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1、精选优质文档-倾情为你奉上QB中国石化集团第二建设公司企业标准 QJ/SE 大型双盘浮顶油罐施工工法2006 发布 2006 实施 中国石化集团第二建设公司 发布专心-专注-专业目 录一、前言随着国民经济的飞速发展，我国石化建设事业也到了蓬勃发展的时代，储运设备也不断地向大型化发展。目前10万立方米浮顶油罐在石化行业得到普及，15万立方米浮顶油罐在国内也正在建设中。大型浮顶油罐的迅猛发展，迫切需要一套高效、先进的大型储罐安装工法。我公司从80年代初就开始承建大型浮顶储罐的安装工程，由此积累了丰富的储罐施工经验，并形成了一套较为成熟的储罐安装工艺和安装方法。通过近几年公司的科技进步和新设备、新材
2、料的应用，我们对大型储罐安装工艺、方法和手段又进行了不断的改进和完善，已形成了一套高效、先进、较为完整的大型双盘浮顶油罐施工工法。二、特点及适用范围2.1特点2.1.1本工法采用外搭脚手架正装法施工,能使罐壁和浮顶同时平行作业,大大缩短了储罐主体的安装时间;同时也为储罐及其附件的组焊、防腐和保温施工提供了极为便利的施工条件，有力地保证了员工人身安全和施工质量。2.1.2储罐施工自动化程度高。储罐实行工厂化预制，采用先进的数控切割机、数控滚板机进行下料和滚弧，从根本上保证了储罐的组装质量，从而为自动焊的焊接创造良好的条件；储罐罐底、罐壁的焊接全部采用自动焊焊接。罐壁环缝采用埋弧自动横焊；立缝采用
3、气电立焊；罐底中幅板焊接采用碎丝埋弧平缝自动焊；罐底与底圈壁板大角缝的焊接从打底至填充和盖面全部采用埋弧角缝自动焊。2.2适用范围本工法适用于50000m3及以上双浮盘油罐施工。三、工艺原理 外搭脚手架正装法安装大型浮顶储罐就是利用罐外部搭设的脚手架作为储罐外侧安装的操作平台,内侧使用移动式挂壁小车作为内侧平台，外侧脚手架随罐壁板逐圈正装而递升，达到罐壁与浮顶同时安装的目的。如图1所示。在壁板安装的同时，进行罐内浮顶及其罐内附件的安装，待附件和本体全部安装完毕后，一次性进行罐体的强度试验和升浮试验，以达到缩短工期降低成本的最终目的。四、工艺流程储罐主体安装时分罐壁安装和浮顶安装两条主线路同时进
4、行，待储罐收尾阶段时按附件安装单条主线路进行。其工艺流程如图2所示。边缘板铺设、组焊基础交接第一节壁板组焊第二节壁板组焊第四节壁板组焊第三节壁板组焊第五节壁板组焊第六节壁板组焊第九节壁板组焊顶平台安装包边角钢安装第七节壁板组焊第八节壁板组焊导向、量油管、转动扶梯安装密封装置安装充水试验内防腐施工交工验收第五节加强圈组焊第六节加强圈组焊第七节加强圈组焊第八节抗风圈组焊第九节抗风圈组焊罐底大角缝组焊边缘板剩余焊缝组焊罐底收缩缝组焊外防腐施工中幅板铺设中幅板组焊浮顶台架搭设浮舱底板铺设浮舱桁架、隔板组焊浮舱底板组焊真空、煤油试漏顶板真空、浮舱气密真空试漏、磁粉检验探伤拍片浮顶顶板铺设、组焊外盘梯安装
5、施工准备罐底、浮顶预制罐壁预制浮顶附件安装. 图2 十万立方米储罐双盘浮顶油罐施工流程 五、施工程序及操作要点5.1罐底5.1.1罐底结构形式大型油罐罐底为对接加垫板结构形式，由中幅板和边缘板组成。边缘板由多块板组成外圆内多边形的环状结构，中幅板为由多块板拼成的多边形平板结构，边缘板和中幅板通过罐底收缩缝焊接在一起，构成整个罐底。底板和罐壁通过大角缝相连。目前国内设计的十万立方米储罐,中幅板厚度为11mm，材质为Q235A，边缘板厚度为20mm，材质为日本SPV490Q或国产高强钢12MnNivR。图3罐底排版、预制基础复测、划线边缘板铺设、组对中幅板铺设外侧400mm焊接探伤中幅板组对焊接探
6、伤第一、二节壁板组焊大角缝组焊探伤边缘板剩余对接缝组焊罐底收缩缝组对焊接真空试漏、磁粉检验5.1.2罐底施工程序5.1.3罐底施工操作要点5.1.3.1罐底预制1、罐底的排版罐底的排版除满足GBJ128-90立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范要求以外，还应考虑以下几方面要素：（1）提高材料的利用率：掌握焊缝的实际收缩量，科学放大罐底的排版直径,做到合理套料。（2）减少应力和变形：保证焊缝之间的错开间距、力求焊缝对称布置，减少通长缝数量、减少小板和三角板数量，设置合理的组对间隙和坡口角度。（3）提高工效：减少不同规格的尺寸板、降低焊缝的总长度。图4 罐底排板图图5 罐底排板图从上面的排版图可以
