埋地儲油罐內貼鋼板施工技術

趙帆 張海峰

摘 要：本文以某工程為例，從底板、側板、頂板三部分，詳細介紹了埋地式儲油罐內貼鋼板由排版、吊裝、臨時加固到焊接成型的施工技術，以及施工過程中的質量控制要點和措施。

關鍵詞：支撐結構;預制及安裝;焊接順序;檢驗

中圖分類號：TE972 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）07-0053-03

0 引言

今年來，埋地式儲油罐因具備結構牢固、容量大、占用的地面空間小、安全性能高等多種優點，受到各大建筑設計單位的青睞。此種類型的油罐以內貼鋼板作為內部結構，充當儲存油料的罐室，外附防滲混凝土作為防護。因其固有的結構特，此類油罐施工是自內而外的，先進行內貼鋼板施工，再澆筑外部混凝土結構。如此，混凝土澆筑時內貼鋼板臨時充當了內部模板。因混凝土自重及澆筑時的施工荷載的存在，內貼鋼板在后續施工過程中有受到破壞的風險。因此，內貼鋼板施工是該類油罐的施工重點和難點，必須嚴控制施工質量。本文以某工程為例，詳細介紹埋地式油罐內貼鋼板的施工技術。

1 工程概況

該工程為地下矩形鋼筋混凝土內貼壁儲罐，油罐單座容積約為3300m3，內設兩道隔墻，每個罐室凈尺寸為長24m、寬12m、高4m;罐體基礎、側墻及頂板均采用鋼筋混凝土結構，罐體壁板均采用內貼鋼板，材質為Q235-B，其中底板厚度為8mm，頂板及側板厚度為14mm，底板與預埋件焊接固定，壁板及頂板焊接錨鉤與混凝土連接。罐體鋼材結構油罐內壁采用036-1/2耐油非導靜電防腐涂料防腐，油罐底板外壁采用環氧富鋅底漆涂料防腐。

2 工程特點及難點

油罐施工焊接量大、板材薄，壁板焊接易變形，焊接質量要求高，防滲漏要求高、防腐要求高。內壁鋼板在預制場拼板焊接完成后面積達12m×4m，單片重量約為5.5噸，起重吊裝難度高、拼裝精度要求高。

3 施工流程及工藝

3.1 施工流程

施工準備→鋼材進場驗收→鋼材打坡口噴丸除銹→鋼材涂裝→鋼材運輸→基礎驗收→罐底板鋪設→罐底焊接、焊縫檢測、真空試漏→罐壁板組焊→罐壁板焊縫檢測→罐壁板錨栓焊接安裝→罐壁板起立就位→罐壁板內部支撐加固→罐頂搭設鋪裝平面系→罐頂板鋪設安裝→罐頂板焊接→附件安裝→充氣試驗→檢查驗收

3.2 主要施工工藝

3.2.1 底板鋪裝焊接

（1）底板預制前應繪制排板圖，排板尺寸應結合現場位置及進場鋼板尺寸確定。相臨搭接焊縫距離不小于300mm;（2）底板下料尺寸控制長度為±2mm，寬度為±2mm，對角線之差為≤3mm，下料后上現場組焊;（3）底板之間搭接間隙≤1mm，搭接接頭寬度60mm，允許偏差為±5mm，。搭接接頭形式如圖1。罐底板組裝完成，局部凹凸變形量用2m靠尺加塞尺檢查，深度不應大于變形長度的1%且不大于15mm;（4）底板鋪設從低點至高點依次鋪裝，由罐頭端向罐尾端依次鋪設底板;（5）在下一張底板鋪設前應保證前一塊底板搭接位置間斷焊施焊完畢，搭接縫位置應無間隙;（6）為了保證壁板起立位置的平面，兩側底板邊緣部分應由搭接焊接方式過渡為對接焊接方式;（7）底板鋪裝完成后搭設側壁臨時支撐結構（見圖2），單側臨時支撐設置6道，每道臨時支撐結構采用三角斜撐結構形式，結構桿件為L100*100*8角鋼，臨時支撐結構在側壁板安裝之前安裝，6道臨時支撐安裝完成后需對與側板相連的6道直立柱側平面度進行復測，復測平面度控制在3mm范圍內。

