乙烯装置储罐施工技术方案.docx

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乙烯装置储罐施工技术方案

编号：

FCC-TJE/方案-082

综合

重大

一般

天津100万吨/年乙烯及配套项目乙烯工程

100万吨/年乙烯装置储罐

施工技术方案

（REV0）

编制：

窦如九

审核：

刘学卿

批准：

许建林

中国石化集团第四建设公司

天津100万吨/年乙烯及配套工程乙烯项目部

2008年10月15日

1适用范围

本方案仅适用天津石化公司100万吨/年乙烯装置洗油罐（FB-218）、20%碱液储罐（FB201）、废碱液储罐（FB801）本体的预制、安装工作。

2编制依据

a）《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》（GB50128-2005）；

b）《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》（SH/T3530-2001）；

c）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）；

d）《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-1997）；

e）《钢制压力容器焊接工艺评定》（JB4708-2000）；

f）《钢制压力容器无损检测》（JB4730-2005）；

g）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；

h）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923-1988

i）《设备、管道及钢结构防腐统一规定》中石化津项设【2008】44号

j）《石油化工安全技术规程》（SH3505-1999）；

k）《石油化工工程建设交工技术文件规定》（SH3503-2007）；

l）其它相关施工规范；

m）工程设计图纸、技术文件及建设合同要求。

3工程概况

a）工程名称：

100万吨/年乙烯装置

b）建设单位：

中国石化集团天津石化公司

c）工作内容：

185m³洗油罐（FB-218）；

400m³20%碱液储罐（FB-201）；

2500m3废碱液储罐（FB-801）

d）主要工程量

100万吨/年乙烯装置的3台储罐由我公司进行预制、安装，罐本体预制工

作在乙烯装置内预制场内进行，现场采用抱杆提升、倒装法施工。

设备位号

物料名称

规格

数量

直径*高度*厚度（mm）

重量（Kg）

材质

FB-218

洗油罐

185M3

1

Φ6000*6608*6/8

13500

Q235B

FB-201

20%碱液储罐

400M3

1

Φ8800*7794*6/8

21850

Q235B

FB-801

废碱液储罐

2500M3

1

Φ16200*14407*6/8/10

81400

Q235B

4施工方法及施工工序

a）施工方法

全部采用常规施工方法：

抱杆提升，倒装法施工。

b）倒装法施工工序

5施工准备

5.1施工技术准备

a）对施工图进行图纸汇审，并做好详细记录，施工方案经业主批准且进行详细安全技术交底，施工记录表格齐全。

b）工程所用材料均要有合格的质量证明书。

若对材质合格证书或货物有疑问时需进行复验，无合格证的材料不得使用。

c）做好基础检查验收工作，基础应符合设计和规范要求，与土建专业进行验收中间交接工作。

d）预制加工前要根据图纸、材料规定及施工规范的要求绘制储罐排板图。

所有切割的专用钢板和罐顶支撑构件，在包装起运前按制造图注上标记。

5.2施工机具准备

按施工机具计划配备施工机械，并保证机具性能完好，机械运转记录随时填写。

5.3施工现场准备

施工场地应设置：

材料、半成品存放场地：

加工厂地、办公设施等。

场地应平整，道路应畅通，临时用水、临时用电线路应按要求敷设。

6储罐工厂化预制

6.1底板预制

罐底排版

a）底板预制前应绘制排板图，并应符合下列要求：

1）底板排版直径应比设计直径大0.1%～0.15%。

按罐底边缘板底外圆直径计算。

2）边缘板底宽度按设计图纸。

罐底由中幅板和边缘板组成，边缘板的径向宽度不得小于700mm，并应在圆周方向均匀布置，中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm。

