一、工程概况

某焦化厂15万m?低压湿式螺旋升降储气柜，是由一个直径67m、高11m的钢水槽和5个能螺旋升降的塔体所构成。气柜升起最高为68m，总耗钢量为1500t。

二、施工准备

1.工程用料和措施用料

(1) 工程主要用料

湿式储气柜的主要材料是：

1) 钢水槽是由钢板δ=8?、δ=10?的底板和δ=8?~δ=20?的各层壁板，以及外立柱和钢盘梯所构成。

2) 各塔的塔体是由钢垫梁、上下水封（挂圈）、立柱、导轨、斜梯、导轮和菱形板等组成。

3) 顶架和顶板（亦称钟罩）是由工字钢、槽钢和角钢及厚度为δ=3?钢板所组成。

4) 进出人孔、导气管以及补水管和蒸汽管线等设施及材料。

(2) 措施用料

气柜安装的主要措施用料为：钢水槽壁板和导轨的运输及堆放胎具、顶架和斜梯组焊胎架、现场钢平台和气柜组焊操作架（包括浮排钢管）等设施。其材料是钢板、型钢、钢管、木跳板、道木等材料。

2.主要机具

主要施工机具为：汽车起重机、电焊机、焊条烘干箱、角向磨光机、手动导链、风机、经纬仪、水准议、水压泵和气焊割具等。

3.现场作业准备及条件

(1) 对气柜基础的标高、坡度、直径、基准线、砂层厚度和平整度进行复测，并办理中间交接验收。

(2) 对气柜半成品构件进行几何尺寸复验，同时还应检查各类半成品材料的质量证明书，并做好检测资料的记录和收集归档工作。

(3) 完成气柜水槽壁板、塔体导轨、菱形板等特殊构件的堆放胎具和运输胎具的制作。

(4) 气柜组焊所需的浮排钢管、板材、型钢和木跳板等材料配备齐全。

(5) 现场组拼构件的钢平台，应搭设完成。施工道路要畅通。供水管线和水供给量要有保障。

(6) 施工用电和电缆敷设，以及一级电闸箱、二级箱和所需的电气设备全部准备完毕。

三、劳动组织

组建一支专业从事储罐安装的施工队伍，共需铆工24人、电焊工24人、起重工12人、油工8人、电工2人、测量工2人。

四、主要施工工艺

1.施工程序

15万m?气柜安装，采用钢水槽浮排充水正装法及塔体安装工艺进行，其主要施工程序见图9.2-1所示施工程序图。



图9.2-1 气柜钢水槽浮排充水正装法及塔体安装工艺程序图



2.施工工艺

(1) 钢水槽安装

1) 底板铺设

底板铺设前，应根据施工图纸确定出底板的"十"字基准线，作好标记。根据底板排版图，按照板的编号，底板从中心向四周铺设。底板中幅板的连接形式为搭接，其搭接宽度一般为50?，但不能小于5倍的板厚。边缘板的连接形式为对接，对接焊缝下部垫板厚为6?，宽为80?。边缘板与中幅之间连接形式为搭接考虑到基础坡度及焊接收缩的影响，底板制作及铺设时其实际直径尺寸应大于设计直径80-120?。底板铺设时使用25t汽车吊及12t汽车吊，25t汽车吊利用其杆长特点，可以向罐底中心甩板，用12t汽车吊由于其自重轻和灵活，可以直接在基础上作业，采用两个吊车配合铺设，可以大大提高效率，而且还可以减少采用人工铺设易产生的安全事故。

2) 底板焊接

底板辅设完毕后，进行点焊。点焊时要将焊缝处压严。三层板重叠处要用大锤砸严，并注意要无梭角、过渡要圆滑。焊点要密集，从焊缝中间向两边点焊。先焊短缝，后焊长缝，区与区之间待各区域焊接完毕后再点焊。

