儲(chǔ)罐現(xiàn)場組裝技術(shù)與施工質(zhì)量管理

張　倩　上海寰球工程有限公司　上?！?00032

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儲(chǔ)罐現(xiàn)場組裝技術(shù)與施工質(zhì)量管理

張倩上海寰球工程有限公司上海200032

摘要對(duì)1000m3堿液罐的基礎(chǔ)復(fù)測(cè)，罐壁、罐底、罐頂及附件的預(yù)制，儲(chǔ)罐的組裝、焊接及充水試驗(yàn)方案進(jìn)行系統(tǒng)的和詳細(xì)的介紹，并提出儲(chǔ)罐在組裝過程中的質(zhì)量控制及安全保證措施。

關(guān)鍵詞堿液儲(chǔ)罐充水實(shí)驗(yàn)質(zhì)量管理

*張倩：工程師。2008年畢業(yè)于上海華東理工大學(xué)化工過程機(jī)械專業(yè)獲碩士學(xué)位。從事工程設(shè)計(jì)工作。聯(lián)系電話：(021)64164200-5831，E-mail：zhangqianecust@126.com。

儲(chǔ)罐設(shè)備制作安裝在工程項(xiàng)目中施工工藝復(fù)雜多樣，涉及面較廣，具有一定的施工難度，尤其現(xiàn)場安裝的儲(chǔ)罐容易受到氣候和外界條件的影響，對(duì)施工質(zhì)量的控制難度大，需要注意的問題多。本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹1000m3堿液罐的現(xiàn)場組裝技術(shù)與施工質(zhì)量管理。

1施工工序流程與準(zhǔn)備工作

堿液罐的基本情況及主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1　堿液罐技術(shù)參數(shù)

儲(chǔ)罐現(xiàn)場安裝的工序流程主要包括：基礎(chǔ)驗(yàn)收→基礎(chǔ)畫線→儲(chǔ)罐建造材料的檢驗(yàn)→罐體底板、壁板、頂板下料→罐頂預(yù)制→罐底板鋪設(shè)→邊緣板外300mm焊接、探傷→頂層壁板組對(duì)、焊接、探傷→包邊角鋼組對(duì)、焊接→“三度”檢查→安裝拱頂臨時(shí)支撐架→頂板組焊→罐頂開孔及附件安裝→除頂層外其余層壁板組對(duì)、焊接、探傷→中幅板焊接、探傷→第一層開孔及附件安裝→罐底真空試漏→總體檢查→罐體嚴(yán)密性及強(qiáng)度試驗(yàn)→罐底表面探傷→驗(yàn)收。

儲(chǔ)罐現(xiàn)場安裝的準(zhǔn)備工作主要包括：施工前技術(shù)準(zhǔn)備、施工人員準(zhǔn)備、施工機(jī)具、材料準(zhǔn)備及存放、生產(chǎn)及生活設(shè)施準(zhǔn)備。

2儲(chǔ)罐的現(xiàn)場施工

2.1　基礎(chǔ)復(fù)測(cè)

在儲(chǔ)罐安裝前，必須按土建設(shè)計(jì)文件和相關(guān)規(guī)定對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行檢查驗(yàn)收。應(yīng)檢查儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的中心坐標(biāo)，中心標(biāo)高，基礎(chǔ)表面徑向平整度，基礎(chǔ)表面沿罐圓周方向平整度，基礎(chǔ)表面凹凸度，支撐罐壁的基礎(chǔ)表面內(nèi)徑、水平度、瀝青沙層的平整度及瀝青沙層的外觀質(zhì)量。在基礎(chǔ)進(jìn)行中間驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行安裝。

2.2　儲(chǔ)罐建造材料的檢驗(yàn)

建造儲(chǔ)罐用的主材和焊材使用前必須進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的主要內(nèi)容：外觀檢驗(yàn)，材料合格證或質(zhì)保書檢查，有特殊要求時(shí)需進(jìn)行材料復(fù)驗(yàn)(包括化學(xué)成分檢驗(yàn)、力學(xué)性能試驗(yàn)等)。

2.3　罐底、罐壁、罐頂及構(gòu)件的預(yù)制

2.3.1罐底、罐壁、罐頂?shù)念A(yù)制

(1)根據(jù)圖樣要求及材料規(guī)格繪制排版圖，并按排版圖進(jìn)行號(hào)料。號(hào)料時(shí)應(yīng)按排版圖對(duì)板材進(jìn)行編號(hào)，做好標(biāo)記及檢查記錄。

(2)下料時(shí)采用半自動(dòng)火焰切割機(jī)切割下料，用角向磨光機(jī)對(duì)切割邊緣進(jìn)行打磨處理。

(3)在上述兩部工序完成后應(yīng)對(duì)罐底板的下表面進(jìn)行防腐處理，防腐后底板應(yīng)按規(guī)格擺放整齊，隨用隨取。

(4)在上述兩部工序完成后，罐壁板應(yīng)按照從薄到厚的預(yù)制順序進(jìn)行滾圓。滾圓后的壁板分批放在胎具上運(yùn)抵現(xiàn)場，并將其放置在胎具上，以免發(fā)生變形。

