内浮顶储罐施工方案.docx
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内浮顶储罐施工方案
上海孚宝港务有限公司储罐区
及码头上部设施工程
内浮顶储罐施工方案
中国化学工程第六建设公司
二○○三年四月十七日
1编制说明
2编制依据
3施工方法及技术措施
3.1施工程序
3.2预制加工
3.3组装焊接
3.4罐体检验及试验
3.5罐体防腐施工
4劳动力计划
5工机具使用计划
6施工手段用料计划
7质量控制措施
8安全及文明施工
1编制说明
上海孚宝港务有限公司储罐区共有内浮顶罐13台,其最大容积为5600m3。
罐体为普通C·S钢板材料,单台最大重量193.6吨,全部采用现场制造,各浮顶罐特性见下表。
序号
罐编号
物料
容积(m3)
罐型
材质
直径(m)
高度(m)
重量(t)
设计温度(℃)
设计压力(mbar)
1
D-03TK008
苯
5000
内浮顶
C-5
17.85
20
173.25
90
+100/-5
2
D-03TK010
苯
5000
内浮顶
C-5
17.85
20
173.25
90
+100/-5
3
D-03TK002
丙酮
2000
内浮顶
C-5
11.89
18
74.14
90
+100/-5
4
D-03TK004
丙酮
2000
内浮顶
C-5
11.89
18
74.14
90
+100/-5
5
D-03TK006
丙酮
2000
内浮顶
C-5
11.89
18
74.14
90
+100/-5
6
G-02TK005
苯
5600
内浮顶
C-5
18.5
21
193.6
90
+100/-5
7
G-02TK007
苯
5600
内浮顶
C-5
18.5
21
193.6
90
+100/-5
8
H-05TK001
THF
2790
内浮顶
C-5
14.9
16
89.1
90
+100/-5
9
I-03TK001
甲醇
2750
内浮顶
C-5
14.8
16
89.1
90
+100/-5
10
I-03TK003
甲醇
2750
内浮顶
C-5
14.8
16
89.1
90
+100/-5
2编制依据
2.1上海孚宝港务有限公司包储顶目初步设计;
2.2《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128-90
2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
2.4《石油化工立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》SH3064-92
3施工方法及技术措施
罐体制作采用倒装法施工,即采用先底、顶,后罐壁的方法,具体施工过程和控制措施如下:
3.1施工程序
材料验收→放样下料→预制→基础验收→底板组焊及试验检验→最顶层带板组焊→拱顶组焊→倒数第二层带板组焊→钢结构、梯子平台及附件施工→罐体试验→内浮顶安装→罐体防腐→竣工验收。
3.2基础验收
3.2.1基础表面尺寸要求见表3-1。
3.2.2以基础中心为圆心,以不同直径作同心圆,将各圆周分成若干等分,在等分点测量基础表面的标高,同一圆周上的测点,其测量标高与计算标高之差不得大于12mm;检查基础表面凹凸度的同心圆直径及测量点数,见表3-2。
基础表面尺寸允许偏差
表3-1
复验内容
允许偏差(mm)
测量工具
中心坐标
不应大于20
经纬仪、卷尺
中心标高
不应大于20
水准仪
沿圆周方向每10m内任意两点不应大于10
整个圆周上任意两点不应大于20
水准仪
水准仪
基础表面凹凸度
