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20000M3拱顶罐施工方案（2台）

20000m3拱顶罐施工方案

珠海经济特区华南联合石油有限公司油库续建工程11.3万立方米油罐群包括两台2万立方米拱顶油罐制作安装。

TCECS 775-2020标准下载20000m3拱顶罐主要技术参数

公称容积20000m3

贮罐内径40500mm

罐壁高度16059mm

设计液位高度15200mm

贮罐质量388000kg

贮罐材质16MnR、Q235A

20000m3拱顶油罐制作、安装、试验。

4、施工总体技术及措施

4.1.1贮罐建造中选择合理的施工方法直接影响到贮罐建造的成本、工期、质量及施工安全。目前我公司拥有贮罐施工方法有机械提升倒装法，充气顶升倒装法、水浮正装法、水浮倒装法、液压提升倒装法等.

4.1.2机械提升倒装法

机械提升倒装分为中心柱提升倒装法及导链提升倒装法。即在罐内设中心柱及伞架或罐内设小立柱，挂导链利用中心柱上起吊滑轮或手动葫芦（导链）作为动力，将贮罐提升，逐片组对焊接，此方法施工简便、安全，但劳动强度大，只能用于容积小于2000m3贮罐施工。

4.1.3充气顶升倒装法

充气顶升的原理，利用事先组好的罐顶及罐底形成的密封空间内充气，当充入空气的顶升力（浮力）大于被顶升罐体的重量及圈板的摩擦阻力时，罐体上升组焊各片壁板。此方法所使用机具少，手段用料省，施工进度快，但由于充气的过程，罐体处于悬浮状态，其密封装置或限位装置稍有问题，就造成倾斜及冒顶的危险。同时对施工用电及风机状况均要求很严，若出现突然停电或风机故障，可能会造成重大事故，同时施工环境差，罐内鼓风机噪声、灰尘、焊接烟雾无法排除等缺点。

水浮法有水浮倒装与正装法，它主要用于外浮顶结构形式的贮罐施工，这是利用贮罐本身的浮顶（单盘和船仓），在充水时产生巨大浮力，当克服上升载荷及摩阻时，达到提升壁板的目的。此种施工方法工期长，需要有足够的水源，并要设置一套充水装置。同时也受到结构的限制，对大型浮罐比较适用。

4.1.5液压提升倒装法

（1）该方法的工作原理是先组焊罐体最上二带板和顶盖，在罐内安装液压提升装置，液压提升装置由松套式千斤顶、提升架，液压控制操作台和油管路系统组成。通过液压控制操作台控制松套式千斤顶上升和下降运动带动提升杆上升，再经过提升钩头带动贮罐上升，从而达到提升壁板完成组焊的目的。液压提升装置结构见图一。

