10万m3浮顶油罐施工组织设计实例.docx
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10万m3浮顶油罐施工组织设计实例
10万m3浮顶油罐施工方案
1工程概况
1.110万m3浮顶油罐的设计参数
(1)公称容积:
100000m3
(2)公称直径:
80000mm
(3)设计高度:
21800mm
(4)设计压力:
常压
(5)使用介质:
中东原油
(6)结构型式:
圆筒型单盘浮顶
(7)主体材质:
SPV50Q+SS41
(8)单台金属总重:
1960t
1.2施工中技术攻关课题
首次全面引进日本设计、技术和材料,采用全位置自动焊安装10万m3大型浮顶油罐,因此要组织参加施工技术人员,对日方技术法规、规范、安装要领书进行学习,对以下施工中技术难题,成立攻关小组,进行攻关。
a.大型钢板用自动龙门切割机下料加工坡口,尺寸精度要保证满足自动焊焊接工艺的要求。
b.SPV50Q钢板在沿海高湿度地区焊接,防止产生焊接延迟冷裂纹。
c.保证罐体、罐底几何尺寸和防止焊接变形的措施。
1.3气象条件
常年平均风速4.3m/s,最大瞬时风速50m/s。
常年日平均最低温度0℃。
极端最低气温-6.3℃。
最大降雨量60mm/h。
年平均空气相对湿度80%。
最大积雪深度230mm。
地震烈度6度。
每年6~7月份为梅雨季,9~10月份为台风季节。
1.4现场施工条件
现场施工用电以6000V进线、线路容量为1000kVA。
在三家同时施工的情况下,甲方只提供计划用电560kVA用电量,与实际用电量缺400kVA。
现场用水:
有一座10万m3容量水库,枯水季节只有2~3万m3,淡水水源不足,我们要做到储水、节水和计划用水。
1.5工程特点
(1)10万m3浮顶油罐工程,是中外合资,引进项目。
按合同规定由施工单位执行资金抵押,工程费用总承包方式中标,如何高速度高效益,高质量,按期完成首次中外合资企业建设项目,是这项工程的主要特点。
(2)工期紧:
基础交付安装时间晚,按合同,有效工期只有15个月。
去掉阴雨台风的影响,实际有效工期只有12个月,任务非常艰巨。
(3)施工条件差:
现场电力不足、淡水缺,空气相对湿度大,交通运输困难,这都会增加工程建设的困难。
(4)采用日本法规、规范、新工艺、新技术、新材料。
按中日双方合同规定,日方对10万m3浮顶油罐的技术和质量负全部责任,并派现场代表进行监督,因此在施工中必须按日方施工要领书进行施工。
其方法为:
罐壁板采用内侧挂脚手架,同时有行走挂车配合正装法全位置自动焊安装。
单盘船仓采用临时架台组装法施工。
2编制依据及施工验收规范
1)石油转运基地10万m3浮顶油罐承包合同
2)石油转运基地10万m3浮顶油罐安装施工图《新日铁》
3)日本消防法1990版
4)钢制金属焊接储罐JIS8501—1985
5)国内设计部分施工图《上海船泊九院》
6)工业管道施工及验收规范GB235—82
7)现场设备,工业管道焊接工程施工及验收规范GB236—82
8)工业自动化仪表工程施工及验收规范GB231—82
9)电气装置安装施工及验收规范GB232—82
其中:
高压电器施工及验收按GBJ147—90;电力变压器、油浸电抗器、互感器、施工验收按GBJ148—90;母线装置施工及验收按GBJ149—90。
3工程范围及实物量
根据合同规定,我公司主要承担以下施工任务:
(1)日方设计、供货2台10万m3浮顶油罐主体安装工程;
(2)中方设计,国内供货罐本体消防系统、电器、仪表安装工程;
(3)中方设计罐区防火墙内工艺管线安装工程。
主要工程实物量见下表:
100000m3浮顶油罐本体工程实物量一览表
序号
名称
规格
材质
数量
单重/t
总重/t
项目名称
规格
1
罐底板
边板
中幅板
21×1980×5060/5210
12×3000×14800
SPV50Q
SS41
101/4
231
1.485/1.529
4.189
156.1
967.4
2
罐壁板
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
第六、七节
第八、九节
32.5×2440×12595
