埋地储油罐内贴钢板施工技术

赵帆 张海峰

摘 要：本文以某工程为例，从底板、侧板、顶板三部分，详细介绍了埋地式储油罐内贴钢板由排版、吊装、临时加固到焊接成型的施工技术，以及施工过程中的质量控制要点和措施。

关键词：支撑结构;预制及安装;焊接顺序;检验

中图分类号：TE972 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）07-0053-03

0 引言

今年来，埋地式储油罐因具备结构牢固、容量大、占用的地面空间小、安全性能高等多种优点，受到各大建筑设计单位的青睐。此种类型的油罐以内贴钢板作为内部结构，充当储存油料的罐室，外附防渗混凝土作为防护。因其固有的结构特，此类油罐施工是自内而外的，先进行内贴钢板施工，再浇筑外部混凝土结构。如此，混凝土浇筑时内贴钢板临时充当了内部模板。因混凝土自重及浇筑时的施工荷载的存在，内贴钢板在后续施工过程中有受到破坏的风险。因此，内贴钢板施工是该类油罐的施工重点和难点，必须严控制施工质量。本文以某工程为例，详细介绍埋地式油罐内贴钢板的施工技术。

1 工程概况

该工程为地下矩形钢筋混凝土内贴壁储罐，油罐单座容积约为3300m3，内设两道隔墙，每个罐室净尺寸为长24m、宽12m、高4m;罐体基础、侧墙及顶板均采用钢筋混凝土结构，罐体壁板均采用内贴钢板，材质为Q235-B，其中底板厚度为8mm，顶板及侧板厚度为14mm，底板与预埋件焊接固定，壁板及顶板焊接锚钩与混凝土连接。罐体钢材结构油罐内壁采用036-1/2耐油非导静电防腐涂料防腐，油罐底板外壁采用环氧富锌底漆涂料防腐。

2 工程特点及难点

油罐施工焊接量大、板材薄，壁板焊接易变形，焊接质量要求高，防渗漏要求高、防腐要求高。内壁钢板在预制场拼板焊接完成后面积达12m×4m，单片重量约为5.5吨，起重吊装难度高、拼装精度要求高。

3 施工流程及工艺

3.1 施工流程

施工准备→钢材进场验收→钢材打坡口喷丸除锈→钢材涂装→钢材运输→基础验收→罐底板铺设→罐底焊接、焊缝检测、真空试漏→罐壁板组焊→罐壁板焊缝检测→罐壁板锚栓焊接安装→罐壁板起立就位→罐壁板内部支撑加固→罐顶搭设铺装平面系→罐顶板铺设安装→罐顶板焊接→附件安装→充气试验→检查验收

3.2 主要施工工艺

3.2.1 底板铺装焊接

（1）底板预制前应绘制排板图，排板尺寸应结合现场位置及进场钢板尺寸确定。相临搭接焊缝距离不小于300mm;（2）底板下料尺寸控制长度为±2mm，宽度为±2mm，对角线之差为≤3mm，下料后上现场组焊;（3）底板之间搭接间隙≤1mm，搭接接头宽度60mm，允许偏差为±5mm，。搭接接头形式如图1。罐底板组装完成，局部凹凸变形量用2m靠尺加塞尺检查，深度不应大于变形长度的1%且不大于15mm;（4）底板铺设从低点至高点依次铺装，由罐头端向罐尾端依次铺设底板;（5）在下一张底板铺设前应保证前一块底板搭接位置间断焊施焊完毕，搭接缝位置应无间隙;（6）为了保证壁板起立位置的平面，两侧底板边缘部分应由搭接焊接方式过渡为对接焊接方式;（7）底板铺装完成后搭设侧壁临时支撑结构（见图2），单侧临时支撑设置6道，每道临时支撑结构采用三角斜撑结构形式，結构杆件为L100*100*8角钢，临时支撑结构在侧壁板安装之前安装，6道临时支撑安装完成后需对与侧板相连的6道直立柱侧平面度进行复测，复测平面度控制在3mm范围内。

