一、儲罐建造倒裝法施工
隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高,能源消耗急劇增長,石油和成品油的需求劇增。目前我國已變成石油大國,石油已成為重要的戰略物資,它直接關系到我國的經濟發展、社會穩定和,增加原油儲備迫在眉睫,因此,我國大型儲罐的施工建設也進入了一個新的高速發展期。
儲罐有很多種類,按其形狀可分為立式、臥式和球形儲罐;按容積分為大型和小型儲罐。大型儲罐是指公稱容積為100~30000m³平底、固定頂儲罐和公稱容積為10000m³以上浮頂儲罐;小型儲罐大多是公稱容積小于100m³的儲罐,一般為臥式的小型容器。在各類大型儲罐中,絕大多數是建在地上的,用于儲運原油、成品油、液態化工產品及水等其它液體的立式圓筒形鋼制儲罐。立式圓筒形鋼制儲罐由罐底、罐壁和罐頂及附件等部分構成,按罐頂的結構可分為:無力矩頂儲罐、拱頂儲罐、錐頂儲罐、浮頂儲罐和內浮頂儲罐等,其中以拱頂儲罐(包括內浮頂拱頂儲罐)和浮頂儲罐應用為廣泛,技術成熟。在以上的設備分類中,10000m³及其以下的儲罐在施工過程中普遍使用倒裝法施工,在10000m³以上的儲罐中一般使用是正裝法施工,使用倒裝法的施工的是相當少見的。
二、雙鋼低溫儲罐的安裝工藝
雙鋼低溫儲罐結構復雜,以某項目的2臺80000耐雙鋼LNG儲罐為例,來探索安裝工藝。該雙鋼儲罐容積80000m³,總重2576990kg。主體由外罐和內罐構成,外罐內徑60000mm,罐壁高度36500mm;內罐內徑58000mm,罐壁高度34320mm。另外還有承壓環、外罐拱頂、鋁吊頂、保冷系統和罐頂開孔接管等輔助結構。該類儲罐罐體高、直徑大、質量大、結構復雜、材料種類多,施工難度大、質量要求高,因此儲罐的安裝工藝要充分考慮這些特點,的安裝工藝是儲罐順利建成的前提。
本項目采用液壓頂升倒裝法組裝外罐、正裝法組裝內罐的施工工藝,先安裝外罐,后安裝內罐。外罐液壓頂升倒裝是按照先施工罐底邊緣板和中幅板,然后組裝頂圈罐壁板、承壓環和拱頂(包括鋁吊頂),再借助罐內安裝的液壓千斤頂作為提升動力,自上而下施工其余壁板,從而完成外罐主體組裝的儲罐倒裝施工方法。外罐壁應預留臨時大門,內罐材料由此門運人罐內,外罐安裝完成后正裝法組裝內罐,在內罐底邊緣板安裝完畢后,安裝第1圈壁板,第1圈壁板立縫焊接完畢后,在罐內安裝內掛臨時鋼平臺,在此作業面上進行第2圈壁板的安裝、組對和焊接。第1圈環縫焊接后,按照第1層作業面的要求在第2圈壁板上搭設第2層作業面,完成第3圈壁板的安裝、焊接。在第2圈環縫焊接完畢后,將第1層作業面的臨時鋼平臺拆除,在第3圈壁板上搭設下一層作業面,依此向上安裝各圈壁板。后安裝罐底保冷結構的同時,安裝內罐底中幅板。
該項目內罐體的罐底、罐壁材料為9%Ni鋼,內罐底板下面鋪設泡沫玻璃磚保冷材料,對低溫鋼和泡沫玻璃磚保冷材料需要做好防雨措施。因該類儲罐施工周期長,一般難以避開雨季施工,由于罐體高、直徑大,防雨措施很難采取。安裝工藝應選擇先安裝外罐、后安裝內罐,內罐在建成的外罐內施工,既不需采取防雨措施;又避免了雨、雪、風等不利天氣因素對內罐施工的影響。
1、外罐安裝
先正裝安裝上圈罐壁板;之后安裝承壓環、外罐拱頂和鋁吊頂;再采用液壓頂升倒裝安裝其余各圈罐壁板,避免了罐頂施工所需的大量架設工作和高空作業,風險降低。
外罐安裝順序:施工準備→基礎驗收→外罐罐底板鋪設、組焊→外罐頂圈壁板組焊→外罐壁承壓環與頂圈壁板組焊→罐內臨時支架安裝、分片安裝拱頂骨架→外罐頂板組焊及罐頂附件安裝→鋁吊頂組焊→液壓提升設備安裝→依次頂升安裝組焊剩余各圈壁板并同步安裝加強圈→外罐底圈壁板開設臨時大門→外罐罐底大角縫、收縮縫組焊→內罐充水試驗完成后外罐臨時大門封閉→外罐氣密試驗。
2、內罐安裝
內罐采用正裝法安裝,該安裝工藝成熟,,施工,自動焊可以充分應用,有利于提高焊接質量。
內罐安裝順序:罐底邊緣素混凝土鋪設*罐底邊緣保冷施工。罐底邊緣混凝土環梁施工*內罐底邊緣板鋪設、組焊一內罐第1圈壁板安裝組焊。內罐第2圈壁板安裝組焊*內罐壁板臨時大門開設一內罐其余壁板安裝組焊并同步安裝加強圈一罐底中心部分素混凝土鋪設、罐底中心部分保冷安裝、罐底中心部分干砂鋪設一罐底中幅板安裝組焊。罐內管線及附件安裝。內罐臨時大門封閉。內罐充水試驗。
3、安裝過程的關鍵點
外罐液壓頂升倒裝、內罐正裝安裝工藝的關鍵內容和要點包括:外罐液壓頂升設備的配置、外罐壁板安裝用脹圈的制作安裝、外罐臨時出入門的開設、內罐第1圈壁板的安裝及內罐臨時大門的開設、內罐大角縫的組對焊接、內罐臨時大門的封閉等。