24.5×2440×12595
21.5×2440×12590
18×2440×12590
15×2440×12590
12×2440×12590
12×2400×12590
SPV50Q
SPV50Q
SPV50Q
SPV50Q
SPV50Q
SPV50Q
SS41
29/12
41
41
41
41
82
81
7.840
5.910
5.185
4.341
3.617
2.8926
2.846
321.44
242.31
212.39
177.98
148.29
237.14
230.5
3
船舱
5946×5000×870/450
SS41
884
3.655
4
单盘
型钢
4.5×1829×9144
4.5×1524×5300
L125×60×7
L100×100×7
SS41
SS41
A3
A3
475
44
0.591
0.282
280.7
12.4
196.105
5
加强圈
钢板
型钢
9526×400×6
L160×160×14
SS41
A3
6
抗风圈
钢板
型钢
9677×1000×12
L160×160×14
SS41
7
劳动保护
外盘梯
内滑动扶梯
栏杆平台
2套
2套
2套
8
导向量油管
主导向量油管
导向管
φ500×10
φ219×10
SPG38
SPC38
50米
50米
9
液面计
2套
10
平均温度计
2支
11
测温温度计
2支
12
中央排水管
φ219×6
4套
13
搅拌器
6台
14
密封系统
泡沫橡胶密封
2套
15
刮蜡系统
2套
16
消防系统
2套
17
挡雨板
2套
18
泡沫挡板
2套
19
单盘立柱
466根
20
呼吸阀
16个
21
船舱人孔
84个
22
单盘人孔
6个
23
静电接地
4施工方法及技术要求
按中日双方有关合同和备忘录要求:
船仓及单盘必须采用临时架台组对,罐壁安装时采用内悬挂三角架脚手和行走挂车配合正装法施工,罐本体的焊接纵缝采用药芯焊丝CO2气体保护焊罐壁环缝和底板焊缝采用埋弧自动焊,为防止焊接变形主要采用刚性固定。
采用此法施工,每台罐多消耗手段用料200余吨,罐底焊缝增加MT检查比例200%。
4.1油罐的预制工程
两台10万m3浮顶油罐,4000t钢材全部在现场进行加工预制。
预制场占地面积为6000m2,由龙门自动切割机30×3000滚板机,19mm剪板机,组成一条预制生产流水线,预制场材料倒运及配合由一台25t履带吊完成。
预制的半成品排放在预制场北侧,根据安装工程进度由汽车或10t托车运送安装现场。
(1)罐底预制:
中幅板用龙门自动切割机加工,切割前要对切割机进行检修、调整,并进行试切割。
弓形边缘板用半自动切割机下料,内侧直边过渡带坡口用自动切割机加工。
(2)罐壁预制全部采用龙门自动切割机加工坡口,加工后的壁板要在打磨胎具上打磨,MT抽检后,进行滚园,滚园后的壁板放在弧形胎具上存放和运输,以防变形,同时壁板预制进度,根据安装进度来安排。
(3)船仓预制:
全部采用19mm剪板机下料,分组单个整体组对其预制深度按要领书执行。
(4)单盘预制:
采用剪板机下料,人字排板,搭接接头。
(5)其他配件预制:
它主要包括中央排水管,导向量油管,滚动扶梯,抗风圈、加强圈等的预制加工按施工措施及要领书执行。
4.2油罐的安装工程
(1)罐底铺设组焊。
基础验收合格后,确定方位,按排板图进行放样划线,然后进行垫板铺设→焊接→中幅板铺设焊接→边缘板铺设组焊中幅板第1层为手工焊封底,第二层为填充金属埋弧自动焊。
由于10万cm2罐底直径80m,中幅板14800×3000×12,单重4.2t,因此采用机械法吊装铺设,即16t汽车吊停在基础圈梁外侧。
基础沥青沙上铺设16~18mm钢板,25t履带吊开到基础上,在临时铺设的钢板上行走,采用两台吊车接力的方法进行铺板,顺序是由中心条板(廊下板)开始,然后铺两侧中幅板(大板)。
见下图:
由于板大,吊板时用12m平衡梁4对吊点吊装防止吊弯底板。
为防止焊接变形,要严格按焊接工艺要领书进行。
技术人员要随时观察,根据情况决定是否要采用刚性固定法来防止变形。
(2)罐壁板的组装。
罐壁的安装工艺为:
采用内悬挂三层三角架脚手和行走挂车配合正装法安装,纵缝全部采用药芯焊丝CO2气体保护焊,环缝采用埋底自动焊。
