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如何確保大型儲罐的施工質量

發布日期:2019-04-25 作者: 點擊:

儲罐

大型儲罐的施工是一個系統工程,必須進行全過程管理、全方位控制。目前世界上儲罐是沙特阿拉伯建成的20×104m3浮頂罐。為適應石油戰略儲備的需要,國內石油石化行業正規劃和建造大型儲罐。我國在掌握了10×104m3浮頂儲罐設計施工的基礎上,正在開發設計15×104m3浮頂罐。大型儲罐工程的施工質量很大程度上決定了油罐的使用狀況和使用壽命,直接關系施工企業的經濟效益和社會效益。中國石化四建公司在5×104m3與10×104m3浮頂儲罐安裝施工方面積累了豐富的經驗。本文結合現場工作實際,論述分析施工過程特點與難點,采取相應對策從而確保儲罐施工質量,對同類工程施工具有借鑒作用。   

材料預制:對于大型儲罐,視所處地理位置一般現場預制,可用機械方法(剪板機)切割加工,也可用半自動切割機、數控切割機等進行火焰切割加工。吊板、放置及運輸:因板較長,對10×104m3儲罐壁板長度達到13000mm,中幅板長近15000mm,因此施工的整個過程中臥置吊裝用平衡框,立置吊裝用平衡梁,防止在吊裝過程中對板造成塑性變形。從底板、壁板到貨至安裝,一般需要幾個月時間,在此期間由于擺放不當安裝時可能已造成塑性變形,因此板在堆放時必須墊平,厚板間墊木方,間距控制在2m左右。薄板3~5張板疊放,之間加木方,并且層間木方在同一位置上。同時由于其自重產生的壓應力在安裝時得不到完全釋放而產生變形,因此不宜堆放過高。   

下料:如果采用數控切割機,下料精度及坡口質量會穩定一些。如果是半自動下料,每個人、每臺切割機切割出來可能不一樣,給組裝焊接增加了一定難度,原則上專人畫線、專人切割。滾制后的鋼板置于胎具存放。盡量采用立胎,防止自重引起的弧度變化。   

滾圓:施工過程中控制變形有一定難度,只能靠工種間相互配合和操作者的責任心。若制作胎具可有效避免天吊與滾板配合不好造成板變形,但卻給現場正常施工帶來很多困難:一是胎具太長,可能占據位置大。二是影響“壓頭”施工。   

熱處理:大型儲罐進行接管焊接的壁板需進行焊接消應力處理,四建公司自行研制的可拆卸的熱處理組裝爐能夠滿足現場實際要求。要防止開孔部位發生變形,焊接和熱處理時的加固方法、措施要得當,如果控制不好,一旦產生變形就難以矯正。   

罐底施工:對于5×104m3、10×104m3浮頂儲罐,罐底為弓形邊緣板一般為14mm、21mm的國產16MnR板、日本產SPV490Q鋼板,全部為對接,焊接時易產生單條焊縫角變形和罐底整體變形。一般通過反變形加以控制。帶清掃孔的罐底邊緣板厚,應多削薄1~2mm避免對口錯邊,邊緣板焊接時一定要均布對稱焊接,不能一道焊縫焊完后再焊接其他焊縫,這樣會導致邊緣板收縮不均勻;罐底上畫罐壁組裝圓時一定要同一個人盡可能快地一次完成,以免因氣溫變化引起罐底的熱脹冷縮造成罐壁基準圓不準確而影響罐壁的橢圓度。中幅板為8mm與12mm國產Q235A板,施工前進行排板。搭接焊縫施工難度不大,帶墊板的對接焊縫易產生焊接變形。首先墊板鋪設必須斷開留活口增加二次墊板,保證焊接過程中每張板自由收縮。二是打底和蓋面焊時分段退焊,薄板不開坡口間隙稍大些(8mm左右),確保打底焊質量。蓋面以添加碎焊絲的埋弧焊自動焊方法進行焊接可有效防止變形。三必須加背杠。四在有條件情況下(施工季節天氣好、少風雨影響)可采用CO2氣體保護焊接也可有效防止變形。 罐壁組裝:壁板找水平時,一般是在底部墊方銷子調整高度。如果整圈水平度找好后,建議在每個銷子上點焊擋板,避免施工中壁板振動導致銷子移動。另外,根據相關提出的“補償”工藝(罐底大角縫焊接收縮引起壁板垂直度變化),每節壁板安裝時,使其盡可能向里傾(在規范范圍內),盡量避免外傾。壁板組裝難度不大,如果環縫用砂輪機清根,要求環縫組對時留有2mm間隙,這給組裝增加了一些難度。壁板厚度在14mm以下,易出現變形。主要是立縫、環縫部位,影響垂直度(規范要求50mm),但主要原因是薄板本身的預制質量不好或在施工及運輸過程中變形造成的。   

焊 接罐底焊接:根據試驗效果,打底用手工焊和CO2氣體保護焊均可。手工焊清渣費時一些,CO2氣體保護焊對坡口水分等要求嚴一些,但清渣容易。打底焊質量一定要好,才能保證碎絲埋弧焊蓋面的質量,否則缺陷就留在里面成隱患。   

大角縫焊接:采用手工焊里外封底,埋弧焊填充蓋面?,F場由于圓周形焊縫,所以平角焊機需另外的裝備。焊內側焊縫時需加側面定輪,頂在罐壁上,保證焊機沿罐壁行走。焊外側時,平角焊機能將自身重量吸在罐壁上,使焊機沿罐壁行走,否則只能在每臺焊機上增加2塊活動平臺,焊工用手動來控制焊機行走方向。   

罐壁焊接:目前國內10萬立方米罐主體焊接材料都從日本采購。對5萬立方米罐施工,立焊盡可能改為氣電立焊。值得注意的是滑動銅塊一側板上焊前要清干凈,不能有影響滑塊移動的焊疤、飛濺等。環縫焊接要靠焊工的熟練操作經驗來保證。環縫的焊劑可改為HJ431(比SJ101價格便宜),但一定要求焊劑的顆粒度很小才能保證不出氣孔。用碳弧氣刨清根后必須用砂輪機磨掉氧化層,對不同強度等級的板材進行必要的磁粉或著色檢測。 浮頂施工單盤時,船艙在外面預制好后安裝。由于船艙底板坡度較大,一定要做胎具進行預制。單盤的臨時支架上表面要保持平整,有環梁、經向加強梁的單盤,臨時支架以圓形布置且保證每個環梁的圓周與支架圓周吻合,以環梁和經向梁作為支架的一部分。無環梁經向梁時一般長方形或菱形布置臨時支架較簡單。單盤鋪完后,先檢查上表面有無凹陷、凸出加以調整,然后從下部焊接,再焊接上面。焊接上面時視具體情況加背杠強制變形。雙浮盤結構一般不進行船艙的預制,因為單浮盤的船艙與單盤之間有專門的連接角鋼,便于安裝。而雙浮盤的底面是平整的,船艙與浮盤底板沒有專門的連接角鋼,相互間的連接要麻煩一些。但進行預制后安放在施工上還是可行的。雙盤先鋪底層鋼板,然后安裝隔板、桁架等(事先將安裝位置焊接焊完)。再進行底部焊縫和頂部焊縫,鋪設頂板。在安裝雙盤時,由于一圈圈的同心圓確定環形隔板的位置,相鄰環形隔板之間的徑向距離是固定的,所以畫同心圓時中心位置確定很重要。保證中心點到罐壁各點位置距離一致,才能避免經向桁架長度調整量少。  

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