为提高工效，焊接采用全位置自动焊机进行焊接。焊接前应将焊缝处杂物清理干净。焊接顺序为各个区应先对称焊接，先焊接短缝，后焊接长缝，焊接时采用分段退焊。待每个区域焊接完毕后，区与区之间焊缝方可焊接。焊接时要注意对称焊接，以减少变形。边缘板对接焊缝采用自动焊接两遍成型，第一遍打底填平坡口，第二遍盖面成型。边缘板与中幅板之间焊缝先不焊接，待水槽壁板与底板内外角焊缝焊接完毕后方可施焊。

3) 中心胎架安装

中心胎架是安装气柜顶架的支撑胎，立在罐底中心位置上，并应有足够的刚度，胎架上部设置操作平台和栏杆。中心胎架应在地面平台上预制成型，整体吊装就位，其中心偏斜量不得大于3?。顶架中心圈梁预先固定在胎架顶部，以便于顶架就位与焊接。中心胎架应焊接在水槽底板上。

4) 水槽壁板组焊

水槽壁板组装采用浮排充水正装法进行施工。使用本气柜进出煤气焊管（DN1200）制成内操作平台。壁板组装的外操作平台采用三角架悬挂在水槽壁板四周预先焊好的"U"形卡上，其上铺设水槽平台作为外操作平台。水槽壁板组装顺序由下向上进行，即首先安装最下一层（以下称为第一层），然后依次安装第二层，第三层……。

第一层水槽壁板组装前，在已确定的水槽壁板位置圆周线内、外侧点焊100?×60?×8?挡板，间距为1m左右，以便水槽壁板准确就位和调整。

水槽壁板进行吊装前，应按照排版图及壁板实际尺寸对每块壁板进行实际排版，底板对接焊缝与壁板纵缝间距不得小于200?，上、下层壁板纵焊缝间距不得小于300?。

水槽壁板吊装就位后，应进行壁板垂直度的调整。两块壁板对口时，对口间隙采用卡码进行调整，卡码尺寸应根据气电立焊的要求进行确定。纵焊缝不点焊，采用弧形板固定，每道纵焊缝自上而下设5~6块弧形板，弧形板开口对正纵焊道中心，左右偏差不应超过10?。

5) 内外操作平台安装

第一层水槽壁板焊接完毕后，即可进行内外操作平台的制作安装。内操作平台（浮排）是用DN1200×8焊管组焊而成，管的两个端头用厚度为3?的钢板封焊，经气密试验合格后，管与管之间采用槽钢[ 12及角钢L100×100×6连接，管顶部搭设平台并设置安全防护栏。

外操作平台是沿水槽外壁均布焊接"U"形卡（其数量根据水槽平台的分段长度而确定），将预制好的三角架悬挂在焊接牢固的"U"形卡上，三角架就位后，将水槽平台铺设在三角架上。外操作平台距水槽壁板的环缝高度距离为1.2m左右。"U"形卡和三角架要准备2~3套，交替使用。

当内外操作平台安装完毕后，即可通过临时上水管线向罐内充水，使罐内操作平台随着水位的不断升高至预定位置。每次充水后要对基础沉降进行检测，沉降值要符合规范的要求，并作好沉降记录。

6) 各层壁板组焊

在第二层水槽壁板组装前，应先在第一层水槽壁上安装背杠，背杠采用槽钢或工字钢制作(一般采用[12或I12，长度L=2m]，每块壁板安装三根。

第二层水槽壁板的组装程序与第一层水槽壁板组装方法相同。组装时应保证壁板外侧平齐，环缝间隙为3?。

当纵焊缝焊接完毕后(两系安装线纵焊缝暂时不焊)，先进行环缝点焊工作。点焊由中部向安装线方向点焊，点焊完毕后，即可进行安装线的切割和组焊。

所有纵焊缝焊接完毕后，进行环缝的焊接。环缝的焊接采用埋弧横焊焊机进行。

其余各层壁板的组焊均与第二层壁板相同。

7) 水槽平台、钢盘梯及外立柱安装

当最上一层水槽壁板组焊完毕后，利用外操作平台先进行外立柱的组焊。外立柱焊接时要均布进行对称焊接，并作好反变形措施，确保水槽壁板圆度。

水槽盘梯的组焊与各层壁板组焊同步进行。

水槽平台(其本身的圆弧度已在地面平台上经检校合格)组焊前应先将水槽壁板的上口弧度(不圆度)控制好，然后进行水槽平台与壁板的组焊。焊接时要均布对称施焊，并认真作好水槽壁板上环口的防变形措施。

