大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法

大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法

《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》是中國南海工程有限公司完成的工程建設類施工工法;完成人是彭清、康克誠、郭家松、溫曉峰、鄒德新;該工法適用於大型低溫以LPG液氨乙烯LNG等作為介質的鋼製雙壁儲罐的安裝施工。

《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》主要特點是:增加了縱焊縫埋弧自動焊焊接工藝,提高工作效率和焊接質量;增加了對LNG、乙烯儲罐先安裝外罐壁板,罐頂安裝完畢後在外罐內進行內罐的保冷施工及內罐壁板的安裝,拓展工法套用範圍;採用工廠化、機械化深度加工預製,壁板採用正裝法,儲罐雙壁同時交替施工的工藝;對罐壁板的縱焊縫、環焊縫都採用自動焊接技術,縮短工期,提高質量。

2011年9月30日,《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
  • 工法編號:YJGF48-98
  • 類別:工程建設類
  • 完成單位:中國南海工程有限公司
  • 主要完成人:彭清、康克誠、郭家松、溫曉峰、鄒德新
  • 審批單位:中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,操作要點,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

石油液化氣(簡稱LPG)、石油天然氣(簡稱LNG)、液氨以及乙烯等,在低溫時能以液態存在,低溫是安全和大容量儲存這些介質的先進方法。其特點是低溫下的這類介質可以在常壓下儲存,由此大大降低了儲存的壓力等級,且液態儲存比氣態儲存容易、容積大量減少,可大幅降低土地的使用量。中國南海工程有限公司(原中國化學工程深圳公司)1996年在中國國內首次2台80000立方米大型低溫雙壁LPG儲罐(即雙壁、雙頂、雙底)施工時,通過對施工工藝的總結編寫了《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》。該工法獲國家級工法,工法編號:YJGF48-98。中國南海工程有限公司在其後的大型鋼製低溫雙壁儲罐施工中,經過對現場安裝工藝不斷地創新、改進、提高,形成了新的安裝施工工藝。
中國南海工程有限公司在工程實踐基礎上,融入改進技術編寫了升級版的《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》,並在天津孚寶1台容量為15000立方米乙烯低溫儲罐施工、廣東東莞九豐能源有限公司2台容量各40000立方米LPG儲罐施工、天津大沽化工股份有限公司1台容量為30000立方米乙烯儲罐施工等項目中運用。

工法特點

《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》的主要特點包括:
1、該工法編寫嚴謹,施工工序清晰,工藝流程劃分合理,容易操作和掌握。
2、該工法是在原工法基礎上,罐壁採用正裝法,罐壁板的縱焊縫使用手工焊、環焊縫使用埋孤自動焊焊接,經過創新提高,更加完善,增加了縱焊縫埋弧自動焊焊接工藝,降低了勞動強度,提高了工作效率,提高了低溫鋼的焊接質量,有利於全面質量控制;同時增加了對LNG、乙烯儲罐先安裝外罐壁板,罐頂安裝完畢後在外罐內進行內罐的保冷施工及內罐壁板的安裝,保證了罐底保冷和內罐焊縫的焊接質量,拓展了原工法的套用範圍。
3、該工法採用工廠化、機械化深度加工預製,壁板採用正裝法,儲罐雙壁同時交替施工的工藝;對罐壁板的縱焊縫、環焊縫都採用自動焊接技術,有效地縮短了工程的工期,增強了質量的可靠性。
4、對大型雙罐頂一體採用氣頂升法頂升,大面積降低了罐頂高空作業,增強了施工的安全性。
5、施工作業面大,設備、機具利用率高,人工效率也顯著提高。

操作原理

適用範圍

《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》適用於大型低溫以LPG、液氨、乙烯、LNG等作為介質的鋼製雙壁儲罐的安裝施工。

工藝原理

《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》工藝原理為:
1、採用工廠化機械化深度加工預製。
2、壁板採用正裝法,罐壁板的縱焊縫、環焊縫使用自動焊接技術。
3、對LPG和液氨儲罐,儲罐雙壁同時交替施工,罐壁板安裝至第三帶時,開始在罐內底板上將罐頂組裝成一體(外罐頂板、頂結構、內罐吊頂);再用氣頂法單獨將罐頂整體沿著內罐壁頂升到罐頂部,再與罐壁在高空連線。
4、對LNG、乙烯儲罐先安裝外罐壁板,罐頂氣頂安裝完畢後在外罐內進行內罐的保冷施工,再進行內罐壁板的安裝。