7、看出：图4排板图多出了一条通长缝且焊缝相对密集、三角板数量为12块。图五排板图中，原先的通长缝已分解为几道中幅板短缝，焊缝分布错开，同时三角板的数量由图四的12块减少至4块。为此，图五排版图不仅减少了组对和焊接通长缝的工作量（通长缝组对比短缝和长缝组对难度相对较大），而且有效地减小了焊接通长缝带来的焊接变形（通长缝的丁字缝处焊接变形大），同时还部分解决了周边三角板的焊接变形问题。我公司承建的镇海国家石油储备基地第一阶段十万立方米储罐罐底排型式按设计要求采用的是图4型式，后在第二阶段修改成图5型式，修改后罐底的凹凸度由原来的最大27mm减少至最大16mm。2.罐底的预制(1)中幅板的预制ABCD
8、EF测 量部 位允许偏差允许偏差板长AB(CD)10m板长AB(CD)10m宽度AC.BD.EF1.5mm1mm长度AB.CD2mm1.5mm对角线之差|AD-BC|3mm2mm直线度AC.BD1mm1mmAB.CD2mm2mm角度2.502.50图6 中幅板预制示意中幅板下料、加工坡口均使用数控龙门切割机一次切割成型。切割时，先同时切割两长边，再分别切割两短边。切割完毕后用角向磨光机将坡口表面的熔渣、氧化铁等打磨干净。中幅板的坡口型式及预制所要求的尺寸偏差见图6。(2)中幅板周边不规则板的预制中幅板周边不规则板使用半自动切割机进行切割，其坡口形式及尺寸偏差要求同其它中幅板。但排版或下料时必须
9、注意将其与边缘板连接方向的尺寸放大80mm，以补偿中幅板焊接使底板收缩造成的径向尺寸减小。(3)边缘板的预制BCFADE测 量 部 位允许偏差宽度AC.BD.EF1.5mm长度AB.CD1.5mm对角线之差|AD-BC|3角度2.50图7 边缘板预制示意边缘板切割采用半自动切割机，其外缘半径按图纸设计半径放大30mm，边缘板对接焊缝间隙外部较内部小4mm下料。边缘板预制的质量要求见图7。边缘板与中幅板连接部分进行削边处理，采用刨边机进行加工。5.1.3.2罐底安装1.罐底垫板的结构及其铺设设计图纸上垫板的结构型式常为网络状整体连接型结构，该种垫板的结构使得罐底板在焊接收缩过程中，底板与垫板无法
10、自由收缩，并且相互牵扯、应力和变形相互叠加，能引起罐底较大的焊接变形，难以满足设计和规范要求的罐底板凹凸度不大于50mm的要求。针对上述问题，本工法中对罐底板垫板结构作了如下修改，详见图8（垫板铺设节点示意）以及节点1、节点2、节点3、节点4的做法。图8 垫板铺设节点示意 垫板铺设前，须先对基础按GBJ128-90的要求进行验收，验收合格后，按平面图方位在储罐基础上划出两条互相垂直的中心线，然后以排版图位置进行底板或垫板的划线，罐底板铺设前先进行垫板的铺设。由于垫板为可移动结构，因此垫板的铺设仅对最初安装的中心底板的垫板进行铺设，而不应在罐底板铺设前全部铺设。2、罐底板的铺设和组对罐底板的铺设
11、可采用两台吊车接力铺设的方法进行，其中一台50吨履带吊在地面上配合送板，另一台25t汽车吊站位于罐基础上进行铺设。25T吊车在基础上的行走道路及站位处必须铺垫钢板，以防压坏沥青层。中幅板铺设顺序从中心向外铺设。铺板总顺序为：,每排板的顺序按顺序进行。铺设顺序见图9。 图9 中幅板铺设顺序示意罐底中幅板铺设时，为防吊装变形，需采用平衡梁进行吊装，平衡梁下设置多个吊点(吊点的数量按板的大小和重量确定)，均匀吊装罐底板。底板铺设时，采用定位块，且边铺边对底板的位置和间隙进行调整，位置和间隙符合要求后，及时用临时定位板焊接牢固，以防温度变化而导致底板位置偏移或组对间隙的变化（如图10）。已铺罐底板已铺
