大型覆土罐拱頂鋼罐安裝技術研究

賈祥生　盛紅莉

摘 要：部分石油儲罐因為國家能源安全要求，需要把儲罐隱蔽起來，如覆土罐就是其中的一種形式。覆土罐需要在封閉受限空間內安裝，目前國內掌握這一技術的單位很少，且隨著罐容積不斷增大，有很多亟待解決的施工技術難題，特別是狹小受限空間內無機械輔助壁板組對及大型拱頂安裝工藝難題。本文介紹了制約狹小受限空間內鋼罐安裝的關鍵技術，對主要施工工序進行闡述，探索出一套可靠的施工工藝。該技術的成功攻關為類似條件儲罐安裝提供了參考，具有良好的推廣應用價值。

關鍵詞：覆土罐；大型立式拱頂鋼罐；狹小受限空間

1 研究背景

覆土罐多用于重要的國家能源儲備油庫及軍用國防物資儲備油庫。隨著國際局勢的變化以及國家戰略儲備及國防事業的發展，原有覆土庫已不能滿足當前形勢的需要，新一輪的建設已逐步展開，罐容積也向著大型化趨勢發展。

覆土罐內操作空間狹小受限，施工難度大，且因覆土罐的特殊性，決定了其多為保密工程，給施工技術交流和推廣、成果展示帶來了很大的困難，所以目前國內掌握這一技術的施工單位很少，我局在該施工領域尚屬空白。現依托某10000m3覆土庫儲罐項目，對狹小受限空間內大型立式鋼油罐施工技術開展了探索研究。

2 結構概述

3 難點特點分析

⑴ 鋼罐安裝要在混凝土罐室整體施工完畢后進行，而鋼罐罐壁與混凝土內壁間距僅1m，作業空間狹小，無法使用吊車等大型設備；且因操作空間封閉，采光和通風條件差，增加了施工和質量檢查難度。

⑵ 罐基礎為800mm厚鋼筋混凝土筏板基礎，和罐室環墻一起澆筑，無法留施工洞，施工過程進出鋼罐只能通過罐頂。

⑶ 此類工程多為依山而建，地勢起伏不平，施工區地面絕對高差大，預制場與施工點距離遠、道路坡度大，運輸困難。

⑷ 罐區每臺罐各自獨立，僅可通過操作室口和隧道連接，人員交叉作業難度大，設備機具利用率低。

4 工藝選擇

5 關鍵技術點闡述

⑴ 調整了包邊角鋼施工順序。罐底施工完畢后在邊緣板上放線、點焊限位板安裝包邊角鋼，然后進行罐頂板施工，待罐頂和包邊角鋼焊接完畢后，整體起升，安裝第九圈壁板。

⑵ 改進了罐頂板施工工藝。為滿足狹小受限空間內的拱頂施工要求，克服材料倒運和機械使用限制，我們通過精確放樣搭設罐頂板安裝支架，在支架上先將罐頂板徑向筋、環向筋按設計位置焊接完畢，然后鋪設罐頂板，從罐內焊接筋板與罐頂板。

⑶ 加大材料預制深度，所有安裝所需材料均從罐外預制完畢，減少罐內作業。安裝前所有壁板提前進罐，按位置和使用順序立置擺放。

⑷ 根據工程條件制作多種工裝輔助施工，如壁板組裝、材料倒運、材料就位等工裝，最大程度彌補了因無法使用大型機械帶來的不便。

6 主要工序介紹

6.1 基礎檢查驗收

儲罐安裝前，按土建基礎設計文件及對基礎表面尺寸進行檢查。以基礎中心為圓心，以不同半徑作同心圓，將各圓周分成若干等份。基礎標高允許偏差為±20mm，支撐罐壁的基礎表面每3m弧長內任意兩點的高差不應大于6mm，且整個圓周長度內任意兩點的高差不應大于20mm。

6.2 罐體預制

因罐內作業空間狹小，所有罐安裝所需材料均應加大預制深度，預制后半成品進罐，盡量避免罐內預制作業。另外要嚴格控制預制質量，以提高罐內組裝施工的效率和質量，加快施工進度。

6.3 底板鋪設焊接

6.3.1中幅板焊接

先焊短縫后焊長縫，從里向外焊工對稱均布，第一層焊接采用分段退焊或跳焊法。底板與壁板的角焊縫，應在最下一帶板縱縫焊完后再焊，焊接時焊工在罐內均布，沿同一個方向進行分段退焊。

6.3.2弓形邊緣板的焊接

a、邊緣板焊接首先施焊邊緣300mm部位的焊縫，在罐壁與罐底連接的角焊縫焊完后且邊緣板與中幅板之間的收縮焊施焊前，完成剩余的邊緣板對接焊縫的焊接和中幅板的對接焊縫。b、弓形邊緣板對接焊縫的初焊層，宜采用焊工均勻分布，對稱施焊方法。c、收縮縫的第一層焊接采用分段退焊或跳焊法。

6.3.3 罐底與罐壁連接的角焊縫

在底圈壁板縱焊縫焊完，由數對焊工從罐內、外沿同一方向進行分段焊接，初層焊接采用分段退焊或跳焊法。

6.4 壁板進料

由于罐內作業空間狹小，罐壁開始安裝后很難再進行材料倒運，因此必須在底板焊接完后將所有預制好的壁板倒運進罐。

預制好的壁板用拖板車運至罐室入口，使用吊車將壁板倒至入口處放置的自制平板車上，在罐內用卷揚機拖動平板車將鋼板拖運進罐。

6.5 包邊角鋼預制安裝

包邊角鋼等構件用卷板機輥弧或在胎具上冷煨成形，成形后在平臺上檢查其翹曲度，偏差不得大于構件的0.1%，且不大于6mm，用弧形樣板檢查，其間隙不得大于2mm。預制完的包邊角鋼采用人力運至罐內。

6.6 頂板進料、組裝與焊接

罐頂板進料安裝在罐底板和包邊角鋼施工完成后進行，安裝前檢查包邊角鋼的半徑偏差，其允許偏差為±19mm。

罐頂板徑向筋及環向筋在罐外預制弧度，尺寸按圖紙精確下料，并根據使用位置編號。臨時支架搭設完成后對號安裝，確保筋板位置準確無誤。

筋板安裝并焊接完成后，進行罐頂板安裝。罐頂板運至罐室入口后，用滑輪拉到罐頂臨時支架上組焊。

頂板焊接除應遵守底板順序外，還應先焊內側間斷焊縫，后焊外部邊緣焊縫，長焊縫宜采用隔縫對稱施焊方法，并由中心向外分段退焊，最后焊接頂蓋邊緣縫。

頂板和包邊角鋼焊接時，焊工應對稱均勻分布，并沿同一方向分段退焊。

7 實施效果及效益

通過調整施工工序，對作業空間做到充分利用，最大程度上降低了施工成本，縮短了施工周期，單臺10000m3覆土鋼油罐罐頂、罐壁安裝工期約25天，比傳統方法縮短工期至少7天。

因為新的施工工藝充分利用了罐室內作業空間，變不利為有利，克服了無法使用機械輔助施工的難題，節約了大量機械臺班，僅臺班及相關費用每臺罐可節省10萬元。

8 結束語

通過對狹小受限空間內大型立式覆土儲罐安裝技術的研究，解決了制約狹小受限空間內部大型儲罐施工的技術難題，探索出一套較可靠的施工工藝，制作出適合狹小空間內鋼罐安裝的專業工裝。其很多施工經驗可推廣到常規立式儲罐的安裝上，特別是受場地制約、施工作業面狹小的工程中，有很好的推廣應用價值。