大型錐形儲罐現場制作安裝工藝

摘 要：3000m3發酵厭氧罐作為杭州市廚余垃圾分選減量暨生化利用一期項目核心環保設備，設置為雙座；厭氧罐內儲存為廚余食物發酵固、液、氣三種，安全性能要求較高；我單位負責此設備的現場制作安裝。設備為上圓下錐，錐體高度8.5米，設備坐落在11.5米混凝土基礎上，為保證設備質量、安全性能，以及安裝進度，我單位制定了本制作安裝工藝，經項目實施，滿足設備安全使用功能，獲得業主好評。

關鍵詞：工況；儲罐；安裝工藝

1、工程概況

1.1 設備結構特點

本3000m3儲罐結構為上圓下錐，設備直徑為15000mm，高度為21650mm，其中圓筒高度為13150mm，椎體高度為8500mm、規格為φ15000mm/φ800mm；罐頂板厚度為6mm，圓筒身厚度為8～22mm，椎體厚度為14～12mm，材質均為Q235B，單臺設備凈重：108782kg。

1.2設備現場制安技術難點

（1）設備直徑較大，坐落在標高11.5米混凝土圓形基礎上，安全施工難度系數較大。（2）椎體與圓筒身結合部在設備內部，現場高空組裝難度系數較大（3）厭氧罐內儲存為廚余食物發酵固、液、氣三種形態，并有一定腐蝕性，焊接質量要求較高。

2、施工工藝安排

2.1儲罐制作安裝分材料預制、地面組裝、基礎平臺組裝三部分進行

2.2材料預制

（1）下料工序：材料驗收→繪制排版圖→下料→卷板→預制成型

（2）現場材料預制工作程度：罐頂板按排版圖分36份下料，罐頂支撐龍骨按設計弧度卷制；每一帶罐壁板分6張板下料，開坡口，卷制成型；罐基座環板按圖紙分片下料；底錐分7段，每段分片下料預制。

2.3地面組裝

（1）地面組裝內容：第一帶筒體板與第一段椎體板預制成型分片，以及椎體預制成型分片。

（2）預制工序

第一帶筒體板與第一段椎體板預制成型分片工序：場地平整→模具預制→第一帶板筒體板拼裝→縱縫焊接→模具（椎體支撐）安裝→椎體板安裝→椎體板焊接→椎體與筒體加強筋安裝→焊縫無損檢測（RT）→整體分6片→堆放（待安裝）

椎體預制工序：第一段椎體拼裝→焊接→第二段椎體板拼裝→焊接→焊縫無損檢測（RT）→整體分4片→堆放（待安裝），整個椎體分三帶，每帶按此工序拼裝后分片。

2.4基礎平臺組裝、焊接

（1）施工工藝：直筒身以上部分采用倒裝法進行安裝，椎體采用正裝法。

（2）施工工序：基礎驗收→搭設罐體外操作平臺→鋪設基礎（墊）環板→安裝裝最底層筒體與最頂層錐體→搭設罐體內部操作平臺→組裝最頂層筒體→鋪設頂蓋龍骨→鋪設頂蓋→桅桿、電動葫蘆安裝→第七圈至第二圈板制作、提升→第一帶至第三帶底錐組裝→內平臺拆除→樓梯制作→附件安裝→盛水試驗（基礎沉降觀測）→防腐→保溫→驗收。

3、組裝工藝措施

本工程主要工藝措施，包括直筒身與椎體組裝工藝平臺、直筒身與椎體拼裝模具、罐體內拼裝平臺。

3.1組裝工藝平臺措施

本工程罐體直徑15米，為保證罐體制作的精度，地面組裝平臺半徑8米，面積200㎡。地面組裝平臺分為混凝土地面、鋼平臺兩部分。

3.2直筒身與椎體拼裝模具

本工程直筒身與椎體的夾角為40°，為確保夾角角度準確，加工制作拼裝支撐模具。

3.3罐體內拼裝平臺工藝措施。

本工程罐體內拼裝平臺是時筒身倒裝法和椎體正裝法的工藝平臺，也是施工人員的安全操作平臺。平臺由中心支撐管、主梁、次梁、平臺模板組成。

4、主要工藝工序要求

4.1材料驗收

4.1.1設備用的鋼板、型材和附件應符合設計要求，材料進場必須逐張進行外觀檢查，鋼板表面不得有氣孔，結疤、拉裂、折疊、夾渣和壓入的氧化皮，且不得有分層，其表面質量、厚度應符合現行的鋼板標準的規定。