其安装要点如下:
按排板图在罐底上放壁板内、中、外径基准线,接排板编号用两台吊车在同一方位向两个方向同时进行围板组对,每节壁板必须在一天内吊装组对完。
壁板吊装用9m长平衡梁4吊点吊装,对12mm的薄板为防止吊装变形用12#槽钢背杠加固。
抗风圈、加强圈吊装组对时,利用壁板上行走挂车配合完成组对焊接。
当安装第七节壁板时,根据罐壁高度和吊车的性能选择采用40t履带吊装组对。
(3)浮顶分为船仓和单盘两部分,采用满堂江临时,架台组装工艺施工。
(见下图)当罐底中幅板焊接和第二节壁板焊完,开始组对临时架台。
然后组对船仓和单盘。
浮顶安装前要把内部大型配件如中央排水管、搅拌器,导向管支座等吊装就位。
船仓吊装就位后要进行调整然后再焊接。
单盘按排板图铺放,从中心开始向四周铺设,全部采用于手工电焊弧,先焊短缝后焊长缝。
(4)配件的安装。
①外盘梯分两段预制吊装。
②内滚动扶梯当单盘组焊完后即吊装就位。
③量油管及导向管吊装要考虑到吊车性能,提前吊装放在单盘上,罐壁组焊完后,再进行吊装就位组焊。
④橡胶密封圈当充水到顶部时进行安装。
⑤挡雨板,泡沫挡板,括腊机构等其他罐内配件要在壁板和浮顶施工中,交叉作业,充水前全部安装完毕。
4.3焊接工程
10万m3浮顶油罐焊接工作量占总工程量的1/3,直接影响到工程进度和质量,必须引起足够的重视。
抓紧设备的维修和自动焊工的培训是保证工程质量和进度的重要措施。
单台主体焊接工作量:
①底板对焊接缝2500m
②角环缝251m
③纵缝430m
④环道20l0m
⑤浮顶4500m
10万m3浮顶罐完全采用引进技术,对SPV50Q高强钢及其他焊接工程,现场不再作焊接工艺评定。
参加本项工程施焊的焊工,必须经培训按《锅炉压力容器焊工考试规则》考试合格后,方可参加罐本体工程施焊。
为防止在高湿度环境下焊接高强钢产生裂纹,焊接前焊缝要进行预热,焊接材料要进行烘干,具体要求按焊接工艺指导书执行。
材质与焊接材料匹配一览表见下表
材质与焊接材料匹配一览表
序号
名称
材质
焊接材料
焊机型号
焊条
焊丝
焊剂
1
中幅板
SS41+SS41
S—16
Y—C、Y—K
YF—15
WS—24
2
边缘板
SPVSOQ+SPV50Q
L—60
3
中幅板+边缘板
SS41+SPV50Q
L—60
Y—E
YF—15
MT—803
4
侧板+边缘板
SPV50Q+SPV50Q
L—60
Y—cm
NF—820
MT—803
5
侧板纵缝
SPVSOQ+SPV50Q
L—60
EG—60
VEGA—VB
侧板纵缝
SS41+SS41
S—16
EC—1
VEGA—VB
6
侧板环缝
SPV50Q+SPV50Q
L—60
Y—E
NF—11H
MISA—HB
侧板环缝
SPV50Q+SS41
L—60
Y—C
NF—11H
MISA—HB
侧板环缝
SS41+SS41
S—16
Y—C
YF—15
MISA—HB
7
侧板+包边角钢
SPV50Q+SS41
SG—200
8
抗风圈
A+A
J422
9
侧板+加强圈、抗风圈
SPV50Q+SS41
L—60
10
单盘、船仓、配件
SS41
T422L—16
4.4质量检验
(1)质量检验接检验工艺流程和工艺指导书进行,标准不得低于JIS8501和日本消防法规定。
(2)对重要工序的停检点,检查必须有日方、甲方代表确认。
(3)参加无损检测人员必须有省劳动部门的RT、VT、MTⅡ级资格证。
(4)检验计量器具必须经Ⅱ级计量单位确认。
4.5充水试验及沉降观测
(1)充水试验:
由于岛内淡水缺乏,采用海水做试验时,罐底焊缝、壁板第一节焊缝要涂专用耐海水腐蚀漆。
(2)充水试验按曲线进行,其他要求按要领书执行(见下图)。
充水采用10寸耐海水腐蚀泵,每小时进水量控制在1500m3/h,在放置过程中测定下沉情况。
5施工布署及总进度控制计划
第一战役:
成立项目领导班子,完成各类设备检修、调试。
自动焊工培训,台架及工卡具制作现场生活设施建设等项准备工作,具体安排如下。
(1)完成大型设备,如30×3000滚板机,19mm剪板机、40t、25t履带吊。
16t汽车吊,龙门自动切割机、自动焊机检修,调试工作。
