工程案例
業(yè)務范圍
鋼結(jié)構(gòu)濕式儲氣柜安裝技術(shù)交底
發(fā)布時間：2014-08-05
一、工程概況某焦化廠15萬m?低壓濕式螺旋升降儲氣柜，是由一個直徑67m、高11m的鋼水槽和5個能螺旋升降的塔體所構(gòu)成。氣柜升起最高為68m，總耗鋼量為1500t。
二、施工準備
1.工程用料和措施用料
(1) 工程主要用料
濕式儲氣柜的主要材料是：
1) 鋼水槽是由鋼板δ=8?、δ=10?的底板和δ=8?~δ=20?的各層壁板，以及外立柱和鋼盤梯所構(gòu)成。
2) 各塔的塔體是由鋼墊梁、上下水封（掛圈）、立柱、導軌、斜梯、導輪和菱形板等組成。
3) 頂架和頂板（亦稱鐘罩）是由工字鋼、槽鋼和角鋼及厚度為δ=3?鋼板所組成。
4) 進出人孔、導氣管以及補水管和蒸汽管線等設(shè)施及材料。
(2) 措施用料
氣柜安裝的主要措施用料為：鋼水槽壁板和導軌的運輸及堆放胎具、頂架和斜梯組焊胎架、現(xiàn)場鋼平臺和氣柜組焊操作架（包括浮排鋼管）等設(shè)施。其材料是鋼板、型鋼、鋼管、木跳板、道木等材料。
2.主要機具
主要施工機具為：汽車起重機、電焊機、焊條烘干箱、角向磨光機、手動導鏈、風機、經(jīng)緯儀、水準議、水壓泵和氣焊割具等。
3.現(xiàn)場作業(yè)準備及條件
(1) 對氣柜基礎(chǔ)的標高、坡度、直徑、基準線、砂層厚度和平整度進行復測，并辦理中間交接驗收。
(2) 對氣柜半成品構(gòu)件進行幾何尺寸復驗，同時還應檢查各類半成品材料的質(zhì)量證明書，并做好檢測資料的記錄和收集歸檔工作。
(3) 完成氣柜水槽壁板、塔體導軌、菱形板等特殊構(gòu)件的堆放胎具和運輸胎具的制作。
(4) 氣柜組焊所需的浮排鋼管、板材、型鋼和木跳板等材料配備齊全。
(5) 現(xiàn)場組拼構(gòu)件的鋼平臺，應搭設(shè)完成。施工道路要暢通。供水管線和水供給量要有保障。
(6) 施工用電和電纜敷設(shè)，以及一級電閘箱、二級箱和所需的電氣設(shè)備全部準備完畢。
三、勞動組織
組建一支專業(yè)從事儲罐安裝的施工隊伍，共需鉚工24人、電焊工24人、起重工12人、油工8人、電工2人、測量工2人。
四、主要施工工藝
1.施工程序
15萬m?氣柜安裝，采用鋼水槽浮排充水正裝法及塔體安裝工藝進行，其主要施工程序見圖9.2-1所示施工程序圖。
圖9.2-1 氣柜鋼水槽浮排充水正裝法及塔體安裝工藝程序圖
2.施工工藝
(1) 鋼水槽安裝
1) 底板鋪設(shè)
底板鋪設(shè)前，應根據(jù)施工圖紙確定出底板的"十"字基準線，作好標記。根據(jù)底板排版圖，按照板的編號，底板從中心向四周鋪設(shè)。底板中幅板的連接形式為搭接，其搭接寬度一般為50?，但不能小于5倍的板厚。邊緣板的連接形式為對接，對接焊縫下部墊板厚為6?，寬為80?。邊緣板與中幅之間連接形式為搭接考慮到基礎(chǔ)坡度及焊接收縮的影響，底板制作及鋪設(shè)時其實際直徑尺寸應大于設(shè)計直徑80-120?。底板鋪設(shè)時使用25t汽車吊及12t汽車吊，25t汽車吊利用其桿長特點，可以向罐底中心甩板，用12t汽車吊由于其自重輕和靈活，可以直接在基礎(chǔ)上作業(yè)，采用兩個吊車配合鋪設(shè)，可以大大提高效率，而且還可以減少采用人工鋪設(shè)易產(chǎn)生的安全事故。