此工艺成功地用在斯里兰卡50000m3储罐工程中，优点特别明显。液压千斤顶提升工艺倒装法的工艺特点：

A、采用液压千斤顶和专用提升装置逐带进行倒装，减少高空作业和脚手架材料，如采用正装，带板需要高空组对，大大增加人工、机械、材料的投入。

B、设备定型，可周转使用，可按贮罐大小灵活组合，适用于制造内浮顶、拱顶、浮顶罐、多边形贮罐及钢结构倒装施工。

C、比充气顶升倒装法工序安排更合理，顶升过程不受时间限制、能更好的保证工期。

D、液压传动平稳，可控性好，提升速度、高度和同步性易于保证，且液压千斤顶承载能力可通过改变油压来调整，使施工安全可靠。

4.3施工程序及施工工艺

4.3.1施工方法：液压提升倒装+自动焊

4.3.2施工程序：见施工程序流程图

4、3、3材料的验收和管理

（1）建造油罐选用的材料和附件，应具有质量合格证明书或质量合格复验证书。

（2）建造油罐选用的钢板，必须逐张进行外观检查，无严重损伤和变形。

（3）钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和，应符合钢板厚度的允许偏差规定。

（4）表面不得有分层、气孔、结疤、拉裂、折痕、夹杂和压入的氧化皮。

（5）焊条必须具有质量合格证书，其内容包括容敷金属的化学成分和机械性能。

（6）焊条的保管和堆放要有专人管理，设立焊条库，不同直径的焊条和不同型号的焊条应分别堆放整齐。

（7）建立严格的焊条发放制度，认真填写焊条发放记录，焊条使用应严格按要求进行烘烤和发放。

（8）所有钢板应按材质、规格分类堆放。为防止串用，材料员应根据用途及使用场合建立发料帐薄。

（9）所有加工件应严格按图纸检查验收，并具有产品合格证明书。

（2）基础中心标高允许偏差为±20mm。

（3）支承罐壁的基础表面，每10m弧长内任意两点的高度差不得大于6mm，整个圆周长度内任意两点的高度差不得大于12mm。

（4）基础沥青砂层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。沥青砂表面凸凹度按D/5、2D/5、3D/5、4D/5同心圆周测点，测点数分别为8、16、24、32点。同一圆周上的测点，其测量标高与计算标高之差不得大于12mm。

（5）基础应是中心凸起的锥面，其坡度应符合设计图纸的要求为15‰

（1）油罐在预制、组装及检验过程中所使用的样板要求：

A、弧形样板弦长不得小于2m，制作两块。

B、直线样板长度不得小于1m。

C、测量焊缝角变形的弧形样板，其弦长不得小于1m，制作两块。

A、下料前，应核对钢板材质、规格，钢板应处于平放位置。

B、在钢板上定出基准线，然后划出长度、宽度的切割线，经检查合格后，在切割线打上样冲板，其深度应小于0.5mm，并用油漆做出标记。在切割线内侧划出检查线，同时在钢板上角处标明储罐代号、排版编号、规格等符号。

C、钢板切割及焊缝坡口加工要求：

a、钢板切割及焊缝坡口，宜采用机械加工或自动、半自动火焰切割加工。

b、采用对接接头，厚度大于10mm的钢板和采用搭接接头、厚度大于16mm的钢板，板边不宜采用剪切加工。

c、罐底边缘板的圆弧边缘，可采用手工火焰切割加工。

d、钢板坡口加工应按图样进行，加工表面平滑，不得有夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷。火焰切割时，按坡口形状可用两个或三个切割嘴组合起来同时进行，切割后坡口表面的硬化层应磨除。

e、坡口根据图纸、规范确定。

A、根据设计图纸和供料情况，以最省料绘制排版图。见图二：

C、边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸，不得小于700mm。

E、中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm。

F、底板任意相邻焊缝之间的距离，不得小于200mm。

G、弓形边缘板的尺寸偏差，应符合下表规定：

H、每块罐底板应平整，不得有突变，局部凸凹度用直线板检查，其间隙不应大于5mm。

A、壁板预制前应绘制排版图，并应符合下列规定：

各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开，其间距宜为板长的1/3，且不得小于500mm；

a、底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离，不得小于200mm；

b、罐壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离，不得小于200mm；与环向焊缝之间的距离，不得小于100mm；

