油罐制作安装工艺应用探究

'油罐制作安装工艺应用探究【摘要】随着石油化工事业的不断发展，油罐制作安装工艺受到了更多的关注，其重要性越来越明显，因此对油罐制作安装工艺研究具有一定的实际意义，文章结合实际工作经验及相关油罐安装实践，在简要分析油罐预制与安装施工准备工作的基础上，着重对油罐的安装工艺进行分析，可为相关工作者提供参考。【关键词】油罐；安装；预制随着我国战略石油储备库建设规模的不断扩大，储油罐的制作安装进入了一个暂新的高潮。如何提高油罐制作安装工艺水平，成为了相关技术人员所研究重要课题。根据笔者的实践工作总结，油罐制作安装工艺一般可包括预制、安装施工准备、主体安装这三大组成部分，其中，主体安装是重点，该部分可根据油罐的组成结构（罐壁、罐底、外浮项、转动浮梯、盘梯、抗风圈、加强圈等）又分为多个分项安装工艺，主体部分安装过程中，根据油罐壁板的顶层与底层安装顺序的不同，分为正装法和倒装法，而根据手段不同，又可分为水浮法、气顶吹法、内脚手架法等。根据油罐的结构特点及油库施工现场的实际情况，油罐多采用正装法进行安装，这也正是文章所研究的对象，为了深入的探讨油罐制作安装工艺，笔者主要结合安装工艺较为复杂的10000m3油罐进行分析，可为相关工作者提供工程实践参考。1油罐预制与安装施工准备 工厂预制加工是油罐安装的前提工作，该部分的主要工作包括以下内容：板材检验、放样下料、焊缝坡口加工、成型、预制罐顶、制作附件、尺寸检验、预制件的保管与运输等工序。要注意以下事项：油罐用钢材必须有材料检验的合格证明书、质保资料等。放样下料按施工图进行。切割后若钢板有变形，可用平板机和压力机矫平。根据规范要求，结合现有技术条件可采用刨边机、风铲或自动、半自动火焰切割加工焊缝坡口。重点检验预制件尺寸、坡口尺寸及钢板成型后的曲率。所有预制件在保管、运输及现场临时搁置时,均应采取有效措施防止变形与损伤。油罐安装准备是油罐安装实施前的必要工作，主要包括：资料审查，编制施工组织设计，培训技术力量，准备工夹具及设备、材料，实体验收，基础验收等环节。以上工作必须步步到位，特别是在施工组织设计中不但要确定组装方法，制定工期表，列出施工技术要点，还要制定合理的施工安全措施，保证施工的安全高效开展。同时施工材料和设备要根据安装工程规模和实际状况做好充足的准备。主要设备有：吊车、罐底用自动焊机、罐壁纵缝自动焊机、罐壁横缝自动焊机、手工焊用交流焊机、碳弧气刨、空压机、卷扬机、真空检漏设备、射线探伤设备、水泵、焊条烘干箱等。要在对预加工钢板进行及基础进行复核验收的前提下才能正式实施油罐安装。2油罐安装工艺油罐安装方法众多，在此笔者主要结合应用较为广泛和自身较为熟悉的挂架正装法的施工工艺进行分析，主要施工工艺主要包括以下几个方面。2.1罐底板铺设组装 2.1.1用经纬仪按平面图方位在罐基础上划出东西、南北两条互相垂直的中心线，并在中心上作出明显标记，然后按排板图在罐基础上放样。2.1.2罐底板铺设前在其底面涂刷防腐层，边缘50ram范围内不刷。2.1.3底板的铺设原则上按垫板一边缘板一中幅板的顺序进行，为加快进度，边缘板和中幅板亦可同时铺设。2.1.4垫板铺设组对。垫板本身连接采用对接缝双面焊,然后上表面磨平，丁字接头处不焊并留有5-10mm间隙以利底板焊接伸缩。2.1.5边缘板的铺设组对。为保证对口间隙和对接坡口位于垫板中心，可在垫板的中心线上靠焊缝的两端分别点焊固定1块50mmX50mmX6mm的定位块，在打底层焊接前拆除该定位块；垫板要与对接的两块底板贴紧，其间隙不得大于1mm。2.1.6中幅板铺设组对。主要有以下事项：其一，中幅板的铺设由罐底中心分成四个对称的90o扇形面向外铺设，先铺条形板，边铺设边及时调整对口间隙，并点焊固定。