2) 底板焊接
底板輔設(shè)完畢后，進行點焊。點焊時要將焊縫處壓嚴。三層板重疊處要用大錘砸嚴，并注意要無梭角、過渡要圓滑。焊點要密集，從焊縫中間向兩邊點焊。先焊短縫，后焊長縫，區(qū)與區(qū)之間待各區(qū)域焊接完畢后再點焊。
為提高工效，焊接采用全位置自動焊機進行焊接。焊接前應將焊縫處雜物清理干凈。焊接順序為各個區(qū)應先對稱焊接，先焊接短縫，后焊接長縫，焊接時采用分段退焊。待每個區(qū)域焊接完畢后，區(qū)與區(qū)之間焊縫方可焊接。焊接時要注意對稱焊接，以減少變形。邊緣板對接焊縫采用自動焊接兩遍成型，第一遍打底填平坡口，第二遍蓋面成型。邊緣板與中幅板之間焊縫先不焊接，待水槽壁板與底板內(nèi)外角焊縫焊接完畢后方可施焊。
3) 中心胎架安裝
中心胎架是安裝氣柜頂架的支撐胎，立在罐底中心位置上，并應有足夠的剛度，胎架上部設(shè)置操作平臺和欄桿。中心胎架應在地面平臺上預制成型，整體吊裝就位，其中心偏斜量不得大于3?。頂架中心圈梁預先固定在胎架頂部，以便于頂架就位與焊接。中心胎架應焊接在水槽底板上。
4) 水槽壁板組焊
水槽壁板組裝采用浮排充水正裝法進行施工。使用本氣柜進出煤氣焊管（DN1200）制成內(nèi)操作平臺。壁板組裝的外操作平臺采用三角架懸掛在水槽壁板四周預先焊好的"U"形卡上，其上鋪設(shè)水槽平臺作為外操作平臺。水槽壁板組裝順序由下向上進行，即首先安裝最下一層（以下稱為第一層），然后依次安裝第二層，第三層……。
第一層水槽壁板組裝前，在已確定的水槽壁板位置圓周線內(nèi)、外側(cè)點焊100?×60?×8?擋板，間距為1m左右，以便水槽壁板準確就位和調(diào)整。
水槽壁板進行吊裝前，應按照排版圖及壁板實際尺寸對每塊壁板進行實際排版，底板對接焊縫與壁板縱縫間距不得小于200?，上、下層壁板縱焊縫間距不得小于300?。
水槽壁板吊裝就位后，應進行壁板垂直度的調(diào)整。兩塊壁板對口時，對口間隙采用卡碼進行調(diào)整，卡碼尺寸應根據(jù)氣電立焊的要求進行確定。縱焊縫不點焊，采用弧形板固定，每道縱焊縫自上而下設(shè)5~6塊弧形板，弧形板開口對正縱焊道中心，左右偏差不應超過10?。
5) 內(nèi)外操作平臺安裝
第一層水槽壁板焊接完畢后，即可進行內(nèi)外操作平臺的制作安裝。內(nèi)操作平臺（浮排）是用DN1200×8焊管組焊而成，管的兩個端頭用厚度為3?的鋼板封焊，經(jīng)氣密試驗合格后，管與管之間采用槽鋼[ 12及角鋼L100×100×6連接，管頂部搭設(shè)平臺并設(shè)置安全防護欄。
外操作平臺是沿水槽外壁均布焊接"U"形卡（其數(shù)量根據(jù)水槽平臺的分段長度而確定），將預制好的三角架懸掛在焊接牢固的"U"形卡上，三角架就位后，將水槽平臺鋪設(shè)在三角架上。外操作平臺距水槽壁板的環(huán)縫高度距離為1.2m左右。"U"形卡和三角架要準備2~3套，交替使用。
