储罐倒装法施工过程中存在的问题及处理研究

2020-01-15陈杰青海油田地面集输工程公司甘肃酒泉736202

化工管理 2020年6期

陈杰（青海油田地面集输工程公司，甘肃酒泉736202）

储罐倒装法指在完成储罐底板的铺设与焊接后，依照自上而下的顺序依次完成顶层、各层与底层壁板及包边角钢的组装焊接。当前针对中小型储罐常采用倒装法电动葫芦提升施工方法，可有效降低高空作业带来的安全隐患，在节约施工成本的基础上提升作业效率，在储罐倒装施工过程中具备良好应用价值。

1 储罐倒装法施工的基本工艺流程分析

1.1 工程概况

以某中小型储罐安装工程为例，该工程计划建设容积为3000m3的拱顶罐，储罐总重量为132798kg，罐底重量为28000kg、罐顶重量为14614kg，底圈壁板重量为16956kg，直径为20m，壁板总高度为12m，每圈壁板高度为1.5m；罐壁板由上至下共分为8 圈，选取Q235-B 钢、08MnNiVR 钢两种材质的钢板作为罐壁板材料，在罐体外围加装有2道加强圈、抗风圈。

1.2 基本工艺流程

通常倒装法主要采用一套内抱杆提升，针对带顶储罐需在顶板上开孔，便于安装抱杆立柱。为控制施工质量、减少焊缝、加快安装进度，在该工程中采用内、外两套抱杆系统，利用外抱杆提升第一壁板和顶板，利用内抱杆完成后续起重。在完成储罐底板组装焊接后，需通过质量检查保障底部的平整度；随后依次完成第一圈壁板、罐顶板及其附件的装配与焊接；再次在罐体外部安装外抱杆提升系统，用于将第一圈壁板与顶板结构提升2m，为安装内抱杆立柱预留足够空间；接下来在罐内完成内抱杆的安装与调试，确保各立柱上的电动葫芦受力均匀，将受力转移至内抱杆系统中；最后拆除外抱杆，开始组装、焊接第二圈壁板，利用电动葫芦带动储罐整体上升，开始进行下一圈壁板的组装与焊接，直至全部完成。

2 储罐倒装法施工过程中存在的问题及其处理措施探讨

2.1 储罐底板焊接变形问题

在储罐底板焊接环节，由于底板焊缝数量较多、承重较大，因此在焊接过程中极易引发焊接变形问题，其质量控制要点体现在以下两个方面：

2.1.1合理调节焊接顺序

通常储罐底板与壁板的角焊缝处为最大承力位置，应着重选取罐底边缘板靠近边缘的300mm 部位加强对焊接工艺的把控，配合RT检测提高焊接质量[1]。为实现对焊缝收缩变形问题的有效补偿，需在底板下料环节依照设计直径的0.1%-0.15%进行底板尺寸的放大处理，并将边缘板与中幅板的收缩缝留待最后进行焊接，借此有效克服焊接变形问题。在焊接顺序的设计上，需先焊接中幅板，再焊接罐底边缘板对接焊缝靠近边缘的300mm 的部位，随后焊接底板与壁板连接处的角焊缝，接下来完成边缘板其他对接焊缝的焊接处理，最后进行边缘板与中幅板间收缩缝的焊接。

2.1.2选取适宜焊接工艺

首先是底板焊接环节，需结合具体焊接位置与构件进行焊接工艺的把控：其一是中幅板，可选取焊条电弧焊搭接焊接接头，依照先短、后长的原则完成焊缝焊接，并采用分段退焊法进行初层焊道的焊接处理；其二是边缘板，需选取对称施焊法进行对接焊缝的初层焊处理，采用分段退焊法进行边缘板与中幅板间收缩缝的焊接；其三是罐底板与壁板间的角焊缝，对此应安排多对焊工呈对称状均匀分布，沿罐内、外沿同向进行分段焊接，并采用分段退焊法进行初层焊道的焊接处理。其次是罐壁焊接环节，需依照先纵向、后环向的顺序完成焊缝的焊接处理，在完成相邻圈壁板纵向焊缝焊接处理的基础上，再完成壁板间环向焊缝的焊接，并保障多名焊工呈均匀分布，沿同向完成焊接处理。最后是运用自动焊接工艺时的工艺要点，通常在选用气电立焊工艺时，应依照由下而上的顺序进行焊缝焊接；在选用埋弧自动焊进行对接环焊缝的焊接处理时，需保障焊机呈均匀分布状态、沿同向施焊。

2.2 拉升过程中罐壁变形问题

由于储罐的罐壁较薄，在拉升过程中易受侧拉力影响造成变形问题，严重影响到施工质量，对此需做好组对与圆度控制。其一是在施工现场煨制角钢、槽钢，利用型钢对储罐进行加固处理，起到对拉升下沿的保护作用；其二是控制预制胀圈尺寸与罐壁板内径保持一致，保障提升装置沿储罐内圈呈均匀分布状态，且与罐壁呈接触良好状态，确保在提升过程中罐壁始终保持均匀受力；其三是在壁板组装环节，在提升上一圈壁板与罐体的基础上调节楔子，使壁板下部与限位挡板呈紧密贴合状态，限位挡板的圆直径等同于储罐内径，借此保障新安装壁板的内表面齐平；其四是针对壁板上部对接处进行处理，沿上圈壁板内壁与待安装壁板间焊接挡板进行限位，在壁板最后一圈纵缝组对时调节手拉葫芦进行拉紧，使壁板上部紧贴已安装壁板，利用限位挡板控制储罐圆度、提升安装效率与质量，克服罐壁变形问题[2]。

2.3 罐体倾斜问题

通常在采用倒装法进行中小型储罐安装施工时，诸如罐体提升高度较大、施工现场风速过大等均有可能引发罐体倾斜问题，对此可采用以下两项安全技术措施进行处理：

2.3.1调节壁板垂直度

在施工过程中可采用罐内用吊锤、罐外用吊锤与角尺分别围绕罐内、罐外调节壁板的垂直度，做好垂直度检查工作，防止在提升过程中产生罐体倾斜问题。

2.3.2合理采用抗风装置

采用铰链形式进行立柱上下接头处理，将套管和胀圈进行焊接，以此作为抗风装置，既便于安装和拆除，同时也可实现结构受力的均匀分担。在施工前需完成抗风装置的安装，利用销子将提升到位的套管销住，并且保障储罐容量与提升高度的均匀性。同时，还可以在罐壁处加装2块挡板进行焊接处理，确保挡板承受的重力超出吊点，并且在提升最后三圈时需确保挡板具备足够承重力，保障施工安全。此外，在立柱安装环节，需注重控制好立柱的垂直度，待罐体提升结束后或在提升过程中遇到大风停止施工时，需选取方销子插入到立柱与胀圈上的护瓦间隙内，使其正对胀圈处的两侧，确保抗风装置能够有效承载。

2.4 施工过程中的其他注意事项

需落实原材料质量检验工作，针对抱杆的材质、规格、型号、数目等进行严格核对，确保符合施工要求；应加强对吊点与抱杆、胀圈的检查，确保关键受力部位应满焊，杜绝存在焊接缺陷；针对外抱杆人字形立柱的垂直度进行检查，确保其与底板实现连接固定，并且内抱杆立柱于圆周均匀分布，设置斜撑与底板连接，使立柱间、立柱与中心柱连接构成整体，增强其抗风能力；确保倒链型号一致、限位灵敏，在提升过程中所有倒链实现同步匀速上升，并安排专人进行监督，防范出现倒链卡住等情况，保障施工质量。