4万m3储罐正装法施工中的网壳施工工艺

庞 冠

中国成达工程有限公司，四川成都 610041

3 万m3以上的大型节点网格拱顶储罐的施工通常采用正装法[1-2]，从底部开始逐圈向上安装壁板。顶圈壁板的环梁安装好后在罐底拼装网壳，然后通过均布焊接在罐壁及环梁上的数组起吊装置将网壳提升至环梁上进行安装固定。通常为了防止边缘节点盘与罐壁和环梁相撞，边缘节点盘不安装，这容易导致网壳在安装及提升的过程中变形，较难控制网壳的圆度，由此需要增加一些辅助装置对网壳进行重心拉紧调整。

在内蒙古荣信化工有限公司年产40 万t 煤制乙二醇及30 万t 聚甲氧基二甲醚循环经济示范项目成品罐区装置3 台4 万m3三角形网格拱顶储罐施工中，采用半圆形临时边缘节点盘实现网壳在罐底的全部拼装。在网壳拼装的同时焊接组装罐顶环梁，在罐顶壁板及环梁上设置24 组悬挑提升架，将网壳整体提升到环梁上方，然后将半圆形临时边缘节点盘更换为正式节点盘，并安装支座就位。该施工工艺仅使用一台50 t 吊车进行材料倒运，网壳安装及提升过程安全可靠，操作简单灵活，从根本上避免了网壳提升过程与环梁的碰撞，具有较强的实用性和推广应用价值。

1 储罐及其网壳的特性

本项目中储罐内径48 000 mm，支撑网壳支座的环梁上表面距离罐底边缘板上表面25 814 mm，罐体共由12 圈壁板构成。其中顶圈壁板厚度8 mm，材质Q235B；底圈壁板厚度29 mm，材质Q345R；环梁（外径48 380 mm/内径47 660 mm）材质为Q345R，厚度14 mm。

储罐拱顶网壳为三角形网格，短程线杆系布置，板式节点体系。节点网壳为由11 圈节点杆件围成的同心圈梁构成的，杆件与杆件之间由一对上下圆形节点盘通过高强螺栓连接，每一圈节点盘数量均为6 的倍数。靠近拱顶节点盘的第一圈有6 对节点盘，按等差数列往下逐圈增加6 对节点盘，直至增加到第八圈的48 对节点盘，第九圈至第十一圈均为48 对节点盘。边缘节点盘连接支座，将整个网壳支撑在罐壁环梁上，见图1。整个网壳用到的材料见表1。

图1 网壳支撑于环梁上示意

表1 网壳材料

2 网壳安装技术措施

罐壁板垂直度验收合格后，顶圈壁板焊接环梁，保证环梁的水平度偏差不超过5 mm，环梁椭圆度直径偏差在30 mm 以内，同时在罐底板上组装三角形节点网壳。与边缘支腿连接的节点圆盘下边缘超过环梁内径80 ～100 mm，若在提升网壳前将此节点圆盘安装好，提升到顶部前节点圆盘会和环梁相撞，无法继续提升，网壳无法就位。为此单独采购制作了48 组临时边缘节点盘（半圆）。临时边缘节点盘的直径与正式的节点盘直径相同，厚度为14 mm。临时边缘节点盘与杆件的连接见图2。

图2 临时边缘节点盘与杆件的连接

（1）搭设基准面。由于罐下部DN600 的人孔中心距罐底板800 mm，为了在网壳组装过程中不挡住人孔，方便人员进出及材料倒运，以离罐底约400 mm 高度的水平面作为网壳安装的基准面，组成这个基准面的是焊接在罐壁上的48 组16 号工字钢，见图3。

图3 网壳支撑基准面

（2）控制网壳同心度。以储罐下部的人孔所在方位作为第一个临时边缘节点盘定位方位，其余临时边缘节点盘按相同的间距角度均布展开。每一个临时边缘节点盘下边缘中心与储罐内壁的径向水平距离控制在210 ～230 mm。第一圈杆件与临时边缘节点盘连接好后，用角钢做临时限位架，将角钢焊接在基准面上，用于限制网壳的径向滑移。

（3）逐圈搭设连接节点盘。从边缘开始，逐圈向内向上连接节点盘与杆件，高处的节点安装采用自制活动平台，活动平台高度随网壳高度变化而变化[3]。节点盘与杆件连接后，用螺栓带住即可，无需拧紧，便于安装时调整其他位置的杆件。

（4）螺栓拧紧。从拱顶节点开始，逐圈向下用电动工具拧紧螺栓，拧紧程度以将弹簧垫片压平为准。节点盘与杆件应贴紧，局部缝隙不超过1 mm。

（5）敷设网壳十字蒙皮[4]。为了在网壳就位后为顶板蒙皮敷设创造条件，敷设十字蒙皮板作为行走通道。

（6）搭设起吊装置。网壳节点杆件组装好后安装一圈临时吊装梁，吊装梁由弧形槽钢对扣拼焊而成[5]，拼接而成的环形吊装梁位于边缘节点盘内侧。将6 号角钢（L60×60×5）焊接在吊装梁与每一处临时节点盘所连接的杆件之间，用于支撑整个网壳，如图4所示。在临时吊装梁上均布设置24 个吊耳，然后在每一个吊耳对应的方位上确定悬臂吊架的位置。将悬臂吊架的支腿分别焊接在罐壁板外侧及环梁上，吊架横梁端部焊接吊耳，将起重量10 t 的电动葫芦挂钩挂在吊架吊耳上，进行倒链调试检查。

图4 临时吊装梁

（7）网壳整体提升。为便于控制网壳在提升过程中的姿态偏差，提升速度不高于5 m/h，提升过程中随时观察有无异常，临时吊装梁是否平稳，整个提升过程耗时约5.5 h。当临时吊装梁上表面略高于环梁上表面时，网壳停止整体提升，进行局部微调，控制临时吊装梁水平偏差在10 mm 之内。

（8）更换节点盘并安装支座。将临时边缘节点盘更换为正式的节点圆盘，并连接固定支座与节点圆盘，更换作业同时进行时至少间隔两个临时节点盘。更换作业完成后，将支座缓慢落在环梁上。由于吊装过程的偏心以及环梁本身与罐体的安装偏心，个别支座外边缘可能会超出环梁外边缘，此时需要使用千斤顶进行局部微调，将支座边缘顶回环梁边缘内，见图5。提升就位完成后的网壳见图6。

支座位置调整好后将支座焊接在环梁上，最后彻底割开支撑角钢与节点盘杆件的连接，将临时吊装梁落下至罐底，分拆后移出罐外供下一台罐的网壳吊装使用。

图5 支座局部调整

图6 网壳安装完成

3 结束语

本项目采用临时节点盘从根本上避免了网壳在提升过程中与罐顶环梁相撞，罐顶环梁焊接和罐底网壳拼装可同时进行，具有效率高、操作简便、安装成本低等优点，该网壳施工工艺可在同类大型储罐正装法施工中推广应用。