水冷区储罐施工方案.docx
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水冷区储罐施工方案
第一章工程概况
塔河重质原油改制项目220万吨/年延迟焦化装置冷焦水部分需安装储罐共7台,均在现场组对焊接,其中V-604A、B和V-602储罐为拱顶式储罐,V-603A、B和V-601封头为椭圆形结构形式的,封头分片在制造厂进行压制,分片到现场组装;V-602储罐内设置一台水封罐,V-604A/B、V-603A/B储罐内每台设置一台无击水型加热器,加热器和水封罐均为外购成品,现场按照设备技术进行安装。
所有7台储罐的材质均为Q235,储罐壁板厚度为14~6mm。
储罐容积为2500m3一台,储罐容积为1000m3三台,储罐容积为100m3一台,储罐容积为300m3二台。
所有储罐的制作均执行《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GB50128-2005要求。
设备详见下表:
设备名称
设备位号
设备规格
设备材质
设备重量
封头形式
冷焦水沉降罐
0204-V-603A/B
Φ10000*13070*14/12/10
Q235B/C
65.212T
椭圆形
污油收集罐
0204-V-604A/B
Φ6600*9018*6
Q235B
13.26T
拱顶式
冷焦水缓冲罐
0204-V-601
Φ10000*13070*14/12/10
Q235B/C
60.131T
椭圆形
冷焦水储罐
0204-V-602
φ14000*16040*13/12/10/8/6
Q235B/C
66.57T
拱顶式
三泥罐
0204-V-0304
φ5000*5958
Q245B
8.8T
拱顶式
设备板材详图:
设备位号
层数板厚
0204-V-603A/B
0204-V-604A/B
0204-V-601
0204-V-602
0204-V-0304
罐底版
10mm
8mm
10mm
11mm
8mm
管
壁
板
1层
/
6mm
13mm
8mm
1、2层
14mm
/
14mm
/
2层
/
/
/
12mm
2-5层
/
6mm
/
/
3层
12mm
/
12mm
10mm
4层
12mm
/
12mm
8mm
5、6、7
10mm
/
10mm
/
5-9层
/
/
/
6mm
罐顶板
/
6mm
/
6mm
6mm
椭圆封头
18mm
/
18mm
/
/
中心顶板
/
6mm
/
/
/
1.1编制依据
1.1.1施工图纸(由洛阳石油化工工程公司设计的储罐图纸,图纸图号为:
70-503/01~04;70-504/01~02;70-501/01~04;70-502/01~02;70-505/01~02)
1.1.2国家现行的有关规范标准
《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》----------------GB50128-2005
《钢结构工程施工质量验收规范》--------------------------GB50205-2001
《石油化工钢储罐地基与基础施工及验收规范》---------------SH3528-2005
《钢制压力容器焊接规程》-------------------------------JB/T4709-2000
《承压设备无损检测》---------------------------------JB/T4730.2-2005
《钢制压力容器焊接工艺评定》-----------------------------JB4708-2000
《石油化工钢制塔容器现场组焊施工工艺标准》---------------SH3524-1999
《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》----------------GB50236-98
1.1.3延迟焦化施工组织设计
1.1.4公司质保体系文件
1.2工程概述
1.2.1工程名称:
中国石化股份公司塔河分公司重质原油改造项目
1.2.2建设地点:
新疆阿克苏地区库车县
1.2.3建设规模:
220万吨/年延迟焦化
1.2.4建设单位:
中国石化股份公司塔河分公司
1.2.5质量监督单位:
石油化工工程质量监督总站天津石化分站
1.2.6监理单位:
北京华夏化工工程监理有限公司
1.2.7EPC总承包单位:
中国石化集团洛阳石油化工工程公司
1.2.8分承包单位:
中国石化集团第五建设公司
1.3主要工作量