2.3.2構(gòu)件的預(yù)制

(1)包邊角鋼的預(yù)制：角鋼的成型加工采用滾板機(jī)加工圓弧。加工后在平臺(tái)上對(duì)超標(biāo)處進(jìn)行調(diào)整，并在平臺(tái)上放出圓梁的大樣進(jìn)行預(yù)組裝。

(2)盤梯的預(yù)制：盤梯應(yīng)在現(xiàn)場整體預(yù)制，組焊完成后，整體吊裝就位。

2.4　儲(chǔ)罐的組裝

根據(jù)現(xiàn)場施工條件和施工要求，該儲(chǔ)罐的組裝采用“均布立柱倒裝法”，即利用均不在罐內(nèi)的臨時(shí)立柱作為吊裝抱桿，立柱之間用架桿或型鋼連接固定，按倒裝順序，從組裝底板、頂圈壁板、罐頂開始，采用立柱上掛手拉葫蘆的方法，由上而下逐帶板提升，當(dāng)提升到預(yù)定高度時(shí)，組焊下一帶，如此反復(fù)，完成全部帶板的組對(duì)焊接。

2.4.1罐底的安裝

罐底由非弓形邊緣板及中幅板組成。

(1)按圖紙標(biāo)定的方位，在基礎(chǔ)上劃出兩條互相垂直的中心線，按排版圖鋪設(shè)罐底中心板，并在中心板上畫出十字線，十字線應(yīng)與基礎(chǔ)中心線重合，在罐底的中心打上沖眼，并做出明顯標(biāo)記。

(2)畫出弓形邊緣板的外圓周線后，鋪設(shè)非弓形邊緣板，對(duì)接接頭采用不等間隙，焊接對(duì)接焊縫的外端300mm，(其余焊縫待起罐完畢后進(jìn)行焊接)，并進(jìn)行射線探傷，合格后磨平罐壁板所在位置的焊道。

(3)按排版圖由罐底中間鋪設(shè)中幅板，中幅板搭在非弓形邊緣板上面。中幅板搭接接頭三層鋼板重疊部分，應(yīng)將上層底板切角。切角長度為100mm，切角寬度為33mm。在上層底板鋪設(shè)前，應(yīng)先焊接上層底板覆蓋部分的角焊縫。

2.4.2頂圈壁板及包邊角鋼的安裝

壁板在組裝前，應(yīng)對(duì)預(yù)制的壁板進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，按排版圖對(duì)號(hào)入座，需要校正時(shí)，防止出現(xiàn)錘痕。壁板組裝時(shí)，應(yīng)保證內(nèi)表面平齊，錯(cuò)變量符合儲(chǔ)罐的安裝技術(shù)要求。在頂圈壁板安裝完成后，進(jìn)行包邊角鋼的安裝。

2.4.3罐頂?shù)陌惭b

采用拱頂臨時(shí)支撐圈對(duì)拱頂進(jìn)行安裝(圖1)。安裝時(shí)，頂板鋪設(shè)前應(yīng)按排版圖等分中心支撐圓周和包邊角鋼圓周，并在中心支撐圈和包邊角鋼上標(biāo)出每一塊頂板中心線，頂板的鋪設(shè)要對(duì)稱均布同向進(jìn)行。

圖1　拱頂安裝示意圖

2.5　儲(chǔ)罐的焊接

2.5.1儲(chǔ)罐底板的焊接

底板的焊接中,二到四個(gè)焊點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行施焊，以減小熱變形，其焊接順序見圖2。先焊1、4焊縫，再施焊2、3焊縫，焊縫初層焊道采用分段退焊或跳焊法，先留出800mm搭接縫不焊，待底圈壁板與底板點(diǎn)焊后方能施焊。中幅板焊接時(shí)，其焊接順序?yàn)?、6，7，8、9、10、11。且由中間向兩邊分段退焊或跳焊法，以減小熱變形。

圖2　堿液罐底板焊接順序

2.5.2罐壁的焊接

先焊縱向焊縫，后焊環(huán)向焊縫?？v縫采用立向上焊，先焊外側(cè)，后宜用砂輪機(jī)清根再施焊內(nèi)側(cè)。當(dāng)焊完相臨兩圈板的縱向焊縫后，再焊其間的環(huán)向焊縫，環(huán)焊縫焊接時(shí)，焊工均勻分布，并沿同一方向施焊。

2.5.3罐頂?shù)暮附?/p>

(1)在圓周方向分0°、180°兩邊對(duì)稱鋪設(shè)頂板，調(diào)整好后將上、下兩個(gè)中心點(diǎn)位置點(diǎn)焊固定，并將所有頂板鋪設(shè)完后檢查焊縫搭接量再作局部的調(diào)整，保證每條縫的搭接量均勻。

(2)由下至上組對(duì)焊縫并進(jìn)行點(diǎn)焊，點(diǎn)焊長度不能小于30～50mm，將所有頂板徑向焊縫組對(duì)完成后，隔條進(jìn)行焊接，分段退步焊。