操作要點

《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》操作要點包括:
一、常見儲罐結構
常見儲罐機構示意參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
儲罐結構圖
二、儲罐安裝
對於LPG及液氨罐採用同時安裝內罐壁板和外罐壁板(即內罐壁板和外罐壁板相互交錯安裝),施工工序參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
內、外罐交替安裝工序圖
對於乙烯及LNG罐採用先安裝外罐壁板,然後在外罐內進行內罐的保冷施工及內罐壁板的安裝的施工工序參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
外罐壁及頂安裝,內罐壁安裝工藝流程圖
註:以上施工程式可根據實際情況作適當的變更。
三、焊接工藝評定
根據設計要求對所焊板材的焊接工藝(WPS)進行焊接工藝評定(PQR),評定程式及標準按《承壓設備焊接工藝評定》JB4708規定進行。
1、材料的認定
根據設計罐體鋼板的使用參數,按《立式圓形鋼製焊接儲罐施工及驗收規範》GB50128要求,及鋼廠的鋼材質量證明書對鋼材進行驗收,必要應進行復驗。
焊接材料需符合《立式圓形鋼製焊接儲罐施工及驗收規範》GB50128中2.0.2條的要求。
2、焊接方法及焊接材料的確定
選用焊接方法需根據罐體結構、尺寸、材質、組裝方法及利於保證質量提高效益等因素確定,再根據設計圖紙要求、主體材質和焊接方法確定焊接材料。
3、焊接工藝評定的標準及項目
按《承壓設備焊接工藝評定》JB4708,施焊試件,檢驗和測定試樣性能,內容包括重要參數、附加重要參數和非重要參數。根據所使用的鋼材、接頭和坡口形式、焊接方法、焊接材料、焊接位置、焊接設備、焊接線能量和層間溫度、焊後熱處理、環境條件等,由技術熟練的焊工,按預先制訂的焊接工藝規程焊接試件,並按標準進行各項檢測,直至評定合格,從而確定所擬定的焊接工藝能否保證焊接接頭具有所要求的使用性能。
在縱焊縫、環焊縫採用自保自動焊時,根據施工圖設計的壁板材料,應做相適應的焊接工藝評定,評定項目參見表1和表2。
表1 縱焊縫工藝評定參照表
焊接方法
WPQ號
母材
試板厚(毫米)
填充金屬
焊接位置
適用厚度範圍(毫米)
評定的主要焊接接頭
FCAW
QZFCAW-8
16MnR
14
E71T-1
3G
-
外罐第一至三層縱縫
QZFCAW-9
Q235-B
14
E71T-1
3G
外罐第四至十二層縱縫
DGFCAW-1
A537Cl.2
15
SFC-81Ni1H
3G
內罐第一至四層縱縫
DGFCAW-2
A537Cl.2
10
SFC-81N1lH
3G
內罐第五至九層縱縫
DGFCAW-3
A516Gr.60
10
SFC-81Ni1H
3G
內罐第十至十一層縱縫
表2 環焊縫工藝評定參照表
焊接方法
WPQ號
母材
試板厚(毫米)
填充金屬
焊接位置
適用厚度範圍(毫米)
評定的主要焊接接頭
SMAW
PQR02A-9
A516Gr.60
A537CL2
8.0
MF-33H/US49A
2G
8.0~16.0
內罐第九至十層環縫
PQR02A-10
A537Cl.2
22.0
MF-33H/US49A
2G
15.9~44.0
內罐第一至八層環縫
QZSA-1
16MnR
14
H10Mn2/SJ101
2G
-
外罐第一、二層環縫
QZSA-2
16MnR
Q235-B
14
H08MnA/SJ101
2G
5.0~28.0
外罐第三層環縫
QZSA-3
Q235-B
14
H08A/SJ101
2G
1.6~16.0
外罐第四至十一層環縫
四、焊工資格考試
所有被選作手工焊的焊工和選作自動焊的焊接操作工,都要按《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規則》進行現場考試,對考試合格的焊工或焊接操作工,統一號碼、字母或符號以資識別。考試合格的焊工和焊接操作工,在現場焊接中所焊接項目必須符合其考試合格項目。
五、主要施工工序
(一)罐體的預製
為了保證安裝質量,要求罐體在工廠車間預製,建立質量控制體系、編制生產工藝和檢驗綱要,部件經檢驗合格才能運往現場安裝。
鋼板的切割和焊縫的坡口,宜採用機械加工或半自動火焰切割加工,板的圓弧邊緣,可採用手工火焰切割加工,剪下加工只限於9毫米以下厚度鋼板。焊接坡口表面應平整光滑,不得有夾渣、分層、裂紋、溶渣表面硬化層等缺陷。必要時對板材的焊接坡口表面進行磁粉或著色探傷。
熱煨成型的構件,不得有過燒、變質現象,其厚度減薄量不應超過1毫米,具體預製加工程式參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
預製加工程式圖
材料在預製時,要認真做好材料標記移植,對於低溫鋼材料,不宜採用打鋼印方法進行材料標記移植。所有部件按編制的標記方案做明顯標記方便現場取用。
預製加工完成按圖紙要求進行噴砂除銹,噴塗防鏽底漆。運輸時採取措施以防止變形和磨損。
(二)罐體的安裝
1、底邊緣板鋪設及焊接
(1)基礎尺寸和地腳螺栓間距檢查以及確定定位用中心線(0°、90°180°、270°和中心點)。
(2)將每塊邊緣板安放在預先劃有的基準線上,焊接前測量邊緣板半徑、檢查坡口和防變形工裝安裝情況,參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
邊緣板安裝
(3)先固定點焊,然後完成邊緣板對接焊縫從外邊緣往內150毫米長焊縫的焊接,剩餘部分焊縫待焊完壁板和邊緣板角焊縫且在邊緣板和底板角焊縫焊接前完成。邊緣板對接焊縫宜採用焊工均勻分布,對稱施焊方法,焊接順序參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
