2万m3浮顶罐单盘提升连接工艺的改进

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1、2万m3浮顶罐单盘提升连接工艺的改进

2、第1第1金正南　李　文　余泽一　　摘　要　在浮顶罐建设工程中，直接用水浮法提升连接浮顶单盘，取消了在罐内搭设和拆除满堂钢管架的大量工作，不仅降低了工程造价、缩短了工期，还有效地控制了单盘焊接质量并保证了浮顶组装质量和罐壁外观质量。　　主题词　浮顶罐　安装　工艺　施工1　概述　　在浮顶罐建设中，一般采用“充水正装法”施工。为了保证浮顶单盘的向心排水坡度，常常是铺设单盘前在罐内用钢管搭设满堂红钢架，在钢架上进行单盘、船舱的焊接及组装工作，罐体施工完后还需要将钢架拆除。这种方法不仅耗费了大量的

3、材料、人力，同时单盘的焊接变形也不易控制，在罐壁上留下了大量的焊疤，在一定程度上影响了工程建设的整体质量，也延长了工期。　　在河南油田魏岗原油储罐改扩建二期工程2万m3原油储罐和江河联合站2万m3原油储罐浮顶大修施工中，油建公司对单盘提升连接工艺进行了改进，不再搭设满堂红钢架，直接采用水浮法提升连接单盘，加快了工程建设进度，提高了施工质量，降低了工程成本。2　水浮法提升工艺参数　　2万m3浮顶罐技术参数见表1。在罐底板和第一圈壁板组装焊接完成、罐壁开孔结束后，不在罐内搭设满堂红钢架，直接在罐底板上焊接单盘、船舱，然后向罐内充

4、水，船舱在浮力作用下将单盘提起，单盘自然形成一个向心坡度，单盘与船舱直接连接形成浮顶，单盘与船舱连接如图1。表1　浮顶罐技术参数项　　目参　　数公称容积20000m3罐壁高度16800mm储存介质原油(常压储存)油罐内径42000mm图1　单盘与船舱连接示意　　水浮提升单盘工艺参数计算：　　(1)单盘设计坡度高差Δh1(向心)　　Δh1=单盘半径×单盘设计向心坡度i　　　　=18700×5‰=93.5mm　　(2)单盘直接在罐底铺设时中心与边缘高差Δh2(罐底中心标高±0.00)　　Δh2=单盘半径×罐底设计坡度i′　　　　

5、=18700×15‰=280.5mm　　(3)连接角钢距船舱底板设计高度Δh3　　Δh3=280mm　　(4)单盘设计坡长ρρ2=187002+93.52ρ=18700.23mm　　(5)单盘直接在罐底铺设时实际坡长ρ′ρ′2=187002+280.52　　ρ′=18702.1mm　　(6)船舱质量G(部分配件重量未计取)G=39.011t　　(7)船舱底面积SS=260.5m2　　(8)船舱浮起时吃水深度h　　h=39.011÷260.5=0.15m=150mm3　数据分析　　从以上(2)、(3)相比可知，连接角钢高度与罐

6、中心基本上处在同一水平；(4)、(5)相比可知，在罐底直接铺设单盘时，实际坡长与单盘设计坡长相比相差甚微(约1.87mm)。这表明如果单盘直接在罐底上铺设与通常采用的搭设满堂红钢架铺设相比，单盘半径只相等1.87mm，因此直接在底板上铺设单盘，也能保证单盘设计尺寸，只是单盘的向心坡度暂时变为向边缘坡度。　　本设计连接角钢高度为280mm，其下部排开液体产生的浮力远大于船舱本身重量，由以上(8)可知吃水150mm船舱可自由浮起。因此船舱的浮力有提起单盘周边一带的作用。单盘是一个柔性结构，由于单盘自重及集水坑等重物的影响，在悬浮

7、状态下，单盘可以自然形成一个向心坡度。　　所以用水浮法提升连接单盘时，只要保证单盘设计尺寸和连接前的平整度，提升后的单盘在悬浮状态下可以自然形成一个向心坡度，满足施工验收规范要求。4　施工方法　　施工顺序如下：罐底板→单盘及船舱支柱垫板→第一圈壁板→船舱→单盘→单盘支柱导管及单盘人孔→水浮提升连接单盘→第二圈壁板→安装船舱及单盘支柱→其它各圈壁板　　水浮提升连接单盘施工步骤如下：　　(1)为施工准备挂钩(钢板制)、滚柱(圆钢)和若干个手拉葫芦。为防止单盘在上浮过程中船舱首先浮起(从计算可知船舱淹没150mm时将自由浮起)，在

8、罐壁点焊若干钢管或角钢短节压住船舱。　　(2)用手拉葫芦提起单盘边沿，用挂钩将单盘边沿挂在船舱连接角钢上，挂钩间距不宜大于2m，下垫滚柱以减少单盘伸平阻力(此时单盘周边呈悬链状)。　　(3)向罐内缓缓充水，单盘周边在水浮力作用下缓缓伸平。　　(4)将手拉葫芦挂在船舱与单盘边沿上，缓缓收紧手拉葫芦，协助单盘浮升平整。　　(5)继续充水，收紧手拉葫芦，待单盘浮升完全平整(个别处溢水可以围堵)后，停止充水，将单盘边沿与连接角钢点焊。　　(6)拆除手拉葫芦、挂钩及点焊在罐壁上的钢管或角钢短节，至此充水提升单盘完成。5　结束语　　采用

9、这种施工方法，与通常采用的搭设满堂红钢架施工相比，每座罐节约钢管15t，节约施工措施费用约10万元，缩短工期8d，减轻了工人劳动强度，而且可以有效地控制单盘焊接变形，提高了浮顶组装质量及罐壁外观质量，具有较好的应用前景。单位:金正南　李　文　余泽一　(河南石油勘探局基建处)473132　河