(2) 垫梁安装

根据施工图纸，利用盘尺及拉力计将各塔圆周线及垫梁位置线划分在水槽底板上，划线时要注意划线R值的计算。根据位置线，先将垫梁初步就位，然后利用水准仪将就好位的垫梁进行操平，操平时，垫梁下可以垫斜垫铁进行调整，垫梁的相对不平度应不大于5?。垫梁下垫板与水槽底板之间应进行封焊，斜垫铁与垫梁的焊接要牢固。

(3) 各塔体安装

1) 各塔下水封焊接

各塔下水封组焊前，应将水槽底板上的圆周线返到垫梁上，并作好标记。将一塔圆周线用线垂引至水槽平台上，定为各塔塔体安装时的基准检测线。各塔下水封组装顺序是从外向内进行，即先安装一塔下水封，然后依次向内组装。

下水封全部组装完毕后，应进行均布焊接，焊接前应对各条焊口进行支撑，以防变形。

2) 各塔上水封及立柱组焊

各塔上口水封应与立柱一起组装。在罐内底板上先将各段上水封和相应的立柱装配在一起，然后将组合后的组合件(即骨架)吊起，安装到与下水封相对应的位置。采用正反扣螺丝进行调整和控制。上水封组对完毕后焊工应均布、同时进行焊接，施焊前在焊口附近加支撑物以防变形。立柱与上、下水封的连接螺栓头安进行封焊。

3) 各塔导轨安装

为了控制导轨的平行度以及导轨径向突出度，应在导人上定出检测点，检测点的位置应位于导轨上表面中心，检测点采用钢冲定点，定点要小并应保证清晰易于辨认。为了便于测量和比较，1~5塔测点位置应统一布置，每根导轨测点为5点。

导轨吊装前，应该利用各塔立柱和水槽壁板搭设导轨与菱形板组焊用的脚手架。

导轨组装顺序为从内向外进行，即先组装5塔导轨依次向外组装，最后组装1塔导轨。

导轨吊装时，采用单点吊装，即在导轨长度的中心向导轨顶部返150?，孔洞尺寸以能穿过卡环横销为宜。

导轨平行度与径向突出的调整及导轨的焊接。导轨吊装就位后，应对导轨平行度与径向突出进行调整。它关系到气柜塔体能否顺利升降，是重要的控制环节。

导轨平行度与径向突出度的检测应根据导轨选定的检测点依次进行。检测、调整后的平行度及径向突出度的数据要有专检人员确认无误后，方可进行导轨定位焊接。导轨与上下水封焊接(间断焊)应使用E5015电焊条，焊肉要饱满，如在冬季施工，焊前要预热。导轨与水封及立柱的连接螺栓头要封焊。

4) 各塔菱形板组焊

菱形板的组装顺序为由内向外进行，即先组装5塔，然后组装4塔……1塔。

菱形板吊装采用钢扁担进行吊装。菱形板组装就位后，应进行点焊工作，点焊菱形板应由板中心向上下分开进行。点焊间距要密，以防焊接时焊点崩裂。

菱形板焊接(内侧间断焊，外侧连续焊)时，要采用小电流用Φ3?焊条分段焊接，注意引弧、收弧不应在菱形板上，以防击穿板面。焊接完毕后，应对焊缝外观质量进行仔细检查。

(4) 顶梁组焊

顶梁组装前，先在地面平台上将单件顶梁组装预制成12榀顶架。为防止顶架在吊离平台胎具后，由于自重使得顶架曲率变小，因而在顶架预制完成后，应用Φ16?的圆钢沿顶架弦长方向拉紧。

