雙盤式浮頂油罐正裝施工技術分析

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摘要：本文介紹了一種大型雙盤式浮頂油罐正裝施工技術，相較于其他傳統施工方法，該技術采用內置腳手架正裝施工工藝，操作簡單、安全系數高、工程效益高同時符合能源與環保要求，可為類似大型雙盤式浮頂油罐安裝工程應用提供參考借鑒。

關鍵詞：雙盤式浮頂油罐；內置腳手架；正裝施工技術

浮頂油罐是儲存原油、汽油、柴油等介質的重要裝置。在多年的工程實踐中，各施工單位創造和總結出了多種浮頂油罐安裝技術，其中水浮正裝法就是其中之一，但是該技術可能會造成水污染，不符合環保要求[1]。在大型浮頂油罐中較為常用。本文根據多年的儲罐施工經驗，形成了一套先進、成熟的浮頂油罐正裝施工技術，該技術相比其他方法具有成本低、進度快、易掌握、操作安全可靠等優勢，具備明顯的技術先進性和顯著的社會經濟效益。

1工程概況

山東煙淄輸油管道華星輸油站改擴建工程位于山東省東營市廣饒縣大王鎮永和工業園區，共包含8座10萬m3鋼制外浮盤儲罐，儲罐設計儲存溫度為50℃，直徑為80m，罐體高度為21.8m，單個罐體重量為1050t，屬于大型儲罐項目。浮頂油罐可劃分為雙盤式和單盤式兩種，本項目采用雙盤式浮頂油罐結構型式，雙盤式浮頂油罐主要由漂浮在介質表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構成，在浮頂外緣與罐壁之間有環形密封裝置，原油、汽油、柴油等介質始終被內浮頂直接覆蓋，從而減少揮發量。浮頂油罐的浮頂直接與大氣接觸，特有結構包括中央排水管、轉動扶梯、浮頂立柱、自動通風閥等，雙盤式浮頂原油罐結構示意見圖1。

2正裝施工技術特點

（1）壁板安裝采用內腳手架正裝法，在壁板環縫下方1m～1.2m處沿罐壁周向搭設內手架，作為上一層壁板的安裝操作平臺，然后在腳手架上進行上一層壁板縱縫、環縫的組焊，內設腳手架安裝簡單且易于操作，節省大量人工。（2）罐底板焊接利用自制的墊鐵、卡具等，焊接順序按照先焊接邊緣板外側300mm（其余部分待壁板與罐底之間大角縫焊完后再焊），接著焊接中幅板短縫，最后焊中幅板長縫，中幅板的點焊由中心向外的順序對稱進行，收縮縫不點焊，分區域進行焊接，嚴格按照焊接順序施焊，解決了底板焊接導致的熱變形問題。（3）壁板縱縫、環縫組焊時，利用自制各種卡具、模具、銷子、龍門卡以及背杠等，調整壁板水平度、垂直度以及焊縫組對間隙，解決了弧形壁板因弧度偏差導致的無法組對、組對難、組對間隙以及錯邊偏差大，產生密封不嚴密、浮盤運行卡阻的問題。（4）浮盤頂板采用從中心向四周逐漸鋪設的工藝，鋪設同時進行頂板與桁架、環向隔板、徑向隔板的劃焊；頂板焊接從中心向四周先短縫后長縫的施工工藝，解決了因焊接熱應力導致的板材變形、浮板頂板不平整、雨水無法順暢排流，嚴重時影響浮盤水平度，上下運行不暢等問題。

3正裝施工技術要點

大型雙盤式浮頂油罐正裝施工工藝流程見圖2。正裝圖1雙盤式浮頂原油罐結構示意施工工序主要由基礎驗收、罐底組裝、壁板組裝、浮盤施工以及附件安裝五個步驟組成，現將各個安裝步驟的主要注意事項進行總結說明。

3.1基礎驗收

罐底安裝施工前首先要完成基礎驗收工作，根據GB50128-2014《立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工規范》中相關規定，油罐基礎中心標高允許偏差為±20mm，環梁每10m弧長內任意兩點的高差≤3.5mm，整個圓周平均標高計算≤6mm；瀝青砂層表面凹凸度采用同心圓測點法測量各點標高，同一圓周上測點的測點標高與計算標高之差≤12mm，同心圓直徑及測量點數要求見表1。

3.2罐底組裝

（1）罐底組裝之前，需要對底板涂刷防腐涂料，在每塊底板邊緣50mm范圍內涂刷可焊性漆；（2）在中幅板上畫出十字中心線及分區長條中幅板的位置，底板直徑比罐底設計直徑放大1.6‰，從而補償焊接過程中產生的收縮量；（3）確定底板的焊接工藝參數：焊接電流約為150A，焊接電壓約為24V，焊接速度約為35cm/min；（4）首先鋪邊緣板，邊緣板對接縫焊接時要采取防變形措施（對接縫的外側間隙與內側間隙的比值約為0.5），再鋪設中幅板中心線長條板，然后鋪設中幅板，最后鋪設號碼板。中幅板焊接時先焊接短縫，再焊接長縫，中幅板的點焊由中心向外的順序對稱進行，收縮縫不點焊；（5）底板與壁板間的角縫應采取內外側角縫同時交錯同向對稱分段退焊的方式，邊緣板剩余對接縫及與中幅板連接的大圈收縮縫（龜甲縫）的焊接等到壁板與罐底的大角縫焊完后再進行組對焊接；（6）罐底焊接組裝完成后，利用真空箱進行真空試漏，試驗時的負壓值應≥53kPa；（7）罐底焊接完成后的局部凹凸變形深度應≤變形長度的2%，同時≤50mm。