當內(nèi)外操作平臺安裝完畢后，即可通過臨時上水管線向罐內(nèi)充水，使罐內(nèi)操作平臺隨著水位的不斷升高至預定位置。每次充水后要對基礎(chǔ)沉降進行檢測，沉降值要符合規(guī)范的要求，并作好沉降記錄。
6) 各層壁板組焊
在第二層水槽壁板組裝前，應先在第一層水槽壁上安裝背杠，背杠采用槽鋼或工字鋼制作(一般采用[12或I12，長度L=2m]，每塊壁板安裝三根。
第二層水槽壁板的組裝程序與第一層水槽壁板組裝方法相同。組裝時應保證壁板外側(cè)平齊，環(huán)縫間隙為3?。
當縱焊縫焊接完畢后(兩系安裝線縱焊縫暫時不焊)，先進行環(huán)縫點焊工作。點焊由中部向安裝線方向點焊，點焊完畢后，即可進行安裝線的切割和組焊。
所有縱焊縫焊接完畢后，進行環(huán)縫的焊接。環(huán)縫的焊接采用埋弧橫焊焊機進行。
其余各層壁板的組焊均與第二層壁板相同。
7) 水槽平臺、鋼盤梯及外立柱安裝
當最上一層水槽壁板組焊完畢后，利用外操作平臺先進行外立柱的組焊。外立柱焊接時要均布進行對稱焊接，并作好反變形措施，確保水槽壁板圓度。
水槽盤梯的組焊與各層壁板組焊同步進行。
水槽平臺(其本身的圓弧度已在地面平臺上經(jīng)檢校合格)組焊前應先將水槽壁板的上口弧度(不圓度)控制好，然后進行水槽平臺與壁板的組焊。焊接時要均布對稱施焊，并認真作好水槽壁板上環(huán)口的防變形措施。
(2) 墊梁安裝
根據(jù)施工圖紙，利用盤尺及拉力計將各塔圓周線及墊梁位置線劃分在水槽底板上，劃線時要注意劃線R值的計算。根據(jù)位置線，先將墊梁初步就位，然后利用水準儀將就好位的墊梁進行操平，操平時，墊梁下可以墊斜墊鐵進行調(diào)整，墊梁的相對不平度應不大于5?。墊梁下墊板與水槽底板之間應進行封焊，斜墊鐵與墊梁的焊接要牢固。
(3) 各塔體安裝
1) 各塔下水封焊接
各塔下水封組焊前，應將水槽底板上的圓周線返到墊梁上，并作好標記。將一塔圓周線用線垂引至水槽平臺上，定為各塔塔體安裝時的基準檢測線。各塔下水封組裝順序是從外向內(nèi)進行，即先安裝一塔下水封，然后依次向內(nèi)組裝。
下水封全部組裝完畢后，應進行均布焊接，焊接前應對各條焊口進行支撐，以防變形。
2) 各塔上水封及立柱組焊
各塔上口水封應與立柱一起組裝。在罐內(nèi)底板上先將各段上水封和相應的立柱裝配在一起，然后將組合后的組合件(即骨架)吊起，安裝到與下水封相對應的位置。采用正反扣螺絲進行調(diào)整和控制。上水封組對完畢后焊工應均布、同時進行焊接，施焊前在焊口附近加支撐物以防變形。立柱與上、下水封的連接螺栓頭安進行封焊。
3) 各塔導軌安裝
為了控制導軌的平行度以及導軌徑向突出度，應在導人上定出檢測點，檢測點的位置應位于導軌上表面中心，檢測點采用鋼沖定點，定點要小并應保證清晰易于辨認。為了便于測量和比較，1~5塔測點位置應統(tǒng)一布置，每根導軌測點為5點。
導軌吊裝前，應該利用各塔立柱和水槽壁板搭設(shè)導軌與菱形板組焊用的腳手架。
導軌組裝順序為從內(nèi)向外進行，即先組裝5塔導軌依次向外組裝，最后組裝1塔導軌。
導軌吊裝時，采用單點吊裝，即在導軌長度的中心向?qū)к夗敳糠?50?，孔洞尺寸以能穿過卡環(huán)橫銷為宜。