c、包边角钢对接接头与壁板纵向焊缝之间的距离，不得小于200mm；

壁板宽度不得小于1000mm；长度不得小于2000mm。

B、壁板尺寸的允许偏差，应符合下表的规定

C、壁板卷制后，应立在平台上用样板检查。垂直方向上用直线样板检查，其间隙不得大于1mm；水平方向上用弧形样板检查，其间隙不得大于4mm。

A、固定顶顶板预制前应绘制排版图，并应符合下列规定：

a、顶板任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm。

b、单块顶板本身的拼接，可采用对接或搭接。

B、拱顶的顶板及加强肋，应进行成型加工：加强肋用弧行样板检查，其间隙不得大于2mm：加强肋与顶板组焊时，应采取防变形措施。

C、加强肋的拼接采用对接焊时，应加垫板，且必须完全焊透：采用搭接接头时，其搭接长度不得小于加强肋宽度的2倍。

D、拱顶的顶板预制成型后，用弧行样板检查，其间隙不得大于10mm。

A、抗风圈、加强圈、包边角钢等弧形构件加工成型后，用弧形样板检查，其间隙不得大于2mm。放在平台上检查，其翘曲变形不得超过构件长度的0.1%，且不得大于4mm。

B、热煨成型的构件，不得有过烧、变形现象。其厚度减薄量不应超过1mm。

4、3、6组装技术要求

A、底板铺设前，其下表面应涂刷防腐涂料，每块底板边缘50mm范围内不刷。

B、底板铺设前，应划出十字中心线，按排版图由中心向两侧铺设中幅板，找正后采用卡具或定位焊固定。

C、中幅板的搭接宽度允许偏差为±5mm。

D、底板中幅板应搭在边缘板上面，实际搭接宽度不得小于60mm，两板搭接部分应贴紧，局部间隙不应大于1mm。

E、搭接接头三层钢板重叠部分，应将上层底板切角，切角长度为搭接长度的2倍，其宽度应为搭接长度的2/3。在上层底板铺设前，应先焊上层底板覆盖部分的角焊缝。

A、罐壁组装前应复验预制板的弧度，凡不符合预制要求的需重新校正，但应防止产生锤痕。

B、弓形边缘板对接缝无损检验合格后，沿罐壁用仪器找平并做好记录，找出油罐内径圆，每隔800mm点焊一角铁爪，然后进行罐壁安装。

a、相邻两壁板上口水平偏差，不应大于2mm。在整个圆周上任意两点水平偏差，不得大于6mm。

b、壁板的铅垂度允许偏差，不得大于3mm。

c、组装焊接后，在底圈罐壁1m高处，内表面任意点半径的允许偏差为±25mm。

D、其它各圈壁板的铅垂度允许偏差，不应大于该圈壁板高度的3‰

E、壁板组焊时，应保证内表面平整，错边量符合下列规定：

a、纵向焊缝错边量不得大于1.5mm。

b、环向焊缝错边量，当上圈壁板厚度大于等于10mm时，任何一点的错边量均不得大于板厚的2/10，且不得大于3mm。

F、组装焊接后，焊缝的角变形用1mm长的弧样板检查，并符合下列规定：

G、组装焊接后，罐壁的局部凹凸变形应平稳，不得有突然起伏，凹凸变形≤13mm。

H、罐壁的焊接，应先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝，当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝，焊工应均匀分布，并沿同一方向施焊。

I、罐壁高度的允许偏差不应大于85mm。

J、组装施焊后，罐壁的铅垂度偏差不应大于50mm。

K、该罐采用倒装法施工，顶圈壁板组焊后，应检查其圆度、上口水平度、周长及垂直度，以便安装包边角钢。

A、固定顶的组装，在安装临时支架上进行。

B、顶板应按画好的等分线对称组装。顶板搭接宽度允许偏差为5mm。

A、包边角钢在组焊前应复验弧度和翘曲度。

B、包边角钢与罐壁搭接焊缝尺寸应符合设计图纸要求。

C、抗风圈、加固圈、包边角钢，应与壁板同时安装。抗风圈的安装按下列程序进行。

b、抗风圈应从盘梯口的平台处开始组装。

c、组装抗风圈宜双向对称进行。

d、最后两块抗风圈按实际尺寸组装。

D、开孔接管的中心偏差，不得大于10mm，接管外伸长度的允许偏差应为±5mm。

E、开孔接管法兰密封面应平整，不得有焊痕和划痕，法兰密封面应与接管的轴线垂直，倾斜不应大于法兰外径的1%，且不大于3mm。法兰螺栓孔应跨中心安装。

F、盘梯应在现场整体预制，三角架随壁板一起提升。

（1）焊工资格：参与油罐施工的焊工应具有相应资质焊工合格证。

（3）焊接材料：等材质确定后，根据图纸、工艺评定进行确定。焊材要有专人保管，使用前按规定进行烘干和使用。

注：药芯密封的焊丝和密封盒装的药芯焊丝原则上不再烘干。药芯焊丝烘干后应冷却至室温才能装机使用，以免堵塞导电嘴。

A、当焊接处于下列任何一种环境，应采用有效的防护措施，才能施焊。

b、焊接环境温度：母材温度低于O℃时；

c、大气相对湿度超过90%时。

B、油罐焊接施工风必须采取必要的防风措施，以确保工程进度、质量，具体措施是在焊接位置搭设防风棚，防风棚采用脚手杆搭设，并用棚布堵实。

（5）油罐底板焊接：采用自动、半自动气体保护焊。焊接要点如下：

A、先点短缝，焊接短缝。

B、后隔条点焊长缝，焊接长缝。

C、焊工对称均匀分布，同时施焊。

D、焊接采用分段退焊法，由中心向外施焊。

E、边缘板与中幅板之间的焊缝留待封大圈后再进行施焊，以避免底板拱起。

F、中幅板焊接时，应先焊短焊缝，后焊长焊缝。初层焊道应采用分段退焊或跳焊法。

G、边缘板的焊接，应首先施焊靠外缘300mm部位的焊缝。在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前，应完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接。

