书。
焊条质量合格证明书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能;低氢型焊条还应包括熔敷金属的扩散氢含量。
当无质量合格证明书或对质量合格证明书有疑问时,应对焊接材料进行复验。
4子午线网架安装
4.1顶圈罐壁验收要求
椎板组焊之前,应对储罐最上圈罐壁上口进行水平度测量;要求如下:
(1)沿圆周每10m弧长上任意两点的水平允差为2mm,整个圆周上任意两点的水平允差为6mm;
(2)(55m)储罐罐壁上口任意点的半径允差为±34mm。
6.2锥板安装要求
(1)安装锥板前应安装支持板,支持板圆周等分严格控制支持板上支持呈33.749±01的斜度;
(2)边环梁安装前先在锥板内表面上画出与罐壁外壁组装的弧线,且在壁板上预先划好锥形板的位置线;组装时罐壁外壁必须根据弧线走,以保证储罐筒体的圆度;
(3)边环梁对接接头与顶圈罐壁纵向焊缝之间的距离不得小于200mm;
(4)边环梁组焊后的仰角允许偏差为0~+1°;
(5)将锥形板逐张地吊在内外支持板上,接口处用锁具固定好。
(6)锥板组焊后应用储罐罐壁的样板检查储罐筒体的圆度,必须保证储罐筒体的圆度符合规范要求;
6.3安装网杆的准备
为了保证下层网杆的安装和起拱高度,在安装下层网杆之前,应以X轴与Z轴的交点为中心,对称临时设置25根竖向支撑杆,在X²轴线方向固定,垂直方向用经纬仪或线坠进行找正,90°方向(Z向)用两根斜杆支撑牢固,支撑杆下端底板与罐底板点焊牢固。
支点的Y向坐标允差为±3mm,X向及Z向坐标允差为±15mm。
6.4边节点、及上、下网杆安装
(1)按照给出的各边节点的弧长值,在罐壁上作各边节点垂线长度为500mm,再用水准仪找出X、Z轴水平基准面,与等分垂线交成十字线,十字中点就是连接件的交点位置,然后分别将A、B、C、D各连接件按编号点焊在位置上,同时检查通过中心的两只连接件是否完全一样。
(2)拼接X方向的第一根长网杆,且按焊接要求焊接完成。
(3)装X方向的第一根网杆着落在中间25根支撑杆上,测量各节点的Y值应为该节点的Y+DY值,差值允许±2mm,25根都测量合格后,网杆两端再边节点与罐壁板分段焊接。
(4)然后分别X方向第二根、第三根以Z轴为对称,两边安装;然后安装Z轴方向的第一根长网杆,节点1与X方向的长网杆节点1重合,依次的节点位置必须重合点焊固定,两端点也与边节点连接件点焊固定,分别用同样的方法,以X轴线为对称轴线两边对称安装点焊。
(5)上、下网杆X、Z、Y+DY值的校对和调整
严格按技术要求中规定的Y+DY坐标值允差±2mm,X、Z轴方向坐标值允差±15mm。
(6)网杆的安装,严禁强力组装。
(7)各节点的坐标值见表1-1
(8)为方便安装定位,(安装要领书)提供了各相邻节点之间弧长。
6.5蒙皮板安装
(1)蒙皮安装前,组焊完毕的网壳结构其节点坐标应符合6.4条的(5)点的要求;
(2)蒙皮,对储罐起密封及传递荷载的作用,因此,蒙皮必须使用平整的钢板;
(3)罐顶蒙皮板采取“人”字形排板,沿着与X轴及Z轴45°角的方向铺设;
(4)先从罐顶开始,与子午线网架成45°铺设蒙皮板,罐顶的蒙皮板在最下方;
(5)蒙皮的材质为Q235-B,板厚为6mm;相邻罐顶蒙皮板钢板之间的搭接宽度不应小于30mm;
(6)蒙皮板焊接后的表面凹凸度,用弦长不小于2米的样板测量,相邻网杆间的最大凹陷量不应超过25mm。
(7)罐顶开孔必须避开网杆所在位置。
5焊接
5.1锥板的焊接
1)锥板的自身对接焊缝应采用全熔合、全焊透的等强度接头,并采用与材质及板厚相匹配的焊接材料与焊接工艺。
2)锥形板与壁板焊接直流焊机均分焊接,且同方向同时焊接。
锥板与罐壁板之间采用双面连续角焊,焊脚高度为相焊件中较薄件的厚度一致。
3)锥板焊接完毕,拆除支撑锥板支持板,打磨壁板内、外焊疤与罐壁齐平。
4)锥板预制件之间的对接焊缝应按现行的GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》中的3级焊缝进行检验。
三级焊缝外观质量标准(mm)
项目
允许偏差
缺陷类型
三级
未焊满(指不足设计要求)
≤0.2+0.04t,且≤2.0,每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0
根部收缩
≤0.2+0.04t,且≤2.0,长度不限
咬边
≤0.1t且≤1.0,长度不限
电弧擦伤
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.1t,且≤1.0,每1000.0焊缝不应超过1处
表面夹渣
深≤0.2t长≤0.5t,且≤20.0
表面气孔