与罐底边缘板连接的不规则中幅板最小尺寸，不得小于700mm。

3）底板任意相邻焊缝之间的距离应大于300mm。

b）罐底预制

1）主要是弓形边缘板和中幅边缘板的切割。

罐底中幅板和罐底边缘板采用净料预制技术，采用半自动火焰切割机切割。

2）弓形边缘板尺寸允许偏差：

测量部位

允许偏差（mm）

长度AB、CD

±2

对角线之差AD－BC

≤3

宽度AC、BD、EF

±2

3）弓形边缘板尺寸测量部位图：

c）罐底板除锈、防腐

下料切割后的底板局部凹凸度不得大于变形长度的1％，且不大于10mm，若超过此要求必须进行平整，对接缝处的坡口及上表面离坡口20mm范围进行除锈和氧化皮的清除，然后涂一层可焊接性涂料。

罐底板与基础接触的一面除边缘50mm外的部分应按设计要求进行防腐。

6.2壁板预制

a）壁板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求：

1）各圈壁板的纵向焊接宜向同一方向逐圈错开，相互错开的距离宜为板长的1/3，且不得小于300mm。

2）底圈壁板的纵向焊接缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离，不得小于200mm.。

3）壁板开孔接管或开孔接管外补强板外缘与罐纵向焊缝之间的距离，不得小于150mm；与罐环向焊缝之间的距离不得小于75mm。

b）壁板预制主要为板料检验、切割下料和滚圆三个过程。

在预制场进行，工艺流程如下：

c）壁板尺寸允许偏差

测量部位

允许偏差（mm）

板长≥10m

板长≤10m

宽度AC、BD、EF

±1

±1

长度AB、CD

±2

±1.5

对角线之差

AD－BC

≤3

≤2

直线度

AC、BD

≤1

≤1

AB、CD

≤1

≤1

d）壁板尺寸测量部位图：

e）壁板卷制后，应立置在平台上用样板检查，垂直方向上用直线样板检查，其间隙不得大于2mm，水平方向上用弧形样板检查，其间隙不得大于4mm。

f）成形后的卷板应放在事先制作好的、与罐体同曲率的胎具上，并将两边垫好、固定，以防变形或损坏。

6.3顶板预制

拱顶板预制前应绘制排版图，并应符合下列要求：

a）顶板任意相邻焊缝的间距，不得小于200mm。

b）拱顶的顶板下料后，在胎具上拼装成形，胎具制作成与顶板的拱形方向正好相反，然后将顶板放在胎具上，将加强筋焊在顶板上，焊好后脱胎，并用弧形板检查，间隙不得大于10mm。

