钢制立式圆筒型储罐
施 工 指 南
前 言
钢制立式储罐主要是用来贮存液体物料的容器,在石油、化工、食品等工业领域,国家物质储备及国防战略物质储备领域起到不可替代的作用。近年来,随着国民经济建设的发展,国内各地立式储罐建造又出现了一个高峰期,并且储罐也趋于大型化,结构形式亦趋向于系列化、多样化,相应的先进施工工艺也得到更广泛的应用。为使更多的工程技术人员对储罐施工工艺有个较为深入的了解,特编制本《施工指南》。
本《施工指南》主要以国家现行标准GBJ128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》为编制基础,间或参阅了美国石油学会API620、API650等相应规范。
本《施工指南》是结合公司数十年的储罐施工经验进行编制的。主要适用于不同容积的各类立式圆筒形储罐(包括拱顶罐、浮顶罐、内浮顶罐及锥形顶罐)的施工,其它类型的诸如多边形罐的施工也可参照。
本《施工指南》由公司组织编写,主要编制人xxxxxxxx
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目 录
前言
1 概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.1 储罐结构分类 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2 储罐施工方法简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2 工程施工依据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 3 施工部署与组织„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4 主要施工程序、施工方法和技术要求„„„„„„„„„„„15 4.1 总体施工程序及适用范围„„„„„„„„„„„„„„„15 4.2 储罐材料验收„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„33 4.3 预制的一般要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„33 4.4 储罐预制、组装„„„„„„„„„„„„„„„„„„„35 4.5 焊接„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„52 4.6 储罐的检验与验收„„„„„„„„„„„„„„„„„„64 4.7 基础沉降观测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„70 4.8 施工进度计划„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„71 5 质量保证措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„72 6 职业安全健康与环境管理„„„„„„„„„„„„„„„„77 7 劳动力组合„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„88 8 主要施工机索具与计量器具配备„„„„„„„„„„„„„89 9 施工平面布置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„91 10 双层储罐的结构与施工方法„„„„„„„„„„„„„„„93
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专业施工技术丛书
专业施工技术丛书的代号有三部分组成,各部分之间用短横线相连。
第一部分 第二部分 第三部分 △ ※※※ ※※ 汉语拼音字母表示
专业代号 顺序编号 年份编号
第一部分专业代号: A 安装专业 J 建筑专业
F 防腐、保温、筑炉专业 D 电气仪表专业 W 无损检测专业 S 公用工程专业 T 通用工程专业
举例说明:
A—003—05表示二○○五年出版的第三本安装专业施工技术丛书。
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1 概 述
1.1 储罐结构分类
储罐(主要指钢制立式圆筒形储罐)已广泛用于多领域、多种介质的储存,随着国民经济发展的需要和金属材料、施工技术的改进,单台储罐的容量也随着扩大(目前国内建造的储罐已达到15万m3),结构亦日趋多样化。立式圆筒形储罐按其顶盖结构形式,主要可分为固定顶储罐、浮顶储罐(铝制拱顶的浮顶储罐已有建造)及内浮顶储罐三大类。其具体分类及结构特点见表1.1。
表1.1 钢制立式圆筒形储罐分类及结构特点 类别 名称 支承式锥顶储罐 支承式拱顶罐 固定顶储罐 结构型式 形态接近于圆锥形表面的罐顶及筒形罐构成,载荷主要由梁和柱及罐壁承担 由近似球面的罐顶和圆筒形罐壁构成,其载荷靠支柱和桁架支承于罐壁上 形态接近于圆锥形表面的罐顶及筒形罐壁构成,锥顶载荷靠锥顶板周边支承于罐壁上 由近似球面的罐顶和圆筒形罐壁构成,其载荷靠拱形罐顶板及肋的结构刚性支承于罐壁上 罐顶是一种修正的圆拱形罐顶,其任何水平剖面都是正多边形,载荷靠拱顶板支承于罐壁上 在贮液面上有一个漂浮的顶盖,随液面的升降上下浮动 在贮液面上有一个漂浮的顶盖,随液面的升降上下浮动 特点 不适于可能发生下沉的地基或地震载荷较大的地区,容积一般大于1000m3 图例 见图1.1.1 自支承式锥顶储罐 一般容积较小 见图1.1.2 自支承拱顶罐 主材消耗小,能承受较高的剩余压力,有利于减少蒸发损失,现阶段化工行业采用最广泛的固定顶储罐 见图1.1.3 自支承伞形顶罐 罐顶板易加工安装 浮顶储罐 双盘式浮顶储罐 由于浮顶和密封装置将贮液与大气隔开并且浮顶底部与液面接触减少了贮液在贮存过程中的蒸发损失,浮顶材料消耗大 浮顶材料消耗小 1、介质蒸发损失小,浮顶较拱顶罐轻 2、浮顶结构简单,应用广泛大多应用于易挥发介质的贮存 见图1.1.4 单盘式浮顶储罐 见图1.1.5 内浮顶储罐 内浮顶储罐 在固定顶储罐内部再加上一个浮动顶盖 见图1.1.6 4
锥顶板;2-中间支柱;3-梁;4-承压圈;5-罐壁;6-罐底图1.1.1 支承式锥顶罐简图5
人孔锥顶;2-包边角钢;3-罐壁;4-罐底图1.1.2 自支承式锥顶罐简图透气孔人孔锥顶;2-包边角钢;3-罐壁;4-罐底图1.1.3 自支承式拱顶罐简图6
圈圈风强壁抗加罐钢角边包防消沫泡管水排央中版底顶罐盘双梯管置浮向装动导封转量密油图简罐油顶浮式盘双 4.1.1图7
圈圈风强壁抗加罐钢角边包图简罐油顶浮式盘单 5.管1水.排1央中图板盘单防消沫泡船浮版底罐梯管置浮向装动导封转量密油8
孔计气面通液孔壁人罐顶罐础基砂青沥置装防消沫泡孔人孔气通顶罐阀气通动自线出导电孔静人柱盘立板浮盘浮底罐顶罐定管固浮管内向导油量报位置壁液装封罐高警密软孔人蕊带梁圈土凝混图简罐油顶浮内 6.1.1图9
置装封密船浮柱支盘单管水排坑水集盘单00000101阀:5:气1510度1透度*斜5动斜21自*521钢角孔人船柱浮支管油量体罐图 意 示 构 结 顶 浮10
1.2 储罐施工方法简介
随着生产的发展和机械设备的更新,大型贮罐的施工工艺技术也在不断提高改进,现阶段的施工工艺有正装法、倒装法两大类。其中倒装法根据采用机具的不同,又分为中心柱倒装法(这种方法耗用钢材较多,所需机具数量也多,施工成本高,只适应小型储罐);气顶倒装法(缺点是:由于充气顶升工艺是浮动上升不稳定,因操作不当、中途停电、风机故障等容易冒顶,不安全因素较多)、倒链提升倒装法、液压提升倒装法等;正装法分为机械正装法和水浮正装法两种。
综上所述,中心柱倒装法和气顶倒装法工艺因本身工艺缺陷已逐步淘汰弃用,目前我公司常用的施工工艺为:倒链提升倒装法、液压提升倒装法、机械正装法和水浮正装法四种。本《施工指南》主要针对以上四种施工工艺进行详细的叙述。
2 工程施工依据
2.1 《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》 GBJ128-90 2.2 《大型焊接低压储罐设计与建造》 API Std 620-2002 2.3 《钢制焊接石油储罐》 API Std 650-98 2.4 《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》 SH3046-2002 2.5 《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB4708-2000 2.6 《钢制压力容器焊接规程》 JB/T4709-2000 2.7 《建筑钢结构焊接规程》 JGJ81-2002 2.8 《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-2001 2.8 《压力容器无损检测》 JB4730-94 2.10 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 2.11 《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 2.12 《大型设备吊装工程施工工艺标准》 SHJ515-2003
3 施工部署与组织
3.1 施工组织机构
3.1.1 在工程施工现场设置项目队,实行项目队长负责制。施工现场管理按业主或总承包商的有关管理办法及公司《现场管理标准》和《安全卫生与环保管理手册》组织施工。
3.1.2 施工现场组织机构设置
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3.1.3 管理职能
3.1.3.1 项目队长管理职责
铆工岗位组 分公司(项目经理部) 项目队长 项目队技术管理负责人项目队安全管理负责人项目队质量管理负责人项目队材料管理负责人项目队成本管理负责人负责项目的施工活动和安全生产及组织施工,调配各种施工资源,指挥现场施工队伍,组织施工计划的制定及其实施。
负责施工中的安全管理工作,检查施工活动中安全工作计划的实施情况,发现施工中严重违反安全操作规程现象时,有权立即仃止其施工。
组织现场文明施工。 3.1.3.2 项目技术负责人管理职责
全面负责所在项目队的施工技术及质量管理工作,组织现场施工技术管理和对现场技术问题作出决策,组织制定施工组织设计和施工技术方案。
负责质量计划的制定及其实施,负责监督现场各项质量管理活动,检查质量保证体系的运行情况及效果。
3.1.3.3 项目队安全及质量管理负责人负责质量、安全和防火管理、现场质量、安全监督检查、计量管理等业务工作。
3.1.3.4 项目队材料管理负责人负责零星消耗材料的采购及其保管和供应、施工机具管理等业务工作。
3.1.3.5 项目队成本管理负责人负责劳资及成本等业务工作
3.1.3.6 项目队计划、统计及预算等业务工作由项目队技术负责人负责。 3.2 施工各阶段工作安排
电焊岗位组 起重岗位组 钳工岗位组 12
根据储罐工程施工特点,可将施工过程初步分成三个阶段,即前期施工准备阶段;施工过程阶段;交工验收阶段。 3.2.1 前期施工准备阶段工作安排 3.2.1.1 技术准备
技术准备主要包含以下工作: ⑴ 熟悉并进行图纸会审;
⑵ 项目建设地点的自然条件、技术经济条件调查分析; ⑶ 编制施工图预算和施工预算;
⑷ 编制施工组织设计或施工技术方案并进行讲评和技术交底。
3.2.1.2 进行材料准备、半成品加工准备、施工机具准备、加工工艺的准备等物质条件准备。
3.2.1.3 建立健全组织体系、质保体系、安保体系;组织施工人员进场;对施工人员进行入场安全教育。
3.2.1.4 进行施工现场预制场地、生活临时设施的搭建工作。 3.2.1.5 进行焊接工艺评定工作。 3.2.2 施工过程阶段
施工过程阶段主要抓好方案的实施及过程控制,抓好技措降低成本工作,注意收集、积累原始资料,及时整理、归档。本阶段主要控制内容为:顶盖预制;底、壁板预制;底板铺设、焊接;壁板制作、焊接;罐顶组装、焊接;焊缝射线探伤;底板真空试漏;水压试验;基础沉降观测等。 3.2.3 交工验收阶段
由分公司(项目经理部)质检部门组织对所施工的项目进行内部初步验收,合格后提请业主或总包方有关部门对工程进行验收,办理交工验收手续,并及时整理交工资料、竣工图,提交给分公司(项目经理部)。原始记录随交工资料一同交公司档案室存档。
4 主要施工程序、施工方法和技术要求
4.1 总体施工程序及适用范围
4.1.1 液压提升倒装施工工艺原理及适用范围
液压提升倒装施工工艺是我公司的有效发明专利,为了保护公司的知识产权,施工中要注意防止技术扩散。
液压提升工艺原理(见图4.1.1.1a,液压提升装置见图4.1.1.1b)
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液压提升装置 正装最上一带板
正装顶结构或顶板留天窗 最上第二带板 或正装最上两带板,装顶结构、板
4.1.1.1 液压提升倒装法施工工艺程序
先将储罐底板铺设在基础上并用卡具打紧,然后在底板上放出罐壁基准线,依据罐壁基准线组装第一带板并焊接,然后组焊储罐顶板,再在第一带板外侧围第二带板并留一活口,焊接后利用液压千斤顶提升装置将第一带板及顶盖整体提升到与第二带板高度一致,用倒链收紧活口,找正焊接一、二带板环缝及第二带纵缝,再在第二带板外侧围第三带板并留一活口,依次提升直到储罐组装完毕。
图4.1.1.1a液压提升倒装工艺原理示意图
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穿心式液压千斤顶限位板提升杆销 钉立 柱待装板胀 圈撑 杆提升头限位板图4.1.1.1
液压提升倒装法示意图4.1.1.2 液压提升倒装法工艺特点
⑴ 采用液压千斤顶和专用提升装置逐带进行倒装,减少高空作业和脚手架材料。
⑵ 罐体无需密封,围板约束力、摩擦力小,且可采用单板安装,便于人、材进出和通讯联络、通风、除尘。
⑶ 设备定型,可周转使用,可按储罐大小灵活组合。
⑷ 液压传动平稳,可控性好,提升速度、高度和同步性易于保证,使施工安全可靠。
4.1.1.3 液压提升倒装法施工工艺程序
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提升机械,胀圈就位、空运转 半成品构件预 制加工质量检验 现场平面布置 机具胎具准备 基础验收 构件运输 罐底板防腐、铺设、焊接、质量检验。 罐顶组装焊接 罐顶层包边角钢及顶胎安装焊接 提升第二层组装提升后续壁板 底层罐组装焊接及质量检验,提升装置拆除 焊接及质量检验 加热器组装、 焊接 油罐附件安装 充水试验
交 工 竣工验收 沉降观测 图4.1.1.3 液压提升倒装法施工工艺程序图
4.1.1.4 液压提升施工计算
[1] 最大提升重量计算 Gmax=K×(G总-G底-G壁1+ G措) 式中:Gmax-最大提升重量 K-为不均匀系数,取1.1~1.3 G总-储罐总体重量 G底-储罐底板重量 G壁1-储罐第一带壁板重量
G措-所有卡具、胀圈、随升脚手架等手段措施的重量 [2] 液压千斤顶数量计算 n= Gmax ÷(Q顶×η)
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式中:n-液压千斤顶数量
Q顶-单个千斤顶承载力,目前我公司采用的千斤顶承载力分为12t,16t,20t三种
η-安全效率系数,取0.7
⑶ 千斤顶数量经计算后应取偶数 4.1.1.4 液压提升倒装法适用范围
本施工工艺适用于容积大于1000m3的拱顶罐、内浮顶罐、浮顶罐。对于内浮顶罐、浮顶罐的施工,其内浮盘和浮顶结构的施工一般应在罐体施工完毕后,附件安装前进行,本工艺的施工程序应稍作调整。 4.1.1.5 液压千斤顶倒装工艺要求
根据罐体重量选择液压千斤顶数量(偶数),千斤顶均匀布置并应避开焊缝位置,以利于纵缝的焊接操作。
提升倒装法施工前的准备工作
a、逐台检查试验液压千斤顶和阀门、接头等,并以1.5倍额定载荷试验,保压时间不少于30分钟。
b、逐根检查油路的支油管(分配管、分油管)总分配管,总油管和接头、阀门,清污并吹除后采取措施,防止灰尘、砂进入管内。
c、全面检查液压控制台、试验操作各电钮,电液阀、信号显示器件,使之处于完好状态,油箱、油液干净。
d、逐根检查提升用立柱的不直度和截面误差,提升钩头应在立柱内滑动自如。 e、配备足够的胀圈门形卡板,底板定位板、调整用角钢爪,角钢楔子、壁板对口限位板,胀圈抗滑角钢爪。
f在底板边板上放线,确定立柱的等分安装位置,注意立柱位置要避开预留风道进料口,立柱和支撑安装位置的边板和底板位置不能有空鼓。
