密閉空間下的內罐酸洗施工工法

王 川 嚴文榮 王 丹 劉建俊 李新茂 琚琳琳

中建安裝集團有限公司 江蘇南京 210046

傳統的酸洗鈍化都是在專用場地進行作業處理，其施工環境好，通風、無高空作業，對人體無毒害，且酸洗的質量有保證。隨著國內儲罐技術的迅速發展，罐壁采用不銹鋼材料，這就要求酸洗施工必須在密閉空間內完成焊縫的酸洗鈍化。以前，在不銹鋼罐內進行酸洗作業時，人們常常選擇整體旋轉噴淋酸洗方法。但種方式雖然可減少人工工作量，但酸洗時，罐內酸霧濃度高、作業及質檢人員施工環境差，安全風險高、且易存在局部清洗質量不達標的問題。密閉空間下的內罐酸洗施工方法是通過自主研發浮筏式操作平臺，依靠罐內水的浮力讓操作平臺浮于水面，利用劃槳靈活移動，人員通過浮筏操作平臺站立施工，通過儲罐水位下降完成垂直方向酸洗作業。

1 工法特點

1.1 相比罐內整體旋噴酸洗更簡便

密閉空間下的內罐酸洗利用浮筏式操作平臺酸洗施工工法與儲罐排水同步進行，解決儲罐排水和酸洗無法同步施工的工序特點。在內罐充水前，在罐底將浮筏式操作平臺制作完成，用繩索系掛在爬梯頂部，待儲罐充水試驗完成后，放水過程中人員通過爬梯到浮筏式操作平臺上，用酸洗膏、鋼絲刷等進行酸洗，浮筏式操作平臺從組裝到使用更簡便。

1.2 浮筏式操作平臺操作更靈活

傳統采用旋噴裝置整體酸洗施工方法對局部處理無法精準操作，密閉空間下的內罐酸洗利用浮筏式操作平臺酸洗施工靈活方便，作業人員用劃槳即可以靈活移動，對局部污染嚴重部位方便特殊處理。

1.3 提高內罐酸洗質量

傳統采用旋噴裝置進行酸洗，酸洗過程人員無法清楚觀察到焊縫位置的酸洗質量，頂部酸洗后管理人員也不方便檢查。內罐酸洗利用浮筏式操作平臺隨儲罐放水過程進行，作業人員在水平位置進行酸洗作業，對焊縫觀察清楚，結構致密、性質穩定的不銹鋼氧化皮可直接手工除掉，同時對局部污染嚴重部位重點清洗，酸洗整體質量更有保障，管理人員檢查方便。

1.4 相比罐內整體旋噴酸洗縮短工期

傳統采用旋噴裝置整體酸洗施工方法需在充水試驗完成后單獨進行，密閉空間下的內罐酸洗利用浮筏式操作平臺酸洗施工工法與儲罐試水同步進行，解決儲罐放水和酸洗無法同步施工的工序特點，內罐在放水過程中進行酸洗，有效縮短儲罐放水和酸洗廢液處理的工期，單臺罐酸洗進度可提前約10d。

1.5 降本增效

傳統酸洗工藝是儲罐試水完成后，進行整體旋噴酸洗，需先將罐內水完全抽出，從罐頂中心開洞安裝旋噴裝置，利用旋噴裝置進行整體酸洗，酸洗完成后再將罐內廢酸液收集清理，工序繁瑣，整體工期長。利用浮筏式操作平臺在儲罐放水過程中進行酸洗，平臺搭設簡單，酸洗和儲罐放水同時進行，酸洗廢液和儲罐放水一起清理，減少一道清理工序，達到降本增效目的。

2 工藝流程及操作要點

工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖

2.1 浮筏式操作平臺制作

浮伐式酸洗工裝是由四個浮胎、一個不銹鋼操作筐欄及兩個安全吸盤組成。在施工的過程中酸洗工作人員在安全操作平臺內借助水壓試驗的水浮力實現高空及罐周圍焊縫及母材表面的酸洗鈍化。作業時，將橡膠安全吸盤吸附于罐壁之上，通過鐵鏈與作業平臺實現連接保證安全。用劃槳靈活移動，實現水平方向酸洗作業，通過水位下降完成垂直方向酸洗作業。