不超过25
水准仪
基础坡度
一般地基为15/1000,对软弱地基一般不应大于35/1000,沉降基本稳定后,坡度应小于6/1000
水准仪、盘尺、直尺
基础表面凹凸度的同心圆直径及测量点数
表3-2
园心直径(m)
测量点数
φ1
φ2
φ3
φ1
φ2
φ3
7.12
14.25
21.37
8
6
24
3.3预制加工:
施工前对罐体需要进行预制,具体如下:
内容
下料
煨弯
卷板
剪板
坡口加工
预焊
顶板
√
√
√
顶板管口
√
√
梯子平台
√
√
√
底板
√
壁板
√
√
√
3.3.1罐顶板预制
3.3.1.1罐顶下料依据施工图下料,采用氧乙炔焰半自动切割机切割。
罐顶弧形板采用胎具压制加工成形,现场拼装。
因为该板压制后有一定的反弹,该胎具的半径应比拱顶板的弧形半径小20mm。
3.3.1.2罐顶弧形板每隔1米的距离加压一次,成型后的拱顶板必须用长L=2m的弧形样板检查,不合格的部位需重新压制。
成型后的顶板需放置在专用胎具上。
3.3.2壁板加工
3.3.2.1壁板加工采用半自动氧乙炔焰切割机加工,壁板加工尺寸根据实际采购的钢板板幅进行排板,板边加工采用机械刨边。
3.3.2.2壁板采用卷板机卷制,卷制成型的板需用弦长L=2m的弧形样板检验。
3.3.2.3卷制合格后的壁板放置在专用胎具上,运至施工现场。
3.3.3罐底板加工
3.3.3.1罐底板采用半自动氧乙炔焰切割机加工,尺寸依据实际采购的材料板幅进行排版,并将下好料的板按排版图编号。
排版形式依据罐底施工图进行。
3.3.3.2边缘板按图示尺寸加工成型。
3.3.4管口及梯子平台预制
3.3.4.1管口及梯子平台按要求预制完成后现场安装。
3.3.5预制分工
3.3.5.1下料、煨弯、预焊在现场平台上进行。
3.3.5.2卷板、剪板均采用机械进行加工。
3.3.6相关技术说明
3.3.6.1底板在预制时的排料直径应按设计直径放大1‰~2‰(取2‰)下料。
3.3.6.2单块罐顶板预制拼装采用对接,每块顶板应在胎具上成型,焊好后脱胎。
3.3.6.3壁板的预制应根据排料图的规格和尺寸进行下料,预制的顺序应从最顶层壁板开始依次预制。
下料时每圈板的周长应按计算周长增加150mm的切割余量,以便调整罐的壁板周长。
3.4组装焊接
3.4.1罐底板组装
3.4.1.1底板组装分两部分进行:
边缘板组装和中幅板组装。
3.4.1.2罐组装前的设备基础必须满足设计和规范要求,并通过检查验收。
3.4.1.3在罐底板组装前的混凝土基础上,对边缘板的位置放线,才能就位,板号及位置应与施工图纸相符。
3.4.1.4中幅板全部是搭接,为防止焊接变形,应由外到内先焊短焊缝,后焊长焊缝,初层焊道应采用分段倒退焊或跳焊法。
3.4.2液压提升机安装
3.4.2.1提升机分两部分:
1、液压油泵系统。
2、液压提升架。
3.4.2.2顶升机有关参数(见表3-2)。
液压顶升机参数
表3-3
数量
(台)
外形尺寸
(mm)
自重
(t)
顶升能力
t/台
顶升速度
(mm/min)
最大顶升高度(m)
18
800×750×3256
0.9
16
100
1.8
3.4.2.3负荷分析:
罐壁重:
Q1=141300Kg
顶板重:
Q2=33277Kg
梯子、平台、栏杆重:
Q3=5744Kg
胀圈、弧型板及其他材料:
Q4=3800Kg
∑Q=Q1+Q2+Q3+Q4=184121Kg
顶升机总额定顶升负荷288000kg,顶升机实际负荷为额定负荷的63.9%。
顶升机使用台数为18台,沿圆周均布间距以5m左右为宜,每台顶升机负荷10229Kg。