液压提升倒装法工艺步骤
① 安装胀圈及胀圈升杆集中落下装置
胀圈采用槽钢或工字钢制作,制作时胀圈滚圆直径应为贮罐罐壁内径。胀圈离底板250mm左右,焊接胀圈门形卡板,利用角钢楔和胀圈千斤顶使胀圈紧贴壁板,要注意胀圈断面加强筋板处要焊1-2只防滑角钢。
② 安装立柱和稳升滚轮架
a、提升立柱以放线位置为准,与壁板的间距以提升钩头伸出长度为准,在两个方向以铅坠找正、点焊,并安装立柱支撑。
b、调整稳升滚轮架,使滚轮紧贴壁板,锁定调整螺栓。 ③ 安装液压千斤顶的配管
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a、将千斤顶吊装在立柱上与立柱联接,千斤顶进出口按配管方向要求。 b、拉紧提升杆,使每个提升钩头与胀圈底面接触。
c、用较低油压启动液压千斤顶,使提升钩头顶紧,确保每个提升钩头受力一致。
④ 逐带提升
a、每次提升当罐底沿离底板100mm左右,应停止提升,并观察10分钟,分别对立柱、提升钩头、胀圈、液压千斤顶、管路等检查无问题后,方可继续提升。
b、提升时,各液压千斤顶差异应控制在50mm以内,而且相邻的液压千斤顶差异应接近,调平时,一次调整的液压千斤顶数不超过3个,以防止钩头过多卸荷,
c、提升高度接近带板高度时,应减慢提升速度,严格控制罐体水平,当高于带板时立即停止提升,且千斤顶最后一个行程不得回油。
d、组对环缝。
e、液压千斤顶回油、松卡、落下提升钩头和胀圈,落下过程中采用集中落下装置,胀圈随提升钩头一起落下。
f 当提升完最后一圈带板时,应留下一张活口板,供拆除人员及物件进出用。
⑤ 拆除
a、回油完毕,拆除管路并封好管口。 b、拆除集中落下装置。
c、拆除液压千斤顶并封好进出口。 d、拆除立柱和支撑杆。
4.1.2 倒链提升倒装法施工程序及适用范围 4.1.2.1 倒链提升倒装法施工工艺及特点
利用钢管或型钢制作定型立柱,在其上安装倒链,利用手工操作倒链的提升力将罐体由上而下逐带拔起,分片围板组装成整体。其工艺特点主要是操作简便易行、安全可靠、劳动强度大。倒链提升倒装施工工艺,见图4.1.2.1a。倒链提升倒装法施工工艺装置见图4.1.2.1b、c。
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体芦础罐柱葫基升立拉罐提装手吊顶斤千圈胀耳吊钢圆接板连带围所图意示法装倒升提链倒 )(1.2.1.4图19
70φ60φ30放大图4.1.2.1() 钢管立柱提升装置简图
内圈板外围板∠75*8δ=16300*300δ=16300*300图4.1.2.1() 型钢立柱提升装置简图
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4.1.2.2 倒链提升倒装法施工工艺程序
倒链提升倒装法施工工艺程序与液压提升倒装法施工工艺相同,见图4.1.1.3。 4.1.2.3 倒链提升倒装法适用范围
倒链提升倒装法适用于场地窄小,运输困难、机械化程度低的情况下,容积在5000m3以下的储罐施工。此法投入的倒链及施工人员过多,而且劳动强度大,不适用10000m3以上大型储罐施工。 4.1.3 水浮正装法施工程序及适用范围 4.1.3.1 水浮正装法施工工艺
在底板铺设焊接检查完毕后,组焊最下一圈壁板和其与底板的角焊缝和浮顶,然后以底圈壁板作为水槽,浮顶作为浮船,水槽充水,使浮顶浮升作为内部施工平台,在浮顶上装设吊装壁板的桅杆,外设吊篮或活动式三角支架作为外部施工活动平台,全部吊装工作由吊车或摇臂桅杆完成,水槽逐带充水自下而上完成壁板组装。水浮正装法施工工艺示意图见图4.1.3.1所示。
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抗风圈吊架罐壁板浮顶罐底板图4.1.3.1 浮顶油罐水浮正装法示意图
4.1.3.2 水浮正装法施工工艺特点
组装程序较为复杂;施工机械用量大;对外界因素依赖大,水源是现场施工和进度重要影响因素。
4.1.3.3 水浮正装法施工工艺程序
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4.1.3.4 水浮正装法适用于大容积浮顶储罐的施工。 4.1.4 机械正装法施工程序及适用范围 4.1.4.1 机械正装法施工工艺
在底板铺设、焊接检查完毕后,组装焊接最下一圈壁板,然后利用吊车或摇臂桅杆在最下一圈壁板上口分片围装上一圈壁板,并利用卡具将分片壁板纵环缝固定找正点焊,并完成焊接工作,重复进行围板组焊直至最上一带板,然后进行罐壁与底板的组焊,吊装机械采用吊车或桅杆。 4.1.4.2 机械正装法工艺特点
组装程序简单;施工机械灵活;辅材消耗小;高空作业量大,增加组装、焊接难度。
4.1.4.3 机械正装法施工工艺程序
壁板2组焊 壁板1组焊 罐底与壁板角焊缝焊接及磁粉 收缩缝焊接 边缘板焊接 罐壁、罐底、浮顶排板 罐壁、罐底、浮顶板下料预制 罐顶角钢焊接 基础验收 放水、打磨 罐底边缘板铺设 中幅板铺设 梯子平台附件安装 单盘焊接 罐底焊接 单盘板铺设 弹性密封装置安装 加热器安装 浮顶附件安装 船舱组焊 浮顶快速升降 充水浮升、剩余壁板组焊 加强圈、抗风圈预制安装 交工 图4.1.3.3 水浮正装法施工工艺程序图
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浮顶(内浮顶)安装 罐壁、罐底、罐顶(浮顶)排版 施工准备,材料进场验收 基础验收 下料预制 罐底板铺设 检查 焊接、检验 底圈板组装焊接 逐带板组装焊接直至最上一带板 拱顶安装 检查验收并对浮顶作升降试验,罐壁、底、顶作强度及严密性试验 交工验收 图4.1.4.3 机械正装法施工程序图
4.1.4.4 机械正装法适用于各类拱顶罐、内浮顶罐、浮顶罐的安装,但因此法施工高空作业量大,组装、焊接难度大、工期长。由于液压提升倒装和液压顶升等新工艺的推广应用,大型储罐的安装施工已多不采用此种工艺,故此种工艺多应用于容积小于3000m3或大于50000 m3的储罐施工。 4.1.5 小型储罐建议采用的两种施工方法
由于容积小于500m3的小型储罐的直径较小,每节壁板的刚度相对较大,不易变形,建议采用分带机械正装法或分带机械倒装法。 4.1.5.1 分带机械正装法
在地面钢平台上将储罐罐体拼接成一个自然节的筒圈,然后选用合适的吊车吊装,由底圈板自下而上的依次一节一节的吊装、组焊,最后安装罐顶。 4.1.5.2 分带机械倒装法
分带机械倒装法俗称拔萝卜法,即先直接在储罐基础上铺设底板,然后利用底板作为施工平台围板组焊第一带板及顶盖,再在第一带板外侧围装第二带板并焊接纵缝完毕后,利用吊车或提升设备将第一带板及顶盖吊起,收紧第二带板的
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预留活口,组焊一、二带环缝,按此程序依次自上而下一节一节的组焊、吊装直至罐体安装完毕,焊接壁板与底板焊缝,最终成型。 4.1.6 倒装法施工工序要求 4.1.6.1 基础验收
⑴ 检验中心点的坐标、标高及水准线 ⑵ 检查环梁水平度和直径 ⑶ 检查沥青砂面的凹凸度 4.1.6.2 底板组装
⑴ 在沥青砂面上划排板线 ⑵ 铺板焊接均由中心向外 ⑶ 预留收缩缝不焊 4.1.6.3 第一圈壁板安装焊接 4.1.6.4 罐顶组装
⑴ 划等分线。
⑵ 顶盖对称安装。保证顶盖的起拱高度几何尺寸、顶盖的搭接尺寸。 ⑶ 焊接顶盖应先焊环向短缝,后焊纵向焊缝。 4.1.6.5 安装提升装置
⑴ 提升装置安装前应进行予试,确定其完好方可使用。 ⑵ 安装提升装置时应对称分布。 ⑶ 提升装置
a、倒链提升装置:沿罐四周均布设置几组导链,导链规格及多少由计算求得或在中心竖立中心桅杆或用吊车进行吊装。
b、液压千斤顶提升系统
千斤顶系统:由专用千斤顶、特制千斤顶提升支架组成,其选用规格及数量由计算求得。
操作控制系统:由操作台、液压管路组成。 4.1.6.6 依次进行次圈壁板组装焊接
⑴ 围次圈壁板,并焊接立缝,予留一个活口不焊。 ⑵ 注意调整罐壁几何尺寸。
4.1.6.7 焊接底板边缘板与中幅板之间的收缩缝
⑴ 注意焊接时顺序安排 ⑵ 真空检查
4.1.6.8 梯子、平台及附件安装
⑴ 梯子、平台及附件安装应在罐顶及罐壁组装过程中同时安装
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⑵ 梯子、平台及附件安装应注意外观质量 4.1.6.9 清罐后进行充水试验及基础沉降
⑴ 充水前组织专人对罐体进行全面质量检查,全部合格后封闭清扫孔,开始充水
⑵ 充水试验前所有与罐壁连接的焊接件应焊接完毕
⑶ 充水试验时应按设计文件的要求对基础进行沉降观测,观测点的个数宜为4位的整倍数,且不得少于4点。 4.1.7 正装法施工工序要求 4.1.7.1 基础验收
⑴ 检验中心点坐标,标高及水准点 ⑵ 检查环梁水平度和直径 ⑶ 检查沥青砂面的凹凸度 4.1.7.2 胎具制作
⑴ 根据油罐的容积和筒体半径制作壁板放置胎具
⑵ 为节省钢材,每一块扇形都增加了环向焊缝,因防止焊接变形的需要,可根据罐顶曲率半径制作顶板公母胎具。 4.1.7.3 底板组装
⑴ 在沥青砂面划排板线
⑵ 铺设底板均由中心向外进行,有弓形边缘板的先铺设弓形边缘板。 ⑶ 进行底板焊接真空检验。 4.1.7.4 底圈壁板安装焊接
⑴ 划安装参考线
⑵ 组对壁板,立缝定位焊及焊接;每带每张的带板用支撑或胀线固定。 ⑶ 几何尺寸检查,焊接检验,外观射线检查。 4.1.7.5 组装浮船底板及外边缘板
⑴ 根据罐壁与浮船间距,适当调整浮船直径 ⑵ 铺设底板,处理马蹄口。
⑶ 底板内外圆划线、切割,并划内外边缘板、隔舱、桁架及肋板安装线。 ⑷ 边缘板的组对及立缝焊接
⑸ 边缘板与浮船底板之间的角焊缝定位焊 4.1.7.6 单盘铺设
⑴ 铺设前将集水坑放在单盘下 ⑵ 铺设和单盘板,然后划线、切割 4.1.7.7 组装浮船隔板、桁架及内边缘板
26
⑴ 隔板、桁架及内边缘板组装 ⑵ 边缘板立缝焊接 4.1.7.8 船舱内的焊接
⑴ 内外边缘板与船底之间的角焊缝焊接
⑵ 隔舱、桁架、肋板和底板与内外边缘之间的焊接 4.1.7.9 浮船盖板组装
⑴ 盖板与内外边缘板之间的定位焊 ⑵ 安装浮船人孔
⑶ 单盘、浮船支柱套管安装 ⑷ 浮船剩余焊缝的焊接 ⑸ 船舱气密试验
4.1.7.10 第二圈壁板组装、焊接
⑴ 安装吊篮和浮船起升滑块 ⑵ 分片组对壁板和立缝焊接
⑶ 待立缝焊完后进行调整、定位焊、锁口,再焊环缝 ⑷ 及时安装导向杆 4.1.7.11 罐内充水浮升浮顶
⑴ 检查浮顶与罐壁连接是否拆除完毕 ⑵ 检查充水设备是否完好 4.1.7.12 组装其余壁板
⑴ 注意适时安装盘梯及其它部件
⑵ 加强圈的定位焊要随着壁板的环缝定位焊后及时进行,要注意利用加强圈调整罐壁圆度。
⑶ 待壁板的环缝捻完以后,再焊加强圈。 4.1.7.13 抗风圈及包边角钢安装
⑴ 放水降浮顶400-500mm ⑵ 划线并焊支撑
⑶ 拆除吊篮和组装抗风圈同时进行 ⑷ 组装上部盘梯和平台
⑸ 包边角钢安装时注意调整圆度。 4.1.7.14 转动浮梯及轨道的组对安装
⑴ 充水浮升浮顶到相应扶梯安装位置 ⑵ 安装轨道 ⑶ 转动扶梯组对安装
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4.1.7.15 清洗罐底和浮船,单盘底面仰焊
⑴ 开清扫孔和进出油管孔 ⑵ 单盘和浮船支架的拆除。 ⑶ 清除杂物,清洗罐底 ⑷ 浮船、单盘底部仰焊 4.1.7.16 安装贮罐配件
4.1.7.17 浮顶升降试验或充水试验
⑴ 充水前应全面检查油罐整体质量,全部合格后,封闭清扫孔,开始充水。 ⑵ 转动扶梯是否灵活
⑶ 中央排水管是否漏水,密封导向装置是否符合要求 ⑷ 浮顶升降是否平稳 4.1.7.18 浮顶沉没试验
⑴ 检查单盘有无裂缝
⑵ 测定吃水深度,单盘挠度及中央排水管的排水能力 4.1.7.19 顶盖安装
⑴ 划等分线 ⑵ 顶盖对称安装
⑶ 焊接顶盖,应先焊环向短缝,后焊纵向大缝。 4.2 储罐材料验收
4.2.1 对进入施工现场的材料,首先查验合格证,并做好规格、材质、数量的统计。
4.2.2 罐体用钢板逐张进行外观检查,对有严重缺陷及运输过程中造成损伤的板材,及时发现及时提出,经研究处理后方可使用。 4.2.3 材料根据不同规格、不同材质分门别类堆放管理。
4.2.4 验收焊条时,在检查焊条合格证的同时,要检查出厂日期、批号等。 4.2.5 所有加工件应严格按图纸检查验收,并具有产品合格证明书。 4.3 预制的一般要求
4.3.1 储罐在预制、组装及检验过程中所使用的样板,应符合下列规定: 4.3.1.1 当构件的曲率半径小于或等于12.5m时,弧形样板的弦长不得小于1.5m;曲率半径大于12.5m时,弧形样板的弦长不得小于2m; 4.3.1.2 直线样板的长度不得小于1m;
4.3.1.3 测量焊缝角变形的弧形样板,其弦长不得小于1m。 4.3.2 钢板切割及焊缝坡口,应符合下列规定:
4.3.2.1 钢板的切割和焊缝的坡口,宜采用机械加工或自动、半自动火焰切割加工。
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罐顶板和罐底边缘板的圆弧边缘,可采用手工火焰切割加工;
4.3.2.2 用于对接接头、厚度大于10mm的钢板和用于搭接接头、厚度大于16mm的钢板,板边不宜采用剪切加工;
4.3.2.3 当工作环境温度低于下列温度时,钢材不得采用剪切加工:
a、普通低碳钢:-16℃: b、低合金钢:-12℃。
4.3.3 钢板边缘加工面应平滑,不得有夹渣、分层、裂纹及溶渣等缺陷。火焰切割坡口产生的表面硬化层,应磨除。
4.3.4 屈服点大于390MPa的钢板,当用于底圈和第二圈罐壁时,应按规范规定对坡口表面进行磁粉或渗透探伤。
4.3.5 焊接接头的坡口型式和尺寸,当无图纸无要求时,应按现行的国家标准规定选用。纵缝气电立焊及环缝埋弧焊的焊接接头型式,宜符合下列要求: 4.3.5.1 纵缝气电立焊的对接接头的间隙,应为4~6mm,钝边不应大于1mm,坡口宽度应为16~18mm。
纵缝气电立焊的对接接头的接头型式
4.3.5.2 环缝埋弧焊的对接接头的坡口角度应为45。±2.5。,钝边不应大于2mm,间隙应为0~1mm。
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4.3.6 普通碳素钢工作环境温度低于-16。C或低合金钢工作环境温度低于-12。C时,不得进行冷矫正和冷弯曲。
4.3.7 所有预制构件在保管、运输及现场堆放时,应采取有效措施防止变形、损伤和锈蚀。
4.4 储罐预制、组装 4.4.1 底板予制、组装
4.4.1.1 底板排版方式见图4.4.1.1,排板直径宜比设计直径大1.5/1000。 4.4.1.2 弓形边缘板予制要求见下表;(测量位置见附图4.4.1.2) 4.4.1.3 中幅板予制要求也见下表(测量位置见附图4.4.1.3)
表4.4.1.3 中幅板予制允许偏差
测量部位 长度AB、CD 宽度AC、BD、EF 对角线之差|AD-BC| 允许偏差 ±2 ±2 ≤3 30
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4.4.1.4 边缘板沿罐底半径方向的尺寸不得小于700mm; 4.4.1.5 中幅板宽度不得小于1000mm,长度不得小于2000mm;
C F A E
中幅板测量位置示意图4.4.1.3
4.4.1.6 底板的组装
底板的组装严格按排板图铺设;
底板铺设前,其下表面应涂刷防腐涂料,每块底板边缘50mm范围内不刷,合格后,方可进行底板铺设;
底板边缘板垫板应与对接的两块底板贴紧,其间隙不得大于1mm;
底板任意相邻焊接接头之间的距离不得小于200mm,边缘板焊接接头与底圈壁板纵缝距离不得小于300mm;
搭接接头三层钢板重叠部位,应将上层底板切角,切角长度应为搭接长度的2倍,其宽度应为搭接长度的2/3;
中幅板焊接时,应先焊短焊缝,初层焊道应采用分段退焊或跳焊法,长缝焊接时焊工对称均匀,由中心向外分段退焊;
边缘板首先施焊靠外缘300mm部位的焊缝,在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后边缘与中幅板之间的收缩缝施焊前,应完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接。
弓形边缘板对接焊缝的初层焊,宜采用焊工均布对称施焊方法;
罐底焊完后,其局部凹凸变形的深度,不应大于变形长度的2%,且不应大
C F D A B E 弓形边缘板测量位置示意图4.4.1.2
于50mm.