6.4其它构件预制

弧形构件的加工用弧形板检查，其间隙不得大于2mm，放在平台上检查，其

a）翘曲变形不得超过构件长度得0.1％，且不得大于4mm。

b）热煨成型的构件，不得有过烧、变形现象，其厚度减薄量不得超过1mm。

c）预制件经检查合格后编号，应有清晰的标志。

标志采用油漆书写的办法，不得使用打钢印的办法，标记要做好记录。

7储罐安装

7.1基础验收

在罐体组装前结合土建交工文件资料，应对基础表面尺寸进行检查，并应符合下列要求：

a）基础中心坐标偏差应不大于20mm；标高偏差应不大于20mm。

b）罐壁处基础顶面的水平度：

环墙表面任意10m弧长应不超过6mm。

c）基础表面任意方向上不应有突起的棱角；从中心向周边拉线测量基础表面凹凸度超过20mm。

d）基础表面的杂物、废料应已经清理干净。

e）基础验收后，应在基础上按图纸的要求，划出纵横中心线及底板圆线，罐底中心应与基础中心重合。

7.2罐底板铺设与焊接

a）基础验收合格后，方可进行罐底铺设。

b）底板铺设前，应在基础上划出十字中心线，按排版图由中心向四周铺设中幅板和边缘板。

c）罐底板铺设顺序为：

先铺设中幅心板，中幅板铺设时应自中心向外，注意确保搭接量，然后铺设边缘板。

d）底板拼成整体，点焊定位，点焊长度30－50mm,间隔200－300mm，点焊顺序按以下焊接工艺执行。

e）底板焊接顺序

1）底板焊接应采用收缩变形最小的焊接顺序进行焊接；尽量确保罐底焊后趋于平整：

先焊接中幅板的短焊缝；焊接中幅板的长焊缝，由中心向外分段退焊；

焊接边缘板的对接焊缝，隔缝跳焊；罐体倒装完毕后，焊接底圈壁板与边缘板的环形角焊缝；最后焊接罐底中幅板和边缘板的搭接焊缝。

2）底板铺设焊接图：

（根据到货材料确定）

f）对罐底板的焊缝进行真空试漏，试验负压不小于5330Kp。

7.3罐壁第一带板组焊

注：

本节中的“第一带板”，指最高处的一圈板，其余类推。

a）在底板边缘板上，每隔3－4米安放一个高400mm的支墩，支敦找平后在支墩上划出罐体内直径组装圆周线，并在罐内壁组装圆周线上焊上角钢挡块，以便提升壁板就位协助找圆。

b）按照排版图标好的位置，对号吊装、组对最上带壁板，用卡具调整好焊缝间隙，点焊固定。

c）按焊接工艺的要求，进行罐壁纵焊缝的焊接。

7.4罐拱顶组装

a）在顶圈壁板检查合格后，安装包边角钢。

b）该工作完成后，进行外拱顶板的安装。

拱顶板的安装，按下列程序进行：

1）拱顶组装时，在轴线对称位置上，先组装四块预制拱顶板，调整后定位好，再组装其余拱顶板，并调整搭接宽度，搭接宽度允许偏差为±5mm。

先焊接拱顶板上部搭角焊缝，最后焊接拱顶内侧间断焊缝。

2）安装拱顶中心顶板，透光孔、人孔、平台及护栏等。

3）罐顶板所有接缝在上表面进行焊接，并为连续满角焊。

顶板焊接成形后，用弧形样板检查，间隙不得大于15mm。

7.5罐壁组装

a）拆除罐内的拱顶临时支架，清除罐内、罐顶上的垃圾，继续进行罐壁的组装焊接工作。

b）安装抱杆及涨圈。

安装位置应尽量靠近壁板内圆周。

（见下图）

间距200

c）安装抱杆、涨圈和拉杆、插板。

抱杆采用：

Φ219*8无缝钢管。

根据罐的大小使用抱杆的数量提升。

涨圈选用槽钢[22]。

序号

位号

倒链）

抱杆（Φ219*8）

1

FB-801

10个（10吨/个）

10根

2

FB-201

10个（5吨/个）

10根

3

FB-218

8个（5吨/个）

8根

d）开始组焊围板前，应先在壁板上标划腰缝组装线及其预报线。

e）用吊车将壁板吊至指定部位，边吊装壁板，边点焊立缝，立缝采用分段倒退焊，焊工均布分部。

f）安装围板活口调节装置和围板垂直限位挡板。

g）招集参与提升的全体人员，进行严密的组织和明确的分工，交待联系信号和各岗位操作要点及注意事项，然后参与人员方可进入岗位；指挥员组织各岗位负责人对罐内提升装置进行提升前的检查。

h）上述工作完毕后，即可进行以下提升工作

1）指挥员询问各岗位上岗和准备情况，各岗位准备完毕并作出回答后，指挥员即可在罐中心指挥台发出开始提升信号。

2）开始提升后，监测人员立即观测记录壁板提升情况，及时向指挥员汇报。

3）在提升罐体离底板100mm左右，进行各部位观察、检查。

提升过程中，随时调平，差异在50mm之内，围板周围外的壁板组装人员可根据情况用锤敲打围板与壁板的重叠处，一减少部分地方较大摩擦和卡涩现象。

当罐体提升至预定高度一般左右时，围板周围外壁的壁板组装人员，应打紧

4）外圆找圆角铁楔子，使围板下边缘靠上内圆限挡块，同时调节装置操作人员应收紧活口调节装置。

升到上部活时，上部活口调节装置也要适当地收紧。

5）当罐体提升到距围板上沿50mm时，暂停提升，在罐体与围板相切线上方焊紧固，调节用的短角铁卡具，焊接完毕，继续提升，并陆续由下向上插入长角铁卡具，待罐体陆续露出下圆周边时，角铁楔子应迅速打紧并靠好对接缝，将同时围板活口装置操作人员收紧活口，将围板活口收到预定位置，调整环缝错边量，当环缝组装质量符合要求后，指挥员统一下令点环腰缝，焊工側沿罐外环缝对称，同方向，均匀的点焊，同时切割组对活口立缝，经检查合格，卸下提升装置，拆除环缝组装卡具、活口调节装置。

