大型油罐的施工技术要点

谢小波

【摘 要】油罐的制作与安装工艺大同小异，在实际安装过程中，还需要结合工程实际选择科学、经济、合理的施工工艺。本文以某大型油罐工程为例探讨了其施工技术要点。

【关键词】大型油罐；防腐；底板

一、工程概况

本工程为3台6000m3＼2台1000 m3＼2台100 m3＼1台50 m3拱顶钢制油罐，共计8台位于储油库区内。油罐本体材料为美标A283 Gr.C钢，固定顶为60×6肋板与δ=6mm钢板组成，壁板为8- 14mm厚钢板组成，底板中幅板与弓形边缘板由7 - 10mm厚钢板组成。6000m3油罐总高度为15498mm，其中壁板高为12691mm，内直径为25700mm，外直径为25850mm。全部采用弓形边缘板和条形中幅板；边缘板采用对接，中幅板采用搭接；罐壁采用对接结构。本工程罐的体积较大，提高焊接质量，控制焊接变形是关键，另整个储罐施工在混凝土罐内，通风和材料转运需采用特别措施，且罐体防腐工程质量要求高。

二、大型油罐的施工技术要点

（一）材料验收

工程所用材料的质量合格与否是决定工程质量好坏的关键，也是交工验收的主要内容之一。所以，材料验收是施工生产不可缺少的一个重要步骤。材料验收及管理主要包括以下几项内容：

1.资料检查

储罐所选用的材料（钢板、钢管及其它型钢）、附件、设备等必须具有相应的合格证明书。当无质量证明书或对质量证明书有疑问时，应進行复验，合格后方可使用。

2.外观检查

对储罐所用的钢板，严格按照规范标准API- 650 2012《压力容器用钢板》规定的相应要求进行验收，逐张进行外观检查，其表面质量、表面锈蚀减薄量，划痕深度等应符合API- 650 2012的有关规定。

3.焊接材料验收及保管

焊接材料应具有质量合格证，焊条质量合格证书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能，低氢型焊条还应包括熔敷金属的扩散氢含量。

（二）底板组装

本方案罐底焊缝为对接形式。

1.基础验收合格后，以基础中心和四个方位标记为基准，画十字中心线并标注角度0°、90°、180、°270°，按排版图进行罐底垫板放线；吊车在罐基础表面行走时要用平台钢板（δ=8mm）铺垫，防止对基础表面沥青砂的损怀。.

2.底板铺设的工序为：施工准备→罐底放线→罐底边缘板铺设→罐底边缘板组对→中间走廊板铺设→大板铺设→两侧走廊板铺设→小不规则板铺设→龟甲缝组对→大脚缝组对→收缩缝及剩余罐底焊缝组对。

3.边缘板铺设时，按0→90°、180→90°、0→270°、180→270°的方法进行定位铺设，以确保铺板的位置准确，也要保证组对间隙的内大外小的特点，边铺设边用组合卡具固定。

4.中幅板的铺设按从中心向外铺设的顺序先铺条形板。

5.小板与边缘板的组对待大角缝、收缩缝全部焊接完毕后，根据实际尺寸进行下料切割，然后组对点焊。

6.罐底板组对技术要求：

（1）边缘板间隙按内大外小的原则，即外侧间隙为6～8mm，内侧间隙为8～12mm；其底部与垫板要求紧贴，其间隙小于1mm；（2）中幅板与中幅板、中幅板与边缘板的对接间隙及垫板规格按图纸要求；（3）罐底板焊接完毕后，其局部凹凸度不大于50mm。

（三）罐壁组装

罐壁板厚度自下而上分别为δ=14、12、10、8、8、8、8、（A283 Gr.C），共计7圈，采用净料组对，无水正装法进行施工。

1.第一圈壁板组对前，按底圈壁板安装圆半径，在罐底板上划出圆周线及底圈每张壁板的安装位置线，并在安装圆内侧100mm画出检查圆线，并打样冲眼，做出标记，第一圈壁板围板前，边缘板对接焊缝外端300mm应打磨至与边缘板上表面平齐。

在壁板组对立缝前，安装好吊装方帽和立缝组对方帽。壁板的吊装用履带吊车进行，并使用平衡梁，防止吊装变形，壁板逐张组对。安装纵缝组对卡具，及方楔，以将壁板固定。整圈壁板全部组对后调整壁板立缝组对错边量，上口水平度及壁板的垂直度至符合设计和规范要求，并检查1m高处任意半径的偏差不超过±32mm。

