诚信声明本人声明:我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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本人签名:日期:年月日毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:大型储罐制作及安装学院:北专业:过程装备与控制班级:学生:指导教师:1.设计(论文)的主要任务及目标(1) 工艺改进(2) 提高施工效率(3) 节约成本2.设计(论文)的基本要求和内容(1) 大型储罐的制作(2) 大型储罐的安装(3) 经济效益3.主要参考文献[1] SH3046-92,石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范[S].[2] GBJ128-96,立式筒形钢制焊接储罐施工及验收规范[S].[3] GB3274-88,碳素结构钢和低合金结构钢热扎厚钢板和钢带[S].大型储罐制作及安装摘要随着我国经济的高速发展,国家对石油储备项目的重视,在石化建设项目中,大型储罐的项目越来越多。
安装工艺大体上分为两种:正装和倒装。
国外施工企业大都采用正装法,国内企业大都是拱顶储罐采用倒装法,浮顶储罐采用正装法。
考虑到“正装”法高空作业多,安全系数低,施工效率低的缺点,本工法在以往施工方法的基础上进行了工艺改进:提高了施工的机械化程度,施工作业人员大大减少;缩短了工程施工周期,提高了施工效率。
在中油吉林石化分公司炼油厂原油管输顺序接油改造项目中,我公司施工的30000m3储罐从底板铺设到壁板安装完工,绝对施工时间仅用了35天,焊接合格率96%以上,创造了我公司大型储罐施工进度新记录;得到业主、监理及项目部的高度评价。
关键词:储罐;正装和倒装;工艺改进;提高了施工效率目录前言 (1)第1章工艺原理及流程 (2)第1.1节罐设计数据 (2)第1.2节工艺原理及流程 (2)1.2.1 工艺原理 (2)1.2.2 工艺流程 (3)第二章操作要点 (4)第2.1节下料与预制 (4)2.1.1 选择最佳下料方案 (4)2.1.2 三角挂架的使用要求 (5)第2.2节罐体组对 (5)2.2.1 罐底板铺设 (5)2.2.2 罐壁板安装 (6)2.2.3 罐浮顶组装 (7)第2.3节焊接工艺 (7)2.3.1 焊前准备 (7)2.3.2 罐底板的焊接 (10)2.3.2 罐壁板的焊接 (11)2.3.3 储罐浮顶的焊接 (12)第三章施工投入及效益分析 (13)第3.1节施工投入 (13)3.1.1 主要施工机具表 (13)3.1.2 质量标准 (13)3.1.3 劳动力组织表 (13)3.1.4 安全要求 (14)第3.2节效益分析 (14)3.2.1 效益分析与成本节约 (14)3.2.2 工程应用实例 (16)结论 (197)参考文献 (198)致谢 (19)前言随着我国经济的高速发展,国家对石油储备项目的重视,在石化建设项目中,大型储罐的项目越来越多。
安装工艺大体上分为两种:正装和倒装。
正装法是指以罐底为基准平面,罐壁板从底层第一节开始,逐块逐节向上安装,直到顶层;倒装法是指以罐底为基准平面,先安装顶圈板,然后自上而下,逐圈壁板安装、焊接、顶起,交替进行,直到底圈壁板安装完毕。
上一般是前言多而摘要少。
两种工艺各有其优缺点:正装:可以充分利用大型吊装设备,加大预制深度,易于掌握,便于推广自动化焊接技术;但是高空作业多,安全系数低,施工效率低。