2.6　充水試驗(yàn)

儲(chǔ)罐建造完畢且尺寸檢查、無損探傷合格后，應(yīng)進(jìn)行充水試驗(yàn)，檢查內(nèi)容：① 罐底的嚴(yán)密性應(yīng)以無滲漏為合格；② 罐壁強(qiáng)度及嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)：充水到物料裝填高度，并保持48h后，罐壁無滲漏，無異常變形為合格；③ 固定頂?shù)膹?qiáng)度及嚴(yán)密性試驗(yàn)：罐內(nèi)水位在最高液位下一米時(shí)進(jìn)行緩慢充水升壓，當(dāng)升至試驗(yàn)壓力時(shí)，罐頂無異常變形，焊縫無滲漏為合格。試驗(yàn)后應(yīng)立即使儲(chǔ)罐內(nèi)部與大氣相通，恢復(fù)到常壓；④ 固定頂?shù)姆€(wěn)定性試驗(yàn)應(yīng)充水到設(shè)計(jì)最高液位用放水方法進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)緩慢降壓，達(dá)到試驗(yàn)負(fù)壓時(shí)，罐頂無異常變形為合格；⑤ 基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)。

3施工質(zhì)量管理

3.1　施工質(zhì)量保證措施

(1)在工程建設(shè)施工階段，嚴(yán)格按公司質(zhì)量體系文件有關(guān)規(guī)定運(yùn)行，健全質(zhì)量保證體系和組織機(jī)構(gòu)，保證質(zhì)量體系正常、有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)對(duì)儲(chǔ)罐制作安裝等重點(diǎn)工程工序要制定詳細(xì)施工方案，采取必要的防范措施，細(xì)化施工工藝，防止質(zhì)量問題產(chǎn)生。

(3)開工前組織參與施工的主要人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容為經(jīng)審批的技術(shù)方案、質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃、質(zhì)量通病及控制措施、二次設(shè)計(jì)圖紙等，以便參加施工的全體成員在施工方法和控制要點(diǎn)上達(dá)成共識(shí)，確保工藝文件的執(zhí)行力度。

(4)特殊工種人員必須持證上崗(持證在有效期內(nèi))。

(5)加強(qiáng)對(duì)材料、設(shè)備的現(xiàn)場驗(yàn)收管理，杜絕使用不合格的材料、設(shè)備。

(6)儲(chǔ)罐施焊所用焊條必須按工藝要求烘干。

(7)對(duì)焊接等關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，工程技術(shù)部門負(fù)責(zé)檢查焊接工藝執(zhí)行情況，質(zhì)檢部門負(fù)責(zé)施工質(zhì)量情況，確保施工質(zhì)量。

(8)罐底鋪設(shè)前，要對(duì)土建基礎(chǔ)進(jìn)行中交，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后才能進(jìn)行罐底鋪設(shè)。

(9)所有儲(chǔ)罐焊接外觀質(zhì)量必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

范要求，焊縫成型質(zhì)量良好，無飛濺、藥皮、熔渣、焊瘤、表面裂紋、夾渣等質(zhì)量缺陷。

(10)射線探傷，先對(duì)外觀進(jìn)行檢查并確認(rèn)合格，后按技術(shù)要求探傷，射線探傷質(zhì)量必須符合NB/T 47013—2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

(11)施工中必須嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和圖紙技術(shù)要求，并將這一必須遵守的施工準(zhǔn)則貫徹到施工各環(huán)節(jié)中，確保該項(xiàng)工程建設(shè)質(zhì)量。

3.2　施工安全保證措施

(1)組織全體員工做好安全教育，提高安全意識(shí)。

(2)安全管理人員每天應(yīng)到現(xiàn)場檢查，規(guī)范現(xiàn)場施工操作，嚴(yán)禁違章事件發(fā)生。

(3)規(guī)范現(xiàn)場用電，插座必須按規(guī)范安裝，并做好防雨措施。

(4)安裝時(shí)應(yīng)設(shè)立警戒線，無關(guān)人員嚴(yán)禁入內(nèi),吊車按規(guī)范操作。

(5)高空作業(yè)必須系好安全帶，嚴(yán)禁從高空向下扔任何物品。

(6)由于受吊裝重量的影響，各層平臺(tái)的格柵板無法在地面組裝，因此空中組焊時(shí)用鋼管、角鋼、安全網(wǎng)作好防護(hù)措施。

(7)夜間作業(yè)要有足夠的照明。

4結(jié)語

儲(chǔ)罐已經(jīng)成為生產(chǎn)和工業(yè)中必不可少的設(shè)備，其在現(xiàn)場的安裝制造有一定的難度，因此在安裝制造過程中需要制定合理的安裝工序、完善的質(zhì)量保證措施才能有效的控制產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

1GB 50341-2014,立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

2GB 50128-2014,立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工規(guī)范[S].

3孫晉坡.大型貯罐設(shè)計(jì)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2009.

下期要目

·丙烯酸洗滌吸收工藝改進(jìn)

·兩種尿素大顆粒造粒技術(shù)比較

(收稿日期2015-09-10)