料仓施工方案

戈红学 陈栋

摘要：苏州高新污水处理有限公司第二污水厂污泥料仓项目安装工程是苏州苏净大禹环保设备有限公司所承揽的项目，其设施的设计、采购和施工都由本公司组织进行。

中图分类号：TU71文献标识码： A

工程概况

苏州高新污水处理有限公司第二污水厂污泥料仓项目安装工程是苏州苏净大禹环保设备有限公司所承揽的项目，其设施的设计、采购和施工都由本公司组织进行。工程建设地点在苏州高新污水处理有限公司第二污水厂内，碳钢料仓1台，材质是Q235A，位号为D10001。

料仓尺寸为Ø5000×7000mm，每台料仓净重5723Kg，有效容积100M3。

施工方法

由于料仓的尺寸较大，预制工作量及占用的工作场地均较大，而施工现场组装场地狭小，无法进行整体制作，因此，施工时采取分段预制，现场地面组装成二段，首先将料仓底部、筒体板在地面拼装成整体吊装到钢架平台上就位；再将料仓顶盖带另外一部分筒体板在地面拼装成整体，然后利用大吊车最后将两段在框架上拼装组焊成整体。

主要施工难点

料仓的容积、直径大，重量重，吊装易变形。

料仓座落在钢架平台，其卸料口在钢架支撑腿内，吊装时必须采用大型吊车才能满足吊装能力的要求。

料仓主体材质全部为碳钢，焊接要求高，技术难度大，成品保护难度大。

料仓的内表面积很大，而由于操作工艺需要，料仓内表面必须进行打磨和抛光处理。

料仓制作施工程序

施工技术要求

料仓地面预制

施工准备

施工人员经过培训合格、特殊工种持证上岗。

熟悉料仓制作图，并进行图纸会审及设计交底，编制料仓施工方案，绘制排版图，制定焊接工艺评定，以及材料供货计划。

鉴于现场预制工作量大，工期短，计划在现场预制区域铺设设置一个地面拼装组焊场地（水泥场地），面积为11*8m，卷板机等其它设备也布置在现场预制场地。

准备好施工工具，制作足够的胀圈、吊装架、胎具等，并分别见下图。

筒体板瓜片托架：

吊装架：由于吊装架倒运频繁，吊装采用一字平衡梁，减少吊装对已组焊完好料仓段、筒节产生变形。

准备施工措施用料，制作足够的工卡具和安装用平、斜垫铁。

材料验收和管理

板材、零部件及焊接材料符合设计图纸要求，并具有制造厂的出厂合格证。

板材表面清洁，没有裂纹和氧化夹杂物；板材表面麻点、凹陷、碰伤、擦伤、轧辊压痕，其深度不超过板材厚度允许负偏差。

预制

根据设计图纸及提供材料的几何尺寸，绘制排版图，且符合下列要求：

相邻筒节的纵焊缝与筒体及底座圈的拼接焊缝之间的距离不得小于100m。

排版时要结构合理，并考虑材料焊缝收缩量，尺寸准确。

料仓碳钢下料方法采用机械加工或气割机加工。切割时碳钢放置于专用的平托架上，以保证被加工板不倾斜，不晃动，减少下料误差。顶盖、筒体、仓底及其它预制件的下料根据设计图样、排版图进行，考虑板材组对间隙和焊缝收缩量。

顶盖板、底板的下料尺寸的允许偏差应符合下表的规定

筒体、仓裙板的尺寸偏差符合下表的规定：

坡口加工

坡口加工釆用经济、方便、高效，加工质量好的手动电刨，加工后的坡口表面平整光滑，且无毛刺和飞边，坡口形式按设计图样规范要求选用。筒体、仓裙板卷板滚圆前，板端先进行预弯压头，并用弦长不小于250mm的样板检查圆弧度，其间隙不得大于1.5mm。（见图）

滚圆采用卷板机卷制，用弦长为1.5m的样板检查，其间隙不得大于3mm。

滚圆检验

a底板，用弦长为1.5m的样板检查，其间隙不得大于3mm。

b筒体、仓裙板，用弦长为1.5m的样板检查，其间隙不得大于3mm。

料仓组对

料仓组对焊接前，应将坡口50mm范围内的污物、氧化层清除干净。

裙座的组对：按照排版图，将预制好的底座环组对成一体，检查合格后焊接环板对接焊缝，焊工对称焊接。注意焊接该焊缝采用小电流多层次焊接以免底座环变形。再将裙板围成筒并焊接纵缝后，焊接裙板与底座环对接角缝。安装上加强筋板。组装成型后，底座环与仓裙的垂直度偏差不大于底座环外径的1‰，且不大于5mm。

裙座组对示意图

筒体组对：在预制平台上先组对单节筒体，料仓单节筒体组对时，上口端面保持在同一平面上，板下端错口不大于1mm。纵缝对口时，错边量不大于板厚的1/10。

顶盖组对：先将顶盖第一带环板组对在一起，包边与筒体组对时，型钢伸出壁板的高度偏差不得大于4mm。组焊后安装顶盖龙骨及顶盖板，组对完成后进行顶盖开孔，安装所有的附件(包括吊耳、接管、人孔、)。且用吊车把顶盖翻身180º放在特制托架上，使其口朝上放置。