i）立缝、环缝焊接时，先焊立缝，后焊横缝，罐内立、横焊缝电弧气刨清根后方可施焊。

j）根据设计要求对焊缝进行外观和无损探伤检查，不合格者应立即进行修补。

k）对罐壁进行找圆，测量周长、椭圆度、垂直度、水平度等几何尺寸。

组对错边量：

纵缝（采用手工焊接）δ≤10mm不应大于1mmδ>10mm小于0.1δ且不应大于1.5mm。

环缝（采用手工焊接）δ≤8mm不应大于1.5mm

δ>10mm小于0.2δ且不应大于2mm。

l）落下涨圈，并进行罐内、外临时焊点的处理、对罐壁损伤部分进行补焊打磨。

m）依据上列的有关程序循环进行，逐圈组装，直至将各圈壁板提升，组焊工作全部完成。

n）组装最后一带壁板时，对于预留出入口的一张板，也应同时组装，但两侧的纵焊缝不焊。

最后一带壁板组焊完毕后，用提升装置将整个外罐壁提升起，撤去罐壁下的临时支敦，重新将罐落下，预留出入口的周边予以加固。

o）拆除提升装置。

p）焊接壁板与底板间的环型丁字缝。

7.6罐顶附件安装

a）梯子平台应符合《钢结构工程质量施工及验收规范》GB50205-2001。

b）安装开孔接管，应保证和罐体轴线平行或垂直，接管法兰应保证水平或垂直，螺栓孔的分部应跨中。

7.7储罐的焊接施工

a）通用规定

1）参加施工的焊工应经考试合格，且取得上岗证，焊接的材料，位置方法应在考试合格的范围之内。

2）正式焊接之前，应具备合格的焊接工艺评定，焊接施工的材料、规格等且在焊评覆盖范围内。

3）焊接工程师根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺卡并贴在施工现场，用于指导焊工作业。

4）施工用的焊接机具设备应性能完好，经检查合格后投入运行。

5）焊接材料应按规定报验，合格入库保存、烘干、发放、回收。

其保存条件：

相对湿度≤60％；温度≥10℃，专人烘干、发放、回收。

6）当出现下列情况之一时，应采取有效的防护措施，方可进行施工焊接。

雨、雪天。

风速超过8m/s；相对湿度在90％以上

7）手工焊焊工应配置合格的焊条保温筒，焊条重复烘干的次数不应超过两次。

8）气体保护焊焊丝应防止生锈，焊接面应清理干净。

b）焊缝返修

1）经检查出现不合格的焊缝，应由焊接检查员明确标出返修的部位，并将缺陷的性质、程度详细告诉返修的焊工。

2）焊缝内部缺陷返修时，如动用碳弧气刨的应打磨后着色检查确认无缺陷后，再进行补焊

3）同一部位返修次数超过两次时，应由焊接工程师指定返修工艺，并在场指导返修工作。

c）及时做好气象和焊接记录。

d）罐底板的焊接

底板拼成整体点焊定位，点焊长度30～50mm，间隔300～500mm，点焊循序与焊接循序相同，罐底板焊接采用手工电弧焊接工艺。

底板焊接顺序

1）先焊接中幅板纵向搭接焊缝，焊工对称分部，由中心向两端外分段退焊，隔缝跳焊；

2）焊接边缘板的对接缝，焊工对称分部，隔缝跳焊；

3）罐体安装完毕后，焊接底圈板与边缘板的环形角焊缝

