金属储罐的安装技术在实践中的应用_新闻_

马春礼

[摘要]本文概述静置设备及金属结构安装技术应用的高效性。

[关键词]金属储罐应用高效性

中图分类号：TP457 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0372-01

静置设备是安装后使用环境固定，不能移动，在完成生产工艺过程时主要零部件不进

行机械运动的设备，包括塔、容器、储罐等多种品种和类型。其中金属储罐（柜）是储存液态物料或气体的容器，在机电安装工程中占有很大份额。

一、金属储罐的分类及其结构特点

1. 金属储罐的分类

根据储罐顶部结构可分为：固定顶储罐、浮顶储罐。

（1）固定顶储罐指罐顶周边与罐壁顶端固定连接的储罐，主要包括：自支撑式锥顶罐、支撑式锥顶罐、自支撑式拱顶罐等形式。

（2）浮顶储罐指罐顶随罐内液面变化而上下升降的储罐，浮顶包括外浮顶和内浮顶，主要有单盘式浮顶、双盘式浮顶、敞口隔舱式浮顶、浮筒式浮顶等形式。？

2.外浮顶储罐的结构特点

外浮顶储罐也简称为浮顶储罐，罐顶盖浮在敞口的圆筒形罐壁内的液面上并随液面升降，在浮顶与罐内壁之间的环形空间设有随着浮顶浮动的密封装置。其优点是可减少或防止罐内液体蒸发损失，也称外浮顶储罐。大型储罐大多采用浮顶罐。国内目前最常用的浮顶罐容量是5 万m3 与10 万m3。已建的最大容量为15 万m3。浮顶储罐分为单盘式与双盘式浮顶罐两种类型。

（1）单盘式浮顶罐浮顶周边为环形密封舱（浮船），浮船内设置径向隔板将其分隔成若干独立的舱室。浮船中间为单层盘板，与船舱通过环形角钢相接，单层板底部用数道环形型钢圈加固。

（2）双盘式浮顶罐浮顶由上、下盘板和船舱边缘板组成整个浮顶，内部由上、下盘板间的环形和径向隔板将其分隔成若干独立的舱室（隔舱）。浮顶具有较好的稳定性，能承受较大载荷，绝热性能较好，但费钢材。

3.内浮顶储罐的结构特点

内浮顶储罐是由拱顶罐内部增设浮顶而成。这种罐主要用来储存航空汽油、航空煤油等，有日趋推广的趋势。内浮顶为在罐内漂浮在液面上的浮动顶盖，有以下类型：

（1）钢制内浮顶：包括单盘式浮顶、双盘式浮顶、敞口隔舱式内浮顶等。

（2）铝制装配式内浮顶：由多块铝合金元件拼装而成，用浮筒作浮力元件。

（3）非金属整体式内浮顶：表面采用能导电的高强塑料，包裹中空塑料块。整顶在罐内胎架上成型，造价昂贵，国内很少采用。

二、金属储罐安装方法和程序要求

（一）金属储罐安装方法分类

1. 正装法：罐壁板自下而上依次组装焊接，最后组焊完成顶层壁板、抗风圈及顶端包边角钢等。较适用于大型浮顶罐。包括：水浮正装法，架设正装法（包括外搭脚手架正装法、内挂脚手架正装法）等。

2. 倒装法：在罐底板铺设焊接后，先组装焊接顶层壁板及包边角钢、组装焊接罐顶。然后自上而下依次组装焊接每层壁板，直至底层壁板。包括：中心柱组装法、边柱倒装法（有液压顶升、葫芦提升等）、充气顶升法和水浮顶升法等。

（二）金属储罐的常用组装方法的基本程序和要求

1. 外搭脚手架正装法

（1）脚手架随罐壁板升高而逐层搭设;

（2）当纵向焊缝采用气电立焊、环向焊缝采用自动焊时，脚手架不得影响焊接操作;

（3）采用在壁板内侧挂设移动小乍进行内侧施工;

（4）采用吊车吊装壁板。这种架设正装法（包括以下内挂脚手架正装法）适合于大型和特大型储罐，便于自动焊作业。

2. 内挂脚手架正装法

（1）每组对一圈壁板，就在壁板内侧沿圆周挂上一圈三脚架，在三脚架上铺设跳板，组成环形脚手架，作业人员即可在跳板上组对安装上一层壁板;