3.3壁板組裝

（1）壁板安裝采用內腳手架正裝法，在壁板環縫下方1m～1.2m處沿罐壁周向搭設內手架，作為上一層壁板的安裝操作平臺，進行壁板縱縫、環縫的組焊；（2）在罐底板上按基準圓半徑劃出圓周線及第一節壁板每條立縫的位置線，再以組裝圓周線為準，距離10cm（內側）劃出檢查基準圓，并打上樣銃眼，圍板時對號入座；（3）進行第一圈壁板的組對安裝，組對完成后用卡具調好間隙，打上卡碼固定，再用銷子打入卡具間調整橢圓度，橢圓度合格后用方形銷打入壁板與罐基礎圈梁間調整水平度，然后用臨時斜撐調整壁板垂直度，調整合格后用卡具固定對口間隙，用防變形卡具點焊好，最后調整壁板的錯邊和間隙，垂直度用卡碼調整好后安裝E型板，在底部焊上托底焊，去掉壁板內側與擋板之間的墊板進行立縫焊接；（4）第一圈立縫焊接完成后，分別進行第二節、第三節壁板安裝，壁板內側用背杠固定，然后進行環縫組焊，壁板內側采用掛壁小車進行焊接施工；（5）第三節壁板安裝完畢后，進行大角縫的焊接，在第一層壁板與底板間采用防變形支撐[2]，大角縫焊前防變形措施見圖3。

3.4浮盤施工

浮盤施工在中幅板組焊完畢后展開施工，與壁板安裝施工分兩條線同時開展，浮盤施工工藝流程見圖4。首先進行浮盤底板鋪設，浮盤胎具采用水平度可調的專用胎具，胎具由罐底板中心向四周逐漸鋪設，胎具安裝完成后，需要對水平度進行調整，以保證浮盤底板處于同一水平面上，從而確保浮盤焊接的平整度；浮盤由中心向四周鋪設，板與板之間的搭接寬度為3cm，排版時浮盤底板半徑比設計值放大1/1000，從而可以補償焊接收縮量。其次進行桁架、環向隔板、徑向隔板號線，先從第四圈開始進行桁架、環向隔板、徑向隔板兩側各50cm的底板焊接，焊接完成后進行真空試漏，焊接質量合格后再進行桁架、環向隔板、徑向隔板組對焊接。最后對第四圈浮盤底板上下表面進行焊接，焊接完成后再進行一次真空試漏，按照第四圈的施工順序由外向內逐圈進行組焊。桁架、環向隔板、徑向隔板組對焊接完成后，從中心向四周逐漸鋪設浮盤頂板，頂板焊接從中心向四周先短縫后長縫的施工工藝。浮盤頂板焊接完成后，需要進行浮盤氣密試漏試驗。

3.5附件安裝

（1）盤梯安裝。盤梯實行整體預制、整體安裝，盤梯中心線水平投影應與軌道重合，兩者的偏差應≤1cm。（2）接管安裝。罐壁人孔與罐油料進出口開孔時，需要在開孔部位的上下兩側焊上兩道加強弧板，弧板曲率應與罐體曲率一致，從而減少焊接時的變形量；接管的外伸長度偏差≤5mm，中心偏差≤5mm。（3）量油管和導向管安裝。量油管和導向管在安裝時的垂直度偏差應控制在管長的0.1%以內，且不得大于1cm。（4）密封裝置安裝。密封裝置在安裝過程中不得損傷，同時橡膠制品應注意防火。（5）加強圈和抗風圈安裝。加強圈和抗風圈焊接時要采取反變形措施，加強圈、抗風圈與罐壁縱縫交叉處應將加強圈、抗風圈部位切割為弧形小孔避讓焊縫，密封焊接，對接縫位置墊板盡量貼緊加強圈、抗風圈腹板。

4結語

本次安裝為10萬m3雙盤式浮頂油罐。壁板安裝計劃工期30天，實際工期22天，定額預算總成本152.28萬元，實際成本137.69萬，節余率9.6%，節余額14.59萬元。通過該技術的實踐，積累油罐安裝經驗，增強了市場競爭力，為以后承擔同類工程打下基礎，取得了良好的社會效益。

參考文獻：

[1]楊平.大型浮頂油罐水浮正裝法探究[J].化工管理，2017（19）：162-163.

[2]段錫忠，張毅，謝兵，等.雙盤式浮頂原油罐浮頂焊接變形控制新方法[J].天然氣與石油，2012，30（5）：83-87.

作者：張松 單位：山西省安裝集團股份有限公司