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为最后封口焊缝(最后封口焊缝,待1、2、3、4、5焊完之后进行);2.→为焊接方向(序号3、4从每条焊缝的长度中心上开始对称退焊);3.弓型边板与弓型边板之间的焊缝,在中幅板铺设之前铺设并焊接;4.弓型边板与中幅板之间的搭接填角焊缝,待弓型边板与第一节壁板之间的双面角焊缝焊完之后进行罐底排板及焊接顺序 33
4.4.2 壁板的预制、组装
4.4.2.1 壁板的予制要求同底板中幅板,壁板卷制成型后用弧形校样板检查其间隙,不得大于4mm,宽度方向用直线样板检查,间隙不得大于2mm。 4.4.2.2 壁板的组装,其组装间隙按设计图样要求。 4.4.2.3 壁板组装必须严格按壁板施工排板图进行。
4.4.2.4 壁板焊接,先焊外,后焊内,先纵缝,后环缝,环缝焊接要均布且沿同一方向分段退焊。
4.4.2.5 壁板组装、焊接技术要求见表4.4.2.5
表4.4.2.5 壁板组装、焊接技术要求
序号 1 2 3 4 5 6 7 项 目 底圈壁板1m高处内表面任意两点半径 罐壁局部凹凸变形 罐壁垂直度 顶圈壁板上口水平度 纵向焊缝错边量 环向焊缝错边量 上圈壁板>8mm时,2/10Δ且≯3mm; 焊缝角变形 δ≤12mm,≤10mm;12<δ≤25mm,≤8mm 允 许 偏 差(mm) ±19 ≤13 0.3%h(h:罐壁高度)且≯50mm 相邻两壁板≯2mm;圆周上任意两点≯6mm δ≤10mm,≯1.5mm;δ>10mm,≯2mm 上圈壁板<8mm时,1.5mm; 4.4.2.6 采用倒装法施工时,应在罐壁内侧设置胀圈,胀圈采用槽钢或工字钢煨制或卷制,胀圈之间的连接形式一般采用千斤顶或正反丝杆撑紧。胀圈与罐壁安装定位方式见图4.4.2.6
))图4.4.2.6 胀圈的连接形式)倒正丝连接 )千斤顶连接
4.4.2.7 倒装法施工中,每节壁板围装时都应预留封门板,封门板是为了保证罐壁周长而设置的补偿方法,在焊接罐壁纵缝时,不要拉紧倒链,焊完纵缝后检查上
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下端周长后割去剩余部分,再拉紧倒链,找正对口后焊接。 4.4.3 顶板予制:
4.4.3.1 拱顶罐扇形顶板预制
⑴ 每块顶板均应在胎具上拼接成型,焊好后用弧形样板检查,其间隙不得大于10mm。
⑵ 顶板本身的拼接及筋条的拼接全部采用对接满焊。 ⑶ 筋条之间的T型缝采用双面连续焊接。
⑷ 顶板预制时,将组焊成型并已划好筋板位置线的扇形顶板吊于胎具(见图4.4.3.1)上,按设计给定的位置线点焊限位铁,以控制扇形板前后左右的位置,放上缺口工字钢b,用铰链d配扁楔将顶盖板压紧,然后按线点焊筋板。
4.4.3.2 锥形顶顶板预制
锥形顶盖的储罐,一般容积较小,锥顶的底角一般在10°-15°,一般采用吊车加倒链的方法预制成型。其成型原理是沿素线上弧,上弧后大端弧部分内收,锥体起高,对口合拢,锥体成型。如图4.4.3.2所示,为了使锥顶部分同时起高,应在锥顶上部点焊3个吊耳,对口处焊倒链吊耳,在徐徐起钩之后,视对口情况拉紧倒链,使对口合拢,并用相应的工具调整错边后点焊固定。
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121--起吊用吊耳 2--倒链用吊耳图4.4.3.2 锥型顶盖的吊起成型法
4.4.3.3 拱顶的组装
安装组对顶盖支架,在支架上部按顶盖分数等分,并与包边角钢上的等分点相对应,然后组装顶盖。组焊顶盖支架结构如图4.4.3.3所示。
采用对称法吊装顶盖板。
焊接时先焊内侧,后焊外侧,先焊周边短缝,后焊径向长缝,最后焊包边角钢。
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顶盖板φ2φ1中心圆架中间支架壁板底板图4.4.3.3 组对顶盖支架 φ1-顶盖中心孔直径 φ2-中心支架 直径等于φ+200 直径处的理论高度 高度等于顶盖板在φ2中心支架
4.4.4 浮顶(内浮顶)预制组装 4.4.4.1 浮顶(内浮顶)的预制
a、浮顶(内浮顶)预制前应绘制排板图。浮顶(内浮顶)顶板、底板、单盘板排板图的要求与罐底板相同。
b、船舱边缘侧板预制滚圆后尺寸允许偏差及形状检查要求与罐壁板相同。船舱底板及顶板预制后,其平面度用直线样板检查,间隙不得大于4mm。
c、船舱底板、顶板平面度用直线样板检查,间隙不得大于5mm。
d、船舱内、外侧边缘板滚圆成型后用弧形样板检查,间隙不得大于5mm。 e、船舱分段预制后,几何尺寸的测量部位见下图:
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B F D A C H E G
表4.4.4.1 分段预制船舱几何尺寸允许偏差 测量部位 高度AE、BF、CG、DH 弦长AB、EF、CD、GH AD-BC 对角线之差 EH-FG和CH-CG 允许偏差(mm) ±1 ±2 ≤4 4.4.4.2单盘板的组装
a、单盘板组装时首先在底板上铺设单盘板和浮船组装临时支架,然后在临时支架上进行单盘板组装。临时支架示意图见下图:
立柱套管 浮船组装胎架 底板 浮船 壁板 ∠125*10 中心 单盘支架 单盘
浮顶组装支架示意图 b、单盘板(内浮顶)的焊接原则上先焊短缝后焊长缝。长缝焊接,第一遍分段
退焊,第二遍连续焊。单盘板大块板焊完后再焊大块板之间的封闭焊缝。单盘周边的板最后铺设焊接。
c、单盘板(内浮顶)焊接顺序见图4.4.4.2
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←→为最后封口焊缝(最后封口焊缝待浮船与单盘连接焊缝焊完之后进行);2.→为焊接方向;3.数字系焊接顺序号图4.4.4.2-1 单盘板(内浮顶)条形排板及焊接顺序
↑↑←→为最后封口焊缝(在单盘与浮船之间的连接焊缝焊完之后进行);2.→为焊接方向(由中心向四周进行);3.数字系焊接顺序号图4.4.4.2-2 单盘板(内浮顶)人字排板及焊接顺序
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4.4.4.3浮船的组装
浮船采用散装法,直接在支架上组装焊接。 a、船舱底板组装
船舱底板先铺。按排版图铺设,适当放大船舱外径,以补偿焊接后的收缩,实测组装焊接后半径收缩量为20-26mm之间。
船舱底板由扇形板组成,扇形板在平台预制。船舱底板连接搭接的两端安放边缘测板处应压成马蹄口,以便于组装浮船内外边缘侧板。焊后安放内外侧边缘板处的焊缝表面应适当修整磨平。
b、外边缘侧板组装焊接
船舱底板焊接检查合格后,在底板上划出内外边缘侧板、肋板、桁架和隔舱板的安装位置。
按安装线,组装外边缘侧板。由于罐壁板与侧板之间只有250mm间隙,侧板之间对接纵缝焊接比较困难,实际焊接时,只要有可能就将侧板向内移动300mm左右,焊完纵缝后再推回安装线位置。纵缝全部焊完后,根据安装线,调整好侧板位置。在定位焊后,焊外边缘侧板与船舱底板的内外角缝。
c、桁架、肋板、隔舱板及内边缘侧板的组装、焊接
外边缘侧板组装焊接后,按安装线组装焊接桁架、肋板、隔舱板,然后组装内边缘侧板,焊接内边缘侧板对接纵缝,纵缝全部焊接后,焊与底板连接的角缝及与桁架、肋板、隔舱板之间的连接焊缝。
d、船舱顶板的组装、焊接
船舱顶板在船舱内全部焊缝焊完检查及除锈防腐工作完成后再铺板焊接。 e、转动扶梯的组装、焊接
转动扶梯在平台上预制拼装成大片。在浮顶上组装转动扶梯必须使转动扶梯中心线、导轨中心线、导向机构中心线重合。在罐壁盘梯顶端的平台完成后,当浮顶处于最高位置时安装转动扶梯,将转动扶梯的一端用工具拉到平台预定位置,另一端沿轨道滚动,就位后装配好。 4.4.5 穹形网壳结构顶的施工 4.4.5.1 结构特征
⑴ 穹形网壳结构是一种穹形空间杆件系,由上、下两组双向子午线网杆相交而成单层网壳,这两组网杆均为沿子午线走向的圆弧形曲杆,交点处采用搭接,搭接面的四条边采用满角焊。
⑵ 每根网杆两端用连接件与边环梁相焊,除中心两根交叉沿轴线方向与边环梁正交接接外,其余网杆与边环梁的连接均转有一个角度,其节点的连接件尺寸根据提供尺寸,并结合实物放样来下料。
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⑶ 在上层网杆相邻节点之间设有系杆,系杆采用节点板与网及边环梁相连接。 4.4.5.2 预制
⑴ 预制样板制作均按网壳顶技术要求进行。
⑵ 网杆弧形件(工字钢)预制成型采用冷弯,冷弯采用300T液压顶,用预制专用胎具压弯预制,胎具见附图。
300吨液压千斤顶公胎母胎煨弯工字钢专用胎具
⑶ 网杆采用在钢平台上分段预制,在罐基础旁进行整体(根)组装,网杆工字钢对接接头的结合面与杆件轴线成45°角,接头要求按GB50205-2001中Ⅱ级焊缝进行施工,焊接采用双面成型,全焊透型,先焊正面,然后背面,碳刨+打磨,焊接,焊接完成后进行≮10%长度RT检查。
⑷ 在预制好的网杆上,作出上下网杆交点标记,以便于安装。
⑸ 连接件预制:根据施工图算出各连接件的尺寸,进行组装预制,质量要求必须符合钢结构施工及验收规范要求。 4.4.5.3 安装
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⑴ 安装方法:此种形式的网架安装采用胎具安装法既可加快速度,又能保证质量。
⑵ 胎具制作:安装胎具采用组合箱型梁,材料利用现场的边角料,板厚δ=8~12mm,预制圆弧度时要考虑到焊接变形,以确保胎具的质量。制作完毕后在胎具上标出每根网杆的安装位置,位置要经过放样求得。
⑶ 胎具的安装:在边环梁组焊并检验合格后,进行胎具安装,并在罐底板上设立保证胎具位置的临时支撑。以图中的X-Z平面为基准复查胎具的安装位置见附图。
坐标示图边环付杆主杆组合箱型梁胎具
⑷ 网杆安装:
a、在边环梁上放出各连接件的位置。
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b、安装下层网杆于胎具上,并复查各网杆交叉点的坐标是否正确。 c、安装上层网杆,并检查各交叉标记是否重合,严禁强力组焊。 4.4.5.4 检验要求
⑴组焊完毕后上、下网杆,分别用不同的弧形样板测量其上、下网杆的弧形偏差,其间隙不应大于3mm,侧向瓢曲度不大于2/1000。
⑵上、下网杆交点竖向高度(Y值)允差为+20mm、-0mm。 ⑶上、下网杆交点的水平坐标(X、Z向)允许为±20mm。 ⑷网杆与边环梁交点的水平坐标(X、Z向)允差为±30mm。 4.4.5.5 顶板的铺设
⑴顶板的铺设采用与网杆成45°斜交搭接(交叉)铺设法,具体见图。 ⑵网杆间空挡很大,为保证顶盖板铺设后的凹凸度,我们制作了铺设顶盖板用的胎具,胎具采用[10#槽钢,用卷板机炜弯成型(与顶板圆弧度相同)。
1-3-21-3-1穹型顶盖板排板图
⑶顶板拼接采用单面满角焊(上表面),顶板严禁与网杆或付杆相焊。
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4.5 焊接
4.5.1 焊接一般技术要求 4.5.1.1 焊工资格
凡参加工程焊接的焊工,必须持有劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书,施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置均应与焊工本人考试合格项目相符。
4.5.1.2 焊接环境
施焊现场应设干湿温度表,用以测定相对湿度、环境温度。 在下列任何一种焊接环境,如不采取有效的防护措施,不得进行焊接: a、 雨天或雪天;
b、手工焊时,风速超过8m/s;气电立焊或气体保护焊时,风速风速超过2.2m/s c、焊接环境气温:普通碳素钢焊接时低于-20℃,低合金钢焊接时低于-10℃,屈服点大于390MPa的低合金钢焊接时低于0℃。
d、大气相对湿度超过 90%。 4.5.1.3 焊接材料的选用
焊接材料的选用应遵循与钢材相匹配的原则,对于强度不同的钢材焊接时,宜选用与强度较低的钢材相匹配的焊接材料,下表仅列出储罐施工中几种常用母材焊接所选用的焊材,仅供参考。
表4.5.1.3 焊接材料的选用 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 焊接方法 手工电弧焊 手工电弧焊 手工电弧焊 C02气体保护焊 钢板材质 Q235-A 焊材牌号 E4303/E4316/E4315 焊材规格(mm) φ3.2/φ4 φ3.2/φ4 φ3.2/φ4 φ1.2/φ1.6 φ1.2/φ1.6 φ1.2/φ1.6 φ1.2/φ1.6 φ3.2 φ3.2 φ1.6 φ1.6 焊剂牌号或保护气体 / / / CO2 CO2 CO2 CO2 SJ101 SJ101 CO2 CO2 16Mn或16MnR E5015/E5016 Q235-A/16Mn4或16MnR Q235-A Q235-A/16Mn或16MnR Q235-A、16Mn、16MnR或之间 16MnR Q235-A/16MnR Q235-A 16MnR E4315 H08Mn2Si H10Mn2 H08Mn2Si 药芯E712C H10Mn2 H10Mn2 DWS-43G DWS-43G C02气体保护焊 16Mn或16MnR C02气体保护焊 C02气体保护焊 埋弧横焊 埋弧横焊 气电立焊 气电立焊 4.5.1.4 焊接材料管理