12、罐底板已铺罐底板已铺罐底板待铺罐底板6mm定位块定位块6mm连接板定位板图10 罐底中幅板铺设示意对短缝和长缝而言,中幅板铺设时不进行点固焊，组对时由叉车压缝点固；对于通长缝而言，由于短缝和长缝焊接后会产生一定的变形，采用叉车压缝的方法难以保证通长缝的底板与垫板紧密结合，另外通长缝组对时间相对较长，进入缝内的杂物相对较多，组对时还需将板撬起进行吹扫，因此对通长缝不建议采用短缝和长缝板铺设时不进行点固焊的方法，应对中心位置线上的通长缝板二侧同时进行点固焊(如图8中的节点1所示)，其它位置线上的通长缝板在远离中心位置的一侧进行点固(如图8中的节点2所示)。对于罐底板通长缝的组对：应先将罐底板前后通
13、长缝二侧的所有连接板全部打开，以充分释放短缝、长缝焊接后产生的应力和变形，然后从中心向两侧进行组对（自由低应力）。如果当天整道通长缝未能全部组对完，必须将剩余未点焊的焊缝重新连接加固，防止热胀冷缩引起焊缝间隙的变化。3、罐底板的焊接:（1）中幅板的焊接：a、焊接方法：采用CO2半自动焊打底、加碎丝埋弧焊填充盖面。b、焊接操作要点：CO2半自动焊打底及埋弧焊填充盖面时,采用从中心向二侧隔缝同向对称焊，并按先短缝再长缝最后通长缝的顺序进行施焊（焊接时无需退步）,具体施焊顺序如图11所示：图11 罐底中幅板焊接顺序示意打底焊前应用角向磨光机将坡口内的浮锈、脏物清理干净，坡口内水份应用压缩空气或烤把处
14、理，必须保证在充分干燥的条件下焊接。打底焊焊肉高度应保证在5mm左右，同时为防止CO2半自动焊焊接产生气孔，必须对CO2半自动焊设备采取有效的防风措施。打底焊后表面应打磨平整，如有缺陷应进行处理。自动焊填充盖面采用碎丝工艺。焊道中填充的碎丝应保证与底板上表面齐平。为保证碎丝熔化、垫板又不被烧穿较为合适的电流应控制在700-750A之间。自动焊焊接前，应根据焊缝的间隙选择统一的焊接电流、电压及行车速度，施焊过程中不得随意调整。（2）边缘板对接缝、收缩缝、大角缝的焊接：a、焊接方法：边缘板靠外侧400mm部位的焊缝，采用手工电弧焊；剩余对接缝及罐底收缩缝采用CO2半自动焊打底、加碎丝埋弧焊填充盖面
15、；罐底大角缝内外侧采用埋弧角缝自动焊进行焊接。b、焊接要点：先焊边缘板外侧400mm部位的焊缝，由罐内向外施焊，焊接时采用隔缝对称施焊法；罐壁第二节壁板安装完成后，组焊大角缝。大角缝组对在外侧进行，定位焊隔400mm、焊接80-100mm。焊接前及焊接过程中必须严格按工评的要求进行预热。为充分利用焊接能量，并控制好层间温度，大角缝的焊接宜按内外侧同时进行，焊机错开距离控制在500-800mm，并沿圆周同一方向对称施焊在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后，边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前，完成剩余的边缘板对接缝的焊接；边缘板对接缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布、对称施焊法；罐底收缩缝在边缘板剩余对接缝焊
16、接完成后进行，焊工或焊机应分布均匀沿圆周同一方向焊接。罐底周边存在的三角形小板，此板由于需要两边焊接，在焊接后容易翘曲变形，随着时间的延长（组对收缩缝前），翘曲会更为严重，一般安排在收缩缝组对后再将其进行焊接，从而保证此处底板的平整度。（3）罐底防变形措施：罐底板由于采取上述组装和焊接工艺，罐底的防变形仅需对罐底边缘板对接缝、罐底大角缝焊接前进行防变形。罐底边缘板对接缝焊接会引起下凹变形，因此焊前要按经验值进行反变形，如图12所示。图12 罐底边缘板反变形示意罐底大角缝的焊接会引起罐底边缘板的上翘和凸起，因此，大角缝焊接前须加设防变形支杠，但支杠的安装位置要充分考虑焊接罐底大角缝、边缘板剩余对
17、接缝以及第一圈环缝自动焊机的正常运行。如图13所示：图13 罐底大角缝防变形示意5.2浮顶5.2.1浮顶结构形式十万立方米储罐双盘式浮顶由浮顶底板、桁架、浮顶顶板组成，整个浮顶被环舱隔舱板和径向隔舱板分隔成6圈环舱73个独立单舱，环舱板间距约为7m。浮顶顶板和浮顶底板设计厚度均为4.5mm，桁架是采用70455的角钢拼装而成，桁架的周向间距为1.5m左右。浮顶结构详见图14。图14 双盘式浮顶结构示意5.2.2双盘浮顶施工程序图15第四舱桁架隔板位置划线第四舱底板组对第四舱桁架隔板与底板交叉处焊接交叉处真空试漏第四舱桁架隔板组装第六舱桁架隔板位置划线第六舱底板组对、外圆切割第六舱桁架隔板与底板