邊緣板對接焊縫焊接順序
2、 中心底板鋪設和焊接
沿參考線從中心向四周鋪設底板,用定位塊保持搭接間距,然後用點焊臨時固定底板參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
中心底板的鋪設(單位:毫米)
中心底板焊接順序參見下左圖。在完成壁板和邊緣板焊接後,再進行底板和邊緣板之間的點焊和焊接。用錘擊使三層鋼板重疊部分的配合平滑圓整,參見下右圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
左圖:中心底板焊接順序;右圖:中心底板三層重疊部分裝配
使用工裝定位,固定點焊的長度最小50毫米,固定點焊的間距在500毫米左右,參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
定位工裝
在正式焊接前,採取一些必要的防焊接變形措施。焊接工作完成後,按規範標準進行外觀檢、抽真空檢查及無損檢測。
(三)第一層壁板安裝和焊接
1、在邊緣板上以圖紙標示罐內徑尺寸劃基準圓周線,再劃一小於該圓內徑200毫米的檢查圓周線。
2、按圖紙方位在基準圓周線找出各壁板對接縫(即縱焊縫)定位點,劃出標記線,使壁板的縱縫均勻分布在基準圓上,從基準壁板開始吊裝壁板,參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
壁板裝配(單位:毫米)
3、底圈壁板的縱向焊縫與罐底邊緣板對接焊縫之間的距離不得小於200毫米。
4、在內表麵點焊固定,按規範要求檢查垂直度、水平度、橢圓度、錯邊和坡口間隙。
5、完成壁板縱縫焊接,預留通道口處焊縫暫不焊(內外罐壁在同一方位要留一塊壁板不焊,待安裝罐頂、內罐底板和底部保冷層時暫時移開作材料和人員進出通道)。
6、採用如下圖所示的防傾斜和彎曲工裝,將壁板點焊固定在邊緣板上,焊接壁板和邊緣板角焊縫,點焊固定應焊在最終焊接一面的反面。焊接時要注意壁板垂直度的變化,隨時準備要用工裝糾正變形。
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
罐底圈壁板防傾斜和彎曲工裝
(四)內外罐其餘壁板及加強圈的安裝、焊接:
1、各圈壁板的縱向焊縫向同一方面逐圈錯開,其間距為板長的1/3。
2、採用工裝夾具固定壁板位置,調節錯邊和坡口間隙,並點焊固定。
3、壁板焊接順序參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
壁板焊接順序
4、在完成壁板安裝後,安裝加強圈。
(五)頂部承壓圈和頂角鋼安裝和焊接
採用工裝夾具將承壓圈和頂角鋼安裝好,參見下圖。調整好接口間隙和錯邊,點焊固定,按焊接程式焊接。因承壓圈厚度達57毫米,焊接應力大,組對時應採用反變形法進行角度調整,焊接時,要檢查點焊處是否開裂,徹底清除已開裂的點焊,焊接完成後,按API620進行外觀和無損探傷。
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
承壓圈安裝
(六)頂結構和吊頂板安裝和焊接
1、在外罐底板上進行頂結構的組裝和焊接,如下圖所示:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
頂結構安裝
2、頂結構上所有永久螺栓與螺母都用點焊固定,以防鬆動。
3、頂板鋪設和焊接。頂板的焊接順序按下圖進行:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
頂板的焊接順序
4、通過預留通道口運進內罐吊頂板,在臨時支架上鋪設內罐吊頂板,焊接完成後,用吊帶將吊頂和頂部結構連線起來。
(七)大型雙罐頂一體氣頂升
氣升示意圖參見下圖,向罐內鼓氣,達一定氣壓時,頂板、頂結構連同吊頂板將沿著內罐壁被托起並隨著不斷鼓進空氣體積增大而開始上升,直到被氣升到頂部。
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
罐頂氣升示意圖
大型雙罐頂一體氣頂升氣壓見計算參見下列公式:
P =(Q+f)/S
式中:
P——氣體壓力,單位 千帕;
Q——氣頂部件總重量(罐頂整體及工裝組件重量),單位 噸;
S——氣頂部件橫截面積,單位 平方米;
f——氣升時存在的摩擦力(密封件與壁板、鋼絲繩與滑輪等產生摩擦力),f值是經驗數值,與氣升結構有關,f值與Q值相比很小,一般取Q值1~3%,單位 噸。
內罐壁預留通道口臨時用鋼板封上,在封板上開進風口,用風管與風機出口連線。風管應安裝閘閥和旁通閥,用以調節進入罐內風壓。用U形玻璃管與罐內連通,測量罐內風壓。
1、氣升密封裝置
氣升密封簡圖參見下左圖。採用複合橡膠板進行密封。當罐內氣壓上升後,複合橡膠板緊貼罐內壁,起密封作用。由於外罐頂高過內罐,需在內罐頂角鋼上臨時加一圈壁板(壁板厚度8~10毫米,高度距外罐承壓圈約100毫米),當罐頂氣升脫離內罐壁時,可以沿臨時壁板繼續上升,氣升完成後去除臨時壁板。
2、平衡裝置
氣昇平衡裝置主要採用預緊鋼絲繩來控制頂部在上升時的旋轉位移和傾斜,鋼絲繩的拉緊狀況可通過鋼絲繩下垂的撓度來判斷和鋼絲繩端頭的花籃螺栓(固定在底板上)調節,參見下右圖。在四個方向(0°、90°、180°、270°)設定標尺觀察上升高度及平衡狀況。
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
左圖:氣升密封簡圖;右圖:罐頂氣昇平衡裝置
3、動力裝置
風機2套(額定風壓350毫米水柱,500立方米/分鐘),發電機2台,控制櫃、儀表等。正常使用1颱風機1台發電機,另一台備用。內罐壁預留通道口臨時用鋼板封上,在封板上開進風口,用風管與風機出口連線。風管應安裝閘閥和旁通閥,用以調節進入罐內風壓。用U形玻璃管與罐內連通,測量罐內風壓。