懸浮裝置采用4 個空心橡膠密封裝置，每個空心體積0.2m3即可滿足使用安全。

儲罐充水試驗前，在罐底將懸浮裝置組裝完成，在懸浮裝置上搭設木板操作平臺，再安裝1.5m 高防護欄桿，經驗收合格后開始儲罐充水試驗。浮筏式操作平臺實物圖見圖2。

圖2 浮筏式操作平臺實物圖

2.2 罐內酸洗施工

酸洗膏調制。酸洗膏根據產品說明書要求，使用前通過搖晃、攪拌等措施，調制均勻后方可使用。如調制完的酸洗膏一次未全部使用，應將剩余部分密封保存好，再次使用前重新調制均勻。

罐壁酸洗。酸洗前及酸洗后均應進行水質檢測，檢測合格方可充水及放水。儲罐充水試驗結束后，向外排水，在排水過程利用浮筏式操作平臺即可進行酸洗作業，作業人員先用鋼絲刷、棉紗等將焊縫表面清理完成，涂刷酸洗膏，根據酸洗膏產品說明書及規范要求，達到要求的時間后，用清水將酸洗膏清洗干凈，針對局部污染嚴重處可再單獨進行清理，確保酸洗質量。酸洗完成后查看表面酸洗質量，檢測酸洗位置的pH 值，pH 值呈現中性為合格。

罐底酸洗。待罐壁全部酸洗完成后，一邊清理罐底積水一邊用清水沖洗污泥，將罐底污泥及積水清理干凈，再進行罐底酸洗。

3 材料與機具設備

密閉空間下內罐酸洗主要采用酸洗膏、清水等材料。機具設備見表1。

表1 機具設備一覽表

4 質量控制

4.1 施工操作控制

施工操作者必須具有相應的操作技能，參與酸洗作業的人員必須經過技術人員現場交底。施工操作中，堅持“三檢”制度，即自檢、互檢、專檢，堅持樣板制；牢固樹立上道工序為下道工序服務和下道工序是用戶的思想，堅持做到不合格的工序不開工。根據酸洗膏使用說明及現場環境溫度等，達到時間后再用清水沖洗，經過管理人員驗收合格后方可繼續儲罐放水。

4.2 酸洗質量控制

酸洗質量控制點見表2。

表2 質量控制點一覽表

5 安全措施

針對項目實際施工作業涉及到的各項安全隱患，結合業主方對施工現場安全管理的要求，確定項目安全控制要點及措施見表3。

表3 安全控制要點及措施

6 環保措施

本工程共識別出以下重要環境因素，見表4。

根據所選的酸洗膏成分，選擇合適的堿性材料（本次選用消石灰）進行中和處理，根據酸洗膏使用量，調配相應數量消石灰，每隔半小時將消石灰溶液沿罐壁周圍倒至水中，用潛水泵進行攪拌，待沉淀靜止12h 后，用pH 試紙檢測，pH 值在6～9 之間，進行水質檢測，水質檢測合格后方可排放至市政污水管網。現場實測pH 值在7～8 之間。

所有酸洗廢液處理均做好記錄。酸洗廢液存放區地面硬化隔離，防止廢酸液滲入土地。

7 效益分析

經濟效益：采用浮筏式操作平臺進行內罐酸洗可以和儲罐放水同時進行，相比采用整體旋噴裝置縮短工期10d；（整體旋噴裝置酸洗法）單臺儲罐酸洗投入10 名工人進行罐內積水清理，工期2d，旋噴裝置安裝、調試投入5 名工人，工期5d，25t 吊車1 個臺班。采用浮筏式操作平臺投入2 名工人，實際酸洗時間5 天。節約人工、機械費=（10×2+5×5- 2×5）×500+1500=19000 元。

社會效益:成果的應用獲得業主、監理及其他單位的一致好評提升企業品牌知名度，同時為密閉空間下的類似施工提供技術支撐。