序号
项目名称
单台(T)
总重(T)
备注
1
冷焦水沉降罐
65
130
2台
2
污油收集罐
14
28
2台
3
冷焦水缓冲罐
68
68
1台
4
冷焦水储罐
68
68
1台
5
三泥罐
9
9
1台
8
合计
303
第二章施工组织部署
为保证塔河重质原油改造项目220万吨/年延迟焦化装置中的储罐施工能够保质保量完成,同时使各工序顺利进行。
我项目部将组建一支精干高效、团结协作的项目组管理队伍,同时集中分公司施工技术优势力量,合理进行人力资源和机具资源优化组合,实行员工待遇与所承担工程质量、安全、文明施工相结合,激励员工工作热情,高速、安全、优质完成延迟焦化装置7台罐的施工。
2.1组织机构图
2.2人员责任与权限
2.2.1项目经理职责
项目经理是企业法人在本项目上的全权代理人,对项目从开工到竣工验收的全过程管理,有以下职责:
a、负责项目部的全面工作,是安全和质量的第一责任人;
b、根据工程情况确定人员配备,制定规章制度,明确人员的分工和职责,组织项目部开展工作;
c、负责制定承建项目工程建设的管理总目标,阶段目标,进行目标分解,制定总体控制措施;
d、负责项目部日常施工生产的协调平衡,改善项目质量运行体系条件;负责对施工组织设计的审批;
e、负责对工程经济核算的全面监督管理,确保项目工程的经济效益。
2.2.2施工经理职责
a、协助项目经理搞好施工管理工作,是工程施工的具体组织者;
b、职工进行政策法规教育,做好职工思想工作,保证现场的管理;
c、负责工程的日常管理工作;负责各专业之间的协调、施工总体部署及管理;
d、负责施工计划的实施、检查、调整和监督。
2.2.3项目总工程师
a、协助项目经理工作,负责项目部的全面技术质量管理工作;
b、负责组织项目工程的图纸会审,质量计划的编制、发布及执行情况的评价工作;c、负责组织工程施工组织设计,施工方安技术措施的编制及审核;
d、负责对工程质量目标的控制与实施,并负责日常技术、质量体系的运行和监督检查;
e、负责组织定期和不定期质量检查,负责对重大质量事故的分析、处理和鉴定;负责组织技术交底,质量标准验收规范的交底;
f、负责项目工程交工文件的审核与归档。
2.2.4技术质量负责人:
编制作业指导书,施工工序检查验收,整理相应的技术管理、交工资料、负责现场技术管理;全面负责质量管理,确保不发生质量事故,进行现场质量检查验收,及时检查,填写相关记录;
2.2.5施工负责人
a、负责施工现场各工序的施工安排工作;
b、负责施工现场组织协调和施工衔接;
c、负责施工的日常调度工作,做好设备的合理调配;
d、负责施工各工序质量及安全管理工作。
2.2.6技术员
a、负责技术管理、图纸自审、编制施工技术方案和措施;
b、对施工中重点、关键工序进行控制,处理施工中的技术难题,并负责监督探伤工作等工作。
c、收集施工技术资料,进行各工序资料的报验;
d、对各班组进行技术交底工作,对日常各工序施工质量进行检查。
2.2.7质量部职责
a、负责现场施工质量和监督施工技术措施及标准规范的实施;
b、负责质量管理、落实项目部质量计划和检验及试验计划的实施;
c、进行全过程的质量控制、检查、检测和评定验收;
2.2.8安全员
a、负责该项目组的安全教育和安全防范工作;
b、负责施工现场安全管理,不定期进行安全检查,发现问题及时调整;
c、负责施工全过程HSE管理及考核。
2.3施工总体目标
质量目标:
严格按设计图纸、已批准的施工方案、图纸要求执行标准(《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》、《钢结构工程施工质量验收规范》)以及延迟焦化施工组织设计施工,自觉接受塔河分公司项目管理部、北京华夏监理及LPEC总包商的监督,各施工工序的合格率100%,创优质样板工程。
工期目标:
执行项目合同工期,确保在2010年05月01中交。
安全目标:
严格执行中石化塔河分公司的零宽容制度,要求所有参与该项目施工的人员做到“三不伤害”,杜绝违章作业,确保一个安全的施工环境。
现场管理目标:
加强现场文明施工,要求施工现场做到工完料尽场地清,施工现场机具、材料摆放整齐,场地无垃圾、所有标示清晰醒目,确保现场规范整洁,树立环境形象工程。
工程资料目标:
施工资料做到施工与资料同步,施工资料的真实性、数据准确,签字确认要求及时,报送的资料按照SH3503/SH3543和LPEC资料管理要求装订整齐规范,达到报验合格率100%。
工程管理目标:
