15×104m3大型储罐“外脚手架+自动焊”正装施工工法

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1、15×104m3大型储罐“外脚手架+自动焊”正装施工工法中国石油天然气管道局编写人管道二公司：朱怀德、张德山、张晓东、王小平、冯成功1．前言大型储罐施工中，安装工艺与焊接质量直接决定着储罐施工的进度与质量，对储罐投产后的运行安全及维护极其重要。在以往施工中多采用“内脚手架+自动焊”进行施工，但“内脚手架+自动焊”施工操作空间小、高空作业危险系数大、对母材损伤大。中国石油天然气管道局第二工程分公司（以下简称“管道二公司”）在西部管道工程兰州原油末站15×104m3大型储罐施工中，根据15×104m3大型储罐罐底半径大、第一节罐壁厚达42mm，且施工板材大部分为日本新日

2、铁的低合金高强钢（SPV490Q），屈服强度高，浮船结构复杂等特点，革新走廊板铺设顺序、壁板立缝焊接、浮船组装顺序等工艺，采用“外脚手架+自动焊”正装施工工艺简化组对、焊接程序，有效地节约施工资源、缩短工期、提高了作业安全系数、降低作业人员的劳动强度，大大提高了特大型储罐施工质量，解决了储罐施工成本高、工期长等问题。“15×104m3特大型储罐安装技术”获得了“管道局2007年度技术革新奖一等奖”和“2007年度管道科学奖二等奖”。2．特点以往的大型储罐安装一般采用—18—在罐壁板内侧焊挂耳，再分节悬挂内三脚架搭设内脚手架作为操作平台进行组对，焊接时采用自动焊进行焊

3、接，以保证储罐的组装质量和焊接质量。与之相比，本工法优点如下：2.1无需专门制作搭设内脚手架的工装，操作空间大，降低了高空作业的危险系数和总工作量；2.2走廊板铺设一次定位，一次焊接成型，铺设精度高；2.3壁板立缝一次焊接成型技术，简化施工程序，缩短工期；2.4改变浮船组装顺序及工艺，保证浮船的组装精度，减少了焊接变形；2.5可进行多工序交叉作业（防腐保温、附件安装、无损检测），加快施工工期。2.6总体工艺简单、实用，施工工期短，经济效益好。3．适用范围适用于各种大中型储罐正装施工。4．工艺原理及流程4.1工艺原理罐壁板组装采用外脚手架作为组装的操作平台，根据每节壁

4、板的安装进度逐层进行外脚手架的搭设，并使用相应工装卡具在储罐外侧分别进行罐壁板立缝与横缝的组对；该平台同时可作为储罐附件安装、无损检测、储罐罐体防腐保温的操作平台。使工序可以紧密衔接，大大提高了作业安全系数。—18—图4.1外脚手架、罐壁焊缝组焊平台示意图储罐立缝焊接采用CO2气电立焊一次焊接成型，横缝焊接采用埋弧自动焊多层焊接成型。每节壁板照此操作，直至完成所有壁板施工。—18—4.2工艺流程施工准备储罐基础施工储罐施工板材储运罐壁板及储罐附件预制浮船及附件预制储罐基础验收罐底划线垫板铺设罐底边缘板铺设罐底板中福板铺设焊接底板焊缝PT检测焊接边缘板外侧300mm边

5、缘板外侧300mmRT检测罐底板真空试漏第一节壁板放线浮顶临时架台搭设浮船底板铺设第一节壁板组焊停监点验收第二节壁板组焊第三至其余各节壁板组焊加强圈组焊抗风圈组焊包边角钢、平台组焊大角缝焊接浮梯、盘梯预制八卦缝焊接盘梯安装加热盘管，中央排水管，量油、导向管等安装储罐上水试压放水清罐交工验收1/2圈船舱组焊浮船顶板铺设真空、煤油试漏剩余船舱组焊浮梯及浮船附件安装—18—5．操作要点5.1现场施工准备5.1.1组织相关施工人员熟悉施工图纸、技术说明、相关规程、规范，对储罐施工人员进行技术交底；5.1.2结合施工组织设计和焊接工艺评定，从预制、安装、焊接、检查四个方面编制

6、《15×104m3双盘式浮顶油罐施工作业指导书》；5.1.3保证施工场地“三通一平”，合理布置焊机并设置围栏；5.1.4为提高储罐施工质量，制订罐底组装与焊接施工工艺、罐壁自动焊工艺、浮船组装工艺。5.2罐底板的组装与焊接5.2.1采取以往的施工工艺：即在铺设罐底板时先铺设中幅板大板，然后再铺设走廊板。这样铺设与焊接后，无法保证中幅板大板和走廊板的组对间隙，势必导致重新起吊走廊板，再进行走廊缝的二次切割，以满足焊接的需要。本工法施工采取走廊板铺设一次定位，一次焊接成型的工艺，避免了二次铺设走廊板。如图5.2.1-1和图5.2.1-2所示：中幅板中幅板切割后的组装间隙

7、二次起吊后的，走廊板位置线走廊板一次定位铺设后走廊板位置线走廊板中幅板中幅板组对间隙：4±1mm图5.2.1-1旧工艺走廊板铺设示意图图5.2.1-2新工艺走廊板铺设示意图—18—5.2.2罐底板预制时严格控制切割质量，以保证罐底板铺设时的精度。5.2.3铺设过程中严把质量关，控制组对间隙。5.2.4铺设顺序：放线铺设吊车施工便道铺设走廊板铺设中幅板大板。5.2.5罐底板铺设后，应使用片马进行固定，保证走廊板依次铺设的精度。图5.2-4罐底板铺设罐底板铺设图5.2-3罐底板放线5.2.6罐底板焊接采用“CO2气体保护自动焊接+碎焊丝埋弧自动焊接”工艺。采取该工艺