H、弓形边缘板对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布，对称施焊。

I、收缩缝的第一层焊接，应采用分段焊或跳焊法。

J、罐底与罐壁连接的角焊缝，应在底圈壁板纵缝焊完后施焊，并由数对焊工从罐内、外沿同一方向进行分段焊接，外口比里口焊接宜超前500mm左右。初层焊道，应采用分段焊或跳焊法。

K、罐壁板可以用罐底板上的卡具来定位，壁板可以先点焊在底板上，然后在壁板的底端与底板之间再开始连接焊接。

L、焊后凹凸变形不应大于2%检查长度，且不应大于50mm。

（7）油罐壁板焊接：采用埋弧自动焊、气体保护焊。

A、罐壁的焊接，应先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝，当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝；焊机应均匀分布，并沿同一方向施焊。

B、纵焊缝立焊应自下向上焊接。

C、罐壁板应准确就位，并在焊接过程中保持在原位置上，焊完的纵向接头错边量，不应超过2mm。

D、焊完的环向接头中，上层壁板与下层壁板的错边量应不大于2mm。

E、对接接头的背面，在进行第一道焊接以前，应对正面打底的焊道彻底清根，使其表面能和填加的熔焊金属熔合良好。

A、多名焊工沿周向均匀分布（最好按照焊工人数沿船舱内缘板均匀分布，向罐中心标出每个焊工应施焊的扇形范围），焊工按逆时针或顺时针同时施焊。由外向内按照分段逐圈焊接。各焊工施焊速度不同时，先完成的焊工必须等待，不能抢先焊接下一圈。单盘边板以内暂不焊接。焊接时不需任何防变形措施，不留任何收缩缝。若船舱与壁板之间的连接角钢受拉绷开，应及时补焊；若单盘局部出现凸凹变形，应用水平背杆、龙门板和销子加以调整后再施焊。

B、单盘边板以外焊接结束后，以内会出现很严重的凸凹变形，这是需将定位焊打开，让单盘板自由伸展并进行平整处理，然后再进行定位焊、分段焊直至焊完。

（9）底圈壁板与边缘板间的大角焊缝应采取多道焊，第一道先焊内侧，后焊外侧，内外角焊缝初层焊完后，应进行磁粉或渗透探伤检查，全部焊完后，应做同样的检查。内角焊缝下部与边缘板母材连接处应用砂轮修整平滑。

4、3、8液压提升倒装法

（1）液压千斤顶提升倒装法施工准备

B、提升吊杆选用A3钢，直径40mm，每次使用前，表面必须除锈。为保证吊杆的平直，所有吊杆宜用套管作，通过试验套管内径比吊杆直径大0.5mm，长度为700mm。

C、全面检查油路的支油管（分配器、分油管），总分配管、总油管接头和阀门，吹除油管内的污物后，并采取防护措施，以防灰尘、砂子等进入管内。主油路一般采用φ39×3mm冷拔无缝钢管制成的环形管，多头进油，分油路采用高压钢丝编制橡胶管。

