碳钢拱顶储罐制作安装施工技术方案.doc
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1、碳钢拱顶储罐制作安装施工技术方案目 录1编制依据12工程概况13施工准备 4材料采购验收及保管 5施工工艺36焊接及检验177进度管理208QHSE管理219人力资源、施工机具321 编制依据北京蓝图工程设计有限公司提供的施工图石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范 SH3046-92立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范 GB50128-2005现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001 钢制压力容器焊接工艺评定 JB4708-2000钢制压力容器焊接规程 JB/T4709-2000 压力容器无损检测 JB/T4730-20
2、05钢制焊接常压容器 NB/T47003.-1-2009石油化工工程建设交工技术文件规定 SH3503-20012 工程概况有限公司10万吨/丁辛醇一期新建工程302中间罐区,新建 台1m3碳钢拱顶储罐制作安装,储存介质为; 103成品罐区新建 台1000m3碳钢拱顶储罐制作安装;储存介质为乙醇。T-2罐组,新建6台5000m3碳钢内浮顶储罐制作安装,其中2台储存介质为柴油,其余为汽油;罐底、罐顶、罐壁均为素材供货,在预制场将罐顶、罐体预制成散片,现场利用提升装置采用倒装法组装,焊接采用手工电弧焊储罐规格及重量见表1。表1序图号公称容积(m3)公称直径(mm)罐壁高度(mm)主体重量(Kg)材
3、质号1SG-V330250089208920Q235-B2SG-V3205100520052001cr18ni9Ti3SG-V3204350800078001cr18ni9Ti4SG-V3203100011500106501cr18ni9Ti5SG-V320615060006000Q235-B6SG-V130120001578011370Q235-B7SG-V130230006500106501cr18ni9Ti8SG-V3201A13045009140Q235-B3 施工准备3.1 施工技术准备(1)对施工图进行三级会审,并做详细记录,施工方案经业主批准且进行详细安全技术交底,施工记录表格齐
4、全。(2)工程所用材料,均要有合格的质量证明书。若对材质合格证明书或货物有疑问时须进行复验,无合格证的材料不得使用。检查材料的表面质量,表面应无严重锈蚀、损伤及表面裂纹、分层、重皮等缺陷。 (3)做好基础检查验收工作,基础应符合设计和规范要求,并结合土建交工资料进行检查和验收,做好检查验收记录。基础验收合格并经业主同意方可进行罐底的施工。(4)预制加工前要根据图纸、材料规格及施工规范的要求绘制贮罐排版图。所有切割成型的专用钢板和罐顶支撑构件,在包装起运前按制造图注上标记。3.2 施工机具准备按施工机具计划配备施工机械,并保证机具性能完好,机械运转记录随时填写。3.3施工现场准备施工场地应设置:
5、材料、半成品存放场地;加工场地、办公设施等。场地应平整,道路应畅通,临时用水、用电线路应按要求敷设。4 材料的采购、验收、保管4.1材料的采购应根据储罐的排版图合理采购材料,既要考虑到缩短施工时间,节约施工材料,节省人力资源,又要考虑到施工的难易程度和施工质量控制。材料供应厂家应是国家级大型企业、全国知名企业。4.2材料入场后应按照相关的国家规范进行验收。尤其是钢板的验收必须严格按照GB/709-2006进行验收,钢板的外形几何尺寸、不平整度、钢板的外观、厚薄、短面的变形情况、锈蚀情况进行检查。4.3材料的保管:大件在漏天存放时应摆放整齐,尤其是钢板摆放时地面应平整并用枕木垫高,钢板垫高时应保
