10×104m3鋼制儲油罐浮頂安裝焊接質量控制方法

趙文杰 向連和 梁云龍

中國石油管道公司 大慶輸油氣分公司 （黑龍江 大慶 163712）

10×104m3鋼制儲油罐浮頂安裝焊接質量控制方法

趙文杰 向連和 梁云龍

中國石油管道公司 大慶輸油氣分公司 （黑龍江 大慶 163712）

介紹了10×104m3鋼制儲油罐浮頂的結構特點、焊接工藝、安裝方案及檢測手段的應用，尤其是針對浮頂結構的焊接特點，采取了一系列的質量檢查方法和控制措施，為10×104m3雙盤式浮頂油罐的質量保證積累了經驗。

鋼制儲罐 浮頂質量控制

為完成國家石油戰略儲備需要，近年來國內相繼開展建設大批大型原油儲罐工程。作為儲罐工程的重要組成部分——浮頂，它的滲漏情況將直接決定儲罐能否正常使用。根據大慶林源地區12座10× 104m3原油商業儲備庫的投產進油成功的經驗，總結了如下的安裝質量控制方法。

質量控制執行標準

（1）GB 50128-2005《立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規范》。

（2）SY 4202-2007《石油天然氣建設工程施工質量驗收規范 儲罐工程》。

（3）SY/T 0319－98《鋼制儲罐液體環氧內防腐層技術標準》。

（4）SY/T 0320－98《鋼制儲罐氯磺化聚乙烯外防腐層技術標準》。

檢查表中沒有列出檢查標準數值，具體標準數值以設計施工圖要求為準。

浮頂施工的工藝流程及施工要點

1 浮頂安裝工藝流程

浮頂臨時支架搭設→浮頂及構件預制→浮頂底板安裝→浮頂底板焊接→浮頂椽子、桁架及外邊緣板、中間環板、隔板安裝及焊接→浮頂頂板安裝→浮頂頂板焊接→浮頂支柱安裝→浮船氣密性試驗→浮頂防腐。

2 浮頂臨時支架搭設

（1）畫浮頂臨時支架安裝線。

（2）安裝浮頂臨時支架，先找準浮頂中心點，按照施工圖設計要求向周邊放出各環艙底標高，沿環向用水準儀控制水平度，沿軸向控制設計坡度同時控制平整度，臺架搭設后，用水準儀檢查水平度，高度誤差為±10mm。

3 浮頂構件預制

（1）浮頂底板、浮頂隔板、側板、頂板及泡沫擋板的預制：用半自動氧乙炔火焰切割機進行切割。用角向磨光機去除邊緣處氧化皮。

（2）船艙鋼結構的預制。用無齒鋸、砂輪機或氧乙炔火焰切割下料，然后運至安裝現場。

（3）浮頂支柱預制。浮頂支柱及套管下料，用無齒鋸下料，上部開孔用手持式半自動氧乙炔火焰切割機切割，下料后周邊的表面粗糙度應小于Ra= 25um。

（4）船艙人孔預制。用氧乙炔火焰切割下料，用滾板機滾圓后，在預制平臺上組對，利用千斤頂將人孔組對成型，先用指定焊條焊外側焊道，再焊內側焊道。

（5）中央排水管預制。浮頂排水管在罐內組裝，焊縫處用指定焊條焊接，要求單面焊雙面成型。預制組裝后，各管段的平直度不得大于8mm，各段長度嚴格按照圖紙進行施工，誤差不得大于±10mm。

4 浮頂安裝

（1）浮頂組成。浮頂為雙盤式，由底板、頂板、桁架、環板、隔板、浮頂支柱等組成。浮頂組裝是在專用的架臺上進行，在罐底板鋪設焊接施工完以后，就可以進行浮頂架臺鋪設。

（2）焊接工藝確定。采用“拘束收縮法”工藝，該工藝主要是將自由收縮變為拘束收縮，大大減小了焊后波浪變形。即浮頂底板鋪設完成后找平，點焊成一個整體，在環板、隔板、桁架等全部安裝固定完成后，浮頂底板被分割成一個個鋼性的區域，再進行焊接，焊接收縮、焊后的波浪變形限制在固定的區域，整個浮頂的成型能得到很好的保證。

（3）浮頂底板的焊接方法。浮頂底板直接與油面相接觸，底板的焊接質量直接決定了浮頂是否滲漏。為了保證浮頂不滲漏，對儲罐浮頂下底板上表面焊接采用φ3.2打底、φ4.0蓋面兩遍成活的焊接工藝，浮頂下底板下表面采用斷續焊的焊接工藝。

（4）浮頂板的搭接寬度允件偏差應為±5mm。

（5）將罐底中心及中心十字線平移到臨時支架上，首先鋪中心十字線上的單盤板，然后以十字線板為軌道拖板到位，分兩組鋪設船艙底板，鋪板搭邊量為30mm；船艙底板進行n×20（500）點固焊，再進行焊接。