倒装:施工作业在底层,操作简单、可靠,危险性小,施工效率高;但是目前倒装成套设备价格较贵,设备购置一次性投入较大,自动化焊接技术不易推广。
本工法在实施中有如下特点:“焊接自动化”,壁板、底板全面采用自动化焊接技术;壁板和浮顶同时施工,大大缩短了施工周期;壁板安装采用“三角挂架”,减少了脚手架的搭设工序,降低了工程成本;焊道余高打磨机的采用,实现了“打磨机械化”,提高了施工进度,降低了工程成本。
第1章工艺原理及流程第1.1节罐设计数据表1·1 罐设计数据罐底:由中幅板和边缘板组成,中幅板材质为Q235-B,厚为10㎜;边缘板材质为16MnR,厚为17㎜;罐壁:由10圈壁板组成。
10圈壁板第1带至第10带由上至下厚度为10㎜(Q235-B)、10㎜(Q235-B)、10㎜(16MnR)、12㎜(16MnR)、14㎜(16MnR)、17㎜(16MnR)、20㎜(16MnR)、22㎜(16MnR)、22㎜(16MnR)。
文)的书写因题而异,这里仅用一两个例子来说明。
第1.2节工艺原理及流程1.2.1工艺原理壁板的安装采用正装工艺,即从底层壁板开始逐节往上安装,安装过程中施工作业平台也随着罐体逐渐升高。
壁板安装作业平台采用“三角挂架”(见附图)。
由于罐壁和浮顶作为两个独立的个体,在底板中幅板焊接结束并检验合格后,浮顶即可进行施工;壁板和浮顶两部位同时施工。
储罐底板焊接采用埋弧自动焊;壁板横缝焊接采用埋弧自动横焊;壁板纵缝采用气电立焊;浮顶焊接采用CO2半自动气体保护焊及手工焊。
罐内侧焊缝打磨采用焊道余高打磨机。
1.2.2工艺流程施工流程图见图1-1,主导思想就是底板外边缘板与中幅板同时铺设,罐体与浮顶同时施工;将焊接与组装这两个最主要工序有效的穿插起来。
第二章操作要点第2.1节下料与预制2.1.1选择最佳下料方案根据施工图及实际供料尺寸对底板、壁板和浮顶进行排板,选择最佳下料方案,使之既能减少废料又能满足技术要求。
(1)考虑焊缝收缩的因素,在排板时,将罐底、浮顶直径比设计直径适当放大0.1%~0.15%。
(2)对下料顺序要合理安排。
(3)下料用基准法进行下料,如图所示2-1。
图2 基准法下料示意图(4) 下料尺寸误差要求:底板边缘板:长、宽≤±2mm,对角线≤3mm;坡口≤±2°;底板中幅板:长、宽≤±2mm,对角线≤3mm;壁板:长、宽≤±1mm,对角线≤2mm坡口≤±2°;浮顶板:长、宽≤±2mm,对角线≤3mm;(5) 滚弧要求:壁板卷板后应立置在平台上用样板检查,垂直方向用直线样板检查,其间隙不得大于2 mm,水平方向上用弧形样板检查,其间隙不得大于4 mm。
弧形板经卷弧合格后应放置在胎具上,并做好标识。
2.1.2三角挂架的使用要求施工前,必须对采用的挂架进行专门的受力分析,保证达到安全要求. 要对挂架安装人员进行技术交底、安全交底。
对挂架的使用要严格管理,要有专职人员检查挂架子的安装,是否按设计及计算要求进行。
第2.2节罐体组对2.2.1罐底板铺设(1) 边缘板与中幅板同时铺设,边铺设边调整间隙、错边量等。
(2) 边缘板铺设时,将底板与垫板点焊固定(只焊一侧);为保证对口间隙,组对(3) 技术要求:垫板应与两侧底板贴紧,间隙不得大于1mm。
中幅板采用搭接时,其搭接宽度容许偏差为±5mm。
2.2.2罐壁板安装(1) 每带壁板安装时,根据自动焊的焊接工艺要求,须严格保证每条立缝、横缝的间隙[1]。
