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1、油库改扩建工程油罐制造安装施工方案一、 工程概况:工程简介:呼和浩特铁路局物资供销公司8000m3成品油储备库改扩建工程,地址在呼和浩特市海拉尔东路808号呼和浩特铁路局物资供应段院安装项目有内浮顶式汽油罐2个,直径为11.5m,高度为13.96 m,拱顶轻柴油罐2个,直径为17.0m,高度为16.636m,真空罐1.2m 2个、放空罐2.0m 2个、装卸油栈桥、以及设备、电气、控制系统、输油设施等。二、施工程序与施工方案(一)贮罐的工程特点和技术关键1、工程特点:施工采用群抱倒装法。2、技术关键:(1) 贮罐壁板的组装和焊接,要求在特定的安装工艺上将壁板组焊成形,其关键在于控制各层壁板焊接变
2、形,采用有效措施控制不圆度、弧度、垂直度,见施工工艺。(2) 罐底板焊接工艺的选择及施焊顺序,应确保底板表面平整,消除底板失稳现象的出现,从而达到底板凹凸不大于50mm要求。(3) 拱顶结构的组装,要求顶胎准确,桔瓣形顶板安装要对中,焊接时,焊工要均布,由内向外、由上而下分段退焊。(4) 贮罐的刷油防腐质量直接影响使用寿命。因此要求钢板喷砂除锈干净,刷漆均匀,保证漆膜厚度符合要求。(二)安装程序如下:底板防腐、铺设罐顶层、壁板组对焊接、真空试漏罐顶层包边角钢及顶胎安装焊接现场平面布置机具、胎具准备基 础 验 收底板焊接、检查、试漏壁板组装、焊接、检验罐顶组装焊接罐顶配附件安装、栏杆安装胀圈提升
3、机具就位检查构 件 预 制重水试验竣工验收交工沉降观测附件安装(三)施工方案搭设预制平台,钢板采用厚20mm,宽2.3m17m,共计40m2。钢板下垫2738m钢管3根,共计51m,找平、找正后点焊。2台3000m3、2台1000 m3立式拱顶及内浮顶贮罐的安装均采用手动葫芦提升倒装法施工,焊接全部采用手工电弧焊。(见图一)76528413图一1、中心柱 2、边柱(6根)3、斜支撑11/2 60m 4、胀圈5、倒链 5、张力绳7、限拉轮8个 8、垫铁1、提升机具(1) 手动葫芦采用10T倒链共6个;(2) 胀圈:胀圈是贮罐倒装施工不可少的施工设施。由18#槽钢对接成箱形,压制成型分6截用螺栓连
4、接成3组。(3) 中心柱和边柱中心柱和边柱承受整个大罐重量,使用前进行强度校核:=P/F+M/W立柱受应力 Mpa W抗弯截面系数 cm3P立柱承受荷重 N 折减系数M偏心弯矩 Nm 许用应力 Mpa中心柱只承受正压力产生的压应力,边柱既有正压力产生的压应力,还有偏心受压产生的弯矩。经校核计算:选中心柱为21910钢管,长3.6m,1根;边柱选1638钢管8根,长3.0m。为防止提升过程中的不同步产生的受力不均,在每根边柱内侧设置斜支撑(见图一),并把相邻两边柱顶部用角钢连接,以增加稳定性。为控制和观察罐壁的垂直度和圆弧度,在边柱顶部设置限位轮,安装时限位轮紧贴罐内壁。见图2罐壁轴夹板短管边柱
5、轮 边柱高度选择应合理,其高度由下式确定:H=A+L+CA贮罐壁板最大高度L手拉葫芦两钩最小距离C根据实际确定的余量H边柱高度考虑以前施工情况及罐壁高度取H=3.0m,中心柱取3.6m。2、罐体吊装所需提升机具和配置原则:贮罐主体结构施工时,倒链数量由下列因素确定:(1) 吊装重量:即起吊最后一层壁板以上的罐体及附加截荷,本工程吊装重量最大约为83T。(2) 提升倒链的提升能力。(3) 相邻吊点的跨度。由于壁板厚度与直径比值级小,相邻吊点跨度不应过大,否则罐壁将产生局部变形。基于以上因素采用8个吊点进行提升。3、贮罐主体结构提升程序。(1) 提升准备工作就绪后,将胀圈用千斤顶顶紧,使之和第九(
