双盘式浮顶油罐正装施工技术分析

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摘要：本文介绍了一种大型双盘式浮顶油罐正装施工技术，相较于其他传统施工方法，该技术采用内置脚手架正装施工工艺，操作简单、安全系数高、工程效益高同时符合能源与环保要求，可为类似大型双盘式浮顶油罐安装工程应用提供参考借鉴。

关键词：双盘式浮顶油罐；内置脚手架；正装施工技术

浮顶油罐是储存原油、汽油、柴油等介质的重要装置。在多年的工程实践中，各施工单位创造和总结出了多种浮顶油罐安装技术，其中水浮正装法就是其中之一，但是该技术可能会造成水污染，不符合环保要求[1]。在大型浮顶油罐中较为常用。本文根据多年的储罐施工经验，形成了一套先进、成熟的浮顶油罐正装施工技术，该技术相比其他方法具有成本低、进度快、易掌握、操作安全可靠等优势，具备明显的技术先进性和显著的社会经济效益。

1工程概况

山东烟淄输油管道华星输油站改扩建工程位于山东省东营市广饶县大王镇永和工业园区，共包含8座10万m3钢制外浮盘储罐，储罐设计储存温度为50℃，直径为80m，罐体高度为21.8m，单个罐体重量为1050t，属于大型储罐项目。浮顶油罐可划分为双盘式和单盘式两种，本项目采用双盘式浮顶油罐结构型式，双盘式浮顶油罐主要由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成，在浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置，原油、汽油、柴油等介质始终被内浮顶直接覆盖，从而减少挥发量。浮顶油罐的浮顶直接与大气接触，特有结构包括中央排水管、转动扶梯、浮顶立柱、自动通风阀等，双盘式浮顶原油罐结构示意见图1。

2正装施工技术特点

（1）壁板安装采用内脚手架正装法，在壁板环缝下方1m～1.2m处沿罐壁周向搭设内手架，作为上一层壁板的安装操作平台，然后在脚手架上进行上一层壁板纵缝、环缝的组焊，内设脚手架安装简单且易于操作，节省大量人工。（2）罐底板焊接利用自制的垫铁、卡具等，焊接顺序按照先焊接边缘板外侧300mm（其余部分待壁板与罐底之间大角缝焊完后再焊），接着焊接中幅板短缝，最后焊中幅板长缝，中幅板的点焊由中心向外的顺序对称进行，收缩缝不点焊，分区域进行焊接，严格按照焊接顺序施焊，解决了底板焊接导致的热变形问题。（3）壁板纵缝、环缝组焊时，利用自制各种卡具、模具、销子、龙门卡以及背杠等，调整壁板水平度、垂直度以及焊缝组对间隙，解决了弧形壁板因弧度偏差导致的无法组对、组对难、组对间隙以及错边偏差大，产生密封不严密、浮盘运行卡阻的问题。（4）浮盘顶板采用从中心向四周逐渐铺设的工艺，铺设同时进行顶板与桁架、环向隔板、径向隔板的划焊；顶板焊接从中心向四周先短缝后长缝的施工工艺，解决了因焊接热应力导致的板材变形、浮板顶板不平整、雨水无法顺畅排流，严重时影响浮盘水平度，上下运行不畅等问题。

3正装施工技术要点

大型双盘式浮顶油罐正装施工工艺流程见图2。正装图1双盘式浮顶原油罐结构示意施工工序主要由基础验收、罐底组装、壁板组装、浮盘施工以及附件安装五个步骤组成，现将各个安装步骤的主要注意事项进行总结说明。

3.1基础验收

罐底安装施工前首先要完成基础验收工作，根据GB50128-2014《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》中相关规定，油罐基础中心标高允许偏差为±20mm，环梁每10m弧长内任意两点的高差≤3.5mm，整个圆周平均标高计算≤6mm；沥青砂层表面凹凸度采用同心圆测点法测量各点标高，同一圆周上测点的测点标高与计算标高之差≤12mm，同心圆直径及测量点数要求见表1。

3.2罐底组装

（1）罐底组装之前，需要对底板涂刷防腐涂料，在每块底板边缘50mm范围内涂刷可焊性漆；（2）在中幅板上画出十字中心线及分区长条中幅板的位置，底板直径比罐底设计直径放大1.6‰，从而补偿焊接过程中产生的收缩量；（3）确定底板的焊接工艺参数：焊接电流约为150A，焊接电压约为24V，焊接速度约为35cm/min；（4）首先铺边缘板，边缘板对接缝焊接时要采取防变形措施（对接缝的外侧间隙与内侧间隙的比值约为0.5），再铺设中幅板中心线长条板，然后铺设中幅板，最后铺设号码板。中幅板焊接时先焊接短缝，再焊接长缝，中幅板的点焊由中心向外的顺序对称进行，收缩缝不点焊；（5）底板与壁板间的角缝应采取内外侧角缝同时交错同向对称分段退焊的方式，边缘板剩余对接缝及与中幅板连接的大圈收缩缝（龟甲缝）的焊接等到壁板与罐底的大角缝焊完后再进行组对焊接；（6）罐底焊接组装完成后，利用真空箱进行真空试漏，试验时的负压值应≥53kPa；（7）罐底焊接完成后的局部凹凸变形深度应≤变形长度的2%，同时≤50mm。