4.1.2各種板材應按材質、規格等分別存放，并設置好標記，不得混放，材料存放整齊、平穩。

4.2材料預制

在材料預制過程中需要特別注意預制技術要求、底錐預制、壁板預制、頂蓋預制、頂蓋加強肋預制：先制作檢測用模具（弧長2米），再采用卷板機對加強肋進行成型加工，保證所有加強肋成型弧度沒有偏差。及脹圈制作：脹圈采用槽鋼16#材料，加工成型后，用弧形樣板檢查，其間隙不得大于1.5mm。放在平臺上檢查，其翹曲變形不得超過構件長度的0.1%，且不得大于6mm。

4.3基礎平臺組裝、焊接

（1）基礎復測

在儲罐安裝前，必須按土建基礎設計文件檢查基礎施工記錄和驗收資料，并按下列規定對基礎表面尺寸復查，合格后方可安裝。

·基礎中心標高允許偏差不得大于±20mm；中心座標偏差不應大于20mm；

·每10m弧長內任意兩點的高差不得大于6mm；整個圓周長度內任意兩點高差不得大于12mm；

（2）頂蓋組裝

①頂板的鋪設應在第一圈板組焊完成后進行，先組裝加強肋，再蓋頂板。②頂蓋加強肋組裝：先在底板畫出中心線找準儲罐的中心，先組裝臨時支撐柱，臨時支撐比設計拱高值低80mm，其支柱鉛垂度允許偏差不大于柱高的0.1%，且不大于10mm；再按等份鋪設縱向加強肋，最后安裝橫向加強肋。頂蓋板鋪設前，加強肋與罐壁連接角鋼的焊接完成。③頂板組對方法，沿著同一分片安裝頂板，每一張頂板對應一條縱向加強肋。④頂板的焊接：先焊接加強肋與頂板，再焊接頂板搭接焊縫，再焊接頂蓋與連接角鋼。

（3）罐壁板的組裝和提升采用倒裝法施工分析。

①罐壁提升方式；②安裝把桿和脹圈；③組裝壁板；④重點關注提升壁板需注意的問題；⑤質量檢查。

（4）底錐的安裝

①底錐的安裝與筒體組裝同時進行。罐體內平臺搭設完畢后，開始進行底錐組裝。底錐分三段吊裝，每段底錐板在地面組裝成一體后整體吊裝。②底錐的拼裝平臺搭設：用鋼板、墊鐵搭設拼裝平臺，水平度控制在±10㎜以內。③底錐板組裝：用預制成形的錐形板在平臺拼裝成形，利用罐內平臺主梁作為支撐點吊裝，與上段椎體空中拼接；完成一段后進行下一段組拼。

5、焊接技術要求

根據設備材質、厚度和焊接位置選擇焊接方法，并按公司的《焊接工藝評定報告》制定設備的焊接工藝。

要明確焊接方法及焊接材料選擇，以實現焊接質量控制為最終目的。

6、充水試驗

充水試驗包含罐壁的強度及嚴密性試驗與頂蓋的穩定性試驗，并且充水試驗過程中注意觀察基礎沉降，有異常時，應處理完才能繼續試驗。

7、總結

從制作過程各項檢驗數據，用戶使用信息反饋，采取此工藝進行大型錐形儲罐制安完全達到設計要求，具有質量穩定易控制、工效高等特點，適合錐形或異形底板儲罐工程參考和選用。

參考文獻：

[1]侯典文. 不銹鋼儲罐圓錐頂的制作及安裝[J]. 油氣田地面工程，2014，（07）：93.

[2]陳體軍，李建軍. 儲罐制作液壓提升倒裝法施工[J]. 化學工程與裝備，2010，（03）：87-89.