顶架吊装前，应对中心胎架的高度进行复测。其高度应比计算高度高50~100?。中心胎架应拉上缆风绳，确保稳固安全。

顶架吊装前应采用型钢将1~5塔上水封与水槽平台进行连接，以防止5塔上水封在顶架安装时产生过大变形而造成椭圆。

顶架吊装时，应先从十字基准线开始对称吊装4榀主顶架，然后对称吊装其他8棍次顶架。12榀顶梁组合件组焊结束后，即可进行其他径向短梁及横梁的组焊。

(5) 顶板组焊

顶板吊装时应先吊装厚度为14?的边缘板，再依次吊装中幅板。中幅板接头形式(包括与边缘板的接头)为搭接，其搭接宽度不小于30?，搭接方式为下层损板搭接在上层顶板上。

顶板焊接时，应先焊接纵向(径向)短缝，然后焊接环向长缝，焊接时要注意引、收弧以防击穿顶板。焊接时焊工应对称分布，小电流退焊，以防焊接变形。

(6) 各塔导轮组装

导轮就位时应根据其所对应导轨的平行度和径向突出度，来确定它的环向位置和轴向伸长度，并将导轮座临时点焊固定，以便总体升降试验时调整。待三次升降试验结束后，再将导轮座焊接固定。

(7) 各塔斜梯及附件组焊

各塔斜梯先在地面钢平台上预制成型，然后整体吊装就位。斜梯径向垂直度一般控制在向内10?，向外5?为宜。各塔的配重应按照出厂编号与斜梯对称排放，以保证塔体的平衡升降。

气柜本体的蒸汽盘管及其支架在组装时不能妨碍气柜各塔体的升降，蒸汽盘管在交工前应进行气密、水压试验，并吹扫干净。气柜顶部的避雷网在组焊时要术两面满焊以利于导电。

(8) 气柜总体升降试验

总体升降试验的目的是：检验各塔的严密性；检验各塔导轮与导轨的运行情况；检验罐体强度和基础的承载能力。固而各塔升降试验是一个关键性的施工工序。

1) 升降试验前准备工作

向水槽内充水前，要仔细检查水封、立柱与垫梁及其他各部位妨碍各塔体升降的焊点是否铲除，所有妨碍升降的因素应预先消除；

应该对各塔下水封做盛水试漏检验，合格后再向水槽内充水；

水槽内所有杂物、灰泥及垃圾应清扫干净；

升降试验若在冬季进行，应对水封内的水用蒸汽加热，以保证水温在摄氏零度以上。

2) 各塔升降试验

各塔升降试验时，应先计算出各塔实际气压值，以便选择风机(各塔气压值如表9.2-1)。根据表9.2-1可知，升降试验所选择的风机全压大于3540Pa(有效系数1.25倍)即可。根据各塔气压值确定风机型号，风机的型号及技术性能。

各塔气压值 表9.2-1


项目

一塔

二塔

三塔

四塔

五塔

设计气压值（Pa）

2750

2400

1960

1500

1040

实际计算气压值（Pa）

2835

2500

2050

1590

1130




3) 各塔体升降速度

气柜总体升降试验时，由于要进行导轮、配重等的进一步调整及各塔焊缝的气密性试验，并且在气密性试验合格后还要进行各塔外侧油漆的涂刷(或补刷)，因此第一次及第二次升降试验应控制的慢一些，第三次安按照规范要求进行快速升降。各次升降速度见表9.2-2。

气柜塔体升降速度 表9.2-2


升降次数

上升速度（m/h）

下降速度（m/h）

第一次升降试验

2~3

6~8

第二次升降试验

4~6

8~10

第三次升降试验

10~12

20~24




各塔升降试验时，应通过气柜进出导气管临时接上风机，在进风管道处和气柜顶部分别设置"U"形差压计。利用风机向罐内充气使塔体徐徐上升，通过导轮运转情况和借助两个"U"形差压计观察压力变化来检验塔体上升的性能，并加以记录。凡导轨与导轮相互配合不好的地方均应加以调整。如此反复升降两次，各项工作(如气密性试验、塔体防腐、导轮调整等)完成后，便可以进行第三次快速升降试验(如无法实现快速上升时，可进行快速下降试验)。