18、交叉处焊接交叉处真空试漏第六舱桁架隔板组装第三舱桁架隔板与底板交叉处焊接浮顶预制第三舱桁架隔板位置划线浮顶组装台架搭设第三舱底板组对第六舱环板安装浮顶附件安装外缘顶板与中幅顶板环缝焊接浮舱气密试验浮顶板真空试漏浮顶中幅板边铺边焊真空、煤油试漏第一舱底板焊接第一舱桁架/隔板焊接第一舱桁架隔板组装交叉处真空试漏第一舱桁架隔板与底板交叉处焊接第一舱桁架隔板位置划线第一舱底板组对第二舱底板焊接第二舱桁架/隔板焊接第二舱底板仰脸断续焊第二舱桁架隔板组装交叉处真空试漏第二舱桁架隔板与底板交叉处焊接第二舱桁架隔板位置划线第二舱底板组对第三舱桁架/隔板焊接第三舱底板仰脸断续焊外缘舱顶板铺设焊接真空、煤油试漏第
19、六舱底板焊接第六舱桁架/隔板焊接第六舱底板仰脸断续焊第六舱底板仰脸断续焊第五舱底板焊接第五舱桁架/隔板焊接第五舱底板仰脸断续焊第四舱底板焊接第四舱桁架/隔板焊接第四舱底板仰脸断续焊第三舱底板焊接交叉处真空试漏第三舱桁架隔板组装第五舱桁架隔板与底板交叉处焊接交叉处真空试漏第五舱桁架隔板组装第一舱底板仰脸断续焊第五舱底板组对第五舱桁架隔板位置划线5.2.3双盘浮顶施工操作要点5.2.3.1浮顶预制（1）浮顶预制材料数量多而繁杂，因而应及时做好标记，分类摆放。（2）浮顶的环向、径向隔板、桁架、中心筒及其附件在罐外进行预制，其切割下料要做好防变形措施。（3）浮船板采用高速切割的切割方法，同时在割咀后加
20、水冷却。型钢的下料用砂轮切断机，加强梁及桁架在平台上组焊成半成品，型材焊接时，掌握好焊接顺序，并采取反变形措施，防止变形。如组焊后的加强梁及桁架，若发现弯曲或翘曲变形，要进行校正。（4）考虑基础的沉降量,浮顶支柱预制长度应在理论长度的基础上另加100mm。5.2.3.2浮顶组装浮顶的组装宜在专用组装台架上进行，浮顶底板和顶板的排板宜采用焊接收缩较为均匀的人字形排板。为确保台架安装的水平度，从经济、合理的原则出发，台架宜设置成可调整、可拆卸的网状三角形结构。见图16:图16 浮顶组装台架示意临时台架高度H=H1+H2+H3。其中：H1为设计高度；H2为充水后基础沥青砂层可能产生的最大沉降量；H3
21、为充水后罐底可能的最大局部凹凸度，该值是方便浮顶支柱的安装而设置的，一般为20-30mm。临时台架的水平度可用玻璃水管或水准仪进行测量，根据测量值进行调整，最终以目测各支柱无明显高低即可。（1）浮舱底板的铺设以及桁架和隔板的组装：临时台架搭设完成经验收合格后且在浮舱底板铺设前，将罐底中心以及00、900、1800、2700位置线引至浮顶胎架上，做好标志，作为浮顶及其附件安装的基准。然后按排板图位置进行浮舱底板的铺设，铺设时先铺中心位置十字形底板，然后再由中心向外铺设其它底板。底板安装时，用吊车把板分若干堆均匀存放至浮顶临时台架的不同部位，决不允许集中堆放，每堆存放重量须经核算，吊车落板时要轻稳
22、。浮顶台架上安装橡胶垫板，用卷扬机和滑车拖板进行安装。拖板时设专人监护，防止卡滞和刮在台架上。考虑到后续焊接的收缩量、铺板偏差、搭接量偏差以及最后外圆的画线切割等因素，浮舱底板的铺设半径宜比设计半径放大1.2/1000。底板铺设时，点焊连接，防止铺设过程中移位。底板的组对从第三舱开始由内向外逐舱进行组对。底板组对宜采用能使底板充分延展的组对工艺：a、底板组对前，应先磨除临时连接点焊点，然后加设背杠对底板找平。b、在点焊点磨除且底板找平后，开始对底板压缝组对，组对按先短缝再长缝最后人字缝的顺序进行。c、尽量选择在睛天进行组对。底板压缝组对采用密点形式，每点焊点间距不宜大于100mm。三层板重叠处