6、八)层壁板内侧下端贴紧。(2) 将第八(七)层壁板围在第九(八)层壁板外,留对称的两个纵缝,最后锁口,其余纵缝焊死。(3) 统一指挥,8个倒链匀速起吊,将罐顶提升至组装第八(七)层壁板所需高度,组队环缝,最后锁口。(4) 下面每层壁板的提升方法同第八层提升法相同。4、罐顶组装与焊接(1) 罐顶预制 罐顶预制,应绘制排板图(待定),依据顶板排板图的尺寸进行板材拼接、划线、下料。顶板任意相邻焊缝间距不得小于200mm。拱顶的顶板及加强筋,应进行成型加工,加强筋用弧形板检查,其间隙不得大于2mm,加强筋与弧顶板组焊时,应采取防变形措施。拱顶的顶板预制成形后,用弧形样板检查,其间隙不得大于10mm。下
7、料应对每张瓣片的径向和环向两个曲率半径及边线检查,确定无误后方可切割。(2)包边角钢预制包边角钢的滚板机上进行,将两根角钢连接点焊成T字型,滚弧成形后用气焊切割分开,用样板检查矫正,使其符合图纸设计要求。(3)罐顶板组装:组装前将罐顶、中心支撑柱吊入罐中找正中心和垂直度,拼装罐顶 支撑环形支架2个(见罐顶支架图)。围第九(八)层壁板,调整壁板上口水平,壁板垂直度和检查圈内直径和椭圆度,并符合规范要求。安装包边角钢,按规定进行焊接。按排板图的顺序用吊车依次将顶板瓣片吊装就位,找好搭接量。然后进行焊接。焊接时,要根据焊接要求,采取防变形焊接方法进行(见焊接工艺)。顶板焊接完成后,进行壁体的提升装置
8、安装就位。(4)罐顶的焊接1) 所有参加贮罐焊接的焊工必须持有技术监督局颁发的焊工合格证。2) 具体焊接规范及工艺参数见“焊接工艺规程”。3) 所有钢结构的焊接,顶板与顶板之间,连接板与加强筋的焊接应符合图纸设计的要求。4) 罐顶板拼接采用对接开V形坡口、双面焊。5) 顶板焊缝的搭接间隙,不应大于0.5mm,最大不超过1mm。6) 顶板焊缝用点焊固定,间距控制在200-300mm。7) 罐顶由20块瓜瓣顶板组成,为了减少变形采用8名焊工对称等速焊接,拱顶局部凹凸度10mm。8) 罐顶板铺完后,才能进行焊接,有焊缝中心向外退焊,焊工对称分布。(5) 焊接顺序(见焊接工艺规程)(6) 内侧顶板搭接
9、应采用花焊法。焊100mm焊缝,间隔200mm。(7) 罐顶包边角钢及中心顶板焊接顺序(见焊接工艺)。罐顶包边角铁焊接,先焊外侧一遍,再焊内侧焊缝,花焊缝焊100mm隔300mm,最后再焊外侧焊缝二遍。焊缝分8等份,每个焊工一份,采用分段退焊法,内外焊缝焊接方向相反。中心顶板环缝,先焊内侧、后焊外侧;内外侧焊接方向相反均为退焊法。焊角高度均为最薄板厚度。5、贮罐底板的组装与焊接(1) 样板制作:作好样板,为底板边缘板和顶板下料做好准备工作,检查弧形样板弦长不得小于1.5m,直线样板不得小于1m,测量焊缝变形的弧形样板弦长不小于1m。(2) 罐底板预制:按材料规格绘制罐底排板图,排板图直径按设计
10、直径放0.2%(34mm;23mm),实际排板直径以罐圈分别绘制罐底排板图。按排板图进行 1:1实样制作样板,进行号线下料,检查无误后,进行板料气焊切割,切割时要保证几何尺寸和坡口角度,不超过规范规定的误差,切割后用磨光机打磨光滑,预制好的边缘板和中幅板经检查合格后,按罐底排板图做好记录并在板上进行编号、标记。(3) 罐底铺设:底板敷设前,其下表面应按图纸要求涂刷防腐涂料,在缝边缘留出50mm不刷油。按照排板图在基础上画出中心十字线,用地规划半径圆,圆分布边缘板。边缘板焊缝下的垫板应与对接的两块底板贴紧,其间隙不得大于1mm。边缘板对接接头采用不等间隙,外端为5-6mm,里端为7-8mm。先焊