每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t,且≤3.0的气孔2个,孔距≥6倍孔径
注:
表内t为连接处较薄的板厚
5.2网杆、边节点连接件的焊接
1)同一条子午线上的网杆现场拼接采用背靠背的搭接,搭接长度不应小于250mm。
在两搭接角钢的端面,沿长肢施以连续满角焊。
沿搭接长度方向的2条缝应采用连续焊,焊脚高度不应小于3mm。
搭接处不得有尖角突起。
2)网杆角钢的杆端与垫板、垫板与储罐之间采用连续满角焊。
3)上、下网杆的焊接严格按焊接技术要求的规定的焊接形式,应从中心顶部向四周焊接,在焊接过程中逐步拆除中间支撑杆。
4)边节点连接板应紧贴下网杆的长肢,连接板的端部应顶住垫板及锥板,并施以连续角焊,焊脚高度为8mm。
上网杆及下网杆与边节点的组焊如图所示。
5.3蒙皮板的焊接
1)蒙皮板搭接接头只需外侧满角焊,内侧不予焊接;
2)蒙皮周边与边环梁的锥面板搭接,外侧周边采用连续角焊,焊脚高度为4mm,内侧不允许焊接;
3)蒙皮与网壳杆件之间不允许焊接。
6网壳顶强度和严密性试验
网壳顶的强度,稳定性及严密性试验应在储罐进行充水试验时一并进行,试验压力必须达到图纸技术要求的规定。
7质量管理措施
7.1
项目经理:
王忠
质量管理体系
现场经理:
高晓林
安装技术工程师
李鹏
7.2质量控制点
根据工程特点以及监理和质量监督机构的要求,设立工程质量控制点。
对每一控制点,分为A、B、C三个等级。
A级,应由丽东项目管理组、现场监理组、施工承包单位三方专业人员联合检查;
B级,应由现场监理组、施工承包单位两方专业人员联合检查;
C级,应由施工承包单位的质量检查部门进行检查。
对各等级的检查,必须在施工单位的施工队(班组)自检合格之后进行。
对A、B等级的联合检查,必须在施工承包单位质量检查部门检查合格之后进行。
子午线网壳安装质量控制点
序号
质量控制点
控制内容
等级
备注
1
施工图纸会审、设计交底
图纸及其它设计文件是否齐全、坐标及尺寸正确性,设计是否漏项
A
2
施工方案
施工技术质量措施,质量控制点设置;施工标准规范、施工工艺、工序;人力、机具安排
B
3
焊工资格证审查
焊工人员资格
B
4
构件审查
构件出厂合格证或质量证明书;构件的外观及几何尺寸;现场材料标识管理
B
5
储罐最上圈壁板验收
几何尺寸
B
6
网壳安装
边环梁、网杆的形状、几何尺寸等
B
7
交工验收
施工过程的技术资料、质量评定资料审查
A
(1)施工班组必须严格按照工序质量要求施工,焊工应遵守焊接工艺,不得擅自施焊。
(2)施工中每道工序报检,要由质检部门检查合格后才能进行下一道工序。
施工班组、施工员及时填写质量记录、交工资料。
(3)班组长严格按施工规范、施工措施、质量标准和图纸要求组织班组施工。
(4)班组的施工自检记录应由岗长认真、准确、及时地填写。
施工员督促作业班组及时、认真填写施工记录、检查记录是否准确、真实可靠,并及时收集整理交工资料。
8双向子午线网壳结构的吊装
10.1基本概况
整个网壳结构(除蒙皮,锥板外),都在罐底进行组装。
组装的方法为上下网杆按6.4步骤。
网杆与胎盘组装完成后将网杆与胎盘整体提升,网壳结构总重为97吨,起吊重另为110吨。
10.2网壳结构吊装顺序
(1)以离罐底1.1m高度的水平面作为网壳安装的基准水平面,按“D=55m油罐双向子午线网壳安装要领书”的要求,以罐型为根基完成网壳结构的组焊与检验。
(2)在网壳下面设置一圈距离壁为300mm的环型胎盘,胎盘下成均匀地设置60个支墩,使胎盘上表面与基准水品面处在同一平面。
(3)采用连接板将每根网杆与胎盘固定,然后在离罐壁60~80mm处将每根网杆彻底切断,使整个网壳结构完全支撑在胎盘上。
(4)在胎盘上表面均匀地设置40个吊耳,然后用挂垂线的方法确定重扒杆的位置,使每根扒杆的中心线与托梁吊耳处在同一向心的垂直平面之内。
(5)树扒杆,将上、下支腿分别与锥板及罐壁板相焊,扒杆应保持垂直,两个方向的垂直偏差均不应大于2mm。
(6)通过卸扣将手扳葫芦上挂钩挂在扒杆的吊耳上,下挂钩挂在胎盘的吊耳上,然后将每根链条拉直,但不要张紧保持提升力为0的状态。
(7)其操作人员应集中培训,有经验丰富的人员进行具体指导,统一指挥。
(8)进行第一次试提升,提升前需要进一步确认每根网杆已与罐壁彻底分离,确认后,将网壳徐徐提升,提升高度不超过50mm时停下来作如下检查与调整。
a胎盘上表面的水平偏差在±5mm之内。
b胎盘与罐壁之间的距离偏差在±25mm之内。
(胎盘在网杆推力的作用下,有经向位移是正常的)
(9)第二次提升
葫芦扳动次数及幅度相同的条件下测试各吊点提升高度是否相同,从中找出规律,指导下一步操作,使各点同步提升。
(10)第三次试提升经第一,第二次试提升后40个葫芦是否能协调动作?