(9) 气柜防腐

储气柜内的气体和水槽内的水均有腐蚀性，且塔体运行反复不断地浸入水槽或暴露在大气中，受风吹日晒，极易腐蚀。因此，防腐工作是一项十分重要的工序。

1) 水槽底板下表面的末道刷油，在底板铺设前进行，上表面的末道刷油及10mm热沥青层待气柜组装焊接后进行。

2) 各塔内壁、下水封内外表面、上水封内表面、垫梁、立柱、顶架和顶板内表面的防腐均应在安装前全部做好。焊接部位应留出宽度暂不防腐，焊后补刷。下水封的安装焊缝，在盛水试漏合格后进行补刷。

3) 顶板、菱形板外侧的中间漆及面漆，均应灰气密性试验合格之后进行涂刷，此项工作可在升降试验时进行。

4) 水槽壁板外侧的中间漆及头遍面漆与壁板安装同步进行。气柜总体试验合格，进行壁板的二遍面漆的涂刷。

五、质量标准

1.主要执行施工规范

(1) 《钢制低压湿式气柜》；

(2) 《现场设备、工业管道焊接施工及验收规港》；

(3) 《设计文件说明书》。

2.质量检查要点

根据设计要求及《钢制低压湿式气柜》HG20517-92的规定，15万m?低压湿式螺旋升降储气柜主要部位质量标准及检验方法见表9.2-3。

15万m?低压湿式螺旋升降储气柜质量标准及检查方法 表9.2-3


序号

项目

允许偏差（mm）

检查方法

1

水槽底板局部凹凸度

50

用水准仪或拉线和尺检查不少于24点

2

水槽中心线

±3

用经纬仪检测

3

水槽壁板垂直度

H/1000

吊线和尺或经纬仪检查不少于48点

4

水槽壁板直径最上带

水槽壁板直径最下带

±20

±10

用尺和测力计检查不少于24点

5

水槽壁板局部凹凸度

13

用弦长1.5m样板和尺检查48处

6

垫梁相对标高

5

水准仪逐根检查

7

各塔立柱垂直度

H/1000

吊线和尺或经纬仪检查

8

各塔导轨平行度

6

用尺和测力计检查

9

各塔导轨径向突出度

±10

吊线和用尺测量每根导轨上、中、下三点

10

各塔菱形板局部凹凸度

和顺，无凸起30

目测及吊线和用尺检查

11

各塔上、下挂圈直径

±15

用尺和测力计检查不少于24点

12

各塔上、下挂圈水平度

10

用水准仪检查不少于24点

13

顶架拱高

0，+50

拉线和用尺检查8点

14

顶架半径

±5

用尺和测力计检查不少于12点

15

顶架径向偏差

10

用尺和测力计检查不少于12点

16

顶架中心圈中心偏差

±3

吊线和用尺检查




六、注意事项

(1) 水槽底板铺设时，应注意不要被板砸伤；打大锤时应注意不要戴手套以防脱手伤人；四级以上大风天不宜进行底板的吊装工作。

(2) 水槽壁板组装时，四级以上风天不宜进行吊装工作。采用浮排充水正装法施工时，应对浮排的承载能力及安全性进行计算，浮排隔仓应密封以防漏水下沉；水槽壁板组装的内外操作平台应做好安全防护；水槽充水后，罐内应备有救生设施。

(3) 各塔上水封组焊对口时，操作人员一定要做好安全防护，并系好安全带。

(4) 导轨及菱形板组焊所搭设的脚手架上所铺设的跳板要有专人检查并做到安全可靠，周围要拴好护腰绳(最少两道)或立挂安全网；三级以上风天不允许进行菱形板的吊装；菱形板就位时其下方严禁站人，以防安全事故的发生。

(5) 顶架吊装时，应检验中心胎架是否焊接牢固可靠，中心胎架顶部作业平台应有安全防护栏。三级以上风天严禁进行顶架的吊装。

(6) 顶架顶板组焊时，操作人检要戴好安全帽，挂好安全带，并应穿上防滑鞋，必须集中精力进行作业。

(7) 各塔升降试验时，气柜顶部压力计观察人员、水槽平台上导轮导轨观察人员以及地面风机操作人员要经常联络，以便及时处理出现的问题，防止安全事故发生。

(8) 进行塔体内防腐作业，要注意通风，并要派人经常监护以防油漆毒性过大，空气流通不畅造成中毒现象。