導軌平行度與徑向突出的調(diào)整及導軌的焊接。導軌吊裝就位后，應對導軌平行度與徑向突出進行調(diào)整。它關(guān)系到氣柜塔體能否順利升降，是重要的控制環(huán)節(jié)。
導軌平行度與徑向突出度的檢測應根據(jù)導軌選定的檢測點依次進行。檢測、調(diào)整后的平行度及徑向突出度的數(shù)據(jù)要有專檢人員確認無誤后，方可進行導軌定位焊接。導軌與上下水封焊接(間斷焊)應使用E5015電焊條，焊肉要飽滿，如在冬季施工，焊前要預熱。導軌與水封及立柱的連接螺栓頭要封焊。
4) 各塔菱形板組焊
菱形板的組裝順序為由內(nèi)向外進行，即先組裝5塔，然后組裝4塔……1塔。
菱形板吊裝采用鋼扁擔進行吊裝。菱形板組裝就位后，應進行點焊工作，點焊菱形板應由板中心向上下分開進行。點焊間距要密，以防焊接時焊點崩裂。
菱形板焊接(內(nèi)側(cè)間斷焊，外側(cè)連續(xù)焊)時，要采用小電流用Φ3?焊條分段焊接，注意引弧、收弧不應在菱形板上，以防擊穿板面。焊接完畢后，應對焊縫外觀質(zhì)量進行仔細檢查。
(4) 頂梁組焊
頂梁組裝前，先在地面平臺上將單件頂梁組裝預制成12榀頂架。為防止頂架在吊離平臺胎具后，由于自重使得頂架曲率變小，因而在頂架預制完成后，應用Φ16?的圓鋼沿頂架弦長方向拉緊。
頂架吊裝前，應對中心胎架的高度進行復測。其高度應比計算高度高50~100?。中心胎架應拉上纜風繩，確保穩(wěn)固安全。
頂架吊裝前應采用型鋼將1~5塔上水封與水槽平臺進行連接，以防止5塔上水封在頂架安裝時產(chǎn)生過大變形而造成橢圓。
頂架吊裝時，應先從十字基準線開始對稱吊裝4榀主頂架，然后對稱吊裝其他8棍次頂架。12榀頂梁組合件組焊結(jié)束后，即可進行其他徑向短梁及橫梁的組焊。
(5) 頂板組焊
頂板吊裝時應先吊裝厚度為14?的邊緣板，再依次吊裝中幅板。中幅板接頭形式(包括與邊緣板的接頭)為搭接，其搭接寬度不小于30?，搭接方式為下層損板搭接在上層頂板上。
頂板焊接時，應先焊接縱向(徑向)短縫，然后焊接環(huán)向長縫，焊接時要注意引、收弧以防擊穿頂板。焊接時焊工應對稱分布，小電流退焊，以防焊接變形。
(6) 各塔導輪組裝
導輪就位時應根據(jù)其所對應導軌的平行度和徑向突出度，來確定它的環(huán)向位置和軸向伸長度，并將導輪座臨時點焊固定，以便總體升降試驗時調(diào)整。待三次升降試驗結(jié)束后，再將導輪座焊接固定。
(7) 各塔斜梯及附件組焊
各塔斜梯先在地面鋼平臺上預制成型，然后整體吊裝就位。斜梯徑向垂直度一般控制在向內(nèi)10?，向外5?為宜。各塔的配重應按照出廠編號與斜梯對稱排放，以保證塔體的平衡升降。
氣柜本體的蒸汽盤管及其支架在組裝時不能妨礙氣柜各塔體的升降，蒸汽盤管在交工前應進行氣密、水壓試驗，并吹掃干凈。氣柜頂部的避雷網(wǎng)在組焊時要術(shù)兩面滿焊以利于導電。
(8) 氣柜總體升降試驗
總體升降試驗的目的是：檢驗各塔的嚴密性；檢驗各塔導輪與導軌的運行情況；檢驗罐體強度和基礎(chǔ)的承載能力。固而各塔升降試驗是一個關(guān)鍵性的施工工序。
1) 升降試驗前準備工作