6、持表面平整,不翘头、不塌腰、不扭曲。在潮湿的环境里应用苫布遮盖。小件应放在仓库进行保管,重要部件应有专人保管。所有材料应用标牌注明材质、规格。4.4材料的入库、发放管理:材料验收合格后应及时由库管用电脑入库上帐,发放时应凭施工方管理人员签字及项目部技术组签字后的材料领用单进行发放。5 施工工序 单台罐的施工工序施工准备基础验收材料验收放线储罐预制底板铺设、焊接、检验第一节壁板组装、焊接、检验包边角钢组装、焊接、检验拱顶临时支撑组装、检查罐顶附件安装拱顶吊装、组对、焊接、检验第二节壁板纵缝组对焊接、检验胀圈、立柱、倒链安装第一节壁板提升第二节壁板收口缝组对、焊接、检验盘梯三角架及其它附件安装、焊
7、接第一圈环缝组对、焊接、检验胀圈移位、葫芦安装重复前述步骤直到最后一节壁板安装大角缝及其它罐底焊缝组对、焊接、检验水压及正负压试验交工验收5.1.1 胎具制作1) 罐顶胎具制作根据拱顶的半径预制胎具,胎具的内半径等于拱顶的外半径,每种规格制作6个胎具。胎具制作后,用1m弧长样板核查拱高,如果偏差大于5mm须进行修理,胎具集体半径见表2。表2储罐公称容积(m3)20001000500拱顶半径(SR)(mm)186001260010720拱顶预制胎具半径(mm)1860612606107262) 壁板切割胎具制作制作1800mm10000mm的壁板切割胎具3个,该胎具还可以用于罐底边缘板和中幅板的
8、下料。3) 壁板存放胎具制作制作卧式壁板存放胎具,每种规格胎具各做3个。5.1.2 胀圈制作:分段预制胀圈,胀圈的外半径等于储罐的内半径,预制完的胀圈用弦长不小于1500mm的样板检查,样板和胀圈间的间隙应小于1mm。5.1.3 抱杆预制:抱杆立柱采用168*7的钢管,高度为4m。: 5.1.4 提升机构设置(以10000m3为例): 2000 m3倒链数量计算:最大提升重量:罐顶及罐顶平台栏杆:9.5吨 壁板(除最下一带壁板):60吨故提升最大重量为:70吨5.1.5 机构数量:倒链的理论载荷为10吨,安全系数:0.85 附加负荷系数:1.05负荷不均匀系数:1.1 倒链提升机构数量计算:7
9、0*1.05*1.1/10/0.85=10 取14(套)5.1.6 布置原则各提升机构应沿储罐圆周方向均匀布置,每个采用两根63*5角钢或2钢管作为吊装柱的后备拉筋。拉筋与底板焊接应设置垫块,所有钢柱顶部采用75*6角钢连接成环形整体,钢管后拉筋须在管子端部开口焊接连接筋板。5.1.7 吊装布置在储罐底板敷设完成及边缘板前300mm焊接检测合格后,另储罐上部抗压壁板安装组对、顶板铺设定位组对完成后,以圆周均布取下12块距压缩板最近的顶板留空,均布安装12根吊装柱,此时柱顶超出罐顶高度,吊重65吨 ,吊装柱设置计算如下:吊柱布置见附图(中间顶板及加强筋显示省略);按此布置将留空以外的加强筋板进行
10、安装焊接。倒链提升机构数量计算:65*1.05*1.1/10/0.85=8.83)取12(套)提升前三带壁板,在罐顶高度超过吊柱高度后,安装12块留空顶板、焊接,调增吊装柱及吊装机械数量为24套。5.1.8 提升机构设置(2000 m3和1000 m3)5.1.9 2000 m3和1000 m3提升装置数量计算、布置原则和方法与1000 m3相同, 故2000 m3需要提升装置数量为:14套,前三带板提升装置的数量为:8套;1000 m3需要提升装置数量为:8套,前三带板提升装置的数量为:4套。5.1.10 提升柱 倒链提升系统第一节板罐顶罐底板自制倒链提升柱选用6” SCH40 即168*7
11、无缝钢管,L=4000mm。其加工制作、安装按下图进行。提升柱具体安装位置详见下图:1、2000-1000立提升柱位置布置图:2、2000立提升柱位置布置图:3、1000立提升柱位置布置图:5.1.11 吊装柱计算:稳定性:直径/长度=168/4000 约为1/25 大于1/150的细长要求,故受 压杆件满足其稳定性要求。轴向抗压计算: 承载压力最大为7吨 P=6*1000*9.8=58800(N) 横截面积F。=3.142*(168*168-151*151)/4/1000000=0.004257(M2 )抗拉应力 =P/F。=58800/0.004257=13.81*106(pa)=13.8