（ 2 ）在已安装的最上一层内侧沿周按规定间距在同一水平标高处挂上一圈三脚架，铺满跳板，跳板搭头处捆绑牢固，安装护栏;

（3）搭设楼梯间或斜梯连接各圈脚手架，形成上、下通道;

（4）一台储罐施工宜用2 层至3 层脚手架，1 个或2 个楼梯间，脚手架从下至上交替使用;

（5）在罐壁外侧挂设移动小车进行罐壁外侧施工;

（6）采用吊车吊装壁板。

3. 水浮正装法

一般用于浮顶罐的施工。其程序和要求：

（1）罐底板、底圈壁板、第二圈罐壁板施工完毕，底圈壁板与底板的大角缝组焊完毕并检验合格后，利用这部分罐体作为水槽。在罐体内组焊浮船，浮船施工完毕并检验合格，利用浮船作为内操作平台;

（2）设置罐壁移动小车或弧形吊篮，进行罐壁外侧作业;

（3）采用吊车吊装或在浮船上设置吊杆吊装壁板;

（4）设置浮船导向装置;

（5）向罐内充水，使浮船浮升到需要髙度，逐圈组装第三圈及以上各圈壁板;

（6）壁板组装前、组装过程中、组装后按设计规定进行沉降观测。

4. 边柱倒装法

利用均布在罐壁内侧带有提（顶）升机构的边柱提升与罐壁板下部临时胀紧固定的胀圈，使上节壁板随胀圈一起上升到预定高度，组焊第二圈罐壁板。然后松开胀圈，降至第二圈罐壁板下部胀紧、同定后再次起升。如此往复，直至组焊完。

（1）边柱液压提升倒装法程序与要求

1）在罐壁板内侧沿周向均匀设置提升架，提升架上设置液压千斤顶。提升架高度应比最大提升高度大1000mm 左右，背向壁板一侧设置防倾覆斜拉杆。千斤顶的总额定起重量应大于提升罐体的最大重量及附加重量（由此确定千斤顶的数量和提升架的间距）。

2）设置人员进出罐内的通道。

3）胀圈用千斤顶或加紧丝与罐壁胀紧。

4）起吊过程应平稳，各起吊点应同步上升。

（2）边柱葫芦提升倒装法程序与要求

可采用手拉葫芦（倒链）或电动葫芦提升动力。程序与要求：在罐壁板内侧沿周向均匀设置提升柱，提升柱顶部设置手拉葫芦或电动葫芦。提升柱的数量、结构、规格根据提升需要的最大重量计算确定，背向壁板一侧设置防倾覆斜拉撑。其余与液压提升倒装2 ）至4）项相同。内挂脚手架正装法和边柱液压提升倒装法列人2010 版“ 建筑业10 项新技术”，名称分别为“ 大型储罐内置悬挂平台正装法施工技术” 和“ 液压提升（顶升）倒装大型储罐技术”。

三、金属储罐的焊接工艺及顺序

（一）罐底焊接顺序与工艺措施

1. 原则：采用收缩变形最小的焊接工艺及焊接顺序。

2. 罐底焊接程序

中幅板焊缝——罐底边缘板对接焊缝靠边缘的300mm 部位——罐底与罐壁板连接的角焊缝（在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊）边缘板剩余对接焊缝——边缘板与中幅板之间的收缩缝。

3.焊接顺序与控制焊接变形的主要：1：艺措施

（1）中幅板：搭接焊接接头可采用焊条电弧焊。先焊短焊缝，后焊长焊缝。初层焊道应采用分段退焊或跳焊法。，

（2）弓形边缘板：对接焊缝的初层焊，宜采用焊工均匀分布、对称施焊的方法;罐底边缘板与中幅板之间的收缩缝第一层焊接，采用分段退焊法或跳焊法。

（3）罐底与罐壁连接的角焊缝：由数对焊工对称均匀分布，从罐内、外沿同一方向进行分段焊接。初层焊道采用分段退焊或跳焊法。

（二）罐壁焊接

1.罐壁采用焊条电弧焊的焊接顺序和工艺要求

先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝：当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝后，再焊其间的环向焊缝。焊工应均匀分布，并沿同一方向施焊。