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焊接材料必须有出厂合格证明书。质保书内的化学成份及机械性能,必须符合国标有关规定。低氢型焊条还应包括熔敷金属的扩散氢含量。
焊条烘烤,发放与使用管理
a、焊条的贮存库应保持干燥,相对湿度不大于60%,焊条存放应距离地面及墙面300mm。
b、焊条入库时,材料责任师应对焊接材料的外观进行检查,其包装不应有破损、受潮等现象,并核对包装上的标记,其型号、牌号、规格、生产批号是否与质量证明文件相一致并符合标准要求。
c、现场的焊条烘烤和发放工作由专人管理,并建立烘烤发放台帐。 d、焊材烘烤应按“焊接材料烘烤发放通知单”的要求进行。
e、焊条烘烤应分层堆放,且每层焊条堆放不应超过隔层高度的2/3。 f、焊条使用前应按规范进行烘烤,烘干后应保存在100~150℃恒温箱内,药皮应无脱落和明显裂纹。
g、焊工使用时,应存放在具有保温效果的保温筒内,存放时间不宜超过4-8小时,否则应按原烘烤制度重新干燥,重新烘烤次数不宜超过二次。
h、回收的焊条应核对标记并检查药皮是否损坏,并在焊条尾部用黄色油漆作出明显标记。
i、发放时,应先发放回收和重新烘烤的焊条,焊工领到回收和重新烘烤的焊条应先用。
j、焊条每次领用量宜控制在80根以下,第二次领用焊条时,应以焊条头换取焊条。
k、焊丝成盒包装,正式施焊前不得拆封,以免在空气中受潮。 4.5.2 手工电弧焊技术要求
4.5.2.1 定位焊及工卡具的焊接,应由合格焊工担任、焊接工艺应与正式焊接相同。引弧和熄弧都应在坡口内或焊道上。每段定位焊缝的长度不宜小于 50mm。 4.5.2.2 焊接前应检查组装质量,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。
4.5.2.3 焊接中应保证焊道始端和终端的质量。始端应采用后退起弧法,必要时可采用引弧板。终端应将弧坑填满。多层焊的层间接头应错开。
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20~30mm后退位置引弧位置电弧稳定位置4.5.2.4 板厚大于或等于 6mm 的搭接角焊缝,应至少焊两遍。
4.5.2.5 双面焊的对接接头在背面焊接前应清根。当采用碳弧气刨时,清根后应修整刨槽,磨除渗碳层。
4.5.3 埋弧横焊与气电立焊组合施工工艺 4.5.3.1 工艺原理
埋弧横焊与气电立焊组合工艺适用于公称直径不小于6m,板厚不小于10mm的立式储罐正装法的现场焊接,埋弧横焊工艺焊接环缝,气电立焊工艺焊接纵缝。
⑴ 埋弧横焊工艺原理及设备构成:焊丝经送丝机构,通过导电嘴将焊丝送向工件焊接区,同时通过焊剂斗将焊剂送向焊接区,在电源的作用下,电弧引燃。电弧在焊剂下燃烧,将焊剂、母材、焊丝不断熔化形成熔池。随着焊机与工件相对运动,不断形成熔池,冷却、凝固完成焊接过程。横向埋弧自动焊系统构成和结构主要由林肯DC-600(暂载率100%)焊接电源、NA-3S控制箱及送丝机和行走框架两部分组成。在行走框架上安装有焊剂输送回收系统、焊剂托送机构、送丝机构和行走机构;行走框架通过行走机构悬挂在罐壁板上,由于偏心作用,焊剂托送机构将被紧贴在罐壁上。
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焊剂输送/回收装置行走机构焊剂托送机构壁板图4.5.3.1-1 埋弧横焊系统图47
气电立焊工艺原理及设备构成:气电立焊焊接时,药芯焊丝和母材电弧熔化形成熔池,并被限制在前后两块滑块及未熔化的母材中间,这样,熔池上部受到CO2及熔渣的保护,熔池下部被水冷铜滑块冷却凝固形成焊缝,随着焊缝的形成,送丝机构的小车和正面的铜滑块沿垂直导轨自动向上移动,并保持距熔池的相对位置不变,以保证焊接过程的稳定。气电立焊焊接设备由机头及送丝机、林肯DC-600电源和行走机构和行走框架组成;焊接操作时,行走框架携带机头及送丝
1.冷却水 2.固定滑块 3.药芯焊丝 4.熔渣 5.熔池 6.焊缝金属 7.冷却水入口系统通过行走机构骑跨在罐壁上口实现自动行走。 8.钢板 9.焊枪 10.导电咀 11.保护气体 12.铜猾块 13.冷却
水 14.固定滑块 15.移动滑块 图4.5.3.1-2 气电立焊工艺原理示意图 48
4.5.3.2 焊接工艺流程
[1] 埋弧横焊工艺流程 组装质量检查(间隙、错边、棱角度等) 焊口清理除锈 焊接设备安装试运转 对口间隙过大时,采用手工焊或CO2气保焊封底处理 背杠(反变形措施)设置 焊丝拆封、检查 焊剂输送 焊机初行走,检查焊丝对中情况 焊丝送给 设定焊接工艺参数 焊接并检查焊接熔合情况 层间清理、缺陷处理
外观检查 ⑵ 气电立焊工艺流程
组装质量检查(间隙、错边、棱角度等) 焊口清理除锈 背杠(反变形措施)设置 焊丝拆封、检查 设定焊接工艺参数 CO2气体倒置排除积水、气体加热 焊机初行走,检查焊丝对中情况 焊接并检查焊接熔合情况 外观检查 焊接系统连接 焊丝送给 4.5.3.3 焊接工艺参数
⑴ 埋弧横焊焊接工艺参数
表4.5.3.3-1 埋弧横焊焊接工艺参数 0-2 50±5° 0-2
埋弧横焊坡口形式
焊道 层数 打底 填充 盖面 填充金属 牌号 H10Mn2 H10Mn2 H10Mn2 直径 φ3.2 φ3.2 φ3.2 电流 电压 类型极性 DCRP DCRP DCRP 安培 cm/min 焊接速度 350-500 20-30 35-50 400-500 25-40 35-50 400-500 25-40 35-50 注:焊剂SJ 101
⑵ 气电立焊焊接工艺参数
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表4.5.3.3-2 气电立焊焊接工艺参数 60±5° 2±1 4-6 气电立焊坡口形式 焊道 层数 1 填充金属 牌号 DWS-43G 直径 φ1.6 电流 电压 类型极性 DCRP 安培 焊接速度 cm/min 350-400 35-40 8-15 注:CO2气体纯度99.5% 4.5.3.4 焊接工艺要领
焊接坡口的加工
a、坡口采用半自动切割机进行切割,切割时首先由铆工按规定坡口角度划线,然后由气焊工用半自动切割机进行切割,切割时为保证切割量一致,同一带板切割用气割嘴头型号应相同。
b、钢板边缘加工面应平滑,不得有夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷。 c、火焰切割坡口产生的表面硬化层,应磨除。
d、坡口表面及两侧各50mm焊前应将水、铁锈、油污、积渣和其它有害杂质清除干净。
焊接工艺要求
焊接前清理坡口间隙中的铁锈和水分,埋弧横焊时应对焊缝组对间隙较大的地方用手工电弧焊或CO2气保焊进行封底。
埋弧焊焊接过程中,焊剂保护厚度不能太厚或太薄。太厚时内部气体不易逸出,容易造成气孔;太薄时焊剂起不到保护作用,一般以正好覆盖焊缝区为宜。
埋弧焊时,焊好第一道焊缝是控制横焊自动焊质量的关键,调整焊枪和焊丝达到最佳距离,根部成型最好。距离太小,尤其是单面坡口,容易造成熔深过大,产生高温裂纹;距离太大,根部熔合不良,易产生夹渣;焊丝夹角在起弧时应为30-35°,焊丝端头距坡口根部为5mm。
调整焊丝后,不可将机头回调,应将焊丝缩回,保证焊丝在正式焊接时回到预调好的位置。
气电立焊焊接前,首先在焊接接头的坡口反面安装固定铜滑块,坡口正面安装一块可随焊枪一起作同步运动的水冷滑块。焊接时,焊丝不断的向下送入由待焊板材坡口面和两个水冷滑块形成的金属槽中。焊丝与接头底部的引弧板引燃电弧,电弧的热量熔化了坡口表面和不断送进的焊丝,熔化的母材和焊丝在电弧下形成熔池,这样,熔池上部受到CO2及熔渣的保护,药芯焊丝熔化后产生的部分熔渣渗入到熔池与两块水冷滑块的接触面之间,对熔池起保护作用,同时也避免
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了铜滑块被熔池熔化产生的粘连,保证了焊接接头的质量。熔池下部被水冷铜滑块冷却凝固形成焊缝,随着焊缝的形成,送丝机构的小车和正面的铜滑块沿垂直导轨自动向上移动并保持距熔池的相对位置不变,以保证焊接过程的稳定。
焊剂的要求
a、保证电弧稳定燃烧。 b、保证焊缝金属成分和性能。
c、减少焊缝产生气孔和裂纹产生的可能性。 d、高温下熔渣的粘度适当,冷却凝固后脱渣性好。 e、不易吸潮,有一定的颗粒度。
f、焊剂使用前应进行烘烤,烘烤温度250-300℃,烘烤时间1-2小时。 CO2气体的使用
a、CO2气体纯度应达到99.5%
b、新充装气瓶倒置24小时,使用前,打开阀门,放去其中的积水,放水2-3次即可,每次放水时间间隔约30min。
c、使用前,先打开瓶口气阀,放掉瓶内上部纯度较低的气体,然后套接干燥器,进一步减少CO2气体水分,当瓶内压力小于2.0Mpa时,应更换新瓶。 4.5.3.5 焊接辅助措施
环缝反变形措施设置
环缝反变形措施采用10#槽钢制作,每根长度1m,用门形板与罐体连接,然后用扁楔打紧,每隔1m设置一个。
纵缝反变形措施设置
纵缝采用圆弧板加固,圆弧板采用14mm钢板制作,其圆弧应与罐体内径相同,每隔500mm设置一根。 4.5.4 CO2气体保护焊工艺
4.5.4.1 CO2气体保护焊工艺原理:CO2气体保护焊是一种模拟手工电弧焊对储罐进行全位置焊接的新工艺,它是用外加CO2气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊。其焊接熔池的保护依靠保护气体及焊丝药芯形成的熔渣联合保护来实现,从而保证焊接过程的稳定性,并获得高质量的焊缝。
CO2气体保护焊设备由焊接电源、送丝机构、行走控制机构和轨道四个基本部分组成,轨道自身携带的永久性磁铁吸附在工件上,行走部位由大小车和横向摆动机构组成,通过相互垂直的两个方向的速度变化,可以达到不同的轨迹。使用美国林肯DC400或600多功能电源、美国BUG-O焊接小车。 4.5.4.2 施工工艺特点
⑴ 劳动强度低:CO2气体保护自动焊接过程是通过送丝机构、行走机构和摆
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动机构的连续工作来实现的,使焊工劳动被机器所替代,从而降低了焊工的劳动强度。
⑵ 焊接效率高:细丝自动焊的高电流密度,决定了高熔填速度,从而产生高的焊接速度;同时因为一次可持续的焊接时间长;大大提高了焊接效率。
⑶ 防锈性能强,抗裂性能好。
⑷ 焊缝外观质量好:药芯焊丝和对焊接熔池的双重保护作用,是焊接飞溅明显减少,且颗粒细,易清除,焊缝成型好,特别是温带、赤道带纵缝,焊接波纹明显优于手工焊焊缝,且咬边也大量减少。
⑸ 焊缝变形及应力较小:由于自动焊焊接速度快,热影响区小,输入线能量比手工焊要小,因此焊接变形及应力较手工焊小。 4.5.4.3 焊接工艺流程
组装质量检查(间隙、错边、棱角度等) 焊接小车轨道铺设 层间清理、缺陷处理 4.5.4.4 焊接工艺参数
表4.5.4.4 焊接工艺参数 焊接电流焊速电压(V) (A) (cm/min) 180-200 20-24 7-15 220-270 22-27 8-14 130-180 24-28 6-12 150-200 24-28 6-12 150-190 24-26 20-25 230-280 26-29 18-24 160-190 24-25 22-26 240-280 26-29 20-26 气流量(L/min) 20-30 20-30 10-30 10-30 20-30 20-30 20-30 20-30 外观检查 焊接设备安装试运转 焊口清理除锈、预热 焊丝拆封、检查 CO2气体倒置排除积水、气体加热 设定焊接工艺参数 焊接并检查焊接熔合情况 位置 平 焊 立 焊 横 焊 仰 焊 层次 打底焊 填充及盖面 打底焊 填充及盖面 打底焊 填充及盖面 打底焊 填充及盖面 4.5.4.5 焊接操作注意事项
焊接时,先焊大坡口一侧,后焊小坡口一侧,对接焊缝的焊缝宽度以每边超过坡口边缘2mm为宜。
焊接对称同向进行,且保持同步。
多层焊时,每层焊道引弧点依次错开50mm以上,终端应将弧坑填满。如有弧坑缺陷,用砂轮清除。
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焊接前,如有焊缝局部间隙过大应先采用手工焊修补打磨后再用自动焊进行正式焊接。
环焊缝焊接时,接头必须和纵焊缝错开,焊缝接要打磨。
每条焊缝单侧应一次焊完。丁字交叉部位的焊接应先纵缝焊到环缝坡口内,然后将环缝坡口内的焊肉打磨干净,以去除焊缝终端缺陷。
清根后的坡口形状,宽窄应一致,并用砂轮机修磨刨槽,磨除碳层。 一台焊机使用一只CO2气瓶。当瓶内压力小于2.0Mpa时,应更换新瓶。 焊丝干伸长量控制在焊丝直径10倍左右,有利于气体对熔池的保护。 由于熔池的可观察性,在施焊过程中要调好焊丝对中、摆幅、摆频 4.5.4.6 焊机操作规程
严格按照设备说明及操作手册要求进行操作使用; 非专业人员严禁拆装主机及送丝机、行走小车;
使用前,首先检查各表指示位置是否正确,如不正常或有异常响动,要立即停机检查;
经常清洁主机及送丝机构、行走小车及面板; 主机要通风良好并搭设防晒棚;
轨道安装前应清除磁铁及磁铁吸附区的各种杂物及罐壁表面的铁锈、油漆等影响吸附效果的物质,并用手反复转动磁铁,确保吸牢。
