浅谈坦桑尼亚松戈岛凝析油储罐安装工艺

浅谈坦桑尼亚松戈岛凝析油储罐安装工艺

李丽丽

中化二建集团有限公司山西太原030021

摘要：坦桑尼亚松戈岛天然气处理厂凝析油罐区安装两台1000m3的储罐，该储罐主要用于储存脱水脱烃装置区分离出来的凝析油。凝析油储罐单台重43t。本文主要论述凝析油罐底板、壁板和顶板的安装过程、焊接顺序和焊接工艺、整个施工过程中关键点控制的介绍与分析。

关键词：柱形钢制储罐、双车提升加边柱倒装法、施工工序、关键点控制

1绪论

凝析油是指从凝析气田或者油田伴生天然气凝析出来的液相组份，其主要成分是C5至C11+烃类的混合物，并含有少量的大于C8的烃类以及二氧化硫等杂质，挥发性好，是生产溶剂油优质的原料。

本文主要以凝析油储罐底板、顶板及壁板的安装过程为主线，同时叙述施工过程各阶段焊接工艺要求、吊装方法的选择、安装过程关键点的控制。

2底板的安装

2.1凝析油罐底板的拼装

本项目属于非洲援建项目，材料是通过海运从国内运输到坦桑尼亚松戈岛施工现场。为了减少现场安装工作量和运输过程中钢板不被腐蚀，罐体材料已经在国内号料、放样完成，并涂装底漆进行保护。本罐底板采用的是非弓形边缘板。

底板铺设前，应在基础上画出十字中心线，并依照排板图画出底板圆周线，按图纸要求在铺板过程中，把每块板朝上一面的边缘大约50mm宽，清理油漆并打磨干净，底板铺设由中心向两侧铺设，板与板搭接25mm，罐底板铺设完毕后调整各板之间间隙，合格后点焊。

2.2凝析油罐底板的焊接

焊接工艺要求：按照工艺评定焊条采用E6013，焊接方式采用手工电弧焊（SMAW）、极性反接；焊接参数电流控制在70～110A之间。底板的焊接，应采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序。

1.先焊中幅板短焊缝1#与2#，这四条焊缝可以由四个焊工均匀分布，对称施焊。

2.其次焊接3#的四条短焊缝，此焊缝由四个焊工统一朝一个方向施焊。

3.焊缝3#焊接完成，焊缝4#采用同样的方法进行焊接工作，

4.中幅板5#长焊缝由两个焊工分别从中间向两端分段退焊。在焊接6#长焊缝之前，应将所有焊缝的应力排除。

5.靠底板外缘300mm的焊缝为对接焊缝，焊缝外端加收弧板，由内向外施焊，焊接易采用隔缝对称施焊法。

6．焊接过程中，初层焊道应采用分段退焊或跳焊法。

3壁板与顶板的安装

3.1凝析油储罐各部分组成参数

依据图纸罐壁从上而下总共6圈板。

3.2壁板、顶板及栏杆扶手的施工工序：

凝析油储罐总共有6圈壁板，从上而下依次排序为1～6。本储罐采用双车提升加边柱倒装法。

3.2.1第一圈壁板安装

依据凝析油储罐图纸，储罐壁板组装直径为11.5米，在罐底板上画出圆周线，按排版图画出第一圈五张壁板的安装位置，并做好标记。储罐周长约36.11米，沿着圆周长线，每隔一米的位置焊接一个高0.6m的支架，支架的顶部是一块带凹槽的定位板，共计36块，其中有12个支架采用无缝钢管，即能用来定位支撑壁板，又能用来做劳动保护。其余的24个支架采用角钢来制作，壁板下沿到底板之间0.6米距离，主要有三个作用：1.通风作用；2.方便施人员进罐内作业；3.施工机具及施工辅材增加可操作空间。

3.2.2顶板安装

安装罐顶之前先确认包边角钢的半径偏差在范围之内，并按照图纸要求焊接完成。拱顶板一般分为矩形版式和瓜瓣板式两种形式，本储罐是采用瓜瓣板式。

罐顶组装可采用中心架法，即在储罐中心组装中心架，放置外罐顶中心顶环后，将罐拱顶板成组对称地吊装就位，两端分别与中心顶环和包边角钢固定焊，且固定顶板按照排版图铺设组焊[5]。