3.3壁板组装

（1）壁板安装采用内脚手架正装法，在壁板环缝下方1m～1.2m处沿罐壁周向搭设内手架，作为上一层壁板的安装操作平台，进行壁板纵缝、环缝的组焊；（2）在罐底板上按基准圆半径划出圆周线及第一节壁板每条立缝的位置线，再以组装圆周线为准，距离10cm（内侧）划出检查基准圆，并打上样铳眼，围板时对号入座；（3）进行第一圈壁板的组对安装，组对完成后用卡具调好间隙，打上卡码固定，再用销子打入卡具间调整椭圆度，椭圆度合格后用方形销打入壁板与罐基础圈梁间调整水平度，然后用临时斜撑调整壁板垂直度，调整合格后用卡具固定对口间隙，用防变形卡具点焊好，最后调整壁板的错边和间隙，垂直度用卡码调整好后安装E型板，在底部焊上托底焊，去掉壁板内侧与挡板之间的垫板进行立缝焊接；（4）第一圈立缝焊接完成后，分别进行第二节、第三节壁板安装，壁板内侧用背杠固定，然后进行环缝组焊，壁板内侧采用挂壁小车进行焊接施工；（5）第三节壁板安装完毕后，进行大角缝的焊接，在第一层壁板与底板间采用防变形支撑[2]，大角缝焊前防变形措施见图3。

3.4浮盘施工

浮盘施工在中幅板组焊完毕后展开施工，与壁板安装施工分两条线同时开展，浮盘施工工艺流程见图4。首先进行浮盘底板铺设，浮盘胎具采用水平度可调的专用胎具，胎具由罐底板中心向四周逐渐铺设，胎具安装完成后，需要对水平度进行调整，以保证浮盘底板处于同一水平面上，从而确保浮盘焊接的平整度；浮盘由中心向四周铺设，板与板之间的搭接宽度为3cm，排版时浮盘底板半径比设计值放大1/1000，从而可以补偿焊接收缩量。其次进行桁架、环向隔板、径向隔板号线，先从第四圈开始进行桁架、环向隔板、径向隔板两侧各50cm的底板焊接，焊接完成后进行真空试漏，焊接质量合格后再进行桁架、环向隔板、径向隔板组对焊接。最后对第四圈浮盘底板上下表面进行焊接，焊接完成后再进行一次真空试漏，按照第四圈的施工顺序由外向内逐圈进行组焊。桁架、环向隔板、径向隔板组对焊接完成后，从中心向四周逐渐铺设浮盘顶板，顶板焊接从中心向四周先短缝后长缝的施工工艺。浮盘顶板焊接完成后，需要进行浮盘气密试漏试验。

3.5附件安装

（1）盘梯安装。盘梯实行整体预制、整体安装，盘梯中心线水平投影应与轨道重合，两者的偏差应≤1cm。（2）接管安装。罐壁人孔与罐油料进出口开孔时，需要在开孔部位的上下两侧焊上两道加强弧板，弧板曲率应与罐体曲率一致，从而减少焊接时的变形量；接管的外伸长度偏差≤5mm，中心偏差≤5mm。（3）量油管和导向管安装。量油管和导向管在安装时的垂直度偏差应控制在管长的0.1%以内，且不得大于1cm。（4）密封装置安装。密封装置在安装过程中不得损伤，同时橡胶制品应注意防火。（5）加强圈和抗风圈安装。加强圈和抗风圈焊接时要采取反变形措施，加强圈、抗风圈与罐壁纵缝交叉处应将加强圈、抗风圈部位切割为弧形小孔避让焊缝，密封焊接，对接缝位置垫板尽量贴紧加强圈、抗风圈腹板。

4结语

本次安装为10万m3双盘式浮顶油罐。壁板安装计划工期30天，实际工期22天，定额预算总成本152.28万元，实际成本137.69万，节余率9.6%，节余额14.59万元。通过该技术的实践，积累油罐安装经验，增强了市场竞争力，为以后承担同类工程打下基础，取得了良好的社会效益。

参考文献：

[1]杨平.大型浮顶油罐水浮正装法探究[J].化工管理，2017（19）：162-163.

[2]段锡忠，张毅，谢兵，等.双盘式浮顶原油罐浮顶焊接变形控制新方法[J].天然气与石油，2012，30（5）：83-87.

作者：张松 单位：山西省安装集团股份有限公司