按照项目总体施工计划根据人力资源和机械资源进行网络计划的细化,根据细化的网络计划严格控制施工控制点,优化人力和机械资源,加深预制深度,借鉴先进的施工技术,使各种预制件的预制准确更加精确,成型更加美观,严把质量关,加强安全管理,杜绝一切安全事故的发生。
技术管理目标:
在施工中,结合施工现场条件,根据施工工序及时的进行技术交底工作,对施工过程中存在的问题做到及时下发整改措施,并对结果进行评价,对施工图做到及时图纸审查,在施工之前尽可能的联系相关专业和部门解决图纸存在问题,确保技术为施工创造条件,对关键部位的施工要求文字资料和图像资料相对应,及时的收集和整理施工原始记录资料,并进行整理归档。
2.4施工阶段的划分
第一阶段:
施工准备、基础验收,材料验收。
时间为:
2009年9月25日~2009年9月31日
第二阶段:
储罐预制、底板铺设、组对焊接、顶板、壁板安装。
时间为:
2009年10月1日~2009年11月30日
第三阶段:
储罐附件安装、充水试验。
时间为:
2009年12月01日~2009年12月10日
第四阶段:
储罐防腐保温。
时间为:
2009年12月10日~2010年01月10日
2.5施工机具计划一览表
序号
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
滚板机
20×2000
台
1
2
汽车吊
25吨
台
1
3
卡车
8吨车厢长8米
台
1
4
卡车
1.5吨
台
1
5
晶闸管电焊机
400A
台
10
6
半自动切割机
台
2
7
电焊条烘干机
30㎏
台
1
8
磁座电钻
Ф40
台
1
9
手电钻
Ф12
台
2
10
角磨机
Ф180
台
10
11
角磨机
Ф100
台
10
12
手拉倒链
10吨
台
10
13
手拉倒链
1吨
台
2
14
千斤顶
蜗杆30吨
台
2
15
水准仪
台
1
16
涨圈
Ф10m
付
2
17
空压机
1m3
台
1
18
真空泵
54Kpa
台
2
19
管道泵
120m3/h
台
1
20
低压配电柜
台
2
2.6施工人力资源计划一览表
时间
工种
9月
10月
11月
12月
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
铆工
-
-
4
4
4
4
4
4
4
4
3
3
电焊工
-
-
5
10
10
10
10
10
10
4
4
4
气焊工
-
-
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
钳工
-
-
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
管工
-
-
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
起重工
-
-
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
电工
-
-
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
司机
-
-
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
普工
-
-
5
10
10
10
10
10
10
6
6
6
安全员
-
-
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
管理人员
-
-
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
合计
-
-
26
37
37
37
37
37
37
28
28
28
第三章罐体施工方案
3.1储罐基础验收
储罐基础的验收按照施工图(70-503/01~04;70-504/01~02;70-501/01~04;70-502/01~02;70-505/01~02)及《立式圆筒形钢制焊油罐施工及验收规范(GB50128-2005)》、《石油化工钢储罐地基与基础施工及验收规范(SH3528-2005)》的规定进行复查验收。
主要是对基础的标高、方位、基础表面的锥度及其平整度等外形尺寸进行验收。
基础中心标高允许偏差为土20mm。
环梁每10m弧长内任意两点的高差不得大于6mm,整个圆周长度内任意两点的高差不得大于12mm。
储罐基础的凸凹度进行测量,沥青砂层表面应平整,无贯穿裂纹等缺陷,采用拉细钢丝绳的方法检查凸凹度,在测量范围内测量点不应少于10点,凸凹度不得大于25mm。
3.2材料检验
储罐所用的材料和附件应具有质量合格证明书,并应满足相应标准和规范以及设计技术条件要求。