D、全面检查液压控制箱，试验操作台各电器按钮，检查电液换向阀、溢流阀、油泵、电气、信号显示器件、压力表等，使之处于完好状态，保持油箱、油液的清净。

E、逐根检查提升用立柱的不直度和截面误差，应使提升钩头在立柱内滑动自如或在立柱滑道内壁四周涂抹润滑油。

F、逐个检查控制罐体不直度的滚轮，使其转动自如，伸缩臂可调并能固定。

G、制作一套胀圈，用Ⅰ25，配备足够的胀圈门形卡板、角钢斜铁、胀圈抗滑角钢码、调整用角钢码。

H、根据基础情况，提升立柱下端与底板之间加垫铁，垫板的尺寸为20×300×400。

I、提升用油选用10#或20#机械油，加新油时必须过滤。

J、在底板上放线，确定立柱的等分安装位置，注意立柱位置要避开基础上的开口，立柱和支撑安装位置处的边缘板和中幅板不能有空鼓。

Pmax=K（P附+P2……P10）

B、液压提升千斤顶数量的确定

根据提升总载荷按下式计算千斤顶的数量

Pmax—提升最大总载荷（N）

η—千斤顶额定起重折减系数η=0.6

G—千斤顶额定起重量（N）

（3）液压千斤顶倒装法工艺流程

最上两带板→抗风圈、包边角钢安装→提升立柱和液压千斤顶安装、配管→逐带提升倒装→最后一带板与第二带板焊接→管路及液压顶拆除→立柱拆除。

A、最上一带板、包边角钢安装

根据液压提升本身的装置结构特点，先安装最上一带板，然后组装包边角钢。

B、安装胀圈和胀圈提升杆集中落下装置：

C、安装立柱和稳升滚轮架：

b、提升立柱安装以放线圆为准，与壁板的间距以提升钩头的伸出长度为准，并以两个方向用铅垂找正，点焊固定，安装立柱支撑。

c、调整稳升滚轮架，使滚轮贴紧壁板，锁定调整螺栓。

（4）安装液压千斤顶和配管

A、将千斤顶安装在立柱上，按千斤顶配管方向要求，与立柱螺栓连接。

B、贮罐按千斤顶数量连配支油管（分配管、分油管）和环形总油管、分配器、截止阀等，液压操纵箱位置于罐中心，油路的布置要均匀，压力一致，便于控制调整。

C、拉紧提升杆，使每个提升钩与胀圈底面接触。

E、安装全部液压设施，首先进行充油排气，然后全部加压至1/10的提升载荷，逐个运行千斤顶。使提升钩头予紧，确保每个提升钩头受力一致。

F、全部予紧后，进行试运转，加压至10Mpa运行千斤顶，重复五次进行全面检查，待各部分正常后，准备正常提升。

A、正常提升时，工作油压必须稳定在标定值内，不得任意提升，进油和回油时间必须充分，以保证全部千斤顶行程尽量一致。

B、每次提升，当罐体底沿离底板100mm左右，应停止提升，并保持观察30分钟，分别对立柱、提升钩头、胀圈、液压千斤顶、管路等检查，无异常后，方可继续提升。

C、提升时各液压千斤顶提升高度差异控制在50mm以内，而且相邻的液压千斤顶提升高度差异应接近。若需调平，一次调整的液压千斤顶不超过总数的1/8，把偏高的一边部分千斤顶关掉。

D、提升高度接近带板高度200mm时，应减缓提升速度，严格控制罐体水平。达到提升高度后调整水平、点焊，而且液压千斤顶最后一个行程不得回油，直至捻缝点焊牢固完毕。

E、液压千斤顶回油、松卡、落下提升杆和胀圈，待装下一带板，重复提升操作至最后一带板。

F、当提升最后一次时，第一带板预留一张板的进出口，供拆除装置和人员进出使用。

A、拆除采用人工方法，回油完后拆除管路。

D、拆除胀圈和辅助焊接件等。

E、拆除过程中注意保护油路接头和提升杆端部丝扣。

4、3、10质量检验及控制

（1）焊接检验和试验验收

a、焊缝表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣和未熔合、飞溅等。

b、焊缝咬肉深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边总长度某高速公路第Z标段总干渠大桥实施性施工组织设计，不得超过该焊缝长度的10%。

c、罐壁纵向对接焊缝不得有低于母材表面的凹陷，罐壁环向对接焊缝和罐底对接焊缝低于母材表面的凹陷深度，不得大于0.5mm，凹陷连续长度不得大于10mm，凹陷总长度不得大于该焊缝总长度的10%。

d、油罐内侧焊缝余高不得大于1mm。

B、焊缝无损探伤及严密性试验

a、罐底的所有焊缝应采用真空箱法进行严密性试验，试验负压值不得低于53Kpa，无渗漏为合格。

b、罐底边缘板每条对接焊缝的外端300mm范围内JCT 2543-2019 蒸压加气混凝土设备 坯体传送机.pdf，应进行射线探伤。

c、底板三层钢板重叠部分，在沿三个方向200mm范围内，应进行渗透探伤，全部焊完后，应进行渗透探伤和磁粉探伤。

d、罐壁与边缘板连接的内外侧角焊缝焊完后，对内测角焊缝应进行100%渗透探伤和磁粉探伤检查，罐体充水试验后重复检查。