張瑞達(dá)

(廣東寰球廣業(yè)工程有限公司， 廣東 廣州 510655)

10000m3減壓渣油罐現(xiàn)場安裝技術(shù)

張瑞達(dá)

(廣東寰球廣業(yè)工程有限公司， 廣東 廣州 510655)

介紹10000m3減壓渣油拱頂儲罐底板、罐壁、拱頂在項目現(xiàn)場的預(yù)制，和儲罐的組裝、焊接工序流程，以及充水試驗的詳細(xì)施工流程。

減壓渣油儲罐 ；組裝 ； 充水試驗

常壓儲罐在項目現(xiàn)場的安裝制備是項復(fù)雜的施工工藝，安裝方法具備多樣性，另外，在項目現(xiàn)場制作安裝儲罐容易受到外界因素(氣候條件)的影響。結(jié)合項目工程實例，本文介紹10000m3減壓渣油拱頂儲罐的現(xiàn)場組裝過程。

1 儲罐施工準(zhǔn)備和基本工序流程

1000m3減壓渣油拱頂儲罐主要設(shè)計參數(shù)如下：內(nèi)徑28000mm，儲罐高度16900mm，儲存介質(zhì)：減壓渣油，主要受壓元件的材料為Q345R 和Q235B。儲罐現(xiàn)場施工的主要工序流程為：施工準(zhǔn)備-基礎(chǔ)復(fù)驗-基礎(chǔ)放線-材料檢驗-儲罐壁板、罐底板、罐頂板的下料和預(yù)制-鋪設(shè)環(huán)形邊緣板和中幅板-焊接環(huán)形邊緣板外端300m的焊縫并經(jīng)探傷檢測-頂層壁板的組對、焊接-包邊角鋼與罐頂板的組對、焊接、檢測-臨時拱頂支撐架的安裝-儲罐頂板的組對、焊接、檢測-電動倒鏈提升裝置的組裝-剩余壁板的組焊-焊接中幅板-其余邊緣板對接焊縫的焊接、探傷-龜甲縫的組焊、探傷-檢驗儲罐-充水試驗-涂漆防腐及保溫-驗收。

儲罐的主要施工準(zhǔn)備工作包括：施工材料、施工設(shè)備、施工人員的準(zhǔn)備、施工技術(shù)的準(zhǔn)備工作，以及施工現(xiàn)場水、電、路、通訊和工場地平整的準(zhǔn)備。

2 儲罐的預(yù)制

2.1 底板預(yù)制

(1)在準(zhǔn)備預(yù)制儲罐底板前，應(yīng)先根據(jù)工程圖紙的要求和底板尺寸進行排板，且適當(dāng)放大罐底板的排板直徑，其中環(huán)形邊緣板放大0.15%，中幅板放大0.1%；

(2)保證罐底邊緣板最小直角邊以及沿著罐底半徑方向的最小尺寸L的大小，使L≥700mm；

(3)保證中幅板在寬度和長度方向的尺寸大小，其中寬度≥1000mm，長度≥2000mm；

(4)適當(dāng)錯開底板相鄰焊縫之間的距離，保證焊縫之間的錯開量≥300mm；

(5)嚴(yán)格控制中幅板和邊緣板的幾何尺寸偏差，使其符合GB 50128-2014[1]；

2.2 壁板預(yù)制

(1)儲罐各帶壁板的縱向焊縫逐圈相互錯開，錯開量應(yīng)取板長的1/3，并且不小于300mm；

(2)控制罐底邊緣板對接焊縫與儲罐底圈壁板縱焊縫的錯開量≥300mm；

(3)清掃口預(yù)制完畢并檢驗合格后應(yīng)進行整體消除應(yīng)力熱處理[2]；

(4)嚴(yán)格控制壁板的尺寸偏差，使其符合GB 50128-2014[1]；

(5)根據(jù)各壁板的曲率半徑滾弧，將滾弧預(yù)制好的壁板立在平臺上，檢查外形尺寸(弧度、平直度)偏差。

2.3 拱頂預(yù)制

(1)拱頂預(yù)制前，先繪制排板圖，排板時應(yīng)控制拱形頂板任意相鄰焊縫之間的距離，使其大于或等于200mm；

(2)在胎具上組裝加強肋，先組裝徑向加強肋，后連接環(huán)向肋。肋板與頂板之間的空隙應(yīng)保證在2mm以內(nèi)。

3 儲罐的安裝

根據(jù)項目施工條件，利用倒裝法組裝減壓渣油儲罐，主要施工流程為：在罐底的限位板上組裝頂圈罐壁，在臨時拱頂支架上組裝頂板，利用電動倒鏈提升拱頂和頂圈壁板，組焊下一圈壁板，反復(fù)操作，直至完成全部壁板組焊。