3.2.2 侧壁板预制及安装

（1）壁板预制在钢板加工场地内组拼后均采用埋弧自动焊焊接，形成4.5m×12m的分片;（2）在进行钢板放样时，应考虑钢板的切割余量。放样完毕并检查尺寸，应满足：板长大于等于10m时，长度偏差±2mm，宽度偏差±1.5mm，对角线之差≤3mm;板长小于10m时，长度偏差±1.5mm，宽度偏差±1mm，对角线之差≤2mm;（3）各层壁板的纵向焊缝均向同一方向错开，其间距宜≥300mm;（4）底层壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离≥300mm;（5）罐壁开孔需增设补强板，其外缘与罐壁纵向焊缝之间的距离≥150mm;（6）将壁板半成品堆放在专用胎具上，以避免成形后的壁板在搬运过程中发生变形;（7）安装时先安装24米长度方向侧壁板，再安装罐头罐尾侧壁板;（8）罐壁板预制时，锚栓在地面完成焊接安装;（9）吊装方案确认。单片钢板重约5.5吨，采用90吨履带吊将侧壁分片依次吊装就位。用吊杠平衡梁吊装，吊装时分片侧壁设有4吊点起吊，吊点均布在临时支撑H型钢上，型钢规格为H350* 175*7*11mm，吊点处设有局部补强措施。分片吊装过程中，采用2台90吨履带吊分别位于罐头、罐尾两侧，此时吊车作业半径为28米，经过计算两台履带吊起吊能力满足吊装要求。侧壁板分片吊重示意图如图3;（10）各壁板的垂直度允许偏差，不应大于5mm;（11）壁板组装后，焊缝错边量不应大于1mm。罐壁的局部凹凸变形应平缓，不得有起伏剧烈，罐壁的局部凹凸变形量用1.5m靠尺加塞尺检查应不大于10mm;（12）组焊完毕后对每条焊缝进行抽真空试验，试验合格后焊接预埋锚栓，然后进行壁板起立就位;（13）罐体壁板吊装焊接完毕后，灌壁内采用φ48*3.5钢管制作满堂支撑架，用于下达工序施工。

3.2.3 顶板预制及安装

（1）顶板预制前根据实际进场钢板情况，按排板图进行排板，检查放样无误后方可下料;（2）顶板下料尺寸控制长度偏差±1.5mm，宽度偏差±1mm，对角线之差≤2mm，下料后在现场组焊;（3）顶板安装前，应按图纸要求复核罐壁侧板尺寸，在罐室内部搭设临时支撑结构，临时支撑结构全部由脚手架组成，脚手架尺寸形成顶面铺装平面系，平面系坡度按照设计要求形成坡度，然后对铺装平面系平面度进行复核，平面系平面度要控制在5mm误差范围内，依次铺装顶板;（4）罐顶板组装完成后，用1.5m靠尺检查钢板局部凹凸变形量，深度≤10mm。

4 油罐焊接技术要求

根据施工图纸要求及施工现场实际情况，侧壁板对接焊缝现场采用埋弧自动焊，焊丝为Φ4，埋弧焊丝为H08A、焊剂为HJ431，其它角焊缝焊接采用二氧化碳气体保护焊+手工电弧焊，焊丝牌号ER50-6及THY-51B、焊条牌号J422。

4.1 一般要求

侧壁板对接焊缝现场采用埋弧自动焊，对接处打坡口，两块钢板之间间距8-10mm，如图4所示焊接，正面对接好并用码板码好，钢板背面贴陶瓷衬垫，然后进行CO2打底施焊，打底施焊结束进行第二层施焊，最后用埋弧焊进行盖面。待焊缝冷却后，去除反面陶瓷衬垫。

