密闭空间下的内罐酸洗施工工法

王 川 严文荣 王 丹 刘建俊 李新茂 琚琳琳

中建安装集团有限公司 江苏南京 210046

传统的酸洗钝化都是在专用场地进行作业处理，其施工环境好，通风、无高空作业，对人体无毒害，且酸洗的质量有保证。随着国内储罐技术的迅速发展，罐壁采用不锈钢材料，这就要求酸洗施工必须在密闭空间内完成焊缝的酸洗钝化。以前，在不锈钢罐内进行酸洗作业时，人们常常选择整体旋转喷淋酸洗方法。但种方式虽然可减少人工工作量，但酸洗时，罐内酸雾浓度高、作业及质检人员施工环境差，安全风险高、且易存在局部清洗质量不达标的问题。密闭空间下的内罐酸洗施工方法是通过自主研发浮筏式操作平台，依靠罐内水的浮力让操作平台浮于水面，利用划桨灵活移动，人员通过浮筏操作平台站立施工，通过储罐水位下降完成垂直方向酸洗作业。

1 工法特点

1.1 相比罐内整体旋喷酸洗更简便

密闭空间下的内罐酸洗利用浮筏式操作平台酸洗施工工法与储罐排水同步进行，解决储罐排水和酸洗无法同步施工的工序特点。在内罐充水前，在罐底将浮筏式操作平台制作完成，用绳索系挂在爬梯顶部，待储罐充水试验完成后，放水过程中人员通过爬梯到浮筏式操作平台上，用酸洗膏、钢丝刷等进行酸洗，浮筏式操作平台从组装到使用更简便。

1.2 浮筏式操作平台操作更灵活

传统采用旋喷装置整体酸洗施工方法对局部处理无法精准操作，密闭空间下的内罐酸洗利用浮筏式操作平台酸洗施工灵活方便，作业人员用划桨即可以灵活移动，对局部污染严重部位方便特殊处理。

1.3 提高内罐酸洗质量

传统采用旋喷装置进行酸洗，酸洗过程人员无法清楚观察到焊缝位置的酸洗质量，顶部酸洗后管理人员也不方便检查。内罐酸洗利用浮筏式操作平台随储罐放水过程进行，作业人员在水平位置进行酸洗作业，对焊缝观察清楚，结构致密、性质稳定的不锈钢氧化皮可直接手工除掉，同时对局部污染严重部位重点清洗，酸洗整体质量更有保障，管理人员检查方便。

1.4 相比罐内整体旋喷酸洗缩短工期

传统采用旋喷装置整体酸洗施工方法需在充水试验完成后单独进行，密闭空间下的内罐酸洗利用浮筏式操作平台酸洗施工工法与储罐试水同步进行，解决储罐放水和酸洗无法同步施工的工序特点，内罐在放水过程中进行酸洗，有效缩短储罐放水和酸洗废液处理的工期，单台罐酸洗进度可提前约10d。

1.5 降本增效

传统酸洗工艺是储罐试水完成后，进行整体旋喷酸洗，需先将罐内水完全抽出，从罐顶中心开洞安装旋喷装置，利用旋喷装置进行整体酸洗，酸洗完成后再将罐内废酸液收集清理，工序繁琐，整体工期长。利用浮筏式操作平台在储罐放水过程中进行酸洗，平台搭设简单，酸洗和储罐放水同时进行，酸洗废液和储罐放水一起清理，减少一道清理工序，达到降本增效目的。

2 工艺流程及操作要点

工艺流程见图1。

图1 工艺流程图

2.1 浮筏式操作平台制作

浮伐式酸洗工装是由四个浮胎、一个不锈钢操作筐栏及两个安全吸盘组成。在施工的过程中酸洗工作人员在安全操作平台内借助水压试验的水浮力实现高空及罐周围焊缝及母材表面的酸洗钝化。作业时，将橡胶安全吸盘吸附于罐壁之上，通过铁链与作业平台实现连接保证安全。用划桨灵活移动，实现水平方向酸洗作业，通过水位下降完成垂直方向酸洗作业。