3.4.2.4需要提升的重量为184.12吨,该提升系统能力为288吨,其布置如下(见图3-1、图3-2)。
3.4.3罐壁最顶层带板组装施工顺序为先组装最顶层及倒数第二层带板,组装完后组装罐包边角钢,吊装采用25吨汽车吊。
用临时工装卡具调整壁板之间的间隙,防止焊接变形。
3.4.4罐顶板制作安装
3.4.4.1罐顶板胎具制作与安装
·胎具立柱
除中心柱和位于φ2圈内的支柱用φ89*4钢管外,其余立柱全部采用φ76*3.5钢管制作,支柱布置示意图见下图所示。
立柱长度按下式确定:
L=H+H拱-(h+△+δ+δA)
式中:
H-最上两层壁板的实际高度,依据罐的制作排板图
H拱-罐的拱顶高度
h-罐不同位置的坡度增高,由顶圈位置计算确定,计算公式为:
h1=R-√R2-(φ/2)2;
Δ-各立柱位置的坡度增高,由立柱位置确定
δ-顶圈板板厚,中心顶圈厚度10mm,其余8mm
δA-顶板筋板宽度
·所有储罐垫板一律采用[12.6槽钢,与底板相连的垫板一律用δ=10mm(100*100)钢板。
立柱根数以位于同一圆周内的立柱间距不大于2m来确定。
·胎具斜支撑:
斜支撑用于各立柱的稳定支撑,安装时由内向外支顶,每根立柱一般设置2根斜支撑,斜支撑用φ76*3.5钢管,其长度约等于立柱长度的1.4倍。
·胎具顶圈:
顶圈由钢板下料制作成环,安装于立柱顶部,圈宽100mm,厚10mm和8mm(中心顶圈厚10mm)。
顶圈制作尺寸现场安装时决定。
为了保护储罐底板,所有与底板连接的立柱和支撑底部均设垫板(δ=10mm、100*100mm2钢板)与底板点焊。
3.4.4.2罐顶板由中心顶板和多块半瓜片板组成,焊缝均为上、下、左、右搭接焊缝,内部用加强筋板及连接板连接成一整体。
3.4.4.3中心柱安装,如下图:
3.4.4.4拱顶拼装在现场进行,吊装时采用对称吊点进行,防止中心立柱受力不均匀。
3.4.5在罐壁倒数第二层至最下层带板顶升组装焊接时,罐各带板间附件安装的组装顺序如下:
围板→立缝焊接→顶升→环缝点焊→最后一道立缝组对焊接→环缝焊接→松开起升系统并降低至起始位置→切割胀圈→补焊部分未焊接的部位→焊接胀圈。
3.4.5.1胀圈制作安装示意图如图3-4.
3.4.5.2倒数第二层至最下层带板依次组装焊接,每带板焊接完成后,根据要求经检验垂直度、椭圆度、直径、焊缝外观及焊缝内部质量等合格后,才能进行提升。
提升前,各带板上的预焊件必需完成,且经检验合格。
3.4.5.3由于起升随着高度的增加重量会增加,在每次起升前应该仔细检查提升机的外观及焊缝,检查油压系统、千斤顶及锁紧装置是否有泄露、裂纹等情况。
3.4.5.4操作平台的搭设:
为方便罐体组对焊接,围绕罐基础四周应搭设牢固的操作平台,高度以方便操作为宜,一般为离罐底800mm~1200mm,内外搭设。
3.4.6内浮顶安装(由于资料不全,待资料齐全后补充)。
3.4.7梯子平台安装:
平台安装难度不大,但是部分结构需要在吊车允许的范围内提前安装。
3.4.8罐体开孔及管道安装
按照图纸的方位要求进行施工,尽量避免由于焊接变形造成罐体局部塌陷。
3.4.9焊接及及检验
3.4.9.1储罐本体焊缝采用CO2气体保护焊进行焊接施工,其余部分(梯子、平台、栏杆等)采用手工电弧焊焊接,焊丝选用H08Mn2A,电焊条选用J422(E4303)。
3.4.8.2焊接工艺参数见表3-3
焊接工艺参数
表3-3
焊接方法
焊接位置
焊接电流
焊接电压
备注
CO2气体保护焊
罐体
150-200A
22±2
焊丝1.5-2mm
手工电弧焊
接管及附件
115-160A
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