CN101870041B - 一种大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种大型储罐双盘式浮顶结构及其安装工艺，该浮顶结构包括底板、双盘顶板和设置在两者之间的隔板和桁架；其特征在于先铺设出相互垂直的两条直径位置处的条板，然后铺设其分隔出的四个区域内的条板，位于相邻区域内的条板以其所夹届板对称设置，各区域内的条板以该区域内的中心线对称设置。安装工艺大致为先焊接底板下表面，然后焊接底板上表面以及隔板和桁架，焊接顺序为由外而内；顶板内盘亦先焊接内盘的下表面，然后焊接内盘的上表面，焊接顺序是有内而外；最后焊接顶板外盘。与现有技术相比，本发明所提供的浮顶结构及其安装工艺大大减小了浮顶顶、底板的焊接变形，使焊后不仅能够符合设计及规范要求，而且浮盘安装后的整体几何尺寸及平整度均能达到良好效果。

Description

一种大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺

技术领域

本发明涉及到一种大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺。

背景技术

大型储罐的双盘式浮顶结构通常包括底板、双盘顶板以及设置在底板和双盘顶板之间的隔板和桁架。所述的底板和双盘顶板是采用多块长方形的条板焊接而成。现有技术中，用于构成底板和双盘顶板的内盘的这些条板在长度方向上均相互平行且平行于底板或双盘顶板上的某条直径，即呈“一”字形。

浮顶的安装需要在专用胎具上进行，调节好胎具的标高和水平后先进行底板的安装。由于现有技术中的条板呈相互平行“一”字形排版，铺设时先在某条直径上铺设中心部位的直径长度的条板，然后再顺次铺设相邻的条板，并点焊定位。然后对底板上的各条板进行焊接，焊接顺序是由圆心向外顺次焊接，采用分段退步焊接。先焊接短缝，再焊接长缝。

底板安装焊接完毕后，对焊道进行试漏检测，检测合格后进行隔板、桁架的安装。大型储罐由于容积不同，隔板、桁架的数量也不同。以10万立方储罐为例，隔板一般同底板圆心设置六圈，桁架共541只且均匀分布在各圈隔板内。安装时也是从圆心位置处的第一圈开始，依次由内向外侧完成其余各圈内桁架的焊接。所有的隔板焊接完毕后，对其角焊缝进行煤油试漏。

隔板及桁架的安装、检测完成后，再进行双盘顶板的安装、焊接。双盘顶板内盘中条板的排版结构和焊接顺序与上述底板的相同。

如图1所示，上述底板和双盘顶板内盘中条板的排列结构，导致其沿直径方向的焊道较长，这样焊接时产生的收缩量也较大，而远离该直径方向的条板则焊道较短，焊接产生的收缩也较小，因此在全部结构焊接完毕后，浮顶容易造椭圆形。同时由于收缩量的不均匀，施工单位难以保证安装余量的计算精度，往往造成焊后几何尺寸无法满足要求。

现有的焊接工艺是先焊接底板，然后焊接隔板和桁架，最后焊接顶板。而这些条板的般厚度通常在4mm左右，条板本身强度不足，同时由于焊接数量大，因此在焊接过程中便会产生较大的变形，很难控制，即便是采取一定的措施，比如用槽钢等对其进行刚性固定。这样不但增加了一定成本，而且在桁架与隔板的安装焊接过程中，又对底板进行了二次加热，这样势必又一次产生变形。同样的道理，当浮顶顶板焊接完毕后，再进行桁架、隔板与顶板间焊道接时，顶板也受到来自自身焊道的收缩和隔板、桁架间焊道的多次作用，最终由于过度的收缩变形，造成浮顶的平整度超标。

而在底板的焊接完毕后，对隔板、桁架的安装是以环形隔板为界线进行的，先安装焊接完成中心部位第1圈区域内所有部件，然后依次由内向外进行第2、3、……各圈内部的件安装。由于每一圈安装焊接时都会产生一定的收缩变形，收缩趋势是由外侧向内侧分布。如第一圈区域焊接完毕后，变形现象并不十分突出，但当第二圈区域内部件焊接完毕后，即使是由于桁架等部件对其进行刚性固定，变形不大，但却会对第一、第三圈区域产生影响，而第三圈区域此时还未焊接，仍处于自由状态，因此变形情况还能调整控制，但第一圈区域却由于已经成形，无法对该收缩变形进行有效调整，势必产生较大的变形。同理，以后的每一圈区域在焊时都存在相同情况，对前一圈已经焊接成形的区域造成较大的焊接变形，最终使得整个浮顶的变形呈现出由中心部位向外侧延伸的现象。现有的安装工艺对于浮顶整体几何尺寸、平整度都难以保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够大大减小焊接变形的大型储罐双盘式浮顶结构。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺，其特征在于包括下述步骤：