12、1(MPa)查钢管20在壁厚小于10mm时 许=130 MPa 许提升柱抗压强度满足要求. 水平应力计算承载压力最大为7吨 P=6*1000*9.8=58800(N) 吊柱高度为:L4000mm起吊锚固点与吊点最大水平间距为:300mm柱头水平受力:P158800*300/40004410(N)吊柱抗弯断面模数:Z0.785*D2*S D=吊柱直径 S吊柱壁厚最大弯矩引起的吊柱轴向压力:M4410*4000/(0.785*168*168*7)113.73976MPa查钢管20在壁厚小于10mm时 许=130 MPa 许提升柱抗弯强度满足要求. 5.1.12 索具分析;本次储罐吊装采取手拉葫芦,
13、其手拉葫芦上勾与吊钩将直接勾挂吊 板,无索具设置。吊柱底板与边缘板应紧密接触并按受力方向进行间断焊连接,为增强吊柱的底板与边缘板连接强度及吊柱的侧向稳定性,在吊柱背部斜向安装两根斜拉筋,同时将吊柱相互连接成整体,增强整体稳定性。吊柱与背部拉筋的各焊接部位焊缝应完整,表面无缺陷,焊角高度不得小于连接件的最小厚度。提升柱底板压强对储罐底板及沥青层的影响。因最大起升重量是沿储罐壁板圆周水平均匀分布。故;在同等条件下的每个提升柱/架的的载荷均匀。按倒链提升柱分布情况,现以较少布置的提升柱24台套的吊柱底板压强进行计算。在提升最大重量时,储罐底板的边缘板与中幅板处于隔离状态,按照提升机构安装位置其底板承
14、压仅作用在边缘板上,与此相同;储罐壁板连带顶板等的重力也是作用在边缘板上。现以两者比较方式对边缘板在承受重力时的变形比较。吊柱底板为400*400*10mm的钢板;边缘板厚度:10mm,视为同等的弹性模量。压强比较计算(以10000 m3为例):吊柱底板受力总面积为S1=0.4*0.4*24=3.84(M2)故:边缘板承受压强 P1 = G1/S1= 149000*9.8/3.84 =0.38026 (MPa)第一圈壁板直接作用在底板时受力面积为 S2=0.014*88=1.232(M2)边缘板承受压强 P2 = G2/S2 = 171698*9.8/1.232 =1.36578 (MPa)P
15、1P2 比较值:P2/P11.36578/0.380263.592即最终所有壁板直接作用在底板上的压强是通过提升柱作用在底板上的压强的3.5倍。5.2 储罐预制5.2.1 罐底预制1) 罐底排板根据材料规格对罐底进行排版,如果材料规格符合设计给定的要求,可以直接采用设计的排版,但必须将罐底直径放大0.10.15。底板排版应符合如下规定:a) 中幅板的宽度不得小于1000mm;长度不得小于2000mm。与弓形边缘板连接的不规则中幅板最小直边尺寸,不应小于700mm,非拱形边缘板最小直边尺寸不应小于700mm。b) 弓形边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸应大于700mm 。c) 底板任意相邻焊接接头之
16、间的距离,不得小于300mm。d) 弓形边缘板的对接接头,宜采用不等间隙,外侧间隙宜为6-7mm,内侧间隙宜为8-12mm。2) 罐底板下料a) 根据排版图给定的尺寸进行下料,下料后的偏差符合表4的规定: b) 表4测量部位允许偏差(mm)长度: AB、CD2.0宽度: AC、BD、EF2.0对角线: |AD-BC|3.0c) 下料前需用“对角线法”校核找方,用气割切割下料,并按排版图的编号进行编号。d) 罐底边缘板采用V型坡口,坡口角度为502.5,钝边2mm。5.2.2 罐壁预制1) 罐壁排板根据设计要求、施工规范及供料规格绘制排板图,并应符合下列规定:a) 各圈壁板的纵向焊缝向同一方面逐