悬浮装置采用4 个空心橡胶密封装置，每个空心体积0.2m3即可满足使用安全。

储罐充水试验前，在罐底将悬浮装置组装完成，在悬浮装置上搭设木板操作平台，再安装1.5m 高防护栏杆，经验收合格后开始储罐充水试验。浮筏式操作平台实物图见图2。

图2 浮筏式操作平台实物图

2.2 罐内酸洗施工

酸洗膏调制。酸洗膏根据产品说明书要求，使用前通过摇晃、搅拌等措施，调制均匀后方可使用。如调制完的酸洗膏一次未全部使用，应将剩余部分密封保存好，再次使用前重新调制均匀。

罐壁酸洗。酸洗前及酸洗后均应进行水质检测，检测合格方可充水及放水。储罐充水试验结束后，向外排水，在排水过程利用浮筏式操作平台即可进行酸洗作业，作业人员先用钢丝刷、棉纱等将焊缝表面清理完成，涂刷酸洗膏，根据酸洗膏产品说明书及规范要求，达到要求的时间后，用清水将酸洗膏清洗干净，针对局部污染严重处可再单独进行清理，确保酸洗质量。酸洗完成后查看表面酸洗质量，检测酸洗位置的pH 值，pH 值呈现中性为合格。

罐底酸洗。待罐壁全部酸洗完成后，一边清理罐底积水一边用清水冲洗污泥，将罐底污泥及积水清理干净，再进行罐底酸洗。

3 材料与机具设备

密闭空间下内罐酸洗主要采用酸洗膏、清水等材料。机具设备见表1。

表1 机具设备一览表

4 质量控制

4.1 施工操作控制

施工操作者必须具有相应的操作技能，参与酸洗作业的人员必须经过技术人员现场交底。施工操作中，坚持“三检”制度，即自检、互检、专检，坚持样板制；牢固树立上道工序为下道工序服务和下道工序是用户的思想，坚持做到不合格的工序不开工。根据酸洗膏使用说明及现场环境温度等，达到时间后再用清水冲洗，经过管理人员验收合格后方可继续储罐放水。

4.2 酸洗质量控制

酸洗质量控制点见表2。

表2 质量控制点一览表

5 安全措施

针对项目实际施工作业涉及到的各项安全隐患，结合业主方对施工现场安全管理的要求，确定项目安全控制要点及措施见表3。

表3 安全控制要点及措施

6 环保措施

本工程共识别出以下重要环境因素，见表4。

根据所选的酸洗膏成分，选择合适的碱性材料（本次选用消石灰）进行中和处理，根据酸洗膏使用量，调配相应数量消石灰，每隔半小时将消石灰溶液沿罐壁周围倒至水中，用潜水泵进行搅拌，待沉淀静止12h 后，用pH 试纸检测，pH 值在6～9 之间，进行水质检测，水质检测合格后方可排放至市政污水管网。现场实测pH 值在7～8 之间。

所有酸洗废液处理均做好记录。酸洗废液存放区地面硬化隔离，防止废酸液渗入土地。

7 效益分析

经济效益：采用浮筏式操作平台进行内罐酸洗可以和储罐放水同时进行，相比采用整体旋喷装置缩短工期10d；（整体旋喷装置酸洗法）单台储罐酸洗投入10 名工人进行罐内积水清理，工期2d，旋喷装置安装、调试投入5 名工人，工期5d，25t 吊车1 个台班。采用浮筏式操作平台投入2 名工人，实际酸洗时间5 天。节约人工、机械费=（10×2+5×5- 2×5）×500+1500=19000 元。

社会效益:成果的应用获得业主、监理及其他单位的一致好评提升企业品牌知名度，同时为密闭空间下的类似施工提供技术支撑。