11、外端300mm外,探伤检查合格后,磨平罐壁板所在位置处的焊道。中幅板先铺设罐底中心条形板,然后由中心向罐底四周排列。中幅板采用搭接接头,其搭接宽度允许偏差为5mm。中幅板与边缘板搭接时,搭接宽度可适当放大,搭接接头三层钢板重叠部分,应按图纸要求进行切角,组对后安装防变形夹具再焊接。铺设要求:底板用卡子固定,卡子间距在200-300mm之间,底板焊缝的搭接间隙不应大于0.5mm,最大不超过1mm。三层板交界处要严实,并按图纸要求切角。(4) 罐底铺设完后,先焊边缘板与边缘板的对接焊缝,组对应按图纸要求组对,焊后铲平焊缝,以便边缘板和罐壁的焊接。(5) 罐底板的焊接(中幅板)1) 把所有的底板点焊
12、固定。2) 配备8名焊工采用同一焊接规范。3) 焊前进行施焊焊工模拟试验以便达到同一的焊接速度、焊角高度。4) 先焊短缝,为减少变形应采用分段逐步退焊法。5) 短焊缝焊完后,焊长焊缝采用多名焊工等速焊法,焊工对称布置,从中间起焊。(6)为符合设计要求中幅板焊接时,应焊两遍。(7)几点要求:1) 焊接工作一旦开始,绝对不能停顿,必须一气焊完,参与焊接的焊工应做好工作和生活准备。2) 焊接工作应在6小时焊完。6、罐壁与罐底边缘板T型缝的焊接(1)罐底与罐壁连接的角焊缝,应在底圈壁板纵缝焊完后施焊。(2) 按组对要求罐壁与边缘板的T型缝间隙,不应大于2mm。(3) 8名焊工对称均匀分布同时焊接,先焊
13、里面焊缝,再焊外侧。(4) 焊角高度不低于母材厚度,焊接顺序见焊接工艺 7、贮罐壁板的组装与焊接(1) 罐壁板预制罐壁板预制前按图纸设计、开口方位和材料规格绘制排板图,各圈壁板的纵向焊缝错位宜为板长1/3,且不得小于1000mm。底圈壁板的纵向焊缝和罐底边缘板焊缝之间距离不得小于200mm,壁体开口方位距焊缝不得小于500mm,按排板图进行选板、划线、下料、气焊切割后壁板尺寸允许偏差,板材长度1.5mm,宽度平行尺寸1mm,对角线之差2mm。下料后按具体焊接要求进行坡口加工(见焊接工艺规程)。环向焊缝上层壁板下端单面坡口505,2mm钝边。纵向焊缝双边坡口605,2mm钝边。壁板在滚板机上滚弧
14、。滚弧时,应缓慢加压,来回多走几次,边走边用样板检查,防止弧度过大或不到位。滚弧合格后,按排板图编号标号,规则地摆放在壁板胎具上。检查用弧形板,弧长为2m。(2) 罐壁板组装罐底板全部铺设完毕,边缘板外端300mm处已焊接并探伤检查合格后,画出最上圈壁板的组装线和检查线。用10#槽钢垫在壁板半径线,点焊档板,以支撑壁板。每隔800mm一个,每个长250mm,共66(45)个。按排板图位置及编号将最上壁板分别摆放在基础四周,并准备壁板支撑材料。先进行第九(八)节壁板组装,用支撑材料把壁板就位支撑,检查壁板的垂直度,上口水平度和椭圆度,合格后,点焊固定防变形弧板1500mm300mm14mm。每个
15、立缝在焊接之前,分上、中、下设置防变形弧板。第九(八)节壁板就位后,组焊包边角钢,组对时要错开角钢、对接缝与壁板纵焊缝。组对时,角钢无扭曲、起伏现象,检查合格后点焊。(3) 罐壁的焊接a、打磨:1) 钢板下料要保证齐边,用气焊切割,进行开坡口后用角向磨光机打磨干净。2) 为保证焊接质量,应按图纸要求上板上端开单面坡口50,打磨干净。3) 组对中如需修理,在气焊切割后也应用角向磨光机打磨坡口。b、罐壁环焊缝的焊接:1) 选择合理的焊接规范,采用多层多道焊,板厚8mm以下(包括8mm)外侧焊缝焊两遍,内侧焊缝焊二遍。2) 为减少变形,板在12mm以下焊外侧一遍,再焊内侧,最后焊外侧二遍。3) 内侧