储罐用焊接材料(电焊条J427)应具有质量合格证明书,并满足设计技术条件的要求。
焊材的质量合格证书应包括熔覆金属的化学成分和机械性能。
在预制加工前,应检查钢材的规格尺寸、数量、材质等,并确认与材料合格证明书相符。
采用目视方法逐张进行钢板外观检查,不许有裂纹、气孔、重皮、结疤、夹渣、划伤、表面伤疤、损伤等缺陷,其质量应符合现行国家相应钢板标准的规定,当有疑问时应采用渗透或磁粉检测。
钢板表面锈蚀减薄量、钢板负偏差等应在允许偏差范围内,否则应予退货。
3.3储罐预制
储罐的预制全部在施工现场进行,现场配备半自动切割机、卷板机等主要施工机具。
储罐在预制、组装及检验过程中所使用的样板:
罐壁板弧形样板长度为2米,直线样板长度不小于1米;测量焊缝角变形的弧形或直线样板弦长不小于1米。
钢板下料后,按排版图进行标识移植,以便施工过程中按施工规范进行检验。
3.3.1罐底预制
罐底板预制程序:
罐底预制前应根据施工图和来料情况绘制排版图,并报设计及监理单位批准。
罐底排版直径较设计直径放大0.1%mm;
罐底边缘沿罐底径向的最小宽度不宜小于700mm;
中幅板的宽度不得小于1000mm,长度不得小于2000mm;
罐底板相邻两个焊接接头之间的距离不小于300mm;
中幅板的下料切割采用半自动切割机进行,可一次完成下料与焊接坡口的切割。
边板采用半自动切割机进行坡口和圆弧的切割。
切割表面应平整。
坡口处的熔渣、氧化皮、硬化层应清除干净,坡口表面不得有夹渣、分层、裂纹等缺陷存在。
中幅板和边缘板下料后的尺寸允差为:
测量部位
允许偏差mm
示图:
E
AB
CFD
AEB
CFD
中幅板
边缘板
长度方向AB、CD
±2.0
±1.5
宽度方向AC、BD、EF
±1.5
±1.5
直线度
长度方向AB、CD
≤2.0
宽度方向AC、BD
≤1.0
对角线允差AD-BC
≤3.0
坡口角度
±2.5°
3.3.2罐壁预制
罐壁预制程序:
罐壁预制前应根据钢板规格绘制排版图,并报设计及监理单位批准。
罐壁开口接管或开口接管补强板边缘与罐壁纵焊缝之间距离不得小于250mm,与罐壁环焊缝之间距离不得小于250mm。
罐壁板下料切割采用半自动切割机进行,可一次完成下料与焊接坡口的切割。
壁板下料时应综合考虑每张板长的下料误差和整圈板的累计误差,以及对口间隙及焊接收缩量等因素。
每张板下料后实测长度,板长误差累计后在整圈板最后一张板上找齐后下料。
罐壁板下料切割及滚弧后的尺寸允许偏差为:
测量部位
允许偏差mm
示图
长边AB/CD≥10m
板长AB/CD<10m
AEB
CFD
宽度AC、BD、EF
±1.5
±1.0
长度AB、CD
±2.0
±1.5
对角线差AB-BC
≤3.0
≤2.0
直线度
AC、BD
≤1.0
≤1.0
AB、CD
≤2.0
≤2.0
曲率(样板长度2m)
与样板间隙≤3.0(样板曲率半径为50000mm)
壁板滚圆采用卷板机进行。
壁板卷制滚弧后直立在平台上用样板检查,垂直方向用长度大于1m的直线样板检查,间隙不得大于1mm;水平方向用2m长的弧形样板检查,其间隙不得大于3mm。
滚制检查合格的壁板,放在弧形胎具上,防止变形,并采取加固措施交付安装,防止在运输中产生变形。
开口接管的中心位置偏差不大于5mm,接管外伸长度允许偏差为±5mm。
开孔接管法兰密封面应平整,不得有焊瘤和划痕,法兰密封面应与接管轴线垂直,其倾斜度不大于法兰外径的1%,且不大于3mm,法兰螺栓孔应跨中均布(设计有规定者除外)。
3.3.3罐顶预制
根据设计施工图冷焦水区的储罐顶板形式有椭圆形封头和拱顶封头,椭圆形封头的预制由洛阳院总包商进行订购,分片到货。
椭圆形封头的组对现场将不再搭设临时平台,利用该储罐底板作为组对平台进行组对焊接,椭圆形封头在1000m3储罐底板上进行组对焊接时搭设封头组对临时胎具,组对焊接完毕后用吊车从储罐底板上移到空闲位置,等储罐上面两带壁板焊接完毕合格后,搭设脚手架,用吊车进行吊装组对。
拱顶封头在施工现场进行下料预制。
顶板预制前应根据实际来料情况,同时结合设计的排板图进行排板,检查无误后方可下料。
对于2500m3储罐拱顶顶板的加强肋,用弧形样板检查,其间隙不得大于2mm;加强肋与顶板组焊时,应采取措施防止变形。
顶板预制成型后,用弧形样板检查,其间隙不得大于2mm,然后分别放置于罐顶板胎具上。
顶板下料时,其径向切割线为一条近似直线的弧线,下料时每角边加宽15mm左右,按直线下料即可,这样可弥补安装时罐顶板中央部分搭接量不足的问题。
顶板与加强助组焊时,应将罐顶板放置在罐顶板胎具上,划出加强助板的位置,进行罐顶板,加强肋板的组对,焊接。