3.2.3第二圈壁板安装

第一圈壁板、顶板及栏杆扶手组装焊接完成后，其重量为11.042吨，根据吊车性能表，可以考虑采用两辆同规格的25吨吊车进行抬吊。在储罐第一圈壁板顶部30°、120°、210°、300°的位置焊接四个吊耳，通过计算吊耳之间的弦长8.13m，因此选用四条长9m、承重10t的吊带来完成吊装工作。25吨吊车后方位支车，旋转半径选用6～9m，单车可以提升9t，双车抬吊18t大于11.042t，此方法可行。用两车抬吊的方法将第1圈壁板与顶板缓慢起吊；当起吊高度超出第2圈壁板时，将第2圈壁板的上沿与第1圈壁板的下沿用门形卡板固定，每200mm焊接一个门形卡板。待门形卡板焊接完后，此时可以摘勾，吊车使用完毕。然后可以进行第二圈壁板的组队焊接工作。

3.2.4第三圈壁板至第六圈壁板安装

从第三圈壁板到第五圈壁板的提升和第六圈壁板的下落，采用边柱倒装法。第六次下落提升重量为30.2t，因此我们选用规格为Φ219.1×8.18mm的无缝钢管作为提升立柱，并沿罐壁圆周均匀布置6根，立柱高为3m，每根立柱顶部挂10t导链，理论最大提升能力为60t大于30.2t，能够满足提升要求。边柱提升法所需要的胀圈采用20#槽钢制作，胀圈制作时滚圆外径应为贮罐罐壁内径。胀圈固定在每圈壁板的下边缘，焊接胀圈门形卡板，利用门形卡板、角钢楔和胀圈千斤顶或倒链使胀圈紧贴壁板，胀圈门形卡板尽可能靠近提升吊点，胀圈吊点两侧各300-400mm处的槽钢内侧加焊加强板。

重复以上操作，直至第五圈壁板与第六圈壁板组对焊接完成后，在下落之前罐内施工机具、辅助材料等移到罐外，并在罐壁上开好人孔。拆除支撑壁板的36个支架，将支架在底板焊接过的地方用磨光机打磨平整，待检查清理干净后，开始缓慢整体下落。

3.3壁板和顶板的焊接

3.3.1顶板的焊接

凝析油储罐顶板为瓜瓣形，首先焊瓜瓣内搭接焊缝，再焊接瓜瓣间径向焊缝，最后焊环向焊缝。焊接瓜瓣间径向焊缝时，应采用隔缝对称焊接，并由中心向两端分段退焊。

3.3.2壁板的焊接

凝析油罐壁板的焊接，应先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝，即焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊环向焊缝。采用手工焊凝析油罐壁板纵向焊缝时，底层焊道宜采用分段退焊或跳焊法，焊接环向焊缝时，焊工应均匀分布，并沿同一方向施焊。

3.4施工过程中关键点控制

1．凝析油罐底板应采用焊接变形量最小的焊接顺序。

2．储罐排版时，首先考虑罐壁开孔接管焊缝与罐壁板的纵、环缝间距离在要求的范围内；其次罐底边缘板焊缝与底圈壁板纵焊缝间距离在要求的范围内；最后，固定地脚螺栓框架的钢板焊缝要避开储罐底圈壁板纵焊缝。

3．升罐之前确定门形卡焊接完好，胀圈固定牢靠，导链不存在质量问题。

4.如果罐内要求装内浮顶，每圈壁板提升之前，应将纵焊缝与环焊缝打磨圆滑，同时将壁板上的焊瘤、焊疤打磨干净。

4结论：

1.凝析油罐底板焊接，最大变形量为18mm小于规范要求。

2.使用先双吊车抬吊后边柱提升法，顶板可以在安装完第一圈壁板时进行安装。这样安装顶板用的中心架不必要搭设很高，焊接作业移动脚手架就可以满足。缺点双吊车抬吊仅仅适应于500m3到3000m3储罐。

3.本论文中凝析油罐壁板与顶板的施工工序，适应于现场安全施工要求比较高、工期比较紧张的中小型储罐，可以提高施工效率，缩短工期。

参考文献：

[1]引用石油化工工艺简介

[2]锅炉及压力容器规范第二卷材料A篇铁基材料ASMECodessectionIImaterial

[3]坦桑尼亚姆纳兹湾和松戈岛天然气处理厂1000m3储罐设计图纸

[4]立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范GB50128-2005

[5]立式圆筒形低温储罐施工技术规程SH/T3537-2002

[6]石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准SH/T3530-2001

[7]陈祝年.焊接工程师手册第2版[K].北京机械工业出版社，2009.10

[8]API650钢制焊接储罐.2011