第一圈壁板是控制整个油罐质量的关键点，直接影响储罐整体几何尺寸和施工质量，因此，必须严格控制第一圈壁板的水平度、垂直度、周长和椭圆度。相邻两壁板上口水平的允许偏差，不应大于2mm，在整个圆周上任意两点水平的允许偏差，不应大于6mm；第一圈壁板的垂直允许偏差，不大于3mm；纵向焊缝的错边量，不大于1.5mm。

整圈壁板调整合格后，应拆除卡具，安装弧板，进行立缝焊接，立缝焊接完毕后，进行上口水平度复测，调整合格后，进行第二节壁板安装。

由于第一圈壁板在大角缝和收缩缝焊接时，底部均要收缩，为保证第一圈壁板焊后垂直度符合要求，采用“预倾斜补偿”，即在围第一圈壁板时，预先使壁板向内倾斜6- 7mm，以抵消收缩，保证焊后垂直度。

2.第二圈壁板的安装

按排版图划出第二圈每块壁板立缝在底圈壁板上的安装位置线。安装背杠用以固定壁板，其间距宜为1.5m。壁板安装就位，并在背杠位置上垫上垫板，壁板立缝组装按照底圈壁板组装进行，壁板纵向、环向安装见下图。三至九带板的组装参照第二圈壁板的组装方法。

（四）拱顶安装

该油罐罐顶为球形拱顶，拱顶为网壳结构，网壳安装在顶圈壁板安装完成并报验合格后进行，油罐拱顶安装时，先安装油罐顶层壁板，再安装包边角钢，然后安装拱顶胎架和拱顶，最后安装拱顶附件。

1.包边角钢的组装

拱顶安装前先安装顶层壁板（见壁板安装），然后进行包边角钢的安装，安装尺寸及焊接严格按图纸要求进行。

2.蒙皮胎架制作

蒙皮胎架由2道环向构件、4道长径向构件、8道短径向构件和临时支柱等组成，环型构件、径向构件的节点安装理论线与蒙皮下表面吻合。任意环向与径向构件的连接节点在Z向（高度）允差为2mm，在X、Y向（水平）允差为15mm。胎架制作完毕后安装网杆和蒙皮。拱顶网架外购，蒙皮由中心向外对称组焊。

3.网杆的组装

网壳杆件采用不等边角钢∠125×80×8，组装时按照网壳安装说明书进行组装。

4.蒙皮的组装

蒙皮的组装按施工图和网架生产厂家提供的安装说明書进行。采用“人”字形排版方式，在安装前先进行排版。顶板任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm；单块顶板本身的拼接，可采用对接或搭接。顶板搭接宽度允许偏差为±5mm。

5.拱顶附件安装

在拱顶板上划出拱顶各附件的安装定位线。按安装定位线安装拱顶栏杆。按安装定位线安装透光孔、量油孔、液位计安装孔、温度计安装孔等。安装拱顶板三组防滑角钢踏步。

（五）防腐工艺

对于本次10000m3原油储罐的防腐施工采用厚重型长效防腐涂装体系，主要的施工要点如下：

1.喷砂前的钢材表面处理和喷砂。喷砂处理前首先目测确定钢材表面的锈蚀等级并做好记录。喷砂采用机械干法喷砂。作业应在天气晴好的情况下进行，空气湿度<70%。喷砂完毕钢材表面应达到Sa2.5级。采用照片或样块对照法进行检验；粗糙度达到40～80μm，用粗糙度检测量具进行测量。

2.无溶剂型防腐涂料一般属于快速固化类，凝胶时间1～2 h，必须现配现用，一般建议每次配漆在10 kg以内，根据现场环境条件添加固化剂，搅拌均匀后在规定时间内用完，使用完后必须及时用专用清洗剂清洗喷涂设备，以防涂料胶化堵塞枪管。

3.凝胶化特性受气候、温度、硬化剂含量、促进剂含量及添加物影响，改变操作配方前，宜以小量试验其胶化时间，以利于施工过程的控制。

4.每道涂层之间的施工间隔不低于2 h，保证上一道油漆的固化放热峰过后（或表干后）才进行下一道的涂装。

5.涂层配套体系中所用产品均为多组份漆，配漆比例严格按产品说明书中所示比例配制。使用前将该漆充分搅拌，按规定比例称量。现配现用，并在1 h内用完。涂装施工时环境温度应在10～30℃，空气湿度<80%。

6.水压试验后处理。罐体水压试验后，待水放净（10～15 d），检查内壁表面可能出现的锈点，将其打磨至金属本色，按涂装工艺补涂至所需厚度。此工序可确保涂膜成型后的完整性，杜绝局部破坏。

参考文献：

[1]牛莉.20000 m3浮顶油罐罐底防变形施工技术[J].油气田地面工程，2009年7期.

[2]孔凡华.高大砼薄壳穹顶结构油罐施工技术[J].国防交通工程与技术，2014年3期.