16、焊缝焊前应进行碳弧气刨清根处理。罐壁内外侧环焊缝焊接顺序图(见焊工艺规程),罐壁环焊缝应在第一圈和第二圈板点焊完后,先焊立缝再焊横缝,依次类推。c、罐壁纵缝的焊接:1) 应开V形坡口,坡口角度605,间隙2mm,钝边高度2mm,其余按图纸要求。2) 先焊外侧焊缝一遍,后焊内侧焊缝,最后再焊外侧焊缝一遍。3) 采用分段退焊法。4) 焊内侧焊缝应进行清根处理。(4)第九(八)节壁板、罐顶组装焊接完成。提升装置安装就位后,依次组装各圈板,壁板组装应符合下列规定:1) 相邻两壁板上口水平允差不应大于2mm,在整个圆周上任意两点允差不大于6mm。2) 壁板的铅垂允差不大于3mm。3) 其他各圈壁板的铅垂
17、允差不应大于该圈壁板高度的0.3%。4) 壁板对接接头的组装间隙为31mm。纵向焊缝错边量,当板厚10mm,不应大于1mm,板厚10mm,不应大于板厚的1/10。环向焊缝错边量均不得大于板厚的2/10,且不应大于3mm,壁板组装时应保证内表面齐平。5) 组装焊接后,焊缝的角变形用1mm长的弧形样板检查,角变形10mm,罐壁局部凹凸变形用1.5m弧形样板检查,凹凸变形8mm。8、罐底边缘板与中幅板的焊接(1)罐体全部倒装完成后,最后进行罐底边缘板和中幅板的焊接。(2)打开边缘板与中幅板所有固定的卡子,让应力自行清除。(3)用大锤进行平整,凸起的地方,锤击时要固定底板,不要发颤。(4)边缘板下凹处
18、可用起重设备及工具略微吊起。(5) 边缘板平整后,重新与中幅板点焊固定,间距在200-300mm之间。(6) 焊角高度不小于母材厚度。(7) 整个罐底焊完后局部凹凸不得大于50mm。9、焊接外观检验(1)所有外观检查的焊缝尺寸应符合图纸要求。(2)焊缝表面热影响区不应有裂纹和飞溅、夹渣等超标缺陷。(3)对接焊缝的咬边深度,不得大于0.5mm,咬边的连续长度不得大于100mm,焊两侧咬边的总长度,不得超过该焊缝长度10%。(4) 所有对接焊不得有低于母材表面的凹陷。(5) 罐壁内侧焊缝的全高,不得大于1mm。(6) 对不合格的焊缝应进行返修,同一部位焊缝返修次数不得超过两次。10、贮罐安装的主要
19、技术措施(1)贮罐罐体壁板进行几何尺寸复验:复验部位允许误差板宽2板长1.5对角线3不直度板宽1板长2(2)安装主要几何尺寸要求序号结构部位项目误差要求备注1贮罐底板局部凹凸度2%变形长度且50拉线测2壁板罐壁高度(H-设计高度)2H/1000罐壁总高垂直度4H/1000每层壁板垂直度(h-层高)2h/1000每层壁板不圆度19每层壁板周长偏差(L-周长)0.2L/1000局部凹凸度垂直方向3直线样板水平方向8弧形样板对口错边量(S-板厚)0.15且13顶板顶板局部凹凸度焊接6(测20点以上)弧形样板焊后15(测20点以上)弧形样板11、罐顶、罐壁(1)检查附件质量,开口位置要准确,并按图纸要
20、求组焊,按人孔、清扫孔实际直径放大4mm,在壁板上划线、开孔、切割,组对、焊接,最后组焊补强圈。(2)附件安装检查要求检查项目允许偏差(mm)开孔接管中心位置10接管外伸长度5法兰密封与接管轴线垂直度法兰外经的1%且3平台中心5盘梯上端位置512、盘梯安装在壁板倒装过程中,先在预定部位安装三角架支腿,侧板和踏面在现场平台上预制,利用吊车一次吊装就位。13、贮罐充水试验(1)贮罐建造完毕,应进行充水试验,通过试验检查下列内容: 1)罐底严密性。 2)罐壁强度及严密性。 3)固定顶的强度,稳定性及严密性。 4)基础沉降观测。(2)充水试验应符合下列要求: 1)充水前,所有附件及其它与罐体焊接的构件
21、应全部完工。 2)所有与严密性有关的焊缝均不得涂刷油漆。(3)采用清洁,水温不得低于5。(4)充水试验中应加强基础沉降观测,充水速度按基础设计要求确定。14、基础沉降观测(1)在贮罐壁下部每隔10m左右设一个观测点,点数宜为4的整倍数,且不得小于4点。(2)基础沉降观测步骤及方法 1)充水前进行一次观测。 2)充水至罐高的1/2进行观测。 3)充水至罐高的3/4进行观测。 4)充水至最高液位进行观测。 如在48小时后无明显沉降,即可放水,如果沉降有明显变化,则应保持最高操作液位,继续进行定期沉降观测,直至沉降稳定为止。如果第一台罐基础观测结果不符合要求,第二台罐以每天充水0.6m的速度至3m高