4、氣升簡要程式
氣升前動員會→氣升開始,接通鼓風機電源→進入罐內檢查密封情況(氣壓升至80毫米H2O後保持氣壓)→密封檢查人員出罐→氣壓升高,繼續氣升→氣升至18米時,裝配工開始上罐→罐頂升到離承壓圈1.5米處時,氣升減速。檢查員隨時觀察罐頂升離承壓圈距離,風量控制→裝配工插栓固定、關風機。
(註:在接通鼓風機電源前,人員先進入罐內等待檢查,等罐內風壓為氣升風壓約一半時停留風壓量,罐內人員檢查密封情況,檢查合格後從罐內出來繼續升壓。)
(八)珍珠岩混凝土環梁施工
1、按照施工圖紙澆築內罐底層珍珠岩混凝土。模板內表面需塗刷油質脫模劑採用連續澆築,第一層用木抹抹平;第二層用鐵抹抹平,模板在澆築後3天才可撤去,珍珠岩混凝土的表面套用塑膜覆蓋以防快乾。在珍珠岩混凝土圈完工2天后,開始澆築加固混凝土承壓環,並在中間加入徑向和環向鋼筋。
2、在澆築內罐底層珍珠岩混凝土時,必須做好防水措施。
(九)罐體水壓試驗
1、試驗前準備工作:
臨時水管的鋪設:試驗用淡水進行,鋪設從消防水管至儲罐的臨時管線,臨時管線直徑為Φ159毫米,平面布置參見下圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
充水試驗管線布置
確定內罐底、罐壁上所有的機械安裝、焊接工作全部結束,所有的檢驗項目(如RT、MT等)均已完成並檢驗合格。封閉內罐人孔及罐壁管口,沿盤梯扶手安裝好觀測液位的透明管。
2、進水
注水時,測量注水的速度。最大的注水速度:350立方米/小時(0.3米/小時)。
對內罐基礎進行沉降觀測,選擇罐壁上均布的8個方位作沉降觀測點,在注水前,注水到儲罐設計容量V的
V、
V、以及V(滿水)時,沉降1天后,放水後各測1次,充水過程中,當任意點最大沉降量小於348毫米,相鄰任意兩點的沉降差小於60毫米時,繼續進水。
配合土建及時做好外罐基礎沉降觀測。
3、檢查
當水位達到設計要求位置時,檢查罐壁所有浸水的焊縫的密實度,觀測有無異常變形和泄漏現象。
4、放水
充滿水且所有焊縫檢查完成,24小時後方可放水(在多台罐施工時,水可通過臨時管道倒入其他未試水的罐中,達到節約用水目的),排水可通過管道排至市政污水管網,要求最大的排水速度小於2300立方米/小時(2.0米/小時)。
5、清洗
排完水後,用清水洗淨罐內沉積污物並自然風乾。
(十)罐體氣密試驗
1、 氣密試驗前的準備工作:
(1)確認外罐壁、罐頂及附屬檔案上所有焊接工作已完成,外罐地腳螺栓已經緊固;
(2)安裝壓縮機並連線到臨時管道上;
(3)自製2個U形液位計,罐頂上和壓縮機上各安裝1個;
(4)封閉外罐頂及罐壁所有管口、人孔,並在罐頂上安裝一個DN150排氣閥;
(5)在罐頂上安裝好經鍋檢所檢測合格的安全閥,並將安全閥的控制閥門關閉。氣密試驗參見右圖:
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
氣密試驗示意圖
2、充氣加壓
準備工作完成後,開始逐步加壓,當壓力達到試驗壓力,保壓0.5小時,並檢查外罐及地腳處的緊密性。
3、檢查
減壓至設計壓力,用肥皂水對所有外罐表面、接管的焊縫進行檢查,無泄漏為合格。
4、泄壓
當確認所有外罐表面、接管的焊縫檢查完成後(發現有泄漏處時,對泄漏處做好標識),通過罐頂處的閥門進行泄壓。
5、修補
通過用肥皂水對焊縫的檢查,對發現的泄漏處焊縫按原焊接規範進行返修,然後用真空箱抽真空的方法進行檢查(真空壓力為設計值),無泄漏為合格。
(十一)水壓氣密試驗的安全注意事項
1、 充水試驗時,應讓罐頂保持敞開狀態。
2、氣密試驗充氣過程中,隨時觀察壓力上升情況,並檢查罐的外觀變形情況,當壓力達到試驗壓力時,關閉壓縮機,停止進氣。
3、要嚴密注意氣溫對罐內氣壓的影響,防止中午因太陽暴曬使罐內超壓,晚上氣溫低罐內形成負壓使罐吸變形的現象。
4、氣壓試驗中嚴禁外向錘擊罐體,罐四周設警戒線,與氣壓試驗無關人員禁止進入危險區域,若時間長需過夜時,應派人值班。
5、在水壓試驗和氣密試驗的焊縫檢查過程中,檢查人員必須按規定戴好安全帶、安全帽,穿好工作鞋。
(十二)內外罐壁夾層中保冷材料的填充
1、在內罐壁板塗抹膠粘劑,掛貼玻璃棉氈(參見下圖),並用不鏽鋼帶箍緊。
大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法
內罐壁板保冷
2、從罐頂預留進料口向內外罐壁夾層中填充膨脹珍珠岩粒,並振動填實。
3、完成內罐頂玻璃棉氈的鋪設。
(十三)防腐
按圖紙技術要求,內罐不作防腐,外罐僅外側作防腐。罐體在預製廠車間加工後應完成底漆工作,現場安裝完成面漆工作。採用噴砂法除銹,噴塗法上漆。按如下表要求施工:
項目
位置
材料
厚度(微米)
表面除銹
SSPC SP-10(SIS SA-2.1/2)
外罐底板
-
846 環氧瀝青底漆
200
其他部件
底漆
-
704無機矽酸鋅底漆
25
面漆
第一層
842 M10環氧底漆
75
中間層
841 環氧中間漆
60
面層
1009 白色聚氨酯
25
(十四)氮氣置換
1、儲罐安裝完成應進行置換工作,用惰性氣體氮氣(N2)置換罐內空氣,減少助燃氣體氧氣含量達到要求標準。為了使保冷材料免於受潮,在保冷工作完成後儘快進行N2置換工作。
內罐底部和二罐壁保冷層底部設定有帶噴嘴環形管,N2由此輸入,空氣由罐頂放空口排出。
2、所使用N2的露點應低於-60℃,N2氣的溫度應保持在0°C以上,充N2氣的速度至少應保持1500立方米/小時,12小時後增加至3000立方米/小時,內外罐壁之間N2的充氣速度不大於150立方米/小時。
3、所使用充氮的N2體積約為罐體體積的2.5倍。
4、充入N2的體積等於罐體的體積2倍時,從罐頂開始取樣檢驗。當罐內氧的含量低於8%、排出氣體的露點達到-15°C時,N2置換工作結束。