其二，中幅板铺设时，考虑到中幅板焊接的收缩，中幅板小板与边缘板对接环形收缩缝处的小板应长出150ram,待边缘板对接焊缝、中幅板对接缝边缘板与壁板大角缝焊接完毕后再切割组对环形收缩缝坡口。其三，垫板应与对接的两块底板贴紧，其间隙不得大于1mm。 其四，边缘板与中幅板之间龟甲缝的组对。龟甲缝的组对在大角缝焊接完后进行。组对前先把中幅板垫起，采用半自动火焰切割机切割多余的部分，并打磨切割后的坡口，再采用键板组合夹具组对龟甲缝坡口。2.2罐底组装技术要求2.2.1罐底板组装全部采用对接，底板对口间隙为6±20mmo边缘板间的对口间隙可以采用内侧12mm、外侧8mmo对口下部应放垫板，垫板应与两侧底板贴紧，其间隙不得大于1mm,在边缘板对接口的垫板与基础环墙接触处，将环墙上表面并设深为6mm宽120mm的槽，用于安放垫板。2.2.2垫板接口处应增设辅助垫板(6=4mm),垫板对接焊缝应完全焊透，且焊缝表面应打磨平整，罐底中幅板的垫板在适当位置处可预留活口，以便更好地控制底板的焊接变形。2.2.3底板对口错边量不得大于1.5mm。2.2.4底板坡口加工好后，底板下表面进行防腐处理，具体要求见油罐防腐有关规定。2.2.5中幅板任意相邻焊缝距离及与边缘板对接焊缝的距离不得小于300mmo2.2.6罐底板焊接完后，其局部凹凸变形深度不应大于变形长度的2%,且不得大于50mm(沿径向拉线用直尺测量)。2.3壁板组对安装 2.3.1底圈壁板组对安装(1)按底圈壁板安装圆内半径，用经纬仪在罐底板上划出圆周线，并在安装圆内侧100mm画出检查圆周线，用色笔做出标记。同时安装组对挡板。(2)底圈壁板组对前，在壁板存运架上预先安装好方帽、龙门板及蝴蝶夹等各种组装卡子。(3)根据壁板排板图，采用吊车并结合吊梁逐块将底圈壁板吊装就位，每块壁板安装2个加减丝斜支撑以调节底圈壁板垂直度；安装立缝组对夹具及圆楔以将底圈壁板固定；整圈壁板全部组对后调整壁板的立缝间隙、错边量，壁板圆度、垂直度及上口水平度，并使之符合规范的要求。2.3.2底圈壁板立缝焊接(1)底圈壁板组对完成并符合标准要求后，先焊好立缝固定龙门板，再拆下立缝组对卡夹具。(2)底圈壁板立缝下端100mm焊缝采用手工电弧焊，其余采用气电立焊，焊缝的返修采用手工电弧焊。(3)底圈壁板立缝焊接时，采用2台气电立焊机对称焊接。坡口采用X型，先焊外侧，后焊内侧，立缝焊接上端加熄弧板。2.3.3大角缝组焊(1)大角缝的组焊应在第一圈、第二圈壁板纵、环缝组焊完毕后进行。(2)大角缝焊接采用手工电弧焊打底、埋弧自动角向焊填 充、盖面。其焊接顺序为：内外侧手工焊打底一拆外侧卡夹具外侧自动焊f拆内侧卡夹具f内侧自动焊。防变形卡具必须在大角缝焊接完毕后才能拆除。(1)大角缝焊接时，打底层手工电弧焊由多名焊工对称均匀分布，沿罐内、罐外同一方向同时采用分段退焊或跳焊的方法进行焊接；填充、盖面层由两台角向埋弧自动焊机对称沿同一方向分段焊接，先焊外侧，后焊内侧。(2)由于大角焊缝是整个罐的高应力集中区，为了保证焊接质量，打底层焊接完毕后，应进行100%的磁粉渗透检查，在确保无裂纹、气孔等缺陷后再进行角向埋弧自动焊的焊接。2.3.4第二圈壁板至顶圈壁板组焊安装(1)第二圈板至顶圈板的组装参照底圈壁板的组对方法。(2)在组装上面一圈壁板前，先在下面一圈壁板内侧安装好临时脚手架，每台罐制作2〜3层脚手架供循环使用o同时，在罐内侧人孔处搭设临时斜梯以供施工人员上下脚手架，在浮顶安装时将浮项下面的斜梯拆除，浮顶上面的斜梯逐层搭设。(3)根据壁板排板图，采用吊车并结合吊装梁逐块将壁板吊装就位，用立缝和环缝组对夹具将壁板固定。整圈壁板组立后调整壁板立缝和环缝的间隙、错边量、壁板的圆度、垂直度及上口水平度，并使之符合施工规范要求。(4)罐壁立缝的焊接。罐壁焊接先焊立缝，再焊环缝。立缝焊接前先焊好定位龙门板。