轨道连接时,应注意导轨接头与齿条接头错开5~20mm,保证接头处连接平滑,以利于小车平稳行走;
每次施焊前均应检查小车底部锁紧螺母是否拧紧,偏心轮是否调至合适位置,以避免小车滑落事故及小车齿轮与轨道齿条间的打滑现象发生;焊接过程中小车摆动臂严禁各种碰撞。
检查接地线接头,把线接头、焊枪接头、导电咀丝扣、小车电源接头等各强电部位是否接牢,以防产生“虚接”导致放电、灼伤设备及影响焊接电弧稳定;
焊接停止时,要确保 小车开关处于“OFF”位置 4.6 储罐的检验和试验
4.6.1 储罐制作安装检验及试验器具一览表
表4.6.1 储罐制作安装检验及试验器具一览表 序号 1 2 3 4 5
器具名称 钢卷尺 钢卷尺 钢直尺 钢直尺 焊接检验尺 规格型号 3m 20m 150mm 1000mm KL 检测部位 基础验收、储罐预制、储罐组装、结构制安 基础验收、储罐预制、储罐组装、结构制安 半成品检验、罐体组装、焊缝单位 把 把 把 数量 3 3 1 53
检查 6 7 8 9 10 11 12 13 水准仪 电流表 电压表 干湿温度计 温控仪 温控仪 U形管液位计 压力表 DS3 85C1-A 85C1-V DHW-Z XCT-101 2001型 1m YW(0-2MPa) 基础验收、储罐组装 焊接工艺、罐体焊接 焊条库检测环境 焊条烘干 储罐充水试验 储罐加热器试压 台 只 只 只 只 只 只 只 1 24 24 1 2 1 1 3 4.6.2 储罐制作安装检验及试验计划
表4.6.2 储罐制作安装检验及试验计划 序号 检验及试验项目 检验数量 检验要求 a 具有质量合格证明书 b 逐张进行外观检查:表面应无1 原材料 全部 裂纹,气泡,结疤和夹杂等缺陷 c 钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和为-0.8mm 2 3 4 5 6 7 8 壁板、顶板、底板预制 基础复验 罐体组装几何尺寸 焊接工艺 底板真空试漏 充水试验 无损检测 全部 每带板 随时 见4.3、4.4节相应内容 参见GBJ128-90相应内容 见本节相应内容 符合焊接工艺规程要求 -53KPa无渗漏为合格 按GBJ128-90要求 按GBJ128-90要求 符合JB4730-94要求Ⅲ级合格 4.6.3 焊缝外观检查
4.6.3.1 焊缝应进行外观检查,检查前应将熔渣、飞溅清理干净。 4.6.3.2 焊缝的表面质量,应符合下列规定:
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。
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%。
边缘板的厚度,大于或等于10mm时,底圈壁板与边缘板的 T 形接头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。
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,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%。
罐壁内侧焊缝的余高,不得大于1mm。
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焊缝宽度,应按坡口宽度两侧各增加1~2mm确定。 4.6.4 焊缝的无损探伤
4.6.4.1 从事油罐焊缝无损探伤的人员,必须具有国家有关部门颁发的并与其工作相适应的资格证书。
4.6.4.2 罐底的焊缝,应进行下列检查:
所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验,试验负压值不得低于 53KPa, 无渗漏为合格。
边缘板的每条对接焊缝的外端300mm范围内,应进行射线探伤。
底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝和对接罐底板的丁字焊缝的根部焊道焊完后,在沿三个方向各200mm范围内,应进行渗透探伤,全部焊完后,应进行渗透探伤或磁粉探伤。
4.6.4.3 罐壁的焊缝,应进行下列检查:
纵向焊缝,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焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤。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进行射线探伤。探伤部位中的25%应位于丁字焊缝处,且每台罐不少于2处。(注:板厚差不大于1mm时,可视为同等厚度。)
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焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤。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进行射线探伤。上述检查均不考虑焊工人数。
底圈壁板应从每条纵向焊缝中取2个300mm进行射线探伤检查,其中一个应靠近底板。
厚度大于10mm的壁板,全部丁字焊缝均应进行射线探伤检查。
除丁字焊缝外,可用超声波探伤代替射线探伤,但其中 20%的部位应采用射线探伤进行复验。
射线探伤或超声波探伤不合格时,应在该探伤长度的两端延伸300mm作补充探伤,但缺陷的部位距离底片端部或超声波检查端部75mm以上者可不再延伸。如延伸部位的探伤结果仍不合格时,应继续延伸进行检查。
4.6.4.4 底圈罐壁与罐底的 T 形接头的罐内角焊缝,应进行下列检查:
当罐底边缘板的厚度大于或等于 8mm,且底圈壁板的厚度大于或等于16mm,在罐内及罐外角焊缝焊完后,应对罐内角焊缝进行渗透探伤或磁粉探伤。在油罐充水试验后,应采用同样方法进行复验。
4.6.4.5 开孔的补强板焊完后,由信号孔通入100~200KPa压缩空气,检查焊缝严密性,无渗漏为合格。
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4.6.4.7 焊缝无损探伤的方法和合格标准,应符合下列规定:
射线探伤应按现行标准JB4730-94的规定进行,并应以Ⅲ级标准为合格。但对厚度大于或等于16mm的低合金钢的焊缝,合格标准为Ⅱ级。
磁粉探伤应按有关的常压钢制焊接油罐磁粉探伤技术标准的规定执行。 渗透探伤标准应按有关的常压钢制焊接油罐渗透探伤技术标准的规定执行。 4.6.5 罐体几何形状和尺寸检查
4.6.5.1 罐壁组装焊接后,几何形状和尺寸应符合下列规定:
罐壁高度的允许偏差,不应大于设计高度的 0.5%;
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; 罐壁的局部凹凸变形为±13mm。
底圈壁板内表面半径的允许偏差为±19mm。 罐壁上的工卡具焊迹,应清除干净,焊疤应打磨平滑。
4.6.5.2 罐底焊接后,其局部凹凸变形的深度不应大于变形长度的2%,且不应大于50mm。
4.6.5.3 固定顶的局部凹凸变形,应采用样板检查,间隙不得大于15mm。 4.6.6 储罐的试验
储罐建造完毕后,应进行充水试验,并应检查下列内容: a、罐底严密性 b、罐壁强度及严密性
c、固定顶的强度、稳定性及严密性 d、浮顶及内浮顶的升降试验及严密性 e、中央排水管的严密性 f、基础的沉降观测
4.6.6.1 罐底的严密性,应以充水试验过程中罐底无渗漏为合格。
4.6.6.2 罐壁的强度及严密性,应以充水到设计最高液位并保持48小时后,罐壁无渗透、无异常变形为合格。发现渗透时应放水,使液面比渗透处低300mm左右,然后对缺陷进行处理,补焊。
4.6.6.3 固定顶的强度及严密性试验,罐内水位应在最高设计涉及液位下1米时,将所有开口封闭,然后继续缓慢充水升压,当罐内空间压力升至试验压力时,暂停充水。在罐顶焊缝表面涂肥皂水,如未发现渗透,且无异常变形为合格。试验后应将开口打开,恢复常压。当天气变化剧烈时不宜作固定顶强度及严密性试验。 4.6.6.4 固定顶的稳定性试验,应在充水到最高设计液位,罐壁检查完毕后进行。试验前将罐顶所有开口封闭,缓慢放水降压,当罐内空间压力到达设计规定试验负压时,再向罐内充水,使罐内空间恢复常压,检查罐顶,无残余变形和其它损
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坏为合格。
4.6.6.5 浮顶的升降试验,应以升降平稳、导向机构及密封装置无卡涩现象、转动扶梯运动灵活、浮顶与液面接触部分无渗透为合格。
4.6.6.6 内浮顶升降试验,应以升降平稳、导向机构及密封装置等无卡涩现象,内浮顶及其附件与固定顶及安装在固定顶或罐壁上的附件无干扰为合格。在内浮顶漂浮状态下,还检查内浮盘板及边缘侧板的全部焊缝,无渗透为合格。 4.7 基础沉降观测
4.7.1 在罐壁下部(或基础环梁外壁)每隔10m左右,设一个观测点,点数宜为4的整数倍,且不得少于4点。
4.7.2 充水试验时,应按设计文件的要求对基础进行沉降观测,设计无要求,可按下列要求进行。
4.7.2.1 新建罐区,每台罐充水前,均应进行一次观测,记录观测值。
4.7.2.2 坚实地基基础,预计沉降量很小时,第一台可快速充水到罐高的1/2,进行一次沉降观测,记录后与充水前观测值进行对照,计算沉降量。当沉降量及不均匀沉降量未超过设计规定时,可继续充水至罐高3/4,再进行一次沉降观测,当沉降量及不均匀沉降量未超过设计规定时,可继续充水至最高设计液位,观测沉降量,然后在48小时后再观测一次沉降量。如沉降量无明显变化,可停止观测,并放水。如沉降量有明显变化,则应保持液位,每天定时观测,直至沉降稳定为止。
当第一台罐基础沉降量符合要求,且其他储罐基础构造、地质条件、施工方法和第一台罐相同时,要直接充水至最高液位进行观测。
4.7.2.3 软地地基础,预计沉降量超过300mm或可能发生滑移失效时,应以0.6m/d的速度向罐内充水,当水位高度达到3m时,停止充水,每天定期进行沉降观测并绘制时间一沉降量的曲线图,当日沉降量减少时,可继续充水,但应减少充水高度,以保证在荷载增加时,日沉降量仍保持下降趋势。当罐内水位接近最高设计液位时,应在每天清晨作一次观测后再充水,并在当天傍晚再作一次观测,当发现沉降量增加时,应立即把当天充入的水放掉,并以较少的日充水量重复上述的沉降观测,直到沉降量无明显变化,沉降稳定为止。 4.8 施工进度计划
4.8.1 10000m3拱顶罐倒装法施工进度计划(附表一) 4.8.2 10000m3内浮顶罐倒装法施工进度计划(附表二) 4.8.3 30000m3浮顶罐液压提升倒装法施工进度计划(附表三) 4.8.4 30000m3浮顶罐水浮正装法施工进度计划(附表四)
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5 质量保证措施
5.1 一般要求
5.1.1 建立健全各级质量保证体系,并以有力措施保证体系的有效运行,确保质量职责落实到人。
5.1.2 质量方针:以“着想用户—交满意工程;服从第一---让用户满意”为宗旨,按照程序文件的各质量要素,对整个储罐组装焊接过程的各个环节进行有效的控制,以优良的工程质量和周到的服务满足用户的要求。
5.1.3 质量目标:工程质量符合设计及施工规范的要求,组装一次合格率100%,焊接一次合格率95%。
5.1.4 认真执行“三工序管理”,做好自检、互检、专检,保证工程质量。 5.1.5 严格施工方案管理,组织编写详细的、具有施工指导意义的施工方案和技术措施。严格按照方案、规程规范进行每一道工序的施工。
5.1.6 专人专责检查原材料合格证,半成品及设备的尺寸,质保书等,按规定进行材料复验和检查。
5.1.7 计量人员按检测点网络配备合格的计量器材,并按要求对每道工序进行计量检测。
5.2 储罐施工质量控制要点
表5.2 储罐施工质量控制要点 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
阶段 控制点 施工方案编制 设计交底 图纸会审 技术交底 材料、半成品验收 焊接工艺评定 焊工资格审查 基础验收 自检记录 排版图绘制 顶盖预制 控制内容 焊接工艺、组对措施、吊装方案、并严格按设计资料进行 设计意图、特殊要求、施工关键点 图面是否有差错、矛盾和不便于操作之处 施工工艺、主要控制指标、控制手段 几何尺寸、数量、规格、核对质量证明书 焊接工艺评定报告审查 合格证项目、焊工编号、姓名、审查备案 标高、中心定位、螺孔位置等 检查项目要求、测点数、允许偏差、测量方法 开孔、补强板是否避开焊缝,底板、壁板、顶板、角钢圈自身及相互间焊缝错开距离,板的规格是否符合要求 顶板曲率、加强筋曲率、焊接是否符合要求 几何尺寸、壁板曲率、弦长、对角线、坡口 清扫孔是否进行热处理 直径、搭接尺寸、焊接顺序 组装尺寸、壁板的垂直度、焊接工艺、顺序 顶板拱高、曲率、焊接工艺、顺序 58
准 备 阶 段 施 工 阶 段 底板、壁板预制 附件预制 底板铺设焊接 壁板组装焊接 罐顶组装焊接
