摘要：本文从倒装法安装大型钢制立式储罐入手，针对10000m3消防水罐的施工，详细介绍了储罐安装过程中焊接质量控制及有关注意事项，起到了在储罐安装施工中，采用合理的焊接工艺，既能有效防止焊接变形，又能提高劳动生产率的作用，确保储罐安装质量达到预期效果。
关键词：中大型储罐；施工方法
1.工程概况
中安联合煤化工项目，位于安徽省淮南市潘集区规划的安徽省煤化工业园内包括煤制170万吨/年甲醇装置，甲醇制60万吨/年烯烃装置等均为甲类生产厂房，生产环境易燃易爆，属于消防安全重点部位。我单位承接的2台10000m3水罐安装在高压消防水泵站室外，用途是储存消防用水。高压消防水泵站承担全厂区消防一级网的供水，而水罐安装质量直接影响工程消防检测和日后厂区正常生产消防要求，是我单位施工史上规模最大的储罐工程。本项目2台消防水罐单台储罐直径27.5米，罐壁高度17.82米，罐顶总高度20.82米，单台储罐重量242.5t。
目前大型拱顶储罐的建造中，罐体安装普遍采用的施工技术主要有正装和倒装两类技术。正装法是指以罐底为基准平面，罐壁板从底层第一节开始，逐块逐节向上安装。倒装法是指以罐底为基准平面，先安装顶圈壁板和罐顶，然后自上而下，逐圈壁板组装焊接与顶起，交替进行，依次直到底圈壁板安装完毕。相较于传统的正装法储罐工艺，倒装法施工具有工期短、节约成本、减少高处危险作业的优点，围板、焊接、提升均在接近地面的高度完成，工作效率高，可以达到3天一带板的施工速度，相较搭设脚手架正装法，每带板至少节省2天工期，通过现场实际情况，分析和确定储罐应使用内立柱电动葫芦倒装施工的方法。
2.施工工艺
2.1施工工艺流程
施工准备→受力计算→储罐基础验收→排版及预制→罐体组装焊接→附件安装→充水试验
2.2操作要点
2.2.1受力计算
要保证倒装提升过程的安全性，需要通过验算确定提升立柱和电动葫芦规格数量。以本工程10000m3储罐为例计算。该水罐壁重量151.33t，罐顶重量43.36t，罐体附件重量5.65t，涨圈重量约4t。选用10t电动葫芦电动葫芦数量取整偶数为32套。立柱形式规格：立柱选用φ219*7无缝管制作，Φ219*7无缝钢管提升立柱的轴向及抗弯极限力都远大于实际载荷，因此选用Φ219*7无缝钢管作为10000m3储罐提升立柱立柱是符合要求的。
2.2.2排版及预制
罐底板排板及预制要求：罐底的排板直径，宜按设计直径放大0.1%～0.15%。
罐底排版图
罐壁板排板及预制要求：
（1）壁板预制前要根据设计图样尺寸和实际到板规格绘制排板图，而且要符合下列要求：
（2）各圈壁板的纵焊缝宜向同一方向逐渐错开，相邻圈板纵缝间距宜为板长的1/3，且不应小于300mm；
罐顶排板及预制要求：
（1）预制前绘制排板图，顶板任意相邻焊缝的间距大于200mm，加强筋板加工成型后，用弧形样板检查，其间隙不应大于2mm。预制完后放在胎具上防止变形，顶板成型后脱胎，用弧形样板检查，其间隙不应大于10mm。
（2）肋板：肋板弧形的检查用1.5m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物件长度的0.1%，且不得大于6mm。
（3）瓜皮板：每块钢板应平整，不得有凸凹，每块瓜皮板的搭接宽度应符合设计要求，根据罐的周长按到料规格进行排版。
（4）预制完成的钢板，倒运至半成品料场，放在特制的胎架上（保持弧度）
罐壁排版图
2.2.3提升作业及罐壁板安装
（1）电动倒链装置安装
1）用20#槽钢组对胀圈分八段进行预制，预制完后用弧形样板检查，样板与胀圈之间的间隙不能超过6mm。
2）每台罐设置的电动葫芦，沿圆周均匀布置，并避开罐壁立缝及胀圈顶紧千斤顶。
3）焊接罐吊耳及胀圈吊耳，并在相应位置焊好导向块。
（2）提升装置检查
1）检查各电动葫芦安装是否牢固，罐吊耳与胀圈吊耳之间钢丝绳卡是否把紧，胀圈托板是否焊牢。
2）提升倒装法起吊。
在罐顶吊装前将电动葫芦吊入罐内。
提升装置立柱的安装应保证在罐内对称均布，电动葫芦与底座间的垂直度偏差不大于±10mm，与胀圈的间距保持20～30mm。
为防止电动葫芦提升作业时产生移位，其底座采用楔铁固定。为保证承载条件下电动葫芦的稳定性，提升立柱两侧加装支撑杆。
2.2.4罐体组装焊接
为控制罐底板焊接变形，采用了科学的焊接顺序，先完成靠外缘300mm的焊缝，之后焊接边缘板的对接焊缝和中幅板的对接焊缝，最后焊接罐底与罐壁连接的角焊缝；环形边缘板对接焊缝的初层焊道宜采用焊工均匀分布，对称施焊的方法进行；边缘板与中幅板之间的收缩缝的初层焊道宜采用分段退焊或跳焊法进行；罐底与罐壁连接的角焊缝，在底圈壁板纵缝焊接完毕后，由数对焊工均匀分布，分别从罐内、外沿同一方向分段焊接，先焊罐内侧角焊缝，后焊罐外侧角焊缝。
3.结语
本文总结了在储罐安装过程中，气孔、夹渣、凹陷和咬口是影响储罐焊接施工质量的主要因素。认真分析了储罐排版、预制、组装、焊接等各工序对于储罐安装质量的影响，经过多方考察也调研，在现有常用施工工艺的基础上经过改进和优化。储罐的施工反映了施工单位的技术力量水平和总体协调水平。边柱倒装法是目前较理想的一种储罐制造安装方法具有广阔的发展前景，值得推广应用。
参考文献：
[1]GB 50128-2014 立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范
[2]3000m3立式拱顶储罐制造安装过程中常见变形的控制 杨丹霞 孙丹丹 2009，38
论文作者:李帅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
标签：储罐论文; 壁板论文; 倒装论文; 立柱论文; 水罐论文; 电动葫芦论文; 弧形论文; 《基层建设》2019年第10期论文;