質量控制

施工單位採用《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》應實施如下質量控制措施:
一、質量標準
二、質量控制原則
1、堅持“質量第一,用戶至上”
建築安裝產品作為一種特殊的商品,使用年限較長,直接關係到人民生命財產的安全。所以,工程項目在施工中應自始至終地把“質量第一,用戶至上”作為質量控制的基本原則。
2、“以人為核心”
人是質量的創造者,質量控制必須“以人為核心”,把人作為控制的動力,調動人的積極性、創造性;增強人的責任感,樹立“質量第一”的觀念;提高人的素質,避免人的失誤;以人的工作質量確保工序質量和工程質量。
3、“以預防為主”
“以預防為主”,就是要從對質量的事後檢查把關,轉向對質量的事前控制、事中控制(過程控制);從對產品質量的檢查,轉向對工作質量的檢查、對工序質量的檢查、對中間產品的質量檢查,這是確保施工項目質量的有效措施。
三、質量計畫
(一)質量計畫的主要內容有:工程概況;基礎目標及其分解;項目質量管理組織機構的設定;項目各級施工人員的質量職責;項目質量控制依據的規範、規程、標準和檔案;項目質量控制程式;獎罰及其他。
(二)質量計畫的編制
1、依據施工圖要求,收集有關資料
質量計畫的編制應依據項目組成、項目質量總目標、施工方案、施工工藝等內容。收集的資料主要有施工規範、規程、質量評定標準和類似的工程經驗等資料。
2、確定項目質量目標,繪製項目質量管理組織機構圖
首先按項目質量總目標和項目的組成,依據《工程施工質量等級評定規程》,逐級分解,建立目標樹。其次,根據項目特點、施工組織、工程總進度計畫和已建立的項目質量目標樹,配備各級質量管理人員、設備和器具,確定各級人員的質量責任,建立項目的質量管理機構,繪製項目質量管理組織機構圖。
3、制訂項目質量控制程式
項目的質量控制程式主要有:原材料及安裝設備的檢查試驗和標識程式、施工過程的質量檢查程式、不合格產品的控制程式、計量器具的控制程式、施工質量記錄的控制程式和交工驗收程式等。
四、質量因素控制
影響施工項目質量的因素主要有五大方面,即4M1E,指:人(Man)、材料(Material)、機械(Machine)、方法(Method)和環境(Environment)。事前對這五方面的因素嚴加控制,是保證施工項目質量的關鍵。
1、人的控制
人,是指直接參與施工的組織者、指揮者和操作者。人,作為控制的對象,是要避免產生失誤;作為控制的動力,是要充分調動人的積極性,發揮人的主導作用。儲罐安裝施工需用的人力資源參見下表。除了加強政治思想教育、勞動紀律教育、職業道德教育、專業技術培訓,健全崗位責任制,改善勞動條件,公平合理地激勵勞動熱情以外,還需根據工程特點,從確保質量出發,在人的技術水平、人的生理缺陷、人的心理行為、人的錯誤行為等方面來控制人的使用。如對技術複雜、難度大;精度高的工序或操作,應由技術熟練、經驗豐富的工人來完成。
儲罐施工人力資源表
序號
工種
人數
備註
1
自動焊工
8
須持有專業操作資格證書、經過上崗考試合格
2
手工焊工
18
須持有專業操作資格證書
3
氬弧焊工
2
須持有專業操作資格證書
4
伽工
14
須持有專業操作資格證書
5
起重工
6
須持有專業操作資格證書
6
吊車司機
3
須持有專業操作資格證書
7
電工
2
須持有專業操作資格證書
8
探傷工
6
須持有專業操作資格證書
9
油漆工
16
-
10
輔助工
10
-
11
工程技術人員
工藝工程師
1
-
焊接工程師
1
QA/QC工程師
1
材料設備工程師
1
安全工程師
1
防腐絕熱工程師
1
12
其他管理人員
4
-
13
項目領導
項目經理
1
-
施工經理
1
主任工程師
1
註:現場勞動力結構可根據工程進度作適當的調整
2、材料控制
材料控制包括原材料、成品、半成品、構配件等的控制,主要是嚴格檢查驗收,正確合理地使用,建立管理台賬,進行收、發、儲、運等各環節的技術管理,避免混料和將不合格的原材料使用到工程上。
3、機械設備控制