（6）浮艙底板安裝完畢后，進行浮艙內、外側板及隔板的安裝，然后安裝船艙內的鋼結構，先點固焊n×20（400），然后整體焊接。

（7）全部鋼結構焊接完成后，開始安裝浮艙頂板。

5 浮頂附件安裝

（1）浮頂附件包括以下內容。浮頂支柱、船艙人孔、緊急排水管、中央排水管、量油管及導向管套筒、通氣閥、呼吸閥、浮頂集水坑等。安裝附件時，應避免支柱與中央排水管等罐內構件相碰。

（2）支柱墊板和通氣閥墊板安裝在罐底板上，墊板邊緣與底板焊縫應錯開50mm以上。

（3）所有安裝在浮頂上的附件排列應整齊劃一，其中支柱、船艙、人孔、通氣閥、呼吸閥等附件應向心安裝。

（4）浮頂內、外邊緣板的內、外邊緣板對接接頭的錯邊量不得大于板厚的 0.15倍，且不得大于1.5mm；外邊緣板垂直度的允許偏差，不得大于3mm；用弧形樣板檢查內、外邊緣板的凹凸變形，弧形樣板與邊緣板的局部間隙不得大于10mm。

6 浮頂板焊接

（1）浮頂板的焊接順序：先短縫后長縫，由中心向周邊進行焊接。

（2）浮船內外側板的焊接采用手工電弧焊，焊工均布，同時沿同一方向進行焊接。焊接前應打斜支撐防止變形。

（3）浮艙底板、頂板的焊接方法：采取跳躍焊，均布焊工，同時焊接，先焊接艙內焊縫，再焊接艙外焊縫。

（4）頂板焊接采用先短縫后長縫，從中心向周邊，隔一道焊一道；控制焊接變形量，保證浮頂頂板無積水現象。

（5）底板和頂板的焊接變形不應大于±50mm。

（6）浮頂底板在支柱及其他剛性較大的構件周圍300mm范圍內，在底板下表面采用連續滿角焊。

7 浮船氣密性試驗

（1）焊縫檢驗。浮頂底板的焊縫，與浮頂底板交接的桁架、隔板及環隔板處的局部焊縫先進行焊道外觀檢查，經檢查合格后，再應采用真空箱法進行嚴密性試驗，試驗負壓不得低于53kPa。對浮艙內浮頂支撐套管、集水坑、緊急排水口、環板及隔艙板的焊縫等部位，應用煤油滲漏進行嚴密性試驗，發現滲漏應及時補焊，直到合格為止。

（2）船艙檢驗。制作一個專用的氣密試驗人孔蓋，對131個浮艙逐倉鼓入壓力為785Pa（80mm水柱）的壓縮空氣進行嚴密性試驗，檢查焊縫的滲漏情況，如有滲漏應補焊，補焊后再進行氣密性試驗，直到合格為止。

（3）復檢。在整個儲油罐進行充水試驗時，將所有的浮船人孔打開，復查浮頂的滲漏情況，如發現滲漏立即采取措施補救，直到合格為止。

8 浮頂防腐

（1）焊道表面應采用磨料噴射處理，噴射處理無法到達的區域可采用動力或手工工具進行處理。除銹質量應達到設計要求。

（2）表面處理后，應采用干燥、清潔、無油的壓縮空氣將表面吹掃干凈，并應盡快實施底涂。

（3）涂料經檢驗合格后方能使用。

（4）涂裝間隔時間，應嚴格按照涂料使用說明書的要求，在規定的時間內涂敷底漆、中間漆和面漆。

（5）施工中應對每道涂層的濕膜厚度進行檢測，保證防腐層的最終漆膜厚度達到設計要求。

9 浮頂支柱的調整

沉降試驗后再進行浮頂支柱調整。大罐基礎環梁內都是回填材料，這些回填材料不一定能做到均勻一樣的密實度；在大罐進行水壓試驗即荷載作用下會造成基礎不均勻沉降和大罐底板變形，放水后可以發現原來已經安裝的浮頂支柱，在沉降部位的支柱高度不足，這時及時調整浮頂支柱的高度，防止浮頂變形損傷焊縫。

結論

（1）對儲罐浮頂下底板上表面焊接采用φ3.2打底、φ4.0蓋面兩遍成活，浮頂下底板下表面采用斷續焊的焊接工藝，可有效避免浮船發生滲漏。

（2）嚴格的焊縫密性檢驗，貫穿在焊接施工生產全過程中，將真空箱法，煤油試驗和氣密試驗及充水試驗結合起來，有效地保證了焊縫質量。

[1]中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊[M].北京：機械工業出版社出版,2007.

An introduction is given to the structure characteristics,welding technology,installing scheme and application of detection means about the floating roof of 10×104m3steel oil storage tank.Then according to the welding characteristics of floating structure especially,a series of quality inspection methods and controlling measures have been adopted,which collects some experiences for the quality of 10×104m3oil storage tanks with floating roofs.

steel oil storage tank;floating roof;quality control

張簫鈴

2010-07-08