3.1 罐底組裝

在鋪設(shè)罐底板前，復(fù)核儲罐基礎(chǔ)的幾何尺寸，確保符合項目及規(guī)范要求。檢查合格后，利用經(jīng)緯儀確定邊緣板的外圓周線。

底板鋪設(shè)時按下述形式進行：

3.1.1 鋪設(shè)墊板

根據(jù)排板圖確定墊板位置后開始鋪設(shè)，并在上表面標(biāo)識中心線，用于確保精準(zhǔn)鋪設(shè)中幅板及邊緣板。由于龜甲縫位置會有較大的收縮變形量，應(yīng)在此處預(yù)留30mm的空隙。

3.1.2 鋪設(shè)中幅板

鋪設(shè)中幅板前，復(fù)核中幅板的幾何尺寸及外觀。以鋪設(shè)好的墊板中心線為基準(zhǔn)，從中心向兩端鋪設(shè)中幅板，如圖1所示。其大致鋪設(shè)順序為：Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ，每排中幅板鋪設(shè)順序為：1-2。焊接中幅板前打磨處理焊接坡口。組對坡口時，控制其錯變量在允許偏差值(±1mm)內(nèi)。

圖1 中幅板鋪設(shè)順序

3.1.3 鋪設(shè)邊緣板

以邊緣板外圓周線及鋪設(shè)好的墊板中心線為基準(zhǔn)線鋪設(shè)邊緣板，邊緣板的外圓在鋪設(shè)時始終保持對齊，同時控制邊緣板內(nèi)外側(cè)的間隙，其中內(nèi)側(cè)間隙在8～12mm間，外側(cè)間隙在6～7mm間。調(diào)整組對邊緣板后，為了在焊接龜甲縫時方便下料，畫出內(nèi)側(cè)延長線。在邊緣板之間安裝防變形板，防止焊接時產(chǎn)生的過大變形量。

3.2 頂圈壁板的組裝

在組裝罐壁前，應(yīng)復(fù)驗預(yù)制好的頂圈壁板的各項幾何參數(shù)，合格后根據(jù)工程圖紙的排板依次吊放在限位板上；如需校正幾何尺寸，應(yīng)避免出現(xiàn)錘痕。頂圈壁板組裝完畢后，應(yīng)檢驗其上下周長、水平度和垂直度是否滿足工程規(guī)定及規(guī)范要求，合格后焊接縱縫。檢驗頂圈壁板的組裝質(zhì)量后，在頂圈罐壁上組裝包邊角鋼。

3.3 拱頂組裝

在罐底搭設(shè)的臨時支撐圈胎架上組裝拱頂。在組裝前，根據(jù)罐頂工程圖紙的排板等分包邊角鋼和臨時胎架，確定位置線后在等分線上組裝擋板；在罐體0°、90°、180°、360°四個方位上定位好拱頂板，沿著同一方向均勻鋪設(shè)其他拱頂板，并調(diào)整好頂板之間的搭接位置。

4 儲罐的焊接

4.1 儲罐底板的焊接

(1)對邊緣板外側(cè)300mm的焊縫施焊，并進行檢測(PT,MT和真空試驗)。在底圈壁板與邊緣板之間的角焊縫焊接完畢后，完成邊緣板對接焊縫剩余部分焊接工作。為了控制焊縫收縮變形，在儲罐圓周方向上預(yù)留6個焊縫口做為補償焊縫收縮變形的收縮縫，并在最后焊接，打底焊采用跳焊法焊接收縮縫。為了控制邊緣板變形，在其外側(cè)設(shè)置引弧塊。

(2)焊接中幅板時，短焊縫焊接完畢后，才進行長焊縫的焊接工作，采用焊條電弧焊打底，埋弧焊自動焊填充的焊接方法，采用跳焊法焊接初層焊道。

(3)組焊大角焊縫前，應(yīng)先檢查底圈壁板的垂直度。根據(jù)罐體周長等分安排若干名焊工，沿著相同方向采用跳焊法焊接罐壁內(nèi)側(cè)初層焊道，之后焊接罐體外側(cè)角焊縫。大角焊縫在整個儲罐中是受力最為集中的部位，屬于高應(yīng)力集中區(qū)，必須嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，焊腳高度不能低于設(shè)計值，采用砂輪機打磨內(nèi)側(cè)焊縫，保證焊縫的圓滑過渡，并對其磁粉探傷。