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 交工 焊缝外观 总体检查 焊缝射线探伤 焊缝返修 底板真空试漏 底板焊缝检查 补强板焊缝检查 充水试验 基础沉降观测 交工技术文件及交工图 咬边、缺肉、飞溅、外观成形 几何尺寸、筒体高度、底圈水平半径、罐底凹凸度、罐壁垂直度、内表面凹凸度 探伤数量、位置 返修工艺、复拍要求 是否逐条检查、 有无缺肉、打磨是否符合要求 是否按要求进行气密 是否具备条件、进水速度、正负压试验是否符合要求、检查项目是否齐全 观测点数、次数是否符合要求 交工技术文件数据精确、会签齐全、质量评定资料完善、初评合格 5.3 质量通病防治措施 5.3.1 主要质量通病防治措施
表5.3.1 主要质量通病防治措施
质量通病名称 罐底板拼装焊接成形后起伏变化大 罐壁横向焊缝背面线条不直,呈波浪型 罐壁横向焊缝易出现咬肉现象 罐壁本体上伤痕累累,焊疤频见 罐壁丁字焊缝处易产生严重错边 预防及补救措施 严格按照罐底板的焊接顺序施焊 对碳弧气刨工应有技术要求,技术水平低劣的应及时予以调换 焊前应多加训练,焊接时小心谨慎 所有焊疤及伤痕应及时处理,不留给下道工序 丁字缝处的纵横向焊缝应留活口,待调整错边量在规范允许范围内时,最后施焊 罐体安装焊接变形时有发生,不圆不直,严格执行经审批的施工方案中指定的罐壁焊接顺波浪起伏 序和罐顶焊接顺序 5.3.2 焊接缺陷防治
5.3.2.1 埋弧焊缺陷产生原因及防治 缺陷种类 产生原因 防治措施 ⑴仔细清理坡口表面及其附近 ⑵焊剂经250-300℃烘干1-2小时 ⑶扩大或缩小送剂软管直径,使焊剂输送量适当 ⑷适当减小电流 ⑴调整焊枪,使焊丝对准坡口中心线,加大电流,使焊剂熔化干净 ⑵每道焊缝彻底清渣 ⑶严格装配,保证对口间隙符合要求 ⑷盖面焊时,控制电压不要过高 放慢焊速,调整焊接电流 59
⑴坡口及附近表面有油、锈等脏物 ⑵焊剂潮 气孔 ⑶焊剂覆盖量不够,空气侵入熔池 ⑷焊剂太厚,熔池中气体不易逸出 ⑸焊接电流大 ⑴多层焊时,焊丝偏向一侧,或电流过小导致焊剂残留在两道焊层之间 ⑵前一层焊缝清渣不彻底 夹渣 ⑶对口间隙过大 ⑷盖面时电压过高,使游离的焊剂卷入焊道 咬边 焊接速度过快,焊接电流过大
⑴电流过大 烧穿 ⑵焊速过慢且焊接电压过低 ⑶局部间隙大 未焊透 宽度不均匀 ⑴减小电流 ⑵控制电压和焊速适当 ⑶采用手工焊修补间隙过大处 ⑴焊接参数不当(电流过小、电压过高) ⑴调整参数 ⑵坡口不合要求 ⑵修整坡口符合要求 ⑶焊丝偏离接口中心线 ⑶调整焊枪,使焊丝对准坡口中心线 ⑴焊接速度不均匀 ⑵焊丝给送速度不均匀 ⑶焊丝导电不良 ⑴找出机械原因,消除故障 ⑵更换导电嘴衬套 5.3.2.2 气电立焊缺陷产生原因及防治 缺陷种类 产生原因 防治措施 ⑴仔细清理坡口表面及其附近 ⑵CO2气体应达到99.5%, 新充装气瓶倒置24小时,使用前,打开阀门,放去其中的积水。 ⑶采用火焰加热的方法对坡口及其周围进行烘干 修整坡口符合要求 调整焊枪,使焊丝对准坡口中心线 气孔 ⑴坡口及附近表面有油、锈等脏物 ⑵CO2气体不纯,水分大 ⑶温差大造成母材上形成冷凝水 未焊透 坡口间隙过小 缩孔 焊丝不对中 5.3.3 焊接角变形防治措施 5.3.3.1 利用工卡具防治焊接角变形
当焊缝点固焊完成后,打紧全部楔子用以防止焊外缝时由于坡口较深,向内产生过大的角变形,反面清根前将其拆除。 5.3.3.2 使用龙门板防止焊接角变形
在每道焊缝端部位置点焊龙门板若干块,用以强制角变形的产生,焊缝中间由于球壳板本身的刚性约束,角变形较小。
5.3.3.3 反面清根深度不宜过深,以刨除封底焊缺陷为宜,应小于1/2板厚,清根宽度在不影响焊接的情况下,不宜过宽。 5.3.3.4 控制线能量,减少角变形
焊接线能量越大,则母材及焊缝温度越高,金属的冷缩应力越大,势必造成角变形增大,所以应严格控制线能量。 5.4 建议的主要共检点分级 立 式 储 罐 共 检 点 计 划 1 材料清单及质量合格证 2 基础中间交接验收 3 底板的防腐检查 4 底板真空试验 5 底板的凹凸度检查 6 底圈水平半径偏差检查 C C B B C C 60
8 内浮盘、浮盘几何尺寸及局部凹凸度检查 9 内浮盘、浮盘稳升及限位装置检查 10 焊缝外观检查 11 焊缝射线探伤审片 12 顶圈圆度,上口水平度,周长,垂直度检查 13 罐顶尺寸,局部凹凸度检查 14 呼吸阀、安全阀调试检查 15 开口补强圈气密试验 16 整体试验前条件确认 17 总体试验——强度、严密试验 18 内浮顶的严密性及升降试验 19 沉降观测 20 封闭检查 C B C BR B C A B B A A BR A
6 职业安全健康与环境管理
6.1 安全和环境管理目标 6.1.1 重大伤亡事故为零; 6.1.2 负伤频率为零;
6.1.3 杜绝重大火灾和中毒事故; 6.1.4 重大机械设备事故为零; 6.1.5 杜绝污水、粉尘超标排放;
6.1.6 固体废弃物分类堆放,处理率100%; 6.1.7 采取有效措施减少施工噪声。 6.2 安全控制措施
6.2.1进入现场的作业人员,必须按规定穿工作服,工作鞋,戴安全帽。 6.2.2进入现场的所有人员都必须经过安全教育,考核合格后方可持证上岗。参与吊装工作的人员必须接受安全交底方可进行吊装作业。
6.2.3登高作业系好安全带。超高作业应检查身体,高血压者,心脏病者不能上岗。 6.2.4吊装器具使用前必须进行安全检查,合格后方可使用。 6.2.5吊装作业时,设立警戒线,划分警戒区,专人负责警戒。
6.2.6吊装作业时,超重臂下及吊装作业半经范圈下严禁站人,吊装作业放一专职指挥员,统一指挥协调作业。
6.2.7起重人员应熟知施工方案、吊车性能、操作规程、指挥信号和安全要求。 6.2.8当阵风风速大于10.8米/秒时,不得进行吊装。
6.2.9构件正式吊装前必须进行试吊,试吊时将构件吊离地面100~200mm,检查各部情况合格后方可正式吊装。
61
6.2.10参加吊装的施工人员,必须坚守岗位,并根据指挥者的命令进行工作。吊装过程中,任何岗位出现故障,必须立刻向指挥报告。没有指挥者的命令,任何人不得擅自离岗。
6.2.11 埋弧焊的安全控制措施
6.2.11.1 埋弧焊用电缆必须符合焊机额定焊接电流的容量,连接部分要拧紧,并经常检查焊机各部分导线接触电良好,绝缘性能可靠。
6.2.11.2 在焊接中应保持焊剂连续覆盖,以免焊剂中断露出电弧。罐装、清扫、回收焊剂应采取防尘措施,防止焊工吸入焊剂粉尘。 6.2.11.3 埋弧焊机控制箱外壳与接线板上的罩壳必须盖好。
6.2.11.4 在调整送丝机构及焊机工作时,手不得触及送丝机构的滚轮。 6.2.11.5 半自动焊的焊接把手应安放妥当防止短路。
6.2.11.6 在埋弧自动焊机或半自动焊机发生电气故障时,必须切断电源由电工修理。
6.2.12 气体保护焊的安全控制措施
6.2.12.1 在移动焊机时,应取出机内易损电子器件单独搬运。
6.2.12.2 焊机内的接触器、断电器的工作元件,焊枪夹头的夹紧力以及喷嘴的绝缘性能等,应定期检查。
6.2.12.3 高频引弧焊机或装有高频引弧装置时,焊接电缆都应有铜网编织屏蔽套并可靠接地。
6.2.12.4 焊机使用前应检查供气、供水系统,不得在漏水漏气的情况下运行。 6.2.12.5 气体保护焊机作业结束后,禁止立即用手触摸焊枪导电嘴,避免烫伤。 6.2.12.6 盛装保护气体的高压气瓶应小心轻放竖立固定 ,防止倾倒。气瓶与热源距离应大于3m。
6.2.12.7 采用电热器使二氧化碳气瓶内液态二氧化碳充分气化时,电压应低于36V,。外壳接地可靠。工作结束立即切断电源和气源。
6.2.12.8 排除施焊中产生的臭氧、氮氧化物等有害物质,应采取局部通风措施,或供给焊工新鲜空气。
6.2.13 起重机起吊安全技术要求 项 目 起重机的运转检查 起重机走道等的加固 起重机安装特点和要求 起重机在安装构件前,应对其传动部分进行试运转,要求各部操纵系统完全正常,并检查所有起重索具应符合规定;发现有不符合要求或损坏的索具应立即更换,方可使用。 起重机的行走通道和停机位置,均须事先检查整修,必要时可采取加固措施(如松软地段的地基加固),以满足起重机的工作稳定性和对地下有管线时的维护(免至损坏) 62
空间条件 试吊检查 起重机的使用与负重行驶 起吊构件的速度 在起重机工作有效半径和有效高度(当有输电架空线路时还应加安全高度)范围内不得有障碍,否则必须采取有效措施 按规定的吊点位置挂钩或绑扎,吊起构件离地20~30时,检查机身是否稳定,吊点是否牢固,在情况良好的前提下,方可继续工作 起重机不得斜拉或作卷扬牵引使用,必须垂直吊升;起吊安装时,必须以支腿放下支撑稳固。 起吊构件的速度应均匀、平稳升降,尤其不允许忽快忽慢地急骤(突然制动)动作 当起重机在架空输电线路附近作业时,起重臂杆、钢丝绳应严格保持下列安全距离(水平和垂直两方面)。特殊情况应在供电部门监护下采取适当有效的绝缘措施,以防事故 起重机与输电线路间应有的距离 起重机与输电架空线路的安全距离 最小垂直距离 线路电压(kV) <1 <20 >20 / 距离不小于(m) 1.0 1.5 2.5 / 最小水平距离 线路电压(kV) <1 <20 <110 <220 距离不小于(m) 1.5 2.0 4.0 6.0 6.2.14 钢丝绳使用注意事项:
6.2.14.1 在使用钢丝绳时,必须检查有无毛刺断丝,防止伤手。并同时掌握其断裂破损情况以确定是否可用,或调换新绳;
6.2.14.2 用于穿绕钢丝绳(或麻绳)的滑轮,轮子边沿不允许有破碎现象; 6.2.14.3 钢丝绳须防止锈蚀,按期涂油保养,并置放于干燥处所;
6.2.14.4 在操作过程中,应随时防止钢丝绳与电焊线接触。同时亦应防止钢丝绳与供电缆线接近,以避免事故的发生。 6.2.15 千斤顶使用注意事项:
6.2.15.1 使用千斤顶时,须完全掌握千斤顶的顶升能力及其性能,且对所使用的千斤顶经检查无故障或受损情况后,方可应用,以防止过程中发生事故; 6.2.15.2 齿杆式或螺旋式千斤顶的齿磨损达20%时,禁止使用;
6.2.15.3 液压式千斤顶在气温低于0℃时,应使用油或凝固点较低的混合液体; 6.2.15.4使用千斤顶顶升重物时,必须同时以木垫支承;尤其当使用两支千斤顶交替顶升时,支垫更不可忽视,以防事故;
6.2.15.5 须注意液压千斤顶活塞容许的顶升重物过程中超过容许高度,引起事故。 6.3 环境管理控制措施
6.3.1 施工现场应保持清洁有序。应遵守国家和当地政府的环保法规,并严格遵守业主和总包商有关环保工作的制度及规定,认真保护好现场环境。 6.3.2 设备和材料的管理
63
所有进入现场的设备和材料都应在指定的地点分类存放,其保管条件应符合有关的材料管理程序规定。 6.3.3 现场清理
每天下班前应安排15分钟对作业现场进行必要的打扫,做到工完料尽场清,以保持现场环境的整齐、清洁。
施工现场的道路两侧及现场办公室应设置适量的活动垃圾箱,并应由清洁工对垃圾箱及时地进行清理。
应与业主有关部门联系垃圾废弃点,现场清理的垃圾及时外运,以保持现场的环境整洁。
每周末下午应组织人员对施工现场进行30分钟的大扫除。 严禁在施工现场焚烧垃圾、废油和化学物品。
运输车辆进出现场,轮胎不应带有泥土。如将道路弄脏,应马上打扫干净。 6.3.4 污水处理和排水
现场应有可靠的施工排水系统,此排水系统应得到业主有关环保部门的批准。 废油和废弃化学物品
a、废油和废弃化学品应装桶密封,存放在业主环保部门指定的地点。并按环保的有关规定及时外运并作合适的处理,严禁将废油及废弃化学物品随地倾倒或由排水系统排放。
b、应及时清理流到地面上的油污和废弃化学物品,保证地面不受其污染。 c、废化学物品和受污染废物的废弃计划应得到业主有关环保部门的批准。 6.3.5 环境监控
⑴ 加强对施工现场粉尘、噪音的监测和控制,并与现场文明施工管理结合进行检查、考核。
⑵ 控制粉尘漫延,现场垃圾渣土及时外运,道路经常洒水清扫干净。 ⑶ 严格控制噪音。现场混凝土施工应采用低噪声震捣器,管道蒸汽吹扫或气体吹扫时,应采取在出口处按装消音器等有效的减噪措施。
⑷ 焊接时,焊接材料尽可能多的采用实芯焊丝,减少焊接烟气排放。 ⑸ 焊接后,焊条头等废弃物集中存放,集中处理 6.4 危害辩识及评价和控制措施 序 号 危险 源 脚 手 符合要求 架体未按规定与建筑结构连接牢固 危害 脚手架结构尺寸、材质不可能发生的事故 架体失稳、坍塌 架体失稳、坍塌 危险 程度 中 大 控制措施 1、脚手架搭设必须有专业架子工搭设; 2、脚手架搭设结构、尺寸必须符合规范要求; 64
1