①先在调好标高和水平的专用胎具上确定浮盘的中心点，标记出过中心点且相互垂直的二条直径即X1-X1轴线和Y1-Y1轴线；

②在X1-X1轴线和Y1-Y1轴线的位置处铺设所述条板形成所述的第一底板届板和所述的第二底板届板；然后在所述底板的其余部分上铺设好其余的条板；

③在底板上标记出所述隔板和所述桁架的位置，从底板的最外圈开始，以每块隔板所间隔出的单个圆环结构为单位，将本单位内欲放置隔板和桁架位置处的底板先焊接好，并对该处焊道进行试漏检测；

④从底板的最外圈开始，以每块隔板所间隔出的单个圆环状结构为单位，由外至内开始焊接底板的其余部分；每个单元先焊接底板的下表面，再焊接底板的上表面；在焊接底板的上表面时，遇到铺设在该单位上表面上的隔板和所述桁架时，同时进行隔板与桁架、以及两者与底板之间的焊接；

⑤顶板铺设前先进行底板焊道的试漏检测工作，铺设所述的第一顶板届板和所述的第二顶板届板，然后在由第一顶板届板和第二顶板届板分隔出的四个区域内由所述的中心点位置向外铺设各条板；

⑥以所述各隔板所间隔出的单个圆环状结构为单位，由中心点开始由内而外的将构成顶板的各条板焊接在一起；焊接时，先焊接所述隔板和各桁架所在位置处的顶板的下表面，然后焊接顶板下表面上其余的部分，遇到隔板和桁架时，同时进行隔板和桁架、以及两者与顶板下表面之间的焊接；顶板下表面焊接完毕后，再焊接该顶板上该单位的上表面。

⑦最后焊接顶板外盘上的各条板。

上述大型储罐双盘式浮顶结构包括底板、双盘顶板和设置在所述底板和顶板之间的多块排列呈同心圆的隔板和桁架；其中所述的底板和双盘顶板分别由多块呈长方形的条板焊接而成；所述双盘顶板的外盘包围住双盘顶板的内盘，所述外盘上的条板由所述内盘的周缘向外盘的外周缘呈放射状排列；所述的隔板与所述底板和双盘顶板同圆心设置；所述的桁架有多块，间隔焊接在相邻的两块隔板之间；其特征在于所述底板上位于相互垂直的二条直径位置处的条板焊接后形成第一底板届板和第二底板届板，该第一底板届板和第二底板届板将所述的底板分隔为均等的四个区域，位于相邻区域内的条板以其所夹届板对称设置；所述双盘顶板的内盘上位于相互垂直的二条直径位置处的条板焊接后形成第一顶板届板和第二顶板届板，该第一顶板届板和第二顶板届板将所述的内盘分隔为均等的四个区域，位于相邻区域内的条板以其所夹届板对称设置。

较好的，所述的条板在各区域内可以其所在区域的中心线对称设置。

优选所述的条板的长度方向与其相邻的届板相平行，且各区域内沿该区域内中心线两侧条板的长度方向相互垂直。

上述浮顶结构安装工艺的各步骤中，在完成每步的焊接任务后，可以进行焊缝试漏试验，试漏合格后再进行下一步的焊接，以确保和焊接质量。

为了防止各条板在铺设完毕后，由于外在的偶然的因素移动了各条板的位置，例如操作工人不经意的碰撞等，可以在铺设所述的各条板的同时，对各条板进行临时点焊定位；进行正式焊接前先去除这些临时焊点。

为了保证焊接质量，减小焊接变形，作为上述方案的改进，所述顶板焊接时可以采用背杠加固。

与现有技术相比，本发明通过改进构成浮顶底板和顶板的条板的排列方式及焊接工艺，大大减小了双盘式外浮顶的顶、底板的焊接变形，使焊后不仅能够符合设计及规范要求，而且浮盘安装后的整体几何尺寸及平整度均能达到良好效果；同时，通过组装和焊接工艺的改进，大量减少了焊工进舱焊接时间和次数，降低焊接难度，提高施工人员的安全系数，节约了人工成本，缩短工期。

本发明中的大型储罐双盘式浮顶结构及其安装工艺已先后应用于多个15万立方米储罐的安装。经过现场实际操作验证，浮盘成品的整体几何尺寸及平整度均达到良好效果，与现有技术相比较有很大的改良。

附图说明

图1为本发明背景技术中底板的平面结构示意图；

图2为本发明背景技术中顶板的平面结构示意图；

图3为本发明实施例中底板的平面结构示意图；

图4为本发明实施例中顶板的平面布置示意图；

图5为本发明实施例的局部剖视立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图2至图5所示，该大型储罐双盘式浮顶结构包括：