(2) 第1节壁板的安装:①第一层壁板的直径要适当放大(放大多少据罐的规格来定)②在底板上划出第一层壁板内外位置线,同时在距内位置线内侧100mm处划出组装基准线;按排板图,划出第一层壁板每一块的位置线。
③利用两台吊车,在同一方位向两个方向同时进行围板,吊装用平衡梁。
④第一层壁板直立后,利用调整拉杆调整垂直度,并临时固定,利用定位板及方楔调整安装位置,同时对壁板上平面的水平度进行调整,立缝采用夹具调整(3)其他每节壁板的安装方法见图2-4。
(4) 技术要求[2]①第1节壁板安装技术要求:要求壁板上口水平允许偏差,每10m不应大于3mm,相邻壁板上水平度允许偏差不应大于2mm,整个圆周上任意两点水平允许偏差不应大于6mm。
壁板垂直度偏差不应大于3mm,同时只允许向外倾斜。
纵缝对口间隙4-6mm,对口错边量≤1mm。
②第2节至顶层壁板安装偏差要求:纵缝对口间隙4-6mm,对口错边量≤1mm。
环缝对口间隙0-1mm,对口错边量不应大于板厚的1/10,且不大于1.5mm。
各层壁板的垂直度允许偏差不应大于该圈壁板高度的0.3%,且不应大于7mm。
2.2.3罐浮顶组装(1)浮顶的组装在临时支撑上进行,见图2-5。
(2) 临时支架的位置需要进行排板绘制,不宜与浮顶正式支柱冲突。
(3)从罐底将浮舱底板四中线划到罐壁,罐壁上焊接临时挂线耳,拉十字细钢丝绳,作为控制铺板和检查基准线。
(4)浮顶底板从中心向外分船舱铺设,铺设时,钢板搭接线应与浮舱底板设置的细钢丝十字线平行或垂直,控制钢板铺设位置。
(5)浮顶底板边铺设边调整,同时将底板点焊焊牢,待将浮舱内桁架、隔板等件分船舱安装后同时焊接底板焊缝,局部被桁架、隔板覆盖的焊缝,应先进行焊接,并抽真空检查,合格后,才可组焊内件。
(6) 在底板上分船舱划线,依次安装桁架、隔板、环形隔板、外边缘板等构件。
(7) 浮顶顶板的铺设方法与浮顶底板的方法相同。
第2.3节焊接工艺2.3.1焊前准备参与储罐焊接施工的手工电弧焊、埋弧焊、气电立焊及二氧化碳气体保护焊的焊工,根据采用的焊接方法、焊接材料、焊接位置及材质,必须通过培训,并按GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》焊工考核的有关规定进行考试合格后方可上岗[3]。
(1) 焊接方法,见表2-1、2-4[4]。
表2·1 储罐各部位焊接方法(2) 焊接材料,见表2-2。
表2·2 焊接材料的选用(3) 焊接工艺参数:气电立焊、埋弧横焊的焊接工艺参数分别见表2-3。
表2·3气电立焊焊接层次及焊接工艺参数表2·3 (续)气电立焊焊接层次及焊接工艺参数表2·4埋弧横焊焊接层次及焊接工艺参数表2·4(续)埋弧横焊焊接层次及焊接工艺参数2.3.2罐底板的焊接(1) 中幅板和边缘板分别施焊,边缘板对接采用手工焊打底,埋弧焊盖面;中幅板采用埋弧自动焊一次焊接成型[5-8]。
(2) 边缘板:先焊接边缘板外侧300mm长部位的焊缝,主要是为了不影响壁板的安装;其余部分待罐底与罐壁连接的角焊缝焊接完后,再进行施焊。
边缘板对接的打底宜采用焊工均匀分布、对称施焊法;收缩缝的第一层焊接,应采用分段退焊或跳焊法。
(3) 中幅板的焊接原则:采用从中心向四周的原则,先焊接短缝,再焊接大长缝,最后焊接通长缝。
为了防止焊接变形,在每条焊缝焊接时都要保证在垂直焊缝的方向(横向)底板能够自由伸缩。
(4) 中幅板搭接接头三层板重叠部位,如图2-6,切角后采用手工焊。