胎盘是否能水平地平稳地提升?
再进行一次检测。
(11)将罐内人员全部撤到罐外,各手扳葫芦在统一指挥下,稳步提升;并随时观察有无异常现象出现,若有出现必须及时调正。
(12)当网壳提升到上网杆肢端刚好接触锥板时,应停止整体提升,先将接触的网杆进行与锥板的焊接。
(13)对于处在支耳附近尚未到位的网杆可采用谨慎地,小幅度提升两侧吊点使之到位,并进行焊接。
(14)对于相邻两支耳中间的网杆不能到位的情况,可采用两个解除网杆与胎盘的联系进行单独就位。
(15)在完成上网杆的边节点组焊之后,方可进行下网杆边节点的组焊。
(16)检查每个边接点焊接有否漏焊或少焊检查通过后,彻底割开各网杆与胎盘之间的联系,清除网壳与胎盘连接时所留下的割痕将其表面进行打磨平滑,做好防腐处理。
(17)在确认环形胎盘已彻底脱离网壳之后。
(18)必须清除因为在网壳安装罐壁及锥板,罐底留下的损伤,做到采用与母材相匹配的焊条补焊,将表面进行打磨平滑,并做防腐处理工作。
10.3起吊工艺要求
1.对所使用的手扳葫芦进行试吊
a.将手扳葫芦进行5个抽检.
b..检查全负荷时手柄力矩,全负荷静制动,全负荷制动能力.
c.检查全负荷后结构变形情况
2.起吊过程天气情况
a无大风(晴天8小时以上).
b不下雨
3.正式起吊前的检查
a受重后检查起重链条的垂直,不得打扭(十分重要).
b.起吊10公分后静止,检查各吊点情况
4.起吊
a专人指挥信号明确.
b在起吊过程中有2~3人巡查各吊点受力情况(保证受力一致)
c在起吊过程中不应有长时间的停留,一般不超过10分钟。
5.就位
a快就位时应放慢速度,保证就位间隙一致
b全部就位后,对手柄加以保险。
C不能将手扳葫芦带全负荷过夜。
9交工技术文件
(1)构件的出厂质量合格证书
(2)储罐罐体最上圈筒体几何尺寸检查记录
(2)子午线网壳的边环梁和网杆安装记录
10施工HSE措施
10.1HSE方针及目标
(1)HSE方针:
安全第一、预防为主;全员动手、综合治理;
改善环境、保护健康;科学管理、持续发展。
(2)HSE目标:
不发生事故、不损害人身健康、不破坏环境,创优良的HSE业绩
死亡事故为零损时事故为零可记录事故为零
环境事故为零火灾事故为零车辆事故为零
10.2HSE管理体系
参加施工的各类技术人员应严格遵守GS建设的相关HSE管理规定。
10.3安全教育
10.3.1安全教育、安全用电、安全防火、高空作业、吊装、雨季施工、现场文明施工和车辆使用等必须符合和遵守HSE标准规定的要求。
10.3.2根据具体工程情况还必须强调遵守下列技术要求
1)当遇有特殊情况危及安全时,施工人员必须立即停止用火,无条件听从现场调度的安排;
2)危险区域要做好醒目的警戒标志;
3)经确认后,方可使用,对不安全的脚手架施工人员有权拒绝使用。
施工人员有权拒绝违章作业。
4)施工应尽量远离电线、电缆,在高压附近区施工应预先切断电源或采取可靠的安全措施;
5)氧气瓶、乙炔瓶等要远离火源,不能同箱放置,且间距不得小于6m,距离火源10m以上;
6)高空作业零散材料必须放在工具袋内,以防掉落伤人;禁止从高空往
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