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埋地储油罐内贴钢板施工技术

作者:沙龙sa36 发布于:2020-06-30 15:06 点击量:

  摘 要:本文以某工程为例,从底板、侧板、顶板三部分,详细介绍了埋地式储油罐内贴钢板由排版、吊装、临时加固到焊接成型的施工技术,以及施工过程中的质量控制要点和措施。

  今年来,埋地式储油罐因具备结构牢固、容量大、占用的地面空间小、安全性能高等多种优点,受到各大建筑设计单位的青睐。此种类型的油罐以内贴钢板作为内部结构,充当储存油料的罐室,外附防渗混凝土作为防护。因其固有的结构特,此类油罐施工是自内而外的,先进行内贴钢板施工,再浇筑外部混凝土结构。如此,混凝土浇筑时内贴钢板临时充当了内部模板。因混凝土自重及浇筑时的施工荷载的存在,内贴钢板在后续施工过程中有受到破坏的风险。因此,内贴钢板施工是该类油罐的施工重点和难点,必须严控制施工质量。本文以某工程为例,详细介绍埋地式油罐内贴钢板的施工技术。

  该工程为地下矩形钢筋混凝土内贴壁储罐,油罐单座容积约为3300m3,内设两道隔墙,每个罐室净尺寸为长24m、宽12m、高4m;罐体基础、侧墙及顶板均采用钢筋混凝土结构,罐体壁板均采用内贴钢板,材质为Q235-B,其中底板厚度为8mm,顶板及侧板厚度为14mm,底板与预埋件焊接固定,壁板及顶板焊接锚钩与混凝土连接。罐体钢材结构油罐内壁采用036-1/2耐油非导静电防腐涂料防腐,油罐底板外壁采用环氧富锌底漆涂料防腐。

  油罐施工焊接量大、板材薄,壁板焊接易变形,焊接质量要求高,防渗漏要求高、防腐要求高。内壁钢板在预制场拼板焊接完成后面积达12m×4m,单片重量约为5.5吨,起重吊装难度高、拼装精度要求高。

  施工准备→钢材进场验收→钢材打坡口喷丸除锈→钢材涂装→钢材运输→基础验收→罐底板铺设→罐底焊接、焊缝检测、真空试漏→罐壁板组焊→罐壁板焊缝检测→罐壁板锚栓焊接安装→罐壁板起立就位→罐壁板内部支撑加固→罐顶搭设铺装平面系→罐顶板铺设安装→罐顶板焊接→附件安装→充气试验→检查验收

  (1)底板预制前应绘制排板图,排板尺寸应结合现场位置及进场钢板尺寸确定。相临搭接焊缝距离不小于300mm;(2)底板下料尺寸控制长度为±2mm,宽度为±2mm,对角线mm,下料后上现场组焊;(3)底板之间搭接间隙≤1mm,搭接接头宽度60mm,允许偏差为±5mm,。搭接接头形式如图1。罐底板组装完成,局部凹凸变形量用2m靠尺加塞尺检查,深度不应大于变形长度的1%且不大于15mm;(4)底板铺设从低点至高点依次铺装,由罐头端向罐尾端依次铺设底板;(5)在下一张底板铺设前应保证前一块底板搭接位置间断焊施焊完毕,搭接缝位置应无间隙;(6)为了保证壁板起立位置的平面,两侧底板边缘部分应由搭接焊接方式过渡为对接焊接方式;(7)底板铺装完成后搭设侧壁临时支撑结构(见图2),单侧临时支撑设置6道,每道临时支撑结构采用三角斜撑结构形式,結构杆件为L100*100*8角钢,临时支撑结构在侧壁板安装之前安装,6道临时支撑安装完成后需对与侧板相连的6道直立柱侧平面度进行复测,复测平面度控制在3mm范围内。

  (1)壁板预制在钢板加工场地内组拼后均采用埋弧自动焊焊接,形成4.5m×12m的分片;(2)在进行钢板放样时,应考虑钢板的切割余量。放样完毕并检查尺寸,应满足:板长大于等于10m时,长度偏差±2mm,宽度偏差±1.5mm,对角线mm,对角线)各层壁板的纵向焊缝均向同一方向错开,其间距宜≥300mm;(4)底层壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离≥300mm;(5)罐壁开孔需增设补强板,其外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离≥150mm;(6)将壁板半成品堆放在专用胎具上,以避免成形后的壁板在搬运过程中发生变形;(7)安装时先安装24米长度方向侧壁板,再安装罐头罐尾侧壁板;(8)罐壁板预制时,锚栓在地面完成焊接安装;(9)吊装方案确认。单片钢板重约5.5吨,采用90吨履带吊将侧壁分片依次吊装就位。用吊杠平衡梁吊装,吊装时分片侧壁设有4吊点起吊,吊点均布在临时支撑H型钢上,型钢规格为H350* 175*7*11mm,吊点处设有局部补强措施。分片吊装过程中,采用2台90吨履带吊分别位于罐头、罐尾两侧,此时吊车作业半径为28米,经过计算两台履带吊起吊能力满足吊装要求。侧壁板分片吊重示意图如图3;(10)各壁板的垂直度允许偏差,不应大于5mm;(11)壁板组装后,焊缝错边量不应大于1mm。罐壁的局部凹凸变形应平缓,不得有起伏剧烈,罐壁的局部凹凸变形量用1.5m靠尺加塞尺检查应不大于10mm;(12)组焊完毕后对每条焊缝进行抽真空试验,试验合格后焊接预埋锚栓,然后进行壁板起立就位;(13)罐体壁板吊装焊接完毕后,灌壁内采用φ48*3.5钢管制作满堂支撑架,用于下达工序施工。