向水槽內(nèi)充水前，要仔細檢查水封、立柱與墊梁及其他各部位妨礙各塔體升降的焊點是否鏟除，所有妨礙升降的因素應預先消除；
應該對各塔下水封做盛水試漏檢驗，合格后再向水槽內(nèi)充水；
水槽內(nèi)所有雜物、灰泥及垃圾應清掃干凈；
升降試驗若在冬季進行，應對水封內(nèi)的水用蒸汽加熱，以保證水溫在攝氏零度以上。
2) 各塔升降試驗
各塔升降試驗時，應先計算出各塔實際氣壓值，以便選擇風機(各塔氣壓值如表9.2-1)。根據(jù)表9.2-1可知，升降試驗所選擇的風機全壓大于3540Pa(有效系數(shù)1.25倍)即可。根據(jù)各塔氣壓值確定風機型號，風機的型號及技術(shù)性能。
各塔氣壓值 表9.2-1
項目
一塔
二塔
三塔
四塔
五塔
設(shè)計氣壓值（Pa）
2750
2400
1960
1500
1040
實際計算氣壓值（Pa）
2835
2500
2050
1590
1130
3) 各塔體升降速度
氣柜總體升降試驗時，由于要進行導輪、配重等的進一步調(diào)整及各塔焊縫的氣密性試驗，并且在氣密性試驗合格后還要進行各塔外側(cè)油漆的涂刷(或補刷)，因此第一次及第二次升降試驗應控制的慢一些，第三次安按照規(guī)范要求進行快速升降。各次升降速度見表9.2-2。
氣柜塔體升降速度 表9.2-2
升降次數(shù)
上升速度（m/h）
下降速度（m/h）
第一次升降試驗
2~3
6~8
第二次升降試驗
4~6
8~10
第三次升降試驗
10~12
20~24
各塔升降試驗時，應通過氣柜進出導氣管臨時接上風機，在進風管道處和氣柜頂部分別設(shè)置"U"形差壓計。利用風機向罐內(nèi)充氣使塔體徐徐上升，通過導輪運轉(zhuǎn)情況和借助兩個"U"形差壓計觀察壓力變化來檢驗塔體上升的性能，并加以記錄。凡導軌與導輪相互配合不好的地方均應加以調(diào)整。如此反復升降兩次，各項工作(如氣密性試驗、塔體防腐、導輪調(diào)整等)完成后，便可以進行第三次快速升降試驗(如無法實現(xiàn)快速上升時，可進行快速下降試驗)。
(9) 氣柜防腐
儲氣柜內(nèi)的氣體和水槽內(nèi)的水均有腐蝕性，且塔體運行反復不斷地浸入水槽或暴露在大氣中，受風吹日曬，極易腐蝕。因此，防腐工作是一項十分重要的工序。
1) 水槽底板下表面的末道刷油，在底板鋪設(shè)前進行，上表面的末道刷油及10mm熱瀝青層待氣柜組裝焊接后進行。
2) 各塔內(nèi)壁、下水封內(nèi)外表面、上水封內(nèi)表面、墊梁、立柱、頂架和頂板內(nèi)表面的防腐均應在安裝前全部做好。焊接部位應留出寬度暫不防腐，焊后補刷。下水封的安裝焊縫，在盛水試漏合格后進行補刷。
3) 頂板、菱形板外側(cè)的中間漆及面漆，均應灰氣密性試驗合格之后進行涂刷，此項工作可在升降試驗時進行。
4) 水槽壁板外側(cè)的中間漆及頭遍面漆與壁板安裝同步進行。氣柜總體試驗合格，進行壁板的二遍面漆的涂刷。
五、質(zhì)量標準
1.主要執(zhí)行施工規(guī)范
(1) 《鋼制低壓濕式氣柜》；
(2) 《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接施工及驗收規(guī)港》；