23、按GBJ128-90要求对上层底板进行切角和焊接,以保证重叠处角焊缝的焊接质量。第三舱底板组对完成后,开始在底板上画出桁架和隔板的位置线，并作出标记。桁架、隔板与底板交叉处预先进行焊接，并及时进行真空试漏，焊接长度仅以能够保证真空试漏即可。真空试漏合格后，开始组装桁架和隔板。桁架和隔板的组装从第三舱开始由内向外进行，外围一舱底板组对完成后，及时进行该舱桁架和隔板的组装。底板、桁架、隔板的组装程序如下:第三舱底板组对第三舱桁架、隔板组装第四舱底板组对第四舱桁架、隔板组装第五舱底板组对第五舱桁架、隔板组装第六舱底板组对第六舱桁架、隔板组装待外围第三、第四、第五、第六舱桁架、隔板、底板焊接完成后，对
24、第一、二舱底板临时点焊点磨除，充分释放外围舱焊接对其产生的变形，然后进行第二舱底板的组对第二舱桁架、隔板的组装待第二舱桁架、隔板、底板焊接完成后，组对第一舱底板组装第一舱桁架、隔板以及中心筒。（2）浮舱顶板的铺设：浮舱底板、桁架、隔板全部焊接完成，并经真空、煤油试验检验合格后，铺设浮顶顶板。浮顶顶板由中心向外对称进行铺设，铺设方法基本与浮舱底板相同。5.2.3.3浮顶焊接（1）浮顶底板、桁架、隔板的焊接：按上述组装顺序，第四舱组对完成后，开始焊接第三舱的底板、桁架、隔板，第五舱组对完成后，开始焊接第四舱底板、桁架、隔板,依次焊接第五舱和第六舱的底板、桁架和隔板，第六舱底板、桁架、隔板焊接完毕后
25、，再由第2舱开始向中心逐圈施焊。浮舱的焊接顺序为：底板下表面仰脸部位断续焊底板上表面桁架、隔板的焊接底板上表面连续焊；在焊接完毕后，对底板的上表面焊缝进行真空试漏，隔板与底板的角缝进行煤油试漏，以保证浮舱内焊缝的严密性。（2）浮顶顶板的焊接：浮顶顶板边铺设边焊接。焊接时先焊顶板与隔板、桁架之间的仰脸断续焊，再焊顶板上表面的连续焊。顶板上表面焊接时采用分段退步的焊接方法由多名焊工从中心向四周对称进行焊接。5.2.3.4浮顶附件安装浮顶顶板铺设过程中进行浮顶附件的划线工作，浮顶附件的开孔和焊接待其顶板的周边焊缝全部焊接完成后及时进行。浮顶支柱的安装待顶板安装完成后进行，浮顶支柱安装完成后，由内向外
26、拆除浮顶组装台架，然后开始进行罐内排水管等附件的安装工作。浮顶支柱的再调整是在充水试验时，再放水过程中进行。其调整方法是放水至水位比浮顶最底位置高出200mm时停止放水，调整各个立柱的实际需要长度，调整公式为L=H-L0-H0式中：L：浮顶支柱销孔至柱底端部需要的实际长度（mm）。H：罐底至套管端部的长度（mm）。L0：套管端部至支柱销孔中心的长度（mm）。H0：测量时浮顶比设计高度高出部分（mm）壁板复验检查壁板预制壁板安装位置划线对号围板环缝组对焊接焊缝及工夹具焊疤打磨高楼大磨焊缝及工夹具焊疤打磨高楼大磨探伤、返修立缝组对焊接5.3罐壁图175.3.1罐壁施工程序5.3.2罐壁施工要点5.
27、3.2.1罐壁预制测 量部 位允许偏差宽度AC.BD.EF1.5mm长度AB.CD2mm对角线之差|AD-BC|3mm直线度AC.BD1mmAB.CD2mm坡口角度2.50图18 壁板下料尺寸要求ABCDEF壁板下料使用数控龙门切割机进行下料，下料及切割坡口应严格控制其几何尺寸。 （2）采用净料法预制壁板，壁板下料周长按下式计算：L=2（Ri+/2+）-nb+na 式中：L壁板下料周长（mm）;Ri-储罐内径（mm）;储罐壁厚（mm）;n-壁板数量（mm）;a-每条焊缝收缩量（mm）; b-对接接头间隙（mm）；-罐底大角缝、边缘板剩余对接缝、罐底收缩缝焊接收缩对罐壁半径影响的附加值（mm）；
28、（3）滚板机宜制作前后托架，进板侧设一平胎架，出板侧设一曲率胎架，托架与壁板接触部位应能灵活自由转动。 （4）滚制过程中，应使钢板上的宽度方向检查线与辊的轴心线保持平行，防止钢板扭曲。（5）壁板滚制必须严格控制弧度，特别是壁板端部的弧度要符合焊接反变形的要求。壁板滚制后立置在平台上，垂直方向用直线样板检查，其间隙不得大于1mm，水平方向用弧形样板检查，其间隙不得大于4mm。 （6）卷制好的壁板按罐号、安装顺序装胎存放，相互壁板间支承受力点应在同一直线上。5.3.2.2底圈带开口接管壁板预制及热处理材料检查复验装车发运标记编号试板机械性能复验弧度检查、焊缝磁粉热处理试板制作焊接热处理前检查初层焊