架 脚手板未铺满或材质不符合要求 外侧未设置密目式安全网或网间不严密 施工层未按规定设置防护栏杆和挡脚板 未按规定设置上下通道 未按规定设置剪刀撑 架体内未按规定采取封闭措施 高处作业无可靠立足点 夜间施工无照明或照明不良 架体未按规定进行接地 未按规定设置防护设施 物体放置不符合要求 高处坠落、物体打击 物体打击 高处坠落、物体打击 高处坠落、 架体失稳、坍塌 高处坠落、物体打击 高处坠落、 高处坠落、物体打击 触电 高处坠落、物体打击 物体打击 物体打击 高处坠落、 高处坠落、物体打击 坍塌 高处坠落、 高处坠落、 高处坠落、 坍塌、高处坠落、 高处坠落、 高处坠落、 物体打击 大 中 大 大 中 大 大 大 中 大 中 大 中 3、作业平台跳板必须满铺,并且绑扎牢固,不允许有探头板; 4、使用的脚手杆、跳板材料必须符合规范要求; 5、设置符合要求的上下通道; 6、作业平台周围必须设置符合安全要求的防护栏杆; 7、必须与构筑物连接牢固,作业平台外侧挂设安全网; 8、保证夜间施工有足够的照明设施; 1、平台上必须满铺跳板,并且两端绑扎牢固; 2、跳板使用前应检查合格; 3、四周按洞口临边防护要求进行; 4、活动平台到位后,使用前应进行加固,操作人员的安全带应挂在构筑物上; 5、禁止超载使用; 2 洞口临边 作业时未按规定设置警戒区域 上下无通道或不符合要求 无明显警告标志 结构尺寸、材质不符合要求 平台脚手板未铺满或材质不符合要求 四周未按规定设置防护栏杆或安全门 未按规定设置上下通道 移动式操作平台无稳固措施 小 6、直爬梯设置必须符合规范要求。 1、平台上必须满铺跳板,并且两端绑扎牢固; 2、跳板使用前应检查合格; 3、四周按洞口临边防护要求进行; 4、活动平台到位后,使用前应进行加固,操作人员的安全带应挂在构筑物上; 5、禁止超载使用; 6、直爬梯设置必须符合规范要求。 1、按规定搭设操作平台; 2、考虑操作人员有可靠的安全带挂点;3、物体放置或使用必须系挂安全绳; 中 大 大 大 3 操作平台 大 大 大 中 4 悬空作业 无可靠立足点 未按规定搭设操作平台和设置防护设施 物体放置不符合要求 65
未按规定设置上下通道 无安全保险装置或装置失效。 垂直水平运输机械 钢丝绳破损、锈蚀、过路无保护。 卷扬机无防护棚或不符合规范要求。 设备“带病”运行。 运输时,物件塌落 高处坠落、 高处坠落、设备损坏 高处坠落 物体打击 机械伤害、设备损坏 物体打击 大 大 中 大 大 中 小 大 大 中 大 大 大 大 大 大 大 4、上下通道设置必须符合安全要求; 1、卷扬机使用前必须认真全面检查,必须符合安全要求,设专人严格按规程操作; 2、使用的机、索具必须符合安全要求;3、卷扬机必须按要求搭设牢固的防护棚 4、严禁超载吊装; 5、运输构件时必须封车牢固,避免滚落伤人; 6、多人抬扳物件必须动作一致,以免挤伤,砸伤; 1、临时线主电缆全部使用“三相五线”制; 2、接线时保护接零与工作接零要明显区分; 3、电缆必须架空或埋地,埋地部分要做明显的标识,过路的部分必须加设保护套管; 4、使用公司规定的统一配电箱; 5、电气设备、钢平台、铁房子必须采取有效的接地; 6、电气设备采用“一机一闸一漏一保护”; 7、安排现场电工每天巡查所有用电线路及设备,并做巡检记录; 8、配电箱必须加锁,严禁非电工人员擅自接线; 1.机械设备完好,安全保险装置齐全有效。 2.危险部位按规定进行防护。 3.用电设备及线路应绝缘良好,设备金属外壳可靠接地,符合“一机一闸一漏一保5 装卸时,抬扳动作不一致 物体打击 未采用TN—S系统,未使用五芯电缆。 保护零线与工作零线接线错误。 触电 触电 未按规定进行重复接地。 触电 电缆过路无保护。 电气设施 电缆架设或埋设不符合要求。 安全距离达不到规定要求且无防护。 不符合“三级配电两级保护”要求。 违反“一机一闸一漏一保护” 漏电保护器失效。 配电箱及配电箱内的电器不符合要求。 机械设备无安全保险装置或装置失效。 机械设备的危险部位无施防护或或不符合要求。 工机设备“带病”运行、在运具 行中检修。 用电设备及线路绝缘不良,无保护接零,无漏电保护器或不符合要求。
触电 触电 触电、系统停电 触电 触电、电气火灾 触电 触电 6 机械伤害 大 机械伤害 机械伤害、设备损坏 触电 大 7 大 护”,漏电保护器灵敏有效。 4.使用砂轮机切割或打磨时必须戴防护眼镜,砂轮片使用前认真检查一下,不得潮大 66
湿或有裂纹; 5.特殊工序设备按期进行评定。 用电设备接线不规范,金属外壳未接地 触电 大 6、机械设备必须按“三定制”管理,无操作证人员不允许操作; 7、车况不良的机动车辆不允许使用; 地面不平整,道路不通畅。 夜间施工无照明或照明不良。 材料堆放不符合要求。 剩余材料、废物、垃圾乱堆乱放。 无防火设施或不符合要求。 易燃易爆物品使用和存放不符合要求。 施夏季台风多。 工同一施工现场施工单位现多,协调管理难度大,作场 业环境复杂。 缺少安全防护装置或防护设施不符合要求。 吊车拆杆 吊车支腿下陷 砂轮伤人 电弧打眼 电钻伤人 乙炔失火 等离子切割机、砂轮切割机、圆盘踞或磨光机使用不符合要求 不按规定正确佩戴个人人劳保用品。 为因违章违纪 素 行为失误 人员伤害、车辆损坏 人员伤害 坍塌、物体打击 物体打击及其它伤害 火灾 火灾、爆炸 人员伤害、机械损坏 人员伤害 中 中 中 大 大 大 中 1.工地路面应做硬化处理,保证道路畅通。 2.夜间施工要保证充足的照明。 3.材料堆放整齐、稳固。 4.做到工完料尽场地清。 5.易燃易爆物品分类堆放。 6.进入施工现场必须正确佩带安全帽,穿统一的工作服。 7、监视天气情况,台风到临前,必须采取防台措施; 8、与有关单位联系,共同维护安全设施,共同作好安全及文明施工工作; 8 大 人员伤害 设备损伤 设备倾覆 人员受伤 人员受伤 人员受伤 人员伤亡 人员伤害、机械损害 人员伤害 各类事故 各类事故 大 大 中 中 小 中 中 吊车的选择要正确 垫好支腿,禁止超载使用 正确操作,穿戴好防护用品 穿戴好防护用品 正确操作,避免带手套操作 现场要设灭火器,氧气瓶和乙炔气瓶相距5米以上 加防护罩,戴防护用品使用大 前检查砂轮是否破坏并正确使用机械。 大 大 中 1.制定和落实安全生产责任制及奖惩制度。 2.加强安全监督及检查。 3.加强职工安全教育及安全9 67
培训。 身体状况不良 不服从管理 焊接烟气排放 10 焊接 固体废物(焊渣、焊条头等) 办11 公室 电气设施 生活用品等纸张易燃 各类事故 各类事故 大气污染,影响人的呼吸 污染土壤和水体,资源有效利用 电气火灾 火灾 大 中 一般 中 中 4.施工前进行安全技术交底。 5.特殊作业人员要持证上岗。 清理出现场 一般 1、尽可能多的采用实芯焊丝,减少焊接烟气排放。 2、焊条头等废弃物集中存放,集中处理 经常检查电路 配备消防器材 6.5 季节性施工安全技术措施 6.5.1 雨季施工
6.5.1.1 脚手架、脚手板如有松动、下沉、腐蚀、变形等现象应及时加固或更换。 6.5.1.2 道路、斜道、脚手板等处应采取防滑措施。道路应经常排除积水、清除泥泞或用炉渣铺面。
6.5.1.3 应加强对电器设备及线路的检查与维护。在雨季前,应对防雷装置进行接地电阻测定,其冲击接地电阻植不得大于30Ω。
6.5.1.4 雨天施工,应采取防雨措施。雷雨时,应停止露天作业。 6.5.2 暑季施工
6.5.2.1 做好暑季防暑降温,饮食卫生工作。
6.5.2.2 热煨、热压和在容器内等场所进行高温作业时,应采取通风、降温等措施。 6.5.2.3 暑季施工,应适当避开中午前后的高温作业时间。有条件时,长时间露天作业场所应搭设防晒棚。
6.5.2.4 氧气瓶、乙炔气瓶、液化气瓶,应有防晒设施,不得在烈日下爆晒。 6.5.3 寒冷季节施工
6.5.3.1 寒冷季节施工前应制定防寒、防冻、防滑等措施。
6.5.3.2 储罐在水压试验时,应采取防冻措施。试压后应将水排尽并用压缩空气吹干。
6.5.3.3 机械油箱或贮油器冻结时,宜用热水或蒸汽化冻,不得用火烘烤。 6.5.3.4 施工现场的道路、斜道和脚手板上积存的水、冰、雪,应及时清除。
7 劳动力组合
以10000m3储罐施工为例共配置劳动力76人,具体劳动力组合如下: 7.1 现场管理人员
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项目负责人:1人 项目技术负责人:1人 项目安全管理:1人 项目质量管理:1人 项目材料管理:1人 项目成本管理:1人 7.2 专业及作业人员
技术员:1人 铆 工:12人
电焊工:手工电弧焊工艺:16人
埋弧横焊+气电立焊工艺:自动焊工4人、手工焊工4人 CO2气体保护焊工艺:自动焊工8人、手工焊工4人
气焊工:4人 起重工:6人 电 工:2人 吊车司机:2人 运输车司机:2人 热处理工:1人 探伤工:4人 普 工:20人
8 主要施工机索具与计量器具配备
8.1 主要施工机索具配置1(以10000m3储罐施工为例,焊接工艺:手工电弧焊)
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
名 称 卷板机 吊车 吊车 吊车 汽车 焊接机械 硅整流焊机 砂轮机 半自动切割机 去湿机 烘箱 保温箱 焊条保温筒 温度计 干湿度计 压力表 规 格 25mm*2000mm QY20 TG-300E 8T GS-600SS φ180 0-500℃ 0-300℃ 0-500℃ 2MPa 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 只 只 只 只 数量 1 1 1 2 16 8 4 1 1 1 16 2 1 3 备注 倒装法工艺 正装法工艺 手工焊工艺 69
14 15 16 17 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 焊缝检测尺 螺旋千斤顶 提升机械 液压千斤顶 液压操作台 提升立柱 倒链 倒链 32t 16t 10t 16t 10t 2t 只 台 台 台 只 台 只 台 个 2 4 4 10 26 1 40 40 4 液压提升倒装法工艺 倒链提升倒装法工艺 8.2 主要施工机索具配置2(以30000m3储罐施工为例,焊接工艺:自动焊)
名 称 卷板机 吊车 吊车 吊车 汽车 焊接机械 气电立焊机 埋弧横焊机 硅整流焊机 林肯电源 送丝机 自动小车 硅整流焊机 砂轮机 半自动切割机 去湿机 温度计 干湿度计 压力表 焊缝检测尺 螺旋千斤顶 提升机械 液压千斤顶 液压操作台 管道泵 规 格 30mm*2000mm TG-300E QUY50 8T SMHW-1 GS-600SS DC—400 LN—9GMA Bug—o GS-600SS φ180 0-500℃ 2MPa 32t 16t 10t 20t 扬程40m 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 只 只 只 只 台 台 台 只 台 台 数量 1 1 1 2 1 3 4 8 8 8 4 8 4 1 2 1 3 2 4 4 10 40 1 2 液压提升倒装法工艺 水浮正装法 CO2气体保护自动焊工艺 备注 倒装法工艺 正装法工艺 埋弧横焊+气电立焊工艺 8.3 主要计量器配备(以10000m3储罐施工为例)
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 类别 长度类 长度类 长度类 长度类 长度类 电学类 电学类 热学类 热学类 热学类 热学类 热学类 力学类 力学类 名称 钢卷尺 钢直尺 焊接检验尺 铁水平 水准仪 电流表 电压表 温控仪 温控仪 电子电位差计 干湿温度计 水银温度计 压力表 真空表 规格型号 3m、30m 150mm、1000mm KL 600mm DS3 85C1-A 85C1-V 2001型 XCT-101 XWCJ-300 DHW-Z 0-500℃ 2Mpa -0.1-0MPa 精度 ±0.2cm ±0.05cm ±0.2mm ±0.02cm/m ±3mm/km 2.5 2.5 1.5 1.5 0.5 ±1% ±1% 1.5 1.5 配备 数量 各3 各3 1 2 1 24 24 2 4 6 2 1 3 2
9 施工平面布置
9.1 施工现场临时规划
9.1.1 在施工现场入口处树立“五牌一图”,标牌用铁皮制作,脚手钢管架立。 9.1.2 在施工现场用箱式铁房作办公室,所有管理人员集中办公。 9.1.3 现场工具房和班组休息室使用箱式活动房,统一颜色,摆放整齐。 9.1.4 临时施工道路利用装置区正式道路的路基,当局部面积不足时,可适当增建少许临时道路,道路两侧设简易排水沟。
9.1.5 临时供电:根据本工程施工机具动力和现场照明需要估算,从业主指定的电源接出,按正式工程的标准进行敷设。
9.1.6 临时供水:现场临时供水按照施工(生产)用水、生活用水,消防用水综合考虑,平均用水量为9m3/d,水压试验用水根据储罐容积及充水时间确定每天的用水量,从业主指定的水源处接出,采用普通钢管埋地铺设。
9.1.7 临时排水:采用明沟排水,过路处设管道,排入厂区系统排水管前应经过沉淀池沉淀。
9.1.8 现场照明:除办公室、休息室、库房等处的照明外现场安装若干个探照灯进行夜间照明。
9.1.8 现场消防:在现场布置若干消防水接头,各个动火点配齐灭火器等消防器材,并设专人管理。
9.2 储罐施工时应根据工程实际绘制施工总平面布置图,当业主和总包商对总平
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面图布置或暂设另有安排时,以业主和总包商的安排为准。 9.3 施工临设一览表 序号 临 设 名 称 单位 座 座 座 m m m 系统 系统 222数 量 1 3 1 100 100-300 300-1000 1 1 备 注 箱式铁皮房 箱式铁皮房 箱式铁皮房 简易棚 露天, 根据储罐施工工程量决定 根据储罐施工工程量决定 1 现场办公室 2 工具房及休息室 3 焊条库 4 材料堆场 5 材料堆场 6 预制场地 7 临时供电 8 临时供、排水
10 低温双层储罐的结构及施工方法