3.2.2 側壁板預制及安裝

（1）壁板預制在鋼板加工場地內組拼后均采用埋弧自動焊焊接，形成4.5m×12m的分片;（2）在進行鋼板放樣時，應考慮鋼板的切割余量。放樣完畢并檢查尺寸，應滿足：板長大于等于10m時，長度偏差±2mm，寬度偏差±1.5mm，對角線之差≤3mm;板長小于10m時，長度偏差±1.5mm，寬度偏差±1mm，對角線之差≤2mm;（3）各層壁板的縱向焊縫均向同一方向錯開，其間距宜≥300mm;（4）底層壁板的縱向焊縫與罐底邊緣板對接焊縫之間的距離≥300mm;（5）罐壁開孔需增設補強板，其外緣與罐壁縱向焊縫之間的距離≥150mm;（6）將壁板半成品堆放在專用胎具上，以避免成形后的壁板在搬運過程中發生變形;（7）安裝時先安裝24米長度方向側壁板，再安裝罐頭罐尾側壁板;（8）罐壁板預制時，錨栓在地面完成焊接安裝;（9）吊裝方案確認。單片鋼板重約5.5噸，采用90噸履帶吊將側壁分片依次吊裝就位。用吊杠平衡梁吊裝，吊裝時分片側壁設有4吊點起吊，吊點均布在臨時支撐H型鋼上，型鋼規格為H350* 175*7*11mm，吊點處設有局部補強措施。分片吊裝過程中，采用2臺90噸履帶吊分別位于罐頭、罐尾兩側，此時吊車作業半徑為28米，經過計算兩臺履帶吊起吊能力滿足吊裝要求。側壁板分片吊重示意圖如圖3;（10）各壁板的垂直度允許偏差，不應大于5mm;（11）壁板組裝后，焊縫錯邊量不應大于1mm。罐壁的局部凹凸變形應平緩，不得有起伏劇烈，罐壁的局部凹凸變形量用1.5m靠尺加塞尺檢查應不大于10mm;（12）組焊完畢后對每條焊縫進行抽真空試驗，試驗合格后焊接預埋錨栓，然后進行壁板起立就位;（13）罐體壁板吊裝焊接完畢后，灌壁內采用φ48*3.5鋼管制作滿堂支撐架，用于下達工序施工。

3.2.3 頂板預制及安裝

（1）頂板預制前根據實際進場鋼板情況，按排板圖進行排板，檢查放樣無誤后方可下料;（2）頂板下料尺寸控制長度偏差±1.5mm，寬度偏差±1mm，對角線之差≤2mm，下料后在現場組焊;（3）頂板安裝前，應按圖紙要求復核罐壁側板尺寸，在罐室內部搭設臨時支撐結構，臨時支撐結構全部由腳手架組成，腳手架尺寸形成頂面鋪裝平面系，平面系坡度按照設計要求形成坡度，然后對鋪裝平面系平面度進行復核，平面系平面度要控制在5mm誤差范圍內，依次鋪裝頂板;（4）罐頂板組裝完成后，用1.5m靠尺檢查鋼板局部凹凸變形量，深度≤10mm。

4 油罐焊接技術要求

根據施工圖紙要求及施工現場實際情況，側壁板對接焊縫現場采用埋弧自動焊，焊絲為Φ4，埋弧焊絲為H08A、焊劑為HJ431，其它角焊縫焊接采用二氧化碳氣體保護焊+手工電弧焊，焊絲牌號ER50-6及THY-51B、焊條牌號J422。

4.1 一般要求

側壁板對接焊縫現場采用埋弧自動焊，對接處打坡口，兩塊鋼板之間間距8-10mm，如圖4所示焊接，正面對接好并用碼板碼好，鋼板背面貼陶瓷襯墊，然后進行CO2打底施焊，打底施焊結束進行第二層施焊，最后用埋弧焊進行蓋面。待焊縫冷卻后，去除反面陶瓷襯墊。