  (1)顶板预制前根据实际进场钢板情况,按排板图进行排板,检查放样无误后方可下料;(2)顶板下料尺寸控制长度偏差±1.5mm,宽度偏差±1mm,对角线mm,下料后在现场组焊;(3)顶板安装前,应按图纸要求复核罐壁侧板尺寸,在罐室内部搭设临时支撑结构,临时支撑结构全部由脚手架组成,脚手架尺寸形成顶面铺装平面系,平面系坡度按照设计要求形成坡度,然后对铺装平面系平面度进行复核,平面系平面度要控制在5mm误差范围内,依次铺装顶板;(4)罐顶板组装完成后,用1.5m靠尺检查钢板局部凹凸变形量,深度≤10mm。

  根据施工图纸要求及施工现场实际情况,侧壁板对接焊缝现场采用埋弧自动焊,焊丝为Φ4,埋弧焊丝为H08A、焊剂为HJ431,其它角焊缝焊接采用二氧化碳气体保护焊+手工电弧焊,焊丝牌号ER50-6及THY-51B、焊条牌号J422。

  侧壁板对接焊缝现场采用埋弧自动焊,对接处打坡口,两块钢板之间间距8-10mm,如图4所示焊接,正面对接好并用码板码好,钢板背面贴陶瓷衬垫,然后进行CO2打底施焊,打底施焊结束进行第二层施焊,最后用埋弧焊进行盖面。待焊缝冷却后,去除反面陶瓷衬垫。

  4.2.1 罐体壁板与罐头、罐尾及底板之间的焊缝(侧板焊接顺序示意如图5)

  (1)利用工装材料对焊缝进行加强支撑,侧壁与罐头、罐尾角接焊缝每500mm设置一道加强支撑,侧壁与底板之间的加强支撑每2000mm设置1道;(2)先焊接侧壁与罐头、罐尾之间的立角焊缝1,焊角高度为14mm;(3)焊接侧壁板对接立焊缝2,焊前利用工装码板将焊缝码平加强;罐壁的对接焊如图6,应先焊纵向焊缝①,后焊横向焊缝②;(4)焊接侧壁与底板之间的角焊缝3,焊角高度为8mm;为便于侧壁角钢装焊,先将焊缝5向内侧焊接300mm;(5)焊接加强角钢焊缝4,焊角高度为8mm;(6)焊接罐头、罐尾壁板与底板之间的角焊缝5,焊角高度为8mm;装焊加强角钢焊。

  (1)底板铺设前边缘100mm处打磨干净,底板安装后在搭接焊缝上,沿24m方向设置码板,每2m设置1个,码板仅底侧与底板焊接;(2)侧壁对接焊缝、侧壁及头尾板与底板、加强角钢与壁板及底板焊缝焊接前先刨除3、4焊缝区域的定位焊;(3)按图示顺序依次焊接编号1、2的焊缝,焊角高度为8mm,两次焊接成型;(4)焊接焊缝3,利用工装槽钢对焊缝4区域其进行约束;(5)依次焊接焊缝3及焊缝4;(6)板焊接完成后,对其焊缝进行真空密性试验,试验线)顶板与壁板之间的内侧仰角焊缝采用边安装边焊接的方式进行,每安装完成一块顶板后将其与壁板之间的焊缝焊接完成,焊角高度为13mm;(2)所有顶板安装完成后按图8示意顺序依次进行焊接,焊角高度为14mm。

  (2)焊缝表观质量应符合以下规定:焊缝表面不得有气孔、裂纹、夹渣、弧坑和未焊满等质量缺陷。

  对接焊缝咬边深度≤0.5mm,咬边的连续长度≤100mm,焊缝咬边的总长度,小于等于该焊缝长度的10%。

  对接焊缝的余高(如图9):罐底焊缝的余高≤2mm,罐壁焊缝的余高纵向≤1.5mm。

  (4)对接壁板焊缝应从每条焊缝中任取整条焊缝长度20%进行UT超声波检测。

  UT检测不合格时,如缺陷的位置距离端部不足75mm时,应在该端部延伸300mm作补充检测,如延伸部位检测不合格,应继续延伸检测。

  油罐用气体进行试压,试压区应设置警戒线。升压时应缓慢,每升至规定试验压力的十分之一时,保压时间应不小于5分钟,对油泵间罐池封门板所有焊缝进行全面检查,直到升到试验压力,保压30分钟,并在该压力下对可见焊缝和连接部位等用肥皂液或其他检漏液检查,无泄漏(不起泡)为合格,试验完成后应填写相关试验记录。试压用压力表要由计量单位进行标定合格。

  此项埋地式油罐内贴钢板施工技术思路清晰,组织合理,流程相对简捷,临时加固、误差控制及质量保证措施稳妥可靠,并设有严格的质量检测环节,可保证其施工质量及过程的安全性。该项施工技术对类似工程施工具有一定的参考价值。

  [1] 《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》(GB50128-2005)[S].

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