機械控制包括施工機械設備、工具等控制。要根據不同工藝特點和技術要求,選用合適的機械設備;儲罐安裝過程主要施工設備參見下表。正確使用、管理和保養好機械設備。為此要健全“人機固定”制度、“操作證”制度、崗位責任制度、交接班制度、“技術保養”制度、“安全使用”制度、機械設備檢查制度等,確保機械設備處於最佳使用狀態。
儲罐現場安裝主要施工設備一覽
序號
設備名稱
型號規格
單位
數量
備註
1
自動橫焊機
AGW-I、CZH-I
4
-
2
自動立焊機
YSEGW-U
4
3
手工電弧焊機
ZX3-400A
20
4
吊車
50T、25T
各1
5
_焊條、焊劑烘乾箱
ZYHC-100.NZHG-100
各2
6
半自動切割機
CG-30
4
7
剪板機
QC12Y-16X2500
1
8
真空泵
2X-15
1
9
自動氣刨機
AreairN6000
1
10
鼓風機
風壓360毫米Aq 風量30000立方米/小時
2
11
X射線探傷機
CFD306
3
12
磁粉探傷機
CY-1000
4
13
發電機
200千瓦220千瓦
2
視供電情況
4、方法(工藝)控制
方法(工藝)控制,包含施工方案、施工工藝、施工技術措施等的控制,主要應切合工程實際、能解決施工難題、技術可行、經濟合理,有利於保證質量、加快進度、降低成本。
5、環境因素控制
影響工程質量的環境因素較多,有工程技術環境,如工程地質、水文、氣象等;工程管理環境,如質量保證體系、質量管理制度等;勞動環境,如勞動組合、作業場所、工作面等。環境因素對工程質量的影響,具有複雜而多變的特點,如氣象條件就變化萬千,溫度、濕度、大風、暴雨、酷暑、嚴寒都直接影響工程質量。又如前一工序往往就是後一工序的環境,前一分項、分部工程也就是後一分項、分部工程的環境。因此,根據工程特點和具體條件,應對影響質量的環境因素,採取有效的措施嚴加控制。尤其是施工現場,應建立文明施工和文明生產的環境,保持材料工件堆放有序,道路暢通,工作場所清潔整齊,施工程式井井有條,為確保質量、安全創造良好條件。
五、質量控制階段
為了加強質量控制,明確各施工階段質量控制的重點,可分為事前控制、事中控制(過程控制)和事後控制3個階段。
(一)事前質量控制
指在正式施工前進行的質量控制,其控制重點是做好施工準備工作,且施工準備工作要貫穿於施工全過程中。
施工準備的內容:
1、技術準備
包括:熟悉施工圖紙、施工現場的自然條件、編制施工組織設計、編制質量計畫等。
2、物資準備
包括:材料準備、構配件和製品加工準備、施工機具準備、生產工藝設備的準備等。
3、組織準備
包括:建立項目組織機構、集結施工隊伍、對施工隊伍進行入場教育。
4、施工現場準備
包括:控制網、水準點、標樁的測量;“三通一平”;生產、生活臨時設施等的準備;組織機具、材料進場;擬定有關試驗、試製和技術進步項目計畫;編制季節性施工措施;制訂施工現場管理制度等。
(二)事中(過程控制)質量控制
施工過程中進行的質量控制,事中質量控制的策略是,全面控制施工過程,重點控制工序質量,儲罐安裝的質量檢查控制點見附表一(略兒其具體措施是:工序交接有檢查;質量預控有對策;施工項目有方案、技術措施有交底,圖紙會審有記錄;配製材料有試驗;隱蔽工程有驗收;計量器具校正有覆核;設計變更有手續;質量處理有複查;成品保護有措施;行使質控否決權(如發現質量異常、隱蔽未經驗收、質量問題未處理、擅自變更設計圖紙、擅自代換或使用不合格材料、無證上崗未經資質審辜的操作人員等,均應對質量予以否決);質量檔案有檔案(凡是與質量有關的技術檔案,如水準、坐標位置,測量、放線記錄,沉降、變形觀測記錄,圖紙會審記錄,材料合格證明、試驗報告,施工記錄,隱蔽工程記錄,設計變更記錄,調試、試壓運行記錄,試車運轉記錄,竣工圖等都要編目建檔)。
(三)事後質量控制
指在完成施工過程形成產品的質量控制,其具體工作內容有:
1、施工過程的各項記錄,通過嚴格檢查,評價每道工序質量,最終使產品符合質量標準。
2、準備竣工驗收資料,組織自檢和初步驗收。
3、按規定的質量評定標準和辦法,對完成的分項、分部工程,單位工程進行質量評定。
4、施工過程中的檢驗、試驗、測量、驗證。