4）焊接中幅板环向之间长焊缝，焊工对称分部，由中心向外分段退焊

5）最后焊接罐底中幅板和边缘板的焊缝。

e）罐壁的焊接

罐壁焊接顺序

1）围板组装采用点焊固定，焊接间隙为2～3mm。

2）围板外側纵缝焊接；

3）罐体提升后，纵缝内侧分段退焊；

4）环缝应在上下两圈壁板的纵缝焊完后进行，采取分段退焊，焊工对称分部

5）底圈壁板与罐底边缘板之间的角焊缝焊接。

f）罐顶板的焊接

1）先焊内侧的断续焊缝，后焊外側的连续焊缝，焊工由储罐中心向外分段退焊

2）外側的连续焊缝应先焊环向短环缝，再焊径向长焊缝；

3）焊接顶板和承压圈间的环缝时，焊工应对称分部，并沿同一方向分段退焊，罐顶成型后，用弧形样板测量，间隙不大于15mm。

g）焊接工艺评定

评定编号

试件材质

焊接

方法

焊接

材料

焊材

规格

焊接电流

（A）

焊接电压

（V）

焊接速度

（cm/min）

0345WV-BV

Q235-B

SMAW

J427

Φ4.0

150~170

24~26

8~12

1390AW-BV

Q235B+20#

SMAW

J427

Φ3.2

Φ4.0

100~115

150~165

23~25

25~28

9~11

8~12

0237AWA-MV

20#

GTAW

SMAW

H08Mn2SiA

J427

Φ2.5

Φ3.2

90~100

100~112

18~20

24~26

4~6

7~10

h）对于现场焊接作业时，如风较大时（≥8米/min），需要采取挡风措施。

i）罐焊缝无损探伤及严密性试验

焊缝检验按照GB50128-2005的相关规定进行

1）罐底边缘板δ=12mm，每条对接焊缝的外端300㎜范围内进行射线探伤，罐底边缘板δ=8mm，每个焊工焊接的焊缝至少抽一条进行射线探伤。

射线探伤按JB4730—2005《压力容器无损检测》Ⅲ级合格

2）底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝和对接罐底的丁字焊缝的根部焊道焊完后，沿三个方向各200㎜范围内，进行渗透探伤，全部焊完后进行磁粉探伤。

合格标准为Ｉ级。

3）罐壁的焊缝，纵向焊缝每一焊工焊接的每种板厚，在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300㎜进行射线探伤，以后不计焊工人数，每种板厚在每30m焊缝及其尾数内的任意部位取300㎜进行射线探伤，探伤部位中的25%在丁字缝。

4）环向对接焊缝，每种板厚在最初3米焊缝的任意部位取300㎜进行射线探伤，以后每种板厚在每60米及其尾数内任意部位取300㎜进行射线探伤。

5）底圈壁板当厚度小于或等于10㎜时，应从每条纵向焊缝中任意取300㎜进行射线探伤，板厚大于10㎜小于或等于25㎜时，应从每纵向焊缝中取2个300㎜进行射线探伤，其中一个应靠近底板。