17、圈错开,其间距为板长的1/3,且不得小于300mm;b) 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300mm;c) 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150mm,与环向焊缝之间的距离不得小于75mm;d) 罐顶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;e) 壁板宽度不得小于500mm,长度不得小于1000mm。2) 坡口加工a) 罐壁立缝采用V型口,坡口角度552.5,钝边2mm;b) 罐壁环缝采用单面V型坡口,坡口角度452.5,钝边2mm。罐壁下口不加工坡口;c) 底圈壁板的上口、下口均不加工坡口;d) 坡口加工采用半自动火焰
18、切割机进行预制。3) 下料a) 壁板周长尺寸计算:L=(Di+)+na-nb + (式1)式中:L壁板周长 (mm)Di储罐内径 (mm)储罐壁厚 (mm)n壁板数量a每条焊缝收缩量 (mm)b对接接头间隙 (mm)每块壁板长度误差值 (mm)b) 壁板的下料:采用净料法下料,考虑下料的累计误差、焊缝间隙、焊接收缩量等因素。每张板下料后实测长度,累计误差在同一节壁板的最后一张板上调整后下料。每张板下料完毕,按排板图用油漆标注编号。4) 壁板尺寸的允许偏差,应符合表5表 5测量部分允许偏差(mm)宽度: AC、BD、EF1.0长度: AB、CD1.5对角线: |AD-BC|2.0直线度AC BD
19、1AB CD2.0C BA BB BD BE BF B下料前需用“对角线法”校核找方成为矩形,用气割切割下料,并按排版图的编号进行编号。5) 壁板卷制a) 先制作胎具压头,压头长度300mm。b) 用滚板机滚圆,立置在平台上检查,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。6) 壁板保存a) 板材卷制完毕检查编号,如字迹模糊立即描补。b) 卷制完的壁板为了防止变形,应放在专用的胎架上。5.2.3 拱顶预制1) 罐顶排板顶板预制前应绘制排板图,并应符合下列要求:a) 顶板任意相邻焊接接头的间距,不得小于200mm;b) 单块顶板本身的拼接,采用
20、对接。2) 加强筋预制加强筋用捶击法进行成型加工。加强筋加工后用弧形样板检查,其间隙不得大于2mm。3) 瓜皮板预制罐顶瓜皮板预制在胎具上进行。成形后用弧形样板检查,其间隙不得大于10mm。5.2.4 其它构件预制1) 加强圈、包边角钢等弧形构件加工成行后,用弧形样板检查,其间隙不得大于2mm,、。放在平台上检查,其翘曲变形不应超过构件长度的0.1,且不得大于6mm。2) 热煨成型的构件,不应有过烧的现象。5.3 基础验收储罐安装前进行基础验收,检查基础的表面尺寸,符合设计图纸及GB50128-2005相关要求。1) 基础中心坐标偏差不应大于20mm,标高偏差不应大于20mm。2) 基础表面倾
21、斜度允许偏差为15mm3) 环梁上表面任意10m弧长上高差不应超过6mm,整个圆周上,任意两点的高差不超过12mm,且每10m弧长范围内任意两点的测量标高与设计标高之差的差不得大于6mm。4) 基础表面为绝缘防腐层,表面任意方向上应平整密实,无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹,基础表面的凹凸度不得大于25mm。5.4 放线1) 基础检查验收合格后进行罐底铺板的划线:以基础中心标准为基准,画出中心线;2) 确定边缘板外边缘组装半径Rt(如下图),过程中尽可能均匀拉紧盘尺(可加弹簧称)。Rt=(R+na/2)/cos (式2)式中:R边板边缘水平半径 mm a每条焊缝收缩量 mm n弓形边缘板的数量 块
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