安全措施

施工單位採用《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》需要執行的安全措施是:
一、安全生產法律、法規
中華人民共和國安全生產法》《中華人民共和國勞動法》《中華人民共和國消防法》《中華人民共和國職業病防治法》《中華人民共和國傳染病防治法》《中華人民共和國食品衛生法》《中華人民共和國保障措施條例》《建設工程安全生產管理條例》《施工現場臨時用電安全技術規範
二、安全措施
在施工過程中,嚴格遵守國家頒發的安全法律、法規及有關制度,建立安全責任制,由專職安全工程師負責貫徹執行,主要安全措施如下:
(一)所有進入現場的施工人員必須經過三級安全教育,上安全課,統一著裝,戴安全帽,穿工作鞋,施工前,必須進行安全技術交底。
(二)高處作業安全措施
1、高處作業的支架、設施要牢固、平穩、防滑,使用前必須經安全工程師檢查認可。
2.、腳手架必須有達到安全高度的護欄繩。
3、高處作業人員必須系好安全帶。高處作業時所使用的工具、工裝、螺栓、螺母等必須裝入袋或桶中,防止下落。不得空中拋擲物件、材料。
4、四級以上風力的天氣應停止吊裝作業。
(三)用電安全措施
1、罐體應良好接地,焊機必須有可靠保護性接地或接零裝置。
2、照明用電應為12伏或符合有關規定。
3、定期檢查一切電纜、燈具、焊鉗等,發現破損及時更換和修理。
(四)夾層中作業安全措施
1、工人在夾層中作業,必須有兩人或兩人以上一組,同時佩戴對講機以便及時和罐外聯絡。
2、夾層中作業要注意防火,焊、割完成後,要檢查腳手架,清除火災隱患。
3、保證夾層通道照明符合要求。