(3) 《設(shè)計文件說明書》。
2.質(zhì)量檢查要點
根據(jù)設(shè)計要求及《鋼制低壓濕式氣柜》HG20517-92的規(guī)定，15萬m?低壓濕式螺旋升降儲氣柜主要部位質(zhì)量標準及檢驗方法見表9.2-3。
15萬m?低壓濕式螺旋升降儲氣柜質(zhì)量標準及檢查方法 表9.2-3
序號
項目
允許偏差（mm）
檢查方法
1
水槽底板局部凹凸度
50
用水準儀或拉線和尺檢查不少于24點
2
水槽中心線
±3
用經(jīng)緯儀檢測
3
水槽壁板垂直度
H/1000
吊線和尺或經(jīng)緯儀檢查不少于48點
4
水槽壁板直徑最上帶
水槽壁板直徑最下帶
±20
±10
用尺和測力計檢查不少于24點
5
水槽壁板局部凹凸度
13
用弦長1.5m樣板和尺檢查48處
6
墊梁相對標高
5
水準儀逐根檢查
7
各塔立柱垂直度
H/1000
吊線和尺或經(jīng)緯儀檢查
8
各塔導軌平行度
6
用尺和測力計檢查
9
各塔導軌徑向突出度
±10
吊線和用尺測量每根導軌上、中、下三點
10
各塔菱形板局部凹凸度
和順，無凸起30
目測及吊線和用尺檢查
11
各塔上、下掛圈直徑
±15
用尺和測力計檢查不少于24點
12
各塔上、下掛圈水平度
10
用水準儀檢查不少于24點
13
頂架拱高
0，+50
拉線和用尺檢查8點
14
頂架半徑
±5
用尺和測力計檢查不少于12點
15
頂架徑向偏差
10
用尺和測力計檢查不少于12點
16
頂架中心圈中心偏差
±3
吊線和用尺檢查
六、注意事項
(1) 水槽底板鋪設(shè)時，應注意不要被板砸傷；打大錘時應注意不要戴手套以防脫手傷人；四級以上大風天不宜進行底板的吊裝工作。
(2) 水槽壁板組裝時，四級以上風天不宜進行吊裝工作。采用浮排充水正裝法施工時，應對浮排的承載能力及安全性進行計算，浮排隔倉應密封以防漏水下沉；水槽壁板組裝的內(nèi)外操作平臺應做好安全防護；水槽充水后，罐內(nèi)應備有救生設(shè)施。
(3) 各塔上水封組焊對口時，操作人員一定要做好安全防護，并系好安全帶。
(4) 導軌及菱形板組焊所搭設(shè)的腳手架上所鋪設(shè)的跳板要有專人檢查并做到安全可靠，周圍要拴好護腰繩(最少兩道)或立掛安全網(wǎng)；三級以上風天不允許進行菱形板的吊裝；菱形板就位時其下方嚴禁站人，以防安全事故的發(fā)生。
(5) 頂架吊裝時，應檢驗中心胎架是否焊接牢固可靠，中心胎架頂部作業(yè)平臺應有安全防護欄。三級以上風天嚴禁進行頂架的吊裝。
(6) 頂架頂板組焊時，操作人檢要戴好安全帽，掛好安全帶，并應穿上防滑鞋，必須集中精力進行作業(yè)。
(7) 各塔升降試驗時，氣柜頂部壓力計觀察人員、水槽平臺上導輪導軌觀察人員以及地面風機操作人員要經(jīng)常聯(lián)絡(luò)，以便及時處理出現(xiàn)的問題，防止安全事故發(fā)生。
(8) 進行塔體內(nèi)防腐作業(yè)，要注意通風，并要派人經(jīng)常監(jiān)護以防油漆毒性過大，空氣流通不暢造成中毒現(xiàn)象。
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