在料仓每节环板组对时，均要使用强力垫板使环缝吻合，确保环缝对口错边量符合下表的要求。

检查筒体直线度：通过中心线的水平和垂直成沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位拉Φ0.5mm的细钢线测量，测量的位置离纵焊缝的距离不小于100mm。

筒体的直线度符合下表的规定。

筒体长度L 允许偏差

L≤20000 2L‰且≤20

接管安装：接管法兰面、人孔法兰面应垂直于接管中心线。安装接管法兰应保证法兰面的水平或垂直（如有特殊要求按图样规定），其偏差均不得超过法兰外径的1%，且不大于3mm。

附件安装

接管安装：接管法兰面、人孔法兰面应垂直于接管中心线。安装接管法兰应保证法兰面的水平或垂直，其偏差均不得超过法兰外径的1%，且不大于3mm。各接管的安装位置允许偏差为2mm，伸出长度或高度允许偏差为5mm。

现场地面组装

按照料仓吊装顺序进行地面组装，每台料仓均在地面组装成二大段，分别吊车吊装到框架进行整体拼装。

仓筒体在组装之前，均应校验上、下对接口的周长及椭圆度，其误差均应符合规范要求，否则进行整圆处理。

基础验收

根据土建施工料仓基础交接资料，检查基础纵、横中心线、标高及沉降观测水准点。

基础的外形尺寸与地脚螺栓中心圆直径、间距及方位均符合施工图及安装要求。

安装

在现场按照要求组对成段后即可进行安装。首先吊装就位裙座与底板段，利用垫铁进行找正、找平。然后将料仓上部筒体与盖顶组合段吊装上去与裙座段对口，找正好垂直度、调整好对口间隙后进行焊接，最后安装。

料仓焊接

焊前准备

焊接前，应根据设计要求和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236的规定进行焊接工艺评定，并编制焊接工艺卡。

焊工按《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236的规定进行考试，考试合格后考验上岗作业。

施工前应对各零部件的主要结构尺寸、坡口尺寸、坡口表面及坡口尺寸及形式应满足设计和焊接作业指导书的规定。

施工环境

下列环境条件下不能进行焊接，若要焊接必须搭设防风挡雨棚。

雨、雪天气

空气相对湿度>80%

作业区风速大于2m/s

施焊

焊接方法的选用

基于对焊接性能的综合考虑，并结合我公司类似工程的成功施工经验，为确保料仓的焊接质量，我们决定在料仓焊接过程中采用熔化极半自动氩弧焊（GMAW）。

焊接操作要求

焊接前在试板上试焊，当确认无气孔后，再进行正式焊接。

在保证焊缝熔透和熔合良好的条件下，应在焊接工艺规程允许范围内尽量采用大电流，快速施焊，焊丝的横向摆动幅度不宜超过其直径的三倍。

焊接过程中，焊层间的氧化膜、过高焊肉及其它焊接缺陷须清除，对需清根的双面焊或进行封底焊的焊缝，采用机械法清焊根。

在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数，焊接工艺参数宜在下列范围内选用。

熔化极半自动氩弧焊焊接工艺参数

焊制过程中防变形措施

筒体、锥体焊接时，先焊纵缝，后焊环缝，焊接环缝时，焊工应均匀对称分布，沿一个方向分段退焊，并连续焊完；

焊接顶盖时，先焊径向，后焊环缝，焊接径向焊缝时，焊工应均匀分布对称隔缝由中心向外分段退焊；焊接环缝与焊接筒体环焊缝相同。

焊件焊接前宜进行刚性固定或采取反变形方向，并留有收缩余量。

焊接质量控制

焊工必须经过培训，考试合格后才能上岗作业。

焊接设备完好，焊接材料具有合格证及质量证明书。

及时、严格、认真检验焊缝质量，对不合格的焊缝及时返修，对不合格的焊工再培训。

质量检查

焊缝表面检查

焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、飞溅、凹陷物等。其咬边深度不大于0.5mm，且长度小于等于焊缝全长的10%，且小于100。

无损检测

根据设计要求，仓体对接焊缝按JB/T4730-2005进行射线检测，检测比例不小于15%，其中至少50%位于纵环焊缝交叉处，合格级别为III级。

焊缝返修

焊缝返修采用经过评定的工艺，同一部位的返修不超过两次，如超过两次，则编制返修方案并经焊接技术负责人批准后实施。

料仓脱脂及气密性试验

脱脂

打磨：在焊缝检验合格后应及时用角向磨光机对料仓内壁焊缝进行打磨，焊缝内表面打磨与母材平齐。

料仓在预制厂及地面组装后，及时用金属洗涤剂对料仓进行脱脂处理，处理后及时用大量的纯净水对料仓表面清洗，直至呈中性，清洗结束后用干燥无油的压缩空气吹干表面。

料仓气密性试验

料仓安装完毕，检验合格后，对料仓进行气密性试验。

料顶盖部接管安装压力表，料仓其它接口及人孔封闭。

开动风机向料仓内部充气，缓慢升压到试验压力，试验压力为0.0045Mpa，稳压保持30min，向焊缝位置涂刷中性肥皂水。

观察料仓有无异常变形、泄漏，压力不降为合格。

试验结束后拆除试验装置。

参考资料

《立式圆筒形钢制和铝制料仓设计规范》SH 3078-1996

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；

上海市政工程设计研究总院设计的料仓施工图。