底圈罐壁与罐底的丁形接头的罐内角焊缝，当边缘板厚度大于或等于8㎜，且底圈壁板的厚度大于或等于16㎜，对罐内角缝进行渗透探伤或磁粉探伤，充水试验后用同样方法复验。

j）射线探伤按JB4730—2005《压力容器无损检测》Ⅲ级合格。

7.8储罐试验

a）罐底严密性试验

1）罐底严密性试验前应清除一切杂物，清除焊缝的铁锈，并进行外观检查。

2）采用真空法试漏，真空箱内真空度不低于53KPa，真空试漏检验不到的地方，采用渗透探伤方法检测。

b）充水试验

1）充水前，所有附件全部完工。

2）充水前，所有与严密性试验有关的焊缝均不得涂刷油漆。

3）试验用淡水，水温不低于5℃。

沉降观测，在罐下部设八个观测点，分别在充水前、充水1/4、充水1/2高、充水3/4高及最高液压应进行观测。

如在48小时无不均匀沉降，即可

放水。

4）基础不均匀沉降许可值应附合设计规定。

充、放水时要打开上部管口，放水口管径要和进气口管径一致。

5）充水试验要检查下列内容：

罐底严密性，罐壁强度及严密性，排水管的严密性，基础沉降观测。

c）固定顶的正、负压严密性试验强度试验

正压性试在罐内水位最高设计液位下1m，将所有的开孔封闭充水罐内压力达到试验压力后暂停充水，在罐顶表面及焊缝涂肥皂水，未发现气泡罐顶无异常现象为合格。

负压性试在罐内水位最高设计液位后，将所有的开孔封闭放水，罐内压力达到规定设计负压后暂停充水，观察罐顶和罐壁无异常现象为合格。

设备位号

物料名称

规格

数量

正压试验压力（Pa）

正压试验压力（Pa）

FB-218

洗油罐

185M3

1

2200

-1200

FB-201

20%碱液储罐

400M3

1

2200

-1200

FB-801

废碱液储罐

2500M3

1

2200

-1200

7.9交工验收

a）储罐交工验收证明书

b）材质证明书

c）焊缝射线探伤报告SH/T3503－J122－1/2

d）焊缝渗透探伤报告SH/T3503－J127

e）焊缝磁粉探伤报告SH/T3503－J126

f）储罐罐体组装检查记录SH/T3503－J320

g）储罐总体试验记录SH/T3503－J321

h）焊缝返修记录

i）储罐基础检查记录SH/T3503－J207－1/2

j）基础沉降观测记录SH/T3503－J209

k）竣工图

8施工质量保证措施

8.1质量目标

a）储罐安装工程合格率100%

b）储罐安装工程优良率100%

c）焊接一次合格率≥96%

8.2储罐质量控制点

序号

质量控制点

等级

检查内容

备注

1

焊工资格审查

A2

焊工资格证、合格位置

必查

2

材料质量证明文件检查及复验

A2

材料质量证明书

必查

3

基础交安

A2

基础复验记录

必查

罐底板防腐检查

A2

外观质量、漆膜厚度

必查

4

罐底及边缘板铺设检查

B

几何尺寸、组对质量

5

边缘板焊缝检查

B

焊缝外观质量

中幅板底层焊道检查

B

焊缝外观质量

6

罐底焊缝检验

B

焊缝外观质量

7

罐底真空试漏

B

焊缝有无渗漏情况

8

预制构件检验

B

几何尺寸、外观质量

9

第一节壁板安装检查

B

几何尺寸、组对质量

10

罐顶组焊检查

B

几何尺寸、焊缝外观质量

11

壁板组对检查

B

几何尺寸、组对质量

12

壁板焊缝检查

B

几何尺寸、焊缝外观质量

13

壁板焊缝无损检验

B

焊缝内在质量

大角焊缝检查

A2

焊缝外观质量

必查

14

附件安装检查

B

几何尺寸

15

罐总体检验

B

几何尺寸

16

罐内除锈检查

B

罐壁表面

17

内防腐检查

A2

外观质量、漆膜厚度

必查

18

罐充水试验

A2

罐体强度、负压检查

必查

19

沉降观测

B

基础沉降情况、沉降均匀度

20

补强板严密性试验

B

焊缝外观质量

21

加热器强度试验

B

加热器强度、焊缝渗漏

22

除锈、外防腐检查

B

外观质量、漆膜厚度

23

保温、隔热检查

B

外观

24

最终检查验收

A1

整体

必查

25

封孔隐蔽

A1

罐内

必查

8.3质量管理体系组织机构

FCC现场项目经理部由项目经理、项目总工程师和各职能部门组成，职能部门为四部、两站、一办，即工程部、技术部、经营部、财务部、供应部、质检站、安检站、综合办，各部设部门经理，按规定职责做好相应管理工作。

8.4质量保证措施

a）施工前要对施工人员认真进行技术交底，明确规范要求及技术标准。

b）所有施工作业人员必须有相应的上岗资格证书。

c）铆工人员在组对过程中必须严格执行施工工艺，控制组对间隙，绝不允许强力组对。

要运用好各种工装卡具，对于焊接变形较大的工件，必须采用加固方法进行固定。

d）由于板比较薄，电焊工在施焊过程中必须按照，不同的部位、不同的板厚，选用不同规格的焊条、采用不同的焊接