罐顶板在焊接径向加强肋板时,一半罐顶板上焊接双道径向加强肋,另外一半不焊接径向加强肋板,安装时,焊接径向加强肋板的一半,沿圆周均布固定,再将不焊接径向加强肋板的一半搭接于前一半上即可。
3.4储罐组对
储罐的施工时,在储罐基础周围搭设1米的临时脚手架平台,脚手架外侧要求有栏杆,搭设的脚手架要求有施工通道。
脚手架的施工严格按照脚手架搭设施工方案进行施工,脚手架搭设验收合格后,才能进行储罐的安装。
由于储罐的体积相对较小,采用倒装法进行储罐安装比较适合,安装速度快,高空作业少等优点,在倒装施工时,采用倒链提升系统进行施工,具体施工方法见下面叙述。
3.4.1罐壁组装程序
罐壁组装前,应对预制壁板的几何尺寸进行复验,合格后方可组装。
罐壁采用倒链提升倒装法进行施工;按设计直径放大0.15%(不含坡度附加量)划出最上部顶圈壁板的内径圆周位置线,同时在该位置线内侧100mm处划出组装检查基准圆周线。
沿组装线每隔400~500mm焊上限位角钢。
如下图所示:
按照排版图从顶圈壁板开始,将壁板立于组装线上。
采用25吨汽车吊按同一方向逐张围板,每组装一块板都检查上口边缘的水平度、板的垂直度及对口间隙。
顶圈壁板组对完后检查:
壁板垂直度不大于3mm;罐壁凸凹度用弧形样板检查小于15mm;罐壁板上口的水平度不大于6mm,储罐内表面任意范围内的半径允许偏差±13mm,纵缝错变量为1mm。
立缝组对时,在壁板内设龙门卡具,每道立缝设二组,调整错边和间隙,调整好后在内侧点焊,点焊长度100mm,间断300mm;
顶壁板的组装是储罐倒装法安装质量控制的一个关键点,直接影响储罐的整体几何尺寸和整体施工质量,必须严格按标准和规范控制水平度和椭圆度等尺寸,达到要求并经联检合格后方可进行施焊;立缝调整方法如下图所示:
将预制胀圈安装在离地板250mm左右,焊接门形卡板,利用角钢和胀圈间千斤顶使胀圈紧贴壁板,要注意胀圈断面增强心板应处于提升钩头位置,然后在钩头处胀圈上沿壁板上焊1~2只防滑角钢,安装提升架和稳升滚轮架。
提升架以放线位置为准,与壁板的间距以提升钩头伸出长度为准,从两个方向找正,点焊并安装立柱支撑。
提升立柱应沿圆周对称均布,其数量按最大提升载荷×不均匀载荷(k取1.1)的计算载荷确定。
最大提升重量包括罐底以上的罐顶、锥板、各圈罐壁(底圈壁板除外)、胀圈及人孔、接管等全部重量。
最大提升重量:
Gmax=k×(G顶+G壁板+G胀+G附+…Gn)。
根据不同设备的总重量减去底板和最下带壁板的重量,再除去11吨,计算所用的倒链数量(倒链按10吨考虑,再考虑1.1的不均载荷)。
设备提升重量明晰表:
设备名称
最大提升重量(T)
提升组数
提升设备的提升重量
总提升量系数
冷焦水沉降罐
46.652
10
10X10
2
污油收集罐
8.605
4
4X10
5
冷焦水缓冲罐
46.652
10
10X10
2
冷焦水储罐
36.895
8
8X10
2
三泥罐
3.92
4
4X5
5
提升架均匀布置在罐壁内侧四周,尽量靠近壁板,以减少提升架弯矩。
每个提升架固定时要进行找正,垂直误差不大于±3mm。
为提高整个罐体提升的稳定性,同时也提高单个提升架的刚度,提升架内侧除用2″钢管斜支撑加固外,使用前应进行空载试验,以检查提升系统能否正常工作。
随着提升重量的增加,应及时检查提升架的垂直度,并进行调整。
胀圈在安装前应进行加固,找圆。
加固可在槽内加焊加强筋,增加胀圈的刚性,加强筋的距离以每600mm左右一个为宜。
校正圆弧时,如有条件可在平台上进行校正,这样校正出来的圆弧要更精确一些,能保证壁板的圆弧度。
安装时要用千斤顶、卡板、斜铁等工卡具,使胀圈紧贴在壁板上。
胀圈的设置如下图所示:
3.4.2顶板组装
冷焦水区的储罐顶有椭圆形和拱顶型两种,对椭圆形封头,采用预制平台上组对焊接完成,在组对时,搭设组对胎具,焊接完毕的椭圆形封头在壁板安装完最上面两带后,同时起升系统安装完毕,采用吊车将整个封头吊起,进行与筒体组对焊接,禁止在封头上开图纸要求以外的孔。
拱形顶板在组对时,在基础上搭设胎具进行安装,组对时保证搭接长度和焊缝间的距离尺寸。
拱顶板焊接时,应先焊内侧的间断焊缝,后焊外侧的连续焊缝。
焊工应对称分布,隔缝焊接,连续焊缝应采用分段倒退焊或跳焊法。
圆周焊缝应对称站位,沿同方向分段焊接,采用小规范焊接,防止变形过大。
拱顶焊接完成后,可按设计的方位、尺寸进行人孔、接管等的开孔、安装、焊接。
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