(4)在大角縫、邊緣板剩余對接焊縫焊接完畢后，開始焊接龜甲縫。為了防止龜甲縫焊接時產(chǎn)生過大的變形，安裝龍門板加背杠。焊接龜甲縫時，安排均布的焊工沿著相同的方向焊接焊縫。

4.2 罐壁的焊接

先立向往上焊接外側(cè)罐壁縱焊縫，之后采用砂輪機對罐壁內(nèi)側(cè)進行清根處理，再施焊。完成相鄰罐壁縱焊縫的施焊后，開始焊接相鄰量圈壁板的環(huán)焊縫，進行環(huán)焊縫的施焊時，沿圓周方向安排若干名焊工沿著相同的方向焊接焊縫。

4.3 拱頂?shù)暮附?/p>

根據(jù)圖紙檢查拱頂板排板位置和搭接量無誤后，自下而上點焊固定頂板位置。隔條徑向焊縫對稱施焊，焊接順序為先內(nèi)側(cè)后外側(cè)。

5 充水試驗

在儲罐投用前，充水試驗是檢驗儲罐組焊質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。充水試驗前的準(zhǔn)備工作如下。

(1)按照項目規(guī)定及設(shè)計規(guī)范復(fù)驗罐體的幾何尺寸和焊接質(zhì)量，不允許在與嚴(yán)密性試驗有關(guān)的焊縫上涂刷油漆。

(2)檢查罐體的附件(開孔接管、人孔、梯子平臺等)及其他與之相焊的構(gòu)件是否完工，按規(guī)定檢驗通過。

(3)檢查罐底板的平整度，控制凹凸變形量在50mm以內(nèi)。

(4)檢查臨時供水管線系統(tǒng)和排水措施是否完善。試驗用水為潔凈淡水，水溫不低于5℃。

進行儲罐充水試驗時的檢驗事項如下：

(1)檢查罐底的嚴(yán)密性：以罐體焊縫無滲漏為合格，重點觀察大角焊縫處、基礎(chǔ)排水點、及底板與基礎(chǔ)之間的滲漏情況。

(2)檢查罐壁的強度及嚴(yán)密性：不斷充水至罐體的最高液位，并保持48h以上，檢查罐壁的滲漏和變形情況，無滲漏及無異樣可判定為合格。

(3)固定拱頂?shù)膰?yán)密性和強度試驗：當(dāng)充水至最高液位以下1m時，放慢充水速度同時升高罐體內(nèi)壓力至試驗壓力，當(dāng)罐壁沒有出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象及異樣變形，可判定為合格。

(4)固定拱頂穩(wěn)定性試驗：當(dāng)充水至設(shè)計最高液位之后，采用放水的方法進行檢查。進行試驗時，緩慢降低罐體內(nèi)的壓力直至試驗負(fù)壓，當(dāng)罐壁沒有出現(xiàn)異樣變形，可判定為合格。

6 結(jié)語

本文結(jié)合10000m3減壓渣油罐在現(xiàn)場組裝實例，詳細(xì)闡述儲罐預(yù)制、安裝和焊接，以及充水試驗的工序流程，并圍繞如何控制儲罐組焊時產(chǎn)生的變形給出了施工上的建議。儲罐的施工主要要求是在保證質(zhì)量的前期下，縮短施工周期、提高經(jīng)濟效益和安全性。所以在施工期間必須始終做好過程控制，在儲罐組裝的各個環(huán)節(jié)中嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

[1] 中國石油天然氣總公司.GB 50128-2014, 立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[2] 中國石油天然氣集團公司.GB 50341-2014, 立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

(本文文獻(xiàn)格式：張瑞達(dá).10000m3減壓渣油罐現(xiàn)場安裝技術(shù)[J].山東化工，2016，45(12)：92-93，95.)

10000m3Vacuum Residue Dome Tank Assemble Technique on Site

Zhang Ruida

(HQC(Guangdong) Company, Guangdong, 510655,China)

The paper mainly introduced preparation of 10000m? vacuum residue dome tank bottom plate, shell plate and roof plate. Meanwhile, the paper discussed process flow of tank assemble, welding and hydrostatic test.

vacuum residue dome tank；assemble；hydrostatic test

2016-04-15

張瑞達(dá)(1988—)，廣東梅州人，現(xiàn)工作于廣東寰球廣業(yè)工程有限公司，擔(dān)任助理工程師，碩士學(xué)位，研究方向為化工機械設(shè)備高效節(jié)能與可靠性。

TQ050.7

A

1008-021X(2016)12-0092-02