29、PT接管组焊接管位置号线、确认壁板卷制检查坡口打磨、磁粉壁板下料检查补强圈气密试验焊后磁粉1、施工程序图20 接管壁板预制及热处理施工程序2、施工要点(1) 底圈带开口接管壁板的预制应置于专用胎具上进行开口和接管组焊,底圈壁板滚弧完毕后,将壁板卧置在拱胎上按图纸及排板图要求,号线、开孔、组装开口接管及开孔补强板。开口接管的中心位置偏差不大于5mm，接管外伸长度允许偏差为5mm，法兰密封面倾斜不大于法兰外径的1%且不大于3mm。补强板安装前进行滚弧，弧度与壁板相同。（2）充分考虑壁板内外侧焊接量不同对焊接变形的影响，并采用卧胎进行组焊。其热处理壁板组焊的主要方法是：首先壁板滚弧成形，然后在特制（
30、整体刚度高）的拱胎上进行开孔及接管组装，全部组装完成后翻转至凹胎上进行内侧的焊接，这时的焊接不需要采取防变形措施，原因有二，一是在拱胎上进行开孔后，在开孔部位，壁板内侧已有少量的内凹变形，如用弦长为2m的圆弧样板测量圆弧度，其内凹约2mm左右，二是内侧的焊接，其焊接量较小，外凸变形量也较小，里口焊接完后，开孔产生的内凹变形与内侧焊接产生的外凸变形基本抵消。由于热处理板接管以及补强板的外侧焊接量很大，因此，在内侧焊接完成后，应在人孔、进出油口等大接管周围打上三横两纵五根弧板背杠，在其它小接管周围打两根背杠即可（注意弧板、背杠与热处理板要焊接牢固，且不能与拱胎拉筋相干涉）。再将壁板翻转放在拱胎上，
31、将壁板与拱胎用卡具固定，这时即可进行外口焊接。图21 热处理壁板防变形背杠示意（3）补强板及接管焊缝的打底焊采用手工电弧焊，打底焊缝完成后进行着色检查，无缺陷后进行其余各层焊道的焊接，其余各层焊道采用药芯焊丝CO2气体保护焊。（4）接管及补强板焊接完毕后，在消除应力热处理之前按要求进行磁粉检验和补强板气密试验。（5）开孔接管及补强板组焊完毕并检验合格后，对开孔壁板进行整体热处理。热处理前必须使用胎具对热处理的壁板进行固定以防热处理时壁板出现变形。（6）热处理完毕，拆除防变形卡具并打磨光滑。所有热处理完毕后的焊缝进行磁粉检查，JB4730-94，一级合格。信号孔中涂抹润滑油。壁板热处理后再对其内
32、弧用样板进行检查。5.3.2.3罐壁组装罐壁采用外搭设脚手架、内挂活动小车进行正装施工，组对采用“预倾斜补偿工艺”和“净料组对法”。(1)第一节壁板的围板和组对：a、首先按第一圈壁板安装圆内半径，在罐底板上划出圆周线及第一圈壁板每条立缝的安装位置线，再在安装圆周线内侧100mm画出检查圆周线，并打上样冲眼，围板时对号入座。第一圈壁板围板前，预先对壁板安装位置及径向以内10mm处的边缘板对接缝打磨至与边缘板上表面平齐，以确保罐壁板安装的水平度以及第一节壁板立缝焊接过程中的自由收缩。底圈壁板安装圆内半径，宜按下式计算：R=Ri+（1.8mm*第一节壁板的焊缝数量）/2+式中R-第一圈壁板安装圆内半
33、径Ri-设计要求的储罐内半径1.8mm-每条立缝的焊接收缩量-罐底大角缝、边缘板剩余对接缝、罐底收缩缝焊接收缩对罐壁半径影响的附加值。一般取57mm左右。b、按R-（1.8mm*第一节壁板的焊缝数量）/2的水平半径每隔1m焊接壁板内侧限位板，且立缝两侧300mm处须设有限位板，限位板的外端焊一垫板，垫板厚度为（1.8mm*第一节壁板的焊缝数量）/2；外侧限位板视壁板安装后壁板与垫板的贴合程度临时加设，通过楔子进行调整，保证壁板与垫板贴合紧密。限位板、垫板安装示意：图22 底圈壁板限位板、垫板示意C、第一圈壁板通常从00或900、1800、2700开始，分别从二个方向开始围板。壁板的吊装采用履带
34、吊,吊装时使用平衡梁防止吊装变形；围板时，板与板间的纵缝用两马卡具进行固定，每条纵缝安装三套卡具，如图。其卡具用方帽应提前焊在壁板上。D、第一圈壁板几何尺寸是否准确对于整个罐体几何尺寸有非常重要的影响，必须认真对第一圈壁板进行组对和找正。用销子打入罐底边缘板与底节罐壁板下口之间来调整底节罐板上口水平度。如图23图23 底圈壁板水平度调整示意两马卡具调整坡口的间隙及错边量。细调间隙并用加减丝杠辅助调整壁板垂直度。如图24所示。图24 壁板垂直度调整示意第一圈壁板纵缝为双面焊且焊接时先焊接外侧再焊接内侧。由于气电立焊先焊侧背面有E型弧板固定以及铜垫内冷却水散热作用，因而先焊侧焊后纵缝的角变形较小；