22、,在此荷载下,定期进行观测,以每天沉降观测的结果和时间为坐标绘出沉降曲线。当沉降速率日渐下降时,可继续充水,但应严格控制日充水高度,以保证在荷载增加时,沉降速率仍保持下降趋势。待水快充满时,应特别慎重。在清晨做一次观测,然后再充定量的水,并当天再做一次观测,若发现沉降量加大,应立即把当天充入的水放掉,以后则在更小充水量的情况下,重复上述沉降观测,直至完成。(4) 基础不均匀沉降许可值:罐周边间隔10m的任意两点间的不均匀沉降量不应超过25mm,支撑罐壁的基础部位与其内侧的基础之间不得发生突起凹陷。15、稳定性试验本罐稳定性试验采用充水至最高液位放水方法进行,试验时应缓慢降压,当U形压力表指示达
23、到设计试验负压值时,罐顶无异常变形为合格。试验后,应立即使油罐内部与大气相通,恢复至常压。16、防腐刷油底板铺设前,其下表面除刷环氧富锌底漆二遍,每块底板边缘50mm范围内不刷。涂刷均匀,无漏涂、透涂。四、真空罐、放空罐真空罐、放空罐的制作,我公司将按压力容器制作规范在公司综合加工厂容器车间制作,纵缝、环缝采用埋弧自动焊接,制成成品后,检验符合要求,运达现场安装。五、过程质量控制1、加强对班组的技术管理,每单项工程开工前必须由技术人员对操作人员进行技术交底工作。2、严格按图施工,施工中出现的技术疑问,未经设计代表和甲方、监理同意,不得私自修改。3、施工中所需的设备、部件、材料应进行详细的清点,
24、质量宏观检查,并作好记录,所有技术指标均应符合规范、标准的有关条款规定。4、施工中不得偷工减料,上道工序完工后,应及时进行检查、验收;未经检查的工序不得进行下一道工序的施工。5、施工中严格执行“三检制”检查程序,并作好各自的检查记录。6、油罐下料的组焊施工中,检查工作应紧随点焊工作开始,点焊后应检查各部几何尺寸,垂直度等,符合要求后开始按点焊工艺进行施焊,焊接完成后再次检查各部尺寸和焊缝质量的外观检查,合格后可进行下道工序的施工。7、焊接施工中要坚持焊工自检制,对各自焊缝必须进行清渣(把药皮去掉),把两侧飞溅物去掉,同时要用钢丝刷子把焊缝打出金属光泽,发现问题必须报告有关人员,不得自己随便处理
25、。8、油罐制作必须按施工程序进行,根据钢板进货情况进行排板下料图,经有关各方检查后,方可下料。9、在组焊过程中严格按规范要求施工,罐体垂直度错边量必须符合要求。10、罐底板焊缝采用真空法进行严密性试验,罐内璧焊缝,必须用角向磨光机打磨光滑,去毛刺、焊瘤等,按要求进行无损探伤, 比例按规定执行。11、内浮盘与壁板单面间隙偏差不得超10mm,内浮盘的上升下降必须平稳,应无卡滞和变形现象。12、油罐安装完成进行充水试验,48小时试验后,检查罐体应无异常现象。13、油罐体内外喷沙除锈刷漆必须符合图纸要求。1324545262040016底板=20500500m20.32支撑管503,8根m185中心柱21910m3.21罐壁垫铁10#槽钢m454中心圆盘503m6序号名称材料规格单位数量3圆盘架10#槽钢m16.1罐顶安装支架图R=20400(13800)4321罐壁预制胎具序号名称数量规格用量1上梁2根10#槽钢15m2立柱14根10#槽钢10m3下梁2根10#槽钢13m4横梁14根10#槽钢10m170000(11500)32114罐壁预制胎具序号名称数量规格用量1上梁2根10#槽钢25m2立柱14根10#槽钢10m3下梁2根10#槽钢23m4横梁14根10#槽钢14m