大型吊装、运输设备、其他设备发运到工地。
(2)施工用工卡具。
船仓、单盘组对临时架台制作,由技术部门出图,供应部门抓紧解决材料和外委制作。
全部加工完毕运到工地,总计需要手段用料290t。
(3)技术培训,组织20名自动焊工在基地培训,达到上岗顶机操作水平,龙门自动切割机操作人员4人到现场培训,铆工在日方图纸,要领书到后,组织培训学习。
(4)施工现场准备:
组织施工队伍,完成施工现场生产设施和生活房建任务,做到水通、电通,大批职工到达后,有生活住房,能形成生产能力。
(5)材料准备:
按日方设计和合同规定,部分型材,扁钢、花纹板等350t由中方供货,供应部门要积极努力组织货源,发运到施工现场。
第二战役:
现场预制加工,按土建基础交付时间,提前一个月,组织人力,利用所配备560kVA生产用电,分三路突击抢上两台罐底。
船仓、单盘、各两节壁板及配件工程。
以后由于安装工程达到施工高潮,现场用电满足不了预制,安装同时施工的需要,因此要科学的安排施工计划,保安装、抢预制,1992年元月末力争达到两台罐预制工程基本完工。
预制工程施工程序(见下图)
第三战役:
安装工程,第一月份3#罐开始安装,第二月份4#罐安装,第2~7月份为2台罐交叉作业,达到两台罐罐底、船仓单盘,各2节罐壁板施工完,抢上余下罐壁工程及部分配件,罐本体安装达到充水试验条件,后两月份抢上工艺管线,电器工程,达竣工使用。
安装施工程序如下:
(见下图)
6施工组织管理
10万m3浮顶油罐安装工程,是我公司第一次承担合资企业建设项目,为了加强组织管理领导,成立工程指挥部,在公司直接领导下,组织指挥工程项目的施工。
10万m3浮顶油罐工程施工管理体系见下图。
主要工种人数一览表
序号
工种
人数
备注
序号
工种
人数
备注
1
铆工
45
预制、安装
13
喷砂工
4
2
电焊工
35
手工焊20,自动焊15
14
火焊
10
自动切割4人
3
起重工
10
15
汽吊车司机
10
4
油工
4
合计
160人
5
钳工
4
机关管理人员
6
电工
4
1
工地领导
3
7
仪表工
2
2
生产技术科
6
8
探伤工
6
3
器材设备科
5
9
机械工
2
4
劳资财务科
4
10
修理工
2
5
行政管理科
5
11
发电工
2
6
综合办公室
4
12
力工
16~20
合计
27人
7技术管理
10万m3浮顶油罐施工技术管理工作要做到标准化管理,为公司今后施工大型储罐奠定基础。
施工现场应配备预制安装工程师1人。
焊接工程师1人,无损检验工程师1人,各专业技术员3人,在技术总负责人的领导下,全面负责施工技术管理工作。
各专业技术人员,在施工前必须弄清本工程特点:
设计意图,掌握施工规范和施工要领,结合我公司施工经验。
编制下列施工工艺措施:
①10万m3浮顶罐预制安装工艺措施;
②10万m3浮顶罐焊接工艺措施;
③10万m3浮顶罐质量检验工艺;
④10万m3浮顶罐无损检验工艺。
施工技术人员应要求施工人员按照施工技术措施和要领书进行施工,重大施工方案的改变必须经过工号技术员以及日方,甲方代表共同认可后实施。
技术人员要深人现场指导施工,发现问题,及时提出解决方法,以保证施工顺利进行。
各专业工程师在施工中要及时的总结施工经验,为公司10万m3浮顶油罐施工工法编制提供技术参数。
8质量管理目标及保证措施
本工程是从日本引进,中外合资建设的大型石油储罐。
技术要求高,质量要求严格,为高速优质的完成本工程建设任务,在这个项目施工过程中,要建立一套完整的质量保证体系和质量管理制度,自始自终的按全优工程项目管理,力争创银牌,夺金牌工程。
为达到这一目标,要采取以下几项保证措施。
(1)建立以项目经理为首的各级生产领导成员、技术员、班组生产骨干的全员质量管理网,并建立以技术总负责人为首的质量保证体系,贯彻落实各级质量管理人员岗位责任制。
(2)工地设专职质量检查员1~2人,各班组设兼职检查员1人。
(3)对日方进口的材料和配件,严格按JIS标准和我国有关法规进行检验,如有不符合质量标准的要及时上报找日方代表解决。
要严禁不合格产品在工程上使用。
(4)开展群众性全面质量管理,有计划、有目标的开展QC小组活动,解决施工中技术和质量中的疑难问题,确立以下几个项目为QC小组攻关质量保证课题:
①用QC方法保证大板下料,龙门自动切割坡口,几何尺寸精度。
②用QC方法,解决大型储罐成型几何尺寸。
③用QC方法,防止大型储罐底板焊接变形。
④用QC方法,提高全位置自动焊焊接质量。
(5)对参加施工的自动焊工和无损检验人员必须持有有关部门认可的资格证方可进行操作。
(6)各工序之间要严格三检制度并办理交接手续。
未经检查确认,严禁进行下道工序施工。
(7)根据工程特点,对直接影响工程质量的因素,要预先提出预防性措施并报技术部门审批后,在施工中严格执行。
如防风、防潮、防腐蚀。
(8)根据公司处,质量奖惩文件精神,结合工地的具体情况,制定相应的质量奖惩制度,落实到每一个科室、施工队班组及个人。
附SFD图:
9降低成本,提高经济效益措施
(1)推行科学的网络计划施工管理方法,合理的安排施工程序,提高设备的利用率,避免人员窝工,减少不必要的管理人员和民工的使用,提高工效,节约开支,降低成本。
(2)执行计划采购和现场限额领料、工程材料、手段用料、施工机具、能源利用(水、电、油)执行节约提成。
(3)加强现场设备、器材、材料、工具管理保卫工作,避免丢失损坏。
(4)工、卡具要执行标准化,提高利用率和周转率。
10施工安全措施
10.1运输安全管理:
本工程中近5000t材料靠我公司装卸运输,因此对安全工作要极度重视。
运输要有计划,有人指挥,有专人负责安全工作。
装卸船工作是我公司起重第一次执行的任务,一定要掌握码头装卸作业规程,并结合码头的承载力,运输船的机动性及吊车的性能,拿出方案,再进行装卸。
10.2现场施工安全管理:
①现场设专职安全员1人。
②各施工班组每天班前会一定要开安全会。
做安全记录,按安全操作规程要求进人现场施工,严禁不遵守安全制度的人进人现场。
③无损检测人员作业时,一定要有报警灯和安全绳。
④台风季节要有防台风措施,避免造成油罐、设备损坏及人员损伤。
⑤施工现场要达文明施工六项标准,每天下工前清扫现场,安全隐患要及时消除。
⑥用电设备必须按规定接好接地,要防雨防潮,设备实行机长负责制。
非操作人员不得擅自启动用电设备。
⑦吊装作业时,吊车扒杆回转范围内,严禁站人或在此范围内工作,吊装卡具起吊前应先检查再作业。
11施工机具、设备、手段用料计划
施工设备机具一览表(铆工)
序号
名称
规格型号
数量
单台功率
备注
1
滚板机
30×300
1
67kW
二处洛阳工地
2
剪板机
19×4000
1
70kW
二处山东工地
3
龙门吊
5×26米
1
23kW
二处山东工地
4
龙门自动切割机
1
二处
5
半自动切割机
4
二处
6
空气压缩机
1
二处
7
真空泵
2
二处
8
水泵
2”
1
6kW
二处
9
水泵
10”
2
15kW
二处
10
摇臂钻床
φ23mm
1
二处
11
砂轮机
φ300
1
二处
12
砂轮切割机
φ500
1
二处
13
角向磨岩机
φ200φ150
20
二处
14
中压乙炔发生罐
1
二处
15
手锤
030981212P
35
二处
16
活动搬手
8”、10”、12”、20”
20
二处
17
紧线器
4
二处
18
白铁剪子
4
二处
19
钢锯弓
6
二处
施工设备机具一览表焊接、电器
序号
名称
规格型号
数量
单台功率
备注
1
底板埋弧自动焊机
SW—24
2
80kW
2
立缝CO2气体保护自动焊机
VEEA—VB—AC
4
60kW
3
横缝埋弧自动焊机
MISA—HB—A4
5
60kW
4
双枪埋弧自动焊机
TM803—MC
2
60kW
5
直流电焊机
AX—7—500
10
26kW
6
直流电焊机
AX—320—1
15
14kW
7
直流电焊机
AX—300
10
12kW
8
焊剂烘干箱
0~350℃300kg
2
10kW
9
焊条烘干箱
0~500℃
1
10kW
10
焊条烘干箱
0~350℃
1
8kW
11
焊剂回收机
4
12
去湿机
2
13
高速自动打磨机
2
14
焊条保温筒
2.5kg
30
15
砂轮角向磨光机
30
16
风速仪
1
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