35、而后焊侧背面无卡具固定及铜垫冷却作用，因而焊后角变形较大。为防止焊接时出现角变形，滚板及组对时应采取反变形措施。如图25所示：图25 滚板及组对反变形示意第一圈壁板的椭圆度主要是在围板过程中通过限位板和方楔调整进行保证。如图22所示。找正时必须对椭圆度、垂直度、水平度同时进行调整，在保证三者全部合格以及坡口间隙、错边量、角变形符合要求后，安装立缝E型弧板，上端焊上熄弧板（如图26所示），去掉壁板内侧与限位板之间的垫板，进行立缝焊接。图26 壁板立缝固定示意(2)第二节及其它各节壁板的围板和组对： a、第一圈壁板立缝焊接完毕后，进行垂直度、椭圆度及上口水平度复测，调整合格后，及时在壁板内侧打上罐
36、底大角缝防变形支杠（如图13所示），然后进行第二节壁板安装。b、按排版图划出第二节每块壁板在底圈壁板上的安装位置线。然后在底圈壁板上端距离环缝200mm的位置上焊接下龙门卡具并安装背杠，背杠间距宜为1500mm。待壁板吊装到位后，在其壁板下端距离环缝200mm的位置上焊接上龙门卡具，加设方楔固定壁板，然后安装立缝组对卡具连接相邻的二块壁板，并调整组对间隙。第二节及其它壁板立缝的组对与底圈壁板立缝组对方法基本相同。在底圈壁板垂直度、椭圆度、水平度等几何尺寸符合规范要求的情况下，其它各圈壁板不需对壁板椭圆度、水平度进行测量和调整，只需对壁板垂直度进行找正。垂直度的找正主要是通过调整纵缝的间隙来实现
37、。减少纵缝上半部分的间隙使罐壁板内倾，增大纵缝上半部分的间隙使壁板外倾。找正时每张板测量三点，除保证该张壁板垂直度符合要求外，还应兼顾下方壁板垂直度的偏差情况，更好地保证储罐整体的垂直度。C、第二圈壁板及其它各圈壁板立缝的坡口皆采用单面坡口，立缝焊接时从下至上一次焊接成形，由于气电立焊的特性，焊接角变形很小，因此对于其壁板在预制及组对时就无须采取反变形措施，而是正常预制、正常组对。d、由于立缝焊接后壁板垂直度的变化，壁板环缝组对前仍需对壁板垂直度进行复测，若出现有偏差较大情况，可通过对环缝间隙的适当调整从而使其达到规范要求；环缝组对主要是通过龙门卡具及背杠对环缝错边量以及角变形进行调整，环缝间
38、隙则由间隙片来控制。组装壁板的工卡具及环缝间隙片分布示意：图27 罐壁板工卡具安装分布示意5.3.2.4罐壁焊接1、纵缝焊接（1）壁板立缝采用E型板固定,无定位焊组对,立缝焊接使用气电立焊机进行焊接。第一节壁板纵缝坡口为双面“X”型坡口，焊接时先焊接外侧，再焊接内侧；其它各圈壁板为单面“V”型坡口，焊接时从内侧进行焊接，从下至上一次焊接成型。（2）采用先进的无托底焊焊接工艺，从最低端一直焊至顶端，底部不留小尾巴。壁板顶部点焊熄弧块,熄弧块材质、坡口形式与其下侧的纵缝相同。（3）气电立焊所使用的保护气体，水分质量含量不应超过0.005%；气电立焊机附属干燥器性能要保持良好,确保CO2气体充分预热
39、和干燥，同时气电立焊机必须设有良好的防风、密封设施，防止风流穿入，影响焊接质量。（4）焊接前应检查组装质量，清除坡口面及坡口两侧20mm范围内的杂物、铁锈、水分和油污，并应充分干燥，高强钢焊接前按规定要求进行预热。（5）纵缝焊接过程中若出现断弧现象,极易产生焊接缺陷，必须用砂轮机对缺陷进行处理，清除后再进行焊接。（6）纵缝的坡口型式及组对间隙需满足气电立焊焊接的需要和焊接线能量以及焊接变形的要求，十万立方米储罐纵缝坡口见下图：图28 壁板立缝坡口图（7）焊接工艺参数的选择：a、电流过小会造成未焊透，焊接电流过大会造成成形不良，导致跑渣使焊接过程中断。采用1.6mm的焊丝时,其焊接电流在3504