底板1，由多块条板5焊接而成，先将过底板圆心11相互垂直的二条直径位置处的条板5焊接好，这些条板焊接好后形成第一底板届板12和第二底板届板13，二条届板12、13将底板1分隔成均等的四份，即第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，相邻区域内条板的排列以两者所夹届板呈中心对称，且各区域内中心线两侧的条板在长度方向上相互垂直，即各区域内的条板以其所在区域内的中心线对称分布且中心线同侧的条板平行排列。

隔板2，焊接在底板1上，呈与底板1同心环状，隔板的条数可根据底板1的具体大小来设计，本实施例有10条；隔板和底板焊接连接；

桁架3，有多块，在底板1圆心及其相邻隔板2之间由圆心向第一条隔板呈放射状设置，在其它的各相邻的二条隔板2之间间隔均匀地排列，并且，隔板、桁架和底板之间为焊接连接；

双盘顶板4，包括内盘41和外盘42，其中内盘41上各条板的排版与底板1上的相同；外盘42呈环状，包围住内盘41，外盘42上各条板的排列为由内盘41的周缘向外盘42的外周缘呈放射状排列，这与现有技术相同。

将该浮顶结构应用于15万立方米大型储罐的双盘式外浮顶的安装。

首先拉设钢丝线以确定浮盘中心点，并测量该中心点到罐壁板的内径以保证中心点准确无误。同时标记出相互垂直的X1-X1轴线与Y1-Y1轴线。将条板5运至所需位置，然后在X1-X1轴线与Y1-Y1轴线的位置铺设好第一地板届板12和第二底板届板13，在铺设条板的同时进行临时点焊，定位以铺设好的条板。铺设好第一底板届板12和第二底板届板13后，由第一底板届板12和第二底板届板13所间隔出的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域中按上述条板铺设顺序在这四个区域铺设好条板，铺设的同时进行临时点焊定位。点焊的同时根据实际情况和图纸要求调整各条板之间的搭接量和间隙。

浮顶底板1全部铺设完毕后，用墨线在底板1上标出所有桁架和隔板的安装位置。先将桁架和隔板位置处的底板焊接好，并对这些焊缝试漏检查，使焊接合格。如果这些位置处有临时焊点，正式焊接时需要先去除这些临时焊点。

以最外圈隔板在底板上间隔出的最外圈单位为例，说明这部分的焊接步骤。先焊接底板的下表面，再焊接底板的上表面；在焊接底板的上表面时，遇到铺设在该单位上表面上的隔板和所述桁架时，同时进行隔板与桁架、以及两者与底板之间的焊接。

最外圈单位的焊接完毕后，进行试漏检查。试漏合格后，以同样工序以每块隔板所间隔出的单个圆环状结构为单位，由外至内依次进行第二、三、……各圈桁架、隔板及底板的安装、焊接工序，要求安装前须铲除临时点焊点，将应焊接影响所造成的局部变形处理平整。

各工序焊接完成后，均需对焊缝进行试漏，试漏合格后进行4顶板的铺设和焊接。

先标记出内盘41的位置，在内盘41内过中心点标记出相互垂直的两条直径线，在这两条直径线处铺设条板5形成第一顶板届板411和第二顶板届板412，然后在由第一顶板届板411和第二顶板届板412分隔出的四个区域内由中心点位置向外铺设各条板；在铺设顶板上条板5的同时对相连接的条板与桁架和隔板的花焊，对各条板进行定位。

以各隔板2间隔出的单个圆环状结构为单位，由中心点开始由内而外的将构成顶板的各条板焊接在一起。焊接前，先去除焊接处的临时焊点。为了尽量减小焊接变形，本实施例中在进行顶板焊接时采用背杠加固。

内盘的焊接原则是：焊接从中心点向四周进行，先焊短缝后焊长缝，焊接采用分段退步焊接，焊工均匀分布，以保证焊后质量。具体步骤为：以由隔板间隔出的最内圈为例，先焊接隔板2和各桁架3所在位置处的内盘的下表面；然后焊接内盘下表面上其余的部分，遇到隔板2和桁架3时，同时进行隔板、桁架和内盘下表面俩俩之间的焊接；内盘下表面焊接完毕后，再焊接内盘上该单位的上表面。各步骤在完成后，均先进行焊缝的试漏，试漏合格后再进行下一步的焊接。

在焊接完顶板的内盘后，铺设好顶板的外盘，焊接外盘上各条板。先对外盘的下表面进行间断焊接，外盘下表面焊接完毕后，再焊接外盘上表面上其余的焊道。为防止焊接变形，可利用