4.2 焊接顺序

4.2.1 罐体壁板与罐头、罐尾及底板之间的焊缝（侧板焊接顺序示意如图5）

（1）利用工装材料对焊缝进行加强支撑，侧壁与罐头、罐尾角接焊缝每500mm设置一道加强支撑，侧壁与底板之间的加强支撑每2000mm设置1道;（2）先焊接侧壁与罐头、罐尾之间的立角焊缝1，焊角高度为14mm;（3）焊接侧壁板对接立焊缝2，焊前利用工装码板将焊缝码平加强;罐壁的对接焊如图6，应先焊纵向焊缝①，后焊横向焊缝②;（4）焊接侧壁与底板之间的角焊缝3，焊角高度为8mm;为便于侧壁角钢装焊，先将焊缝5向内侧焊接300mm;（5）焊接加强角钢焊缝4，焊角高度为8mm;（6）焊接罐头、罐尾壁板与底板之间的角焊缝5，焊角高度为8mm;装焊加强角钢焊。

4.2.2 底板焊接（焊接顺序示意如图7）

（1）底板铺设前边缘100mm处打磨干净，底板安装后在搭接焊缝上，沿24m方向设置码板，每2m设置1个，码板仅底侧与底板焊接;（2）侧壁对接焊缝、侧壁及头尾板与底板、加强角钢与壁板及底板焊缝焊接前先刨除3、4焊缝区域的定位焊;（3）按图示顺序依次焊接编号1、2的焊缝，焊角高度为8mm，两次焊接成型;（4）焊接焊缝3，利用工装槽钢对焊缝4区域其进行约束;（5）依次焊接焊缝3及焊缝4;（6）板焊接完成后，对其焊缝进行真空密性试验，试验真空度不低于-53KPa。

4.2.3 顶板焊接

（1）顶板与壁板之间的内侧仰角焊缝采用边安装边焊接的方式进行，每安装完成一块顶板后将其与壁板之间的焊缝焊接完成，焊角高度为13mm;（2）所有顶板安装完成后按图8示意顺序依次进行焊接，焊角高度为14mm。

4.3 焊缝焊接检验

（1）首先应对焊縫进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅等清理干净。

（2）焊缝表观质量应符合以下规定：焊缝表面不得有气孔、裂纹、夹渣、弧坑和未焊满等质量缺陷。

对接焊缝咬边深度≤0.5mm，咬边的连续长度≤100mm，焊缝咬边的总长度，小于等于该焊缝长度的10%。

对接焊缝的余高（如图9）：罐底焊缝的余高≤2mm，罐壁焊缝的余高纵向≤1.5mm。

（3）底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝，应进行渗透检测。

（4）对接壁板焊缝应从每条焊缝中任取整条焊缝长度20%进行UT超声波检测。

UT检测不合格时，如缺陷的位置距离端部不足75mm时，应在该端部延伸300mm作补充检测，如延伸部位检测不合格，应继续延伸检测。

5 油罐充气试验

油罐用气体进行试压，试压区应设置警戒线。升压时应缓慢，每升至规定试验压力的十分之一时，保压时间应不小于5分钟，对油泵间罐池封门板所有焊缝进行全面检查，直到升到试验压力，保压30分钟，并在该压力下对可见焊缝和连接部位等用肥皂液或其他检漏液检查，无泄漏（不起泡）为合格，试验完成后应填写相关试验记录。试压用压力表要由计量单位进行标定合格。

6 结语

此项埋地式油罐内贴钢板施工技术思路清晰，组织合理，流程相对简捷，临时加固、误差控制及质量保证措施稳妥可靠，并设有严格的质量检测环节，可保证其施工质量及过程的安全性。该项施工技术对类似工程施工具有一定的参考价值。

参考文献

[1] 《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》（GB50128-2005）[S].

[2] 《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2010）[S].

[3] 《钢制压力容器焊接规程》（JB/T4709-2007）[S].

[4] 《焊工技师必读》（2005-8-1）[S].