工程案例
業務范圍
鋼結構濕式儲氣柜安裝技術交底
發布時間：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、現場鋼平臺和氣柜組焊操作架（包括浮排鋼管）等設施。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、經緯儀、水準議、水壓泵和氣焊割具等。
3.現場作業準備及條件
(1) 對氣柜基礎的標高、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) 對氣柜半成品構件進行幾何尺寸復驗，同時還應檢查各類半成品材料的質量證明書，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) 現場組拼構件的鋼平臺，應搭設完成。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，以及一級電閘箱、二級箱和所需的電氣設備全部準備完畢。
三、勞動組織
組建一支專業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
底板鋪設前，應根據施工圖紙確定出底板的"十"字基準線，作好標記。根據底板排版圖，按照板的編號，底板從中心向四周鋪設。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坡度及焊接收縮的影響，底板制作及鋪設時其實際直徑尺寸應大于設計直徑80-120?。底板鋪設時使用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，可以直接在基礎上作業，采用兩個吊車配合鋪設，可以大大提高效率，而且還可以減少采用人工鋪設易產生的安全事故。
2) 底板焊接
底板輔設完畢后，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，區與區之間待各區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。待每個區域焊接完畢后，區與區之間焊縫方可焊接。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、外側點焊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整。兩塊壁板對口時，對口間隙采用卡碼進行調整，卡碼尺寸應根據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) 內外操作平臺安裝
第一層水槽壁板焊接完畢后，即可進行內外操作平臺的制作安裝。內操作平臺（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，管頂部搭設平臺并設置安全防護欄。
外操作平臺是沿水槽外壁均布焊接"U"形卡（其數量根據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，將水槽平臺鋪設在三角架上。外操作平臺距水槽壁板的環縫高度距離為1.2m左右。"U"形卡和三角架要準備2~3套，交替使用。
當內外操作平臺安裝完畢后，即可通過臨時上水管線向罐內充水，使罐內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沉降進行檢測，沉降值要符合規范的要求，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平齊，環縫間隙為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，進行環縫的焊接。環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口的防變形措施。
(2) 墊梁安裝
根據施工圖紙，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進行，即先安裝一塔下水封，然后依次向內組裝。
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導軌與菱形板組焊用的腳手架。
導軌組裝順序為從內向外進行，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導軌頂部返150?，孔洞尺寸以能穿過卡環橫銷為宜。
導軌平行度與徑向突出的調整及導軌的焊接。導軌吊裝就位后，應對導軌平行度與徑向突出進行調整。它關系到氣柜塔體能否順利升降，是重要的控制環節。
導軌平行度與徑向突出度的檢測應根據導軌選定的檢測點依次進行。檢測、調整后的平行度及徑向突出度的數據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(內側間斷焊，外側連續焊)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
導輪就位時應根據其所對應導軌的平行度和徑向突出度，來確定它的環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整。待三次升降試驗結束后，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。氣柜頂部的避雷網在組焊時要術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的承載能力。固而各塔升降試驗是一個關鍵性的施工工序。
1) 升降試驗前準備工作
向水槽內充水前，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，合格后再向水槽內充水；
水槽內所有雜物、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1.25倍)即可。根據各塔氣壓值確定風機型號，風機的型號及技術性能。
各塔氣壓值 表9.2-1
項目
一塔
二塔
三塔
四塔
五塔
設計氣壓值（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
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置"U"形差壓計。利用風機向罐內充氣使塔體徐徐上升，通過導輪運轉情況和借助兩個"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、導輪調整等)完成后，便可以進行第三次快速升降試驗(如無法實現快速上升時，可進行快速下降試驗)。
(9) 氣柜防腐
儲氣柜內的氣體和水槽內的水均有腐蝕性，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) 各塔內壁、下水封內外表面、上水封內表面、墊梁、立柱、頂架和頂板內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、質量標準
1.主要執行施工規范
(1) 《鋼制低壓濕式氣柜》；
(2) 《現場設備、工業管道焊接施工及驗收規港》；
(3) 《設計文件說明書》。
2.質量檢查要點
根據設計要求及《鋼制低壓濕式氣柜》HG20517-92的規定，15萬m?低壓濕式螺旋升降儲氣柜主要部位質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
用經緯儀檢測
3
水槽壁板垂直度
H/1000
吊線和尺或經緯儀檢查不少于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；水槽壁板組裝的內外操作平臺應做好安全防護；水槽充水后，罐內應備有救生設施。
(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的腳手架上所鋪設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；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。
(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常聯絡，以便及時處理出現的問題，防止安全事故發生。
(8) 進行塔體內防腐作業，要注意通風，并要派人經常監護以防油漆毒性過大，空氣流通不暢造成中毒現象。
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