40、10A中选择。B、为保证焊接过程稳定，飞溅小，不产生气孔并减少合金元素的烧损，电弧电压应根据钢板的厚度在3541V内选择。C、焊接速度以保证熔池中金属液面与水冷铜滑块进气孔底部510mm为宜。D、焊丝伸出长度宜保持在2540mm。E、一般室外作业环境中，气体流量宜保持在2530L为宜。（8）十万立方米储罐气电立焊工艺参数选择参考表 表一板厚（mm）电流（A）电压（V）焊接速度（cm/min）焊丝摆幅气体流量（L/min）324104110.5122827400407.1192821380389.613281837038221028153603811728123503813.4不摆动28(9)可
41、由24台气电立焊机同向进行焊接。2、横缝焊接a、环缝焊接使用横向埋弧自动焊机进行焊接，环缝坡口型式及外形尺寸与焊接质量、焊接变形以及背面打磨清根工作量密切相关，根椐多台十万立方米储罐的施工经验，罐壁第一至第三道环缝坡口型式宜采用内大外小的“K”型坡口，第四至第八道环缝坡口型式宜采用内侧单面“V”型坡口。十万立方米储罐环缝坡口如图29所示。图29 壁板横缝坡口图b、环缝采用自动焊，坡口组对很重要，应确保对口间隙符合要求，当组对间隙大于3mm时，应在坡口内侧用手工焊封底。环缝自动焊的起弧点和收弧点不能在同一个地方，应错开300mm以上。c、埋弧焊焊剂需按规定要求进行烘干、发放和回收，焊前应清除坡口
42、面及坡口两侧20mm范围内的杂物、铁锈、水分和油污，并应充分干燥，层间应进行检查、打磨并彻底清除焊渣，焊接中需按工艺卡要求规定参数进行焊接。d、当焊缝需要预热时，采用液化火焰预热器，预热器架安装在焊接小车的前方，并随焊接小车一起行走，达到边预热边焊接的目的。e、焊接时使用6-8台自动埋弧横焊机对称分布同时向同一方向进行焊接。先焊接内侧，内侧焊缝清根打磨检验合格后，焊接外侧焊缝。5.4其它附件安装1、加强圈和抗风圈的预制和安装（1）加固圈、抗风圈采用分段预制，分段长度为15m-18m。加固圈、抗风圈腹板内弧的切割必须准确，切割后用弧形样板进行检查，其误差不得大于1.5mm，有超差的必须进行调整修
43、补。预制后的弧度超差不应大于2mm，放在平台上检查，其翘曲变形不得超过0.1%，为防止加固圈、抗风圈在焊接过程中产生的变形，组对时根据经验值预先反变形，精确地保证其圆弧度。（2）加强圈安装应在其所在位置壁板安装完后并在上一圈壁板安装前及时进行。先在壁板上划线，进行三角支架的安装焊接。加强圈安装时分两个作业组，从相同位置向两侧开始安装，用千斤顶和其他工具，调整好位置，使其内弧与壁板压紧靠实，确保加强圈上表面水平度以及接头处圆弧度，符合要求后进行点固焊，同时与三角架点焊到一起。（3）加强圈安装点固焊后，先焊加强圈与三角架间的焊缝，再焊接加强圈间的对接接头，然后焊接加强圈与罐壁板的仰脸断续焊，最后由
44、多名焊工均匀分布，采用跳焊或分步退焊法的方法，同向同时焊接加强圈与罐壁板上表面连续角焊缝。为减小焊接变形，上表面连续角焊缝的焊接采用变形较小的CO2气体保护焊，且严格控制焊接高度。（4）抗风圈安装也应在其所在位置壁板安装完后及时进行。首先安装盘梯洞口位置处抗风圈，标高、方位检查无误后，及时与罐壁组对、固定，然后分两个作业组，以该处为起点向两侧开始安装，在组对抗风圈过程中，要严格控制抗风圈接头的圆弧度以及抗风圈安装的水平度。抗风圈的焊接程序及方法与加强圈相同。2、盘梯、转动扶梯、导向管、量油管的预制和安装（1）盘梯依据图纸在预制平台上分两段预制。（2）量油管、导向管、转动扶梯设置在钢性平台上进行
45、整体预制，焊接时要采取防变形措施，严格控制直线度，若直线度偏差较大，则须火焰进行矫正。（3）盘梯及平台的三角架在罐壁安装完毕后进行。药厂先安装盘梯的中间平台，再用吊车将下段盘梯安装在三角架上找正定位，最后吊装上段盘梯，并将盘梯中间平台的扶手、栏杆等安装焊接完。（4）导向管、量油管安装要求位置准确，连接可靠。安装时要严格控制其垂直度，偏差不得大于10mm，且导向管、量油管安装要处于浮舱套管的中心。（5）转动扶梯在储罐充水试验前进行安装。施工程序及要点：a、划出顶部平台的安装位置线，顶部平台安装后，确定浮梯的一个中心点，将这个中心点投影在浮盘上，划出该点与浮盘中心的连线，即为浮梯安装的中心线的投影，也是轨道的安装中心线；b、安装轨道，以中心线为准，划出各支腿安装位置线，将支脚定位焊后，安装横杆，用玻璃管将横杆顶部找