4.2 焊接順序

4.2.1 罐體壁板與罐頭、罐尾及底板之間的焊縫（側板焊接順序示意如圖5）

（1）利用工裝材料對焊縫進行加強支撐，側壁與罐頭、罐尾角接焊縫每500mm設置一道加強支撐，側壁與底板之間的加強支撐每2000mm設置1道;（2）先焊接側壁與罐頭、罐尾之間的立角焊縫1，焊角高度為14mm;（3）焊接側壁板對接立焊縫2，焊前利用工裝碼板將焊縫碼平加強;罐壁的對接焊如圖6，應先焊縱向焊縫①，后焊橫向焊縫②;（4）焊接側壁與底板之間的角焊縫3，焊角高度為8mm;為便于側壁角鋼裝焊，先將焊縫5向內側焊接300mm;（5）焊接加強角鋼焊縫4，焊角高度為8mm;（6）焊接罐頭、罐尾壁板與底板之間的角焊縫5，焊角高度為8mm;裝焊加強角鋼焊。

4.2.2 底板焊接（焊接順序示意如圖7）

（1）底板鋪設前邊緣100mm處打磨干凈，底板安裝后在搭接焊縫上，沿24m方向設置碼板，每2m設置1個，碼板僅底側與底板焊接;（2）側壁對接焊縫、側壁及頭尾板與底板、加強角鋼與壁板及底板焊縫焊接前先刨除3、4焊縫區域的定位焊;（3）按圖示順序依次焊接編號1、2的焊縫，焊角高度為8mm，兩次焊接成型;（4）焊接焊縫3，利用工裝槽鋼對焊縫4區域其進行約束;（5）依次焊接焊縫3及焊縫4;（6）板焊接完成后，對其焊縫進行真空密性試驗，試驗真空度不低于-53KPa。

4.2.3 頂板焊接

（1）頂板與壁板之間的內側仰角焊縫采用邊安裝邊焊接的方式進行，每安裝完成一塊頂板后將其與壁板之間的焊縫焊接完成，焊角高度為13mm;（2）所有頂板安裝完成后按圖8示意順序依次進行焊接，焊角高度為14mm。

4.3 焊縫焊接檢驗

（1）首先應對焊縫進行外觀檢查，檢查前應將熔渣、飛濺等清理干凈。

（2）焊縫表觀質量應符合以下規定：焊縫表面不得有氣孔、裂紋、夾渣、弧坑和未焊滿等質量缺陷。

對接焊縫咬邊深度≤0.5mm，咬邊的連續長度≤100mm，焊縫咬邊的總長度，小于等于該焊縫長度的10%。

對接焊縫的余高（如圖9）：罐底焊縫的余高≤2mm，罐壁焊縫的余高縱向≤1.5mm。

（3）底板三層鋼板重疊部分的搭接接頭焊縫，應進行滲透檢測。

（4）對接壁板焊縫應從每條焊縫中任取整條焊縫長度20%進行UT超聲波檢測。

UT檢測不合格時，如缺陷的位置距離端部不足75mm時，應在該端部延伸300mm作補充檢測，如延伸部位檢測不合格，應繼續延伸檢測。

5 油罐充氣試驗

油罐用氣體進行試壓，試壓區應設置警戒線。升壓時應緩慢，每升至規定試驗壓力的十分之一時，保壓時間應不小于5分鐘，對油泵間罐池封門板所有焊縫進行全面檢查，直到升到試驗壓力，保壓30分鐘，并在該壓力下對可見焊縫和連接部位等用肥皂液或其他檢漏液檢查，無泄漏（不起泡）為合格，試驗完成后應填寫相關試驗記錄。試壓用壓力表要由計量單位進行標定合格。

6 結語

此項埋地式油罐內貼鋼板施工技術思路清晰，組織合理，流程相對簡捷，臨時加固、誤差控制及質量保證措施穩妥可靠，并設有嚴格的質量檢測環節，可保證其施工質量及過程的安全性。該項施工技術對類似工程施工具有一定的參考價值。

參考文獻

[1] 《立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規范》（GB50128-2005）[S].

[2] 《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2010）[S].

[3] 《鋼制壓力容器焊接規程》（JB/T4709-2007）[S].

[4] 《焊工技師必讀》（2005-8-1）[S].