气体在低温条件下成为液态,其体积只是气态的几百分之一。所以,液态储存可减少投资、减少用地。以液态储存液化天然气(LNG、-162℃)、液化石油气(LPG、-42℃)、液氧(-183℃)、液氮(-196℃)、液氨(-34℃)、乙烯(-104℃)、乙烷(-89℃)等多采用双层球罐及双层贮罐储存。双层球罐尤其是容积超过10000m3的双层球罐因制造、安装、保冷等困难很大,在国内较少应用;相对而言,低温双层贮罐的建造难度要小得多且容积可以建造的比较大,因此得到了较为广泛的应用。目前,国内液化天然气(LNG)低温双层贮罐建造容积已达160000 m3。
10.1 低温双层贮罐的结构形式
地上建造的低温双层贮罐主要有三种结构形式(见图10.1a、b、c)。主体结构均由内、外金属罐组成,内、外罐底板之间由保冷的珍珠岩砼承重环梁和泡沫玻璃隔离,内、外罐壁板和顶之间充填轻质珍珠岩粒。大型超低温双层贮罐结构形式,还有一层预应力钢筋混凝土外壳。
内罐拱顶
内罐底板
外罐拱顶
承压圈
外罐 内罐 保冷材料 锚固拉杆
内罐环板 外罐环板
吊顶拉杆 外罐拱顶
预应力砼顶壳
保冷材料
外罐底板
珍珠岩砼
内罐平吊顶
预应力砼外壳 a b c
图10.1 低温双层贮罐的结构形式示意图
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10.1.1 中小型低温双层贮罐,罐顶结构形式顶盖有两种:第一种结构形式内、外罐均为拱顶(见图10.1a),内罐壁和内罐拱顶由承压圈既转向板过渡连接;第二种结构形式是外罐拱顶、内罐平吊顶,由吊杆将平吊顶与外罐拱顶连接(见图10.1b)。
10.1.2 10,000 m3以上的大型低温双层贮罐,罐顶结构形式多为外罐拱顶、内罐平吊顶,外罐外部包一层预应力钢筋混凝土壳。(见图10.1c)。
10.1.3 低温双层贮罐内罐用钢有严格的选用原则。许多钢材会在低温条件下急剧失去韧性,而产生低温脆裂。根据储存介质和温度条件的不同,常见低温双层贮罐内罐用钢有:铝镇静钢、16MnDR、2.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni钢等,液化天然气(LNG)低温双层贮罐内罐用钢多为9Ni钢。 10.2 低温双层贮罐组装方法及施工程序
由低温双层贮罐结构特点决定,其施工难度比单层贮罐施工难度大的多。国、内外工程公司针对不同的低温双层贮罐,已形成多种施工方法。包括:内、外罐均采用正装;内、外罐采用液压提升倒装,外罐顶正装;内、外罐全部采用液压提升倒装;内外罐正装、外罐拱顶和内罐平吊顶充气顶升等。 10.2.1 内、外拱顶罐均采用正装
10.2.1.1 内、外罐为拱顶结构的低温双层贮罐,传统的施工方法为内、外罐均采用正装,即内、外罐自下而上交替组装。
10.2.1.2 为了方便内罐底部保冷施工和底板铺焊,在内、外罐最下壁板预留洞口,并对洞口进行加固处理。这样一来,既不影响内、外罐正装,又方便材料的搬运和人员进出。待内罐底部保冷施工完成后,再补焊封门板。
10.2.1.3 这种内、外罐全部采用正装的施工方法,高空作业多,工期长、大型吊车占用周期长。
10.2.2 内、外罐采用液压提升倒装,外罐拱顶正装
即对内罐全部、外罐壁板进行液压提升倒装,外罐顶最后进行吊装的方法(见图10.2.2)。
内罐拱顶 外罐拱顶
提升装置 外罐
图10.2.2 内、外罐采用液压提升倒装,外罐顶正装示意图
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主要施工顺序: 基础验收 外罐底板铺焊 外罐第一带板组焊 浇筑珍珠岩环形基础 内罐环板铺焊 内罐底部保冷施工和底板铺焊 内罐最上第一带板组焊 内罐各带板提升倒装组焊 内罐承压圈组焊、内罐顶结构及顶板组焊 提升装置移到外罐 外罐最上一带板组焊 外罐各带板提升倒装组焊 外罐顶吊装组焊 内外罐之间保冷充填施工 防腐施工 交工验收 10.2.3 内、外罐全部采用液压提升倒装(见图10.2.3)。
这种方法减少高空作业,不需要大型吊车,施工平稳安全、可缩短工期,速度快。
10.2.3.1 主要施工顺序
基础验收 内罐底部保冷 外罐底板铺焊 内罐底板铺焊 浇筑珍珠岩环形基础 内罐环板铺焊 正装内罐最上两带板,组装中心柱 安装平吊顶拉杆 安装提升装置 外罐最上一带板组焊 严密性试验及沉降观测 交工验收 内罐外上部焊三角支撑 拆除中心柱 外罐顶结构及顶板组焊 内罐铺焊平吊顶并与拉杆连结 提升装置移内罐外 罐体开孔补强 防腐施工 内罐各带板提升倒装施工 外罐各带板提升倒装施工 内外罐间保冷充填施工 10.2.3.2 液压提升倒装施工计算(见本指南4.1.1.4)
10.2.3.3 施工要点:先组焊完内罐最上一、二带板,在内罐外侧上缘均匀焊接32组三角支撑,三角支撑要进行力学强度计算,确保三角支撑的强度和内罐不会由于局部应力产生变形。在内罐设组装的中心架,借此组焊外罐顶钢结构,外罐顶钢结构的角钢圈和桁架牢固安装在内罐的三角支撑上。拆除中心架,在内罐底板上组焊内罐平吊顶,在外罐顶钢结构下安装平吊顶吊杆,用8只倒链提起,将平吊顶与拉杆连接。内罐进行提升倒装施工时,就带着外罐顶盖和内罐平吊顶一起提升。
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外罐拱顶支撑 三角支撑 内罐加强圈 内罐壁板 吊顶拉杆 外罐拱顶 吊顶拉杆 外罐拱顶 支撑垫板 A部放大 吊顶拉杆 外罐拱顶 外罐最上 平A 一带板 内罐平吊顶
内罐平吊顶 吊 顶提升 内罐提升到位
内罐最上一带壁板 装置 图10.2.3 内、外罐全部采用液压提升倒装示意图
10.2.4 内外罐正装,外罐拱顶和内罐平吊顶充气顶升
10000 m3以上的大型低温双层贮罐,目前国内外施工多采用内、外罐正装,外罐拱顶与内罐平吊顶一起同步充气顶升的方法。有的以内罐为气室进行充气顶升,外罐与内罐上端用假带板临时封闭(见图10.2.4),有的以外层砼壳为气室进行充气顶升(见图10.2.5.4)。外罐拱顶和内罐平吊顶充气顶升的施工方法减少了部分高空作业,但是充气顶升过程中要防止现场突发性停电、鼓风机故障、顶升不平衡等因素造成的不安全隐患。每台鼓风机最好由发电机单独供电,另外备用一组鼓风机和发电机。
承压圈
外罐拱顶
内罐 外罐
平吊顶、吊杆连接 平衡钢丝绳 临时导向板 (假带板) 平衡支架
10.2.4.1 主要施工顺序:
中心拄
鼓风机
图10.2.4 外罐拱顶、内罐平吊顶充气顶升示意图
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基础验收 内罐底部保冷 外罐底板铺焊 内罐底板铺焊 浇筑珍珠岩环形基础 内罐环板铺焊 正装内外罐最下带板,组装中心柱 安装平吊顶拉杆 内外罐各带板组焊 充气顶升 内罐内部焊顶结构支撑 拆除中心柱 外罐顶结构及顶板组焊 内罐铺焊平吊顶并与拉杆连结 安装平衡、密封、鼓风装置 内外罐体施工孔封闭 防腐施工 承压圈组焊、装临时导向板 拱顶与承压圈组焊 内外罐间保冷充填施工 严密性试验及沉降观测 交工验收 10.2.4.2 顶盖充气顶升施工计算:
风压计算:
Pmin=K1(m1+m2)g/(A1-fA2)(《立式圆筒形低温储罐施工技术规程》—SH/T3537-2002)
式中:Pmin—充气顶升最小风压,Pa
K1—超载系数(1.05)
m1—拱顶、内悬平吊顶质量和(不计切除部分质量),kg m2—密封装置、排水装置、平衡装置和其它施工荷载,kg g—重力加速度,(9.8M/S2) A1—充气顶升状态气室截面积,m2 A2—密封装置与气室壁摩擦部分的面积,m2 f—密封装置与气室壁(钢、砼)间摩擦系数 充气顶升允许的最大风压值,应小于气压试验压力。
外罐拱顶和内罐平吊顶充气顶升总荷载,比传统贮罐带壁板充气顶升总荷载要小,而且气室截面积大,所以充气顶升的最大风压值较小。
鼓风机的选用风压: Pf>Pmin 简易计算: Pmax=K1·Gmax/A
式中:K1—超载系数(1.1~1.3)
Gmax—最大充气顶升质量(包括罐顶盖、平吊顶及吊杆,平衡装置、密封装置等施工荷载)
A—充气顶升状态的气室截面积,m2
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风量计算:
Qmax=K2·[(PV/Po) +(P-Po)Vo/Po ]·1/t(《立式圆筒形低温储罐施工技术规程》—SH/T3537-2002) 式中:Qmax—最大风量,m3/h
K2—泄漏系数(3~4)
P—充气顶升最大重量时的最大风压,Pa Po—大气压,Pa
V—罐充气顶升后增加的容积,m3 Vo—初始容积,m3
t—充气顶升需要的时间,取4h 简易计算: Qmax=K2·A·H
式中:Qmax—最大风量,m3/h
K2—泄漏系数(3~4)
A—充气顶升状态的气室截面积,m2
H—充气顶升速度(0.1~0.2m/min,直径大取小值)) 鼓风机的选用风量: Qf=Qmax/n,
n—鼓风机(不含备用)数量。
10.2.5 预应力钢筋混凝土外壳大型超低温双层贮罐施工方法
预应力钢筋混凝土外壳大型超低温双层贮罐容积多为20,000 m3以上,国内(深圳大鹏湾)建造的最大预应力钢筋混凝土外壳大型超低温双层贮罐容积为160,000 m3(内罐Ф80m、高35.43m)。其结构形式为外罐拱顶、内罐平吊顶,外罐外部包一层预应力钢筋混凝土壳。目前,国内的预应力钢筋混凝土外壳大型超低温双层贮罐均为国外设计。施工方法也由国外工程总承包公司推荐。 10.2.5.1 主要施工顺序
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预应力砼外壳滑模施工 中心支架及外支架、顶盖组焊 珍珠岩基础、环板组焊 拆除中心柱及外支架 内罐逐带正装组焊 施工洞孔封闭 防腐施工 外罐环板底板铺焊 外壳继续滑模 外罐第一带板组焊 平吊顶铺焊、吊杆安装 充气顶升 滑模到位安装承压圈、平衡装置 砼顶壳浇筑 内罐底部保冷 严密性试验及沉降观测 外罐壁板组焊成竖条、吊挂拼装 内罐底板组焊 内件安装 内外罐间保冷充填施工 交工验收
10.2.5.2 施工特点
⑴在滑模预应力钢筋混凝土外壳时,同时组焊外罐第一带板;
⑵预应力钢筋混凝土外壳滑模完,利用预应力钢筋混凝土外壳作为充气顶升气室将外罐拱顶盖和内罐平吊顶充气顶升到位。
⑶外罐壁板在罐内预制、拼焊成竖条板,再用随顶盖升起的电动葫芦(环形轨道、见图5a)吊装,与顶盖、预埋件和第一带板焊接。
⑷已预制好的内罐壁板由滚道拖运进罐,托架水平移动90°,也用电动葫芦(见图5b)吊装、组焊。
⑸平衡装置设置了荷载传感器,确保平衡钢丝绳受力状况在设计许可范围内。罐顶盖充气顶升平衡状态,除在预应力钢筋混凝土壳内壁按一定模数画出高度标记线之外,还采用摄像头实时监控系统。
⑹大型超低温双层贮罐顶盖充气顶升时间长,在人员进出口,采用两端装有开启灵活、密闭可靠门的空气箱。在人员需要进出时,开启一端密闭门,人员进入空气箱,关闭此门后再开启另一端密闭门。空气箱在顶升施工完成后拆除,洞口即作为材料人员进出口,施工完再封闭。
预应力砼外壳 电动葫芦 外罐条形壁板吊装组焊 外罐条形壁板预制 预留施工洞口 滚道 托架转向吊装 内罐壁板 内罐壁板托架 a b
图10.2.5 大型超低温双层贮罐内、外罐壁板吊装组焊示意图
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10.2.5.3 充气顶升工艺技术条件:
⑴预应力砼外壳内径允差、椭圆度、垂直度、内壁光滑度符合设计验收规范规定,且无凹凸不平或突出附着物。
⑵预应力砼外壳完,上端的承压环埋设已施工,且内径允差、椭圆度、各方位标高差等符合设计要求。
⑶罐顶盖、与承压环碰头的限位锁紧装置、平吊顶、拉杆、走道、扶梯、用于组装外罐内罐壁板的电动葫芦、顶盖与预应力砼外壳之间的密封等均已安装完,并且符合顶升要求。
⑷送风系统(鼓风机含备用鼓风机、风道、风门、调风装置安装完成,且试运转合格,保证正常送风。鼓风机最好由匹配的柴油发电机组驱动,并且备用一套鼓风机和匹配的柴油发电机组。
⑸平衡导向装置的支架、导向滑轮、底锚、钢丝绳、索具、平衡观测仪器等安装调整符合要求,保证充气顶升平稳。
⑹供人员进出用的紧急出口空气箱,内外门开启灵活、密闭良好。 ⑺压力计、监测和通讯、齐全可靠。 10.2.5.4 充气顶升施工布置(见图6)
摄像头 平衡支架 压力计 摄像头 0° 承压圈 监控室 压力计 270° 鼓风机 压力计 发电机组 荷载传感器 空气箱 电动葫芦 风门 180° 鼓风机 发电机组 平衡支架 图10.2.5.4 充气顶升施工装备及布置示意图
压力计 10.2.5.5 充气顶升施工注意事项:
⑴制定施工工艺方案和应急预案,并对操作人员进行技术交底。 ⑵所有施工措施项目的制作、安装,必须严格检查验收方可使用。 ⑶正式充气顶升前要进行试升,观测悬浮平衡状态、密封漏风情况。 ⑷充气顶升应严格观测控制风压、风量、确保顶盖平衡、缓慢离地。运行状态良好,可适度加大风量,视贮罐直径大小,升速以10~14m/h为宜。
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⑸当充气顶升快到位时,控制风量或缓开人孔减慢上升速度,顶升到位,迅速用锲铁将顶盖与承压圈紧贴锁定,但是不能停风。进行第一道环缝焊接后,方可停止送风。
⑹若发生意外情况,如顶盖顶升偏斜、因设备故障整体突然下降等,现场指挥人员应镇定指挥,按应急预案采取措施。操作人员按指令要求,迅速有序进行调偏或缓慢排空,保证顶盖平稳下降。
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