板厚大于或等于28mm时，坡口采用 X型，先焊外侧，后焊内侧，焊接工序是：焊好定位龙门板一焊缝外侧焊接一拆除立缝内侧组对卡具一焊缝内侧焊接；板厚小于或等于22.5mm时，坡口采用V型，在外侧焊接一次成型。(1)焊接时应采用2台气电立焊机对称施采用间隔1条焊接1条的施焊顺序，最后对称施焊的两条立缝可作为调整立缝，在壁板重新找定水平度、垂直度、圆度符合技术要求后再施焊。(2)罐壁环缝的焊接。环缝组对时必须保证内侧平齐。采用埋弧自动焊方法进行，由4台埋弧自动焊机沿罐壁圆周对称均布同一方向廉焊，焊缝采用K型坡口，先焊环缝外侧焊道，用砂轮机打磨清根后焊接内侧焊缝，焊接前拆除罐内侧卡具，整个焊缝为多层多道双面焊。(3)环缝外侧打底层焊接前，必须仔细检查环缝组对间隙，凡组对间隙不合要求的地方，必须重新调整，使之满足自动焊工艺要求。2.4浮顶安装2.4.1浮顶安装临时台架安装浮顶组装在浮顶安装临时台架上进行。浮顶安装临时台架组焊时，应根据罐底水平度调整立柱高度，保证台架上表面水平度符合浮顶下表面的要求。除了台架立柱与罐底加斜支撑外，外侧边缘的台架用横梁同罐壁联接定位。2.4.2单盘板的安装(1)用经纬仪及线锤，根据罐底中心确定单盘板的中心并画上十字中心线。(2)单盘板为条形排板搭接结构，排板时从中心开始,按排板 图分成四个对称的90。扇形面依次向外铺设单盘板，为保证浮顶的几何尺寸及其与船舱的关系，单盘板安装直径比设计直径放大60mm。单盘板铺设时，先用吊车把单盘板分若干堆均匀地放到临时台架的不同部位，禁止集中堆放，每堆单盘板不得超过2t,且吊车落板时要轻稳。然后在临时台架上安装好橡胶垫板，用卷扬机和滑车相配合，拖板到位进 行组装，拖板时要专人监护，防止卡滞和刮在台架上。组对单盘板时,搭接接头三层板重叠部分，应将上层板切角。(1)单盘板的焊接采用手工电弧焊或C02气体保护焊,从减小焊接变形的角度出发，焊接时采用小焊接参数，保持较小的线能量,而焊接顺序及防变形措施则可参照罐底中幅板的焊接要求执行。单盘板焊接完后按要求进行抽真空试验。2.4.3船舱的安装(1)把预制好的船舱，按编号分两组反方向吊入罐内临时台架上组装，组装时一定要把船舱外边缘板找垂直。(2)最后两个船舱在现场按实际尺寸进行组装焊接。(3)船舱人孔、支柱套管等附件安装焊接，并采取加固措施防止变形。(4)船舱组装焊接完成后，检查船舱的直径和椭圆度合格，进行内边缘板上角钢连接圈的安装焊接。(5)根据连接角钢的实际尺寸在单盘板上划线，切割修整圆弧，并用卡夹具进行单盘板与连接角钢的组对点焊，然后先进行塞焊，最后再采取分段退步均布等速焊接的方法进行环缝连续焊。2.4.4浮顶附件安装浮顶附件由船舱人孔、支柱、集水坑、透气阀、量油管口、呼吸阀、浮梯轨道、刮腊装置、密封系统、单盘人孔及中央排水管等组成。浮项焊接完成后，先按图纸尺寸用经纬仪等器具对上述附件进行定位放线，复查后进行开孔、安装、 焊接并按设计要求检查合格，再进行密封等附件的安装，最后进行浮顶挡板及中央排水管的安装和焊接并按设计要求检查合格。浮顶上面的附件安装焊接完成后，再进行浮顶下面的搭接跳焊和支柱套管底面补强板和其他附件底面补强板的焊接，支柱在罐底板的安装和焊接，量油管下支撑固定装置的安装和焊接。浮顶立柱安装时，要按设计高度预留出200mm调整量，安装时由多人同时进行，先用临时台架支柱上的可调整螺母调整浮顶立柱安装高度，使其比设计值长200mm,并用销子固定在套管上，每根立柱都安装后，即可拆除浮顶安装临时台架，并从人孔导出，再进行剩余的浮顶附件的安装和焊接。3结语油罐的制作与安装工艺大同小异，本文的分析不仅可以为10000mm2油罐制作安装提供参考，还能为其它大小油罐的安装施工提供借鉴，但在实际安装过程中，还需要结合工程实际选择科学、经济、合理的施工工艺。'