環保措施

施工單位採用《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》應執行的環保措施包括:
一、環境保護法律、法規
中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國大氣污染防治法》《中華人民共和國消防法》《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》《建築施工現場環境與衛生標準》《生活垃圾焚燒污染控制標準》《建設工程施工現場管理規定》《輻射防護規定
二、環境管理
環境管理方案參見下表:
環境管理方案
序號
活動場所或施工工序
環境因素(重要環境因素)
管理目標、指標
主要控制措施
實施部門
1
項目部
工程使用材料無控
執行材料計畫
按需採購使用材料,回收能再生利用的廢料
項目部
2
焊割工程探傷
X光射線探傷
100%執行標準
(1)設定警戒區,專人守護;(2)通知相關方探傷時間及防護要求;(3)要求探傷供方探傷作業人員裝備防護用品
項目部
3
焊割工程氣瓶儲存
氧氣、乙燃氣瓶火災、爆炸的發生
火災爆炸事故為零
(1)氧氣、乙塊瓶使用間距保持10米以上;(2)乙塊瓶直立存放使用;(3)氧氣、乙快瓶不得靠近40°C熱源和在陽光下暴曬
項目部
4
焊割工程砂輪機打磨焊縫
金屬粉塵的排放
100%做好防護
提供所需的防護用品
項目部
5
焊割工程砂輪機打磨焊縫
砂輪機打磨噪聲的排放
100%做好防護
提供所需的防護用品
項目部
6
焊割工程砂輪機打磨焊縫
廢棄砂輪片
100%回收處理
集中送有資質公司處理
項目部
7
管道安裝化學清洗
化學清洗液排放
100%執行標準
對廢酸洗液進行中和,滿足標準後排放
項目部
8
管道安裝閥門試壓
閥門試漏廢水排放
PH≤9;懸浮物
(SS)≤400
按當地政府或業主要求排放到指定的方向和位置,排入污水管網
項目部
9
壓力試驗
管道液壓試驗廢水排放
PH≤9;懸浮物(SS)≤400
按當地政府或業主要求排放到指定的方向和位置,排入污水管網
項目部
10
管道塗漆
漆的漏灑
100%控制
刷漆時避免灑落地面
項目部
11
管道塗漆
火災
火災事故為零
專用庫房保存,注意檢查防護泄漏,並掛設安全防火標識
項目部
12
管道塗漆
漆桶拋棄廢漆刷丟棄
100%集中回收處理
集中回收,送交有資質公司處理
項目部
13
管道絕熱包玻璃榀布
玻璃榀粉塵排放
100%做好防護
提供所需的防護用品
項目部
14
管道絕熱保溫榀
保溫層拆卸
100%做好防護
提供所需的防護用品
項目部
15
不可降解的固體廢棄物、有毒物肆意亂丟
不可降解的固體廢棄物(保溫榀、編織袋、塑膠包裝物)、有毒物肆意亂丟
100%集中回收處理
集中回收,送交有資質公司處理
項目部
16
現場清掃
粉塵排放
100%降塵
清掃前灑水,為員工提供防護用品
項目部
17
現場夜間施工照明強光
光的污染
100%控制
燈光配置燈罩,搭設防護擋板
項目部
18
食堂未設隔油池或未按時清理
油污、殘雜排放
100%回收處理
設定隔油池,送交有資質公司處理
項目部
19
食堂炊事員健康
傳播疾病
疾病傳播為零
(1)廚師必須有體檢合格證;(2)食堂必須有衛生許可證;(3)飯菜食物留樣
項目部
20
食堂生熟食物未分開加工或罩蓋措施
傳播疾病
疾病傳播為零
生食、熟食分開加工,存放飯菜加罩蓋
項目部
21
廁所未設化糞池
污染環境
100%設定化糞池
設定化糞池,保持清潔衛生
項目部
22
現場車輛使用車輛運輸
運輸塵土
100%沖洗
車輛出施工場地前進行沖洗
項目部

效益分析

《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》效益分析如下:
一、經濟效益
《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》,即內、外罐壁板正裝(同時交替安裝),縱、環焊縫採用自動焊,內、外罐頂在罐內地面上組裝後,整體用氣頂升方法將罐頂升至罐頂部與罐壁連線,可以做到大大提高工作效率,減少施工現場的勞動用工,提高焊縫一次合格率和整體質量,同時解決了大型鋼製低溫雙壁儲罐罐頂高空組對的施工難題,施工更安全,而這些都有效地減少了項目成本。
在環焊縫採用自動焊的基礎上縱焊縫也採用自保護氣體自動焊接工藝。只需4台縱焊縫自動焊機,4名焊接操作工1天就能完成。採用自動焊的工作效率是手工焊的12倍,縮短工期40天(每層板2天,內外罐各10層板)。另外採取工廠化預製技術,既節約了成本又縮短了工期,保證了質量。以東莞九豐能源有限公司2台40000立方米雙壁低溫LPG儲罐工程為例,經核算節約成本83萬元。以天津大沽化工股份有限公司的1台30000立方米乙烯儲罐工程為例,經核算節約成本63萬元。所以,採用該工法完成大型鋼製低溫雙壁儲罐工程項目施工有著顯著的經濟效益。
二、社會效益
隨著經濟發展和民眾生活需要,對LPG、LNG、液氨以及乙烯等的需求、用量也在不斷提高。解決常溫下這類氣體存儲方式其運行壓力等級高、單罐存儲量少、庫區占地面積大、存儲安全運行難度大的問題。採用低溫氣體存儲方式可降低運行壓力等級、增加單罐存儲量、大量減少庫區占地面積、存儲運行安全可靠。中國國內外大多數都採用低溫方式存儲LPG、LNG,液氨以及乙烯等介質。所以,《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》有著廣泛的運用前景。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

中國南海工程有限公司運用《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》套用實例包括:
深圳華安液化石油氣有限公司2台80000立方米LPG低溫常壓儲罐採用原工法施工;
張家港優尼科能源有限公司LPG中轉站2台容量各31000立方米LPG儲罐的施工;
在廣東湛江米克化能有限公司2台容量各30000立方米液氨儲罐的施工;
天津孚寶1台容量為15000立方米乙烯低溫儲罐的施工;
廣東東莞九豐能源有限公司2台容量各40000立方米LPG儲罐的施工;
天津大沽化工股份有限公司1台容量30000立方米乙烯儲罐的施工。

榮譽表彰

2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單(升級版)》,以建質[2011]154號檔案公布,《大型低溫常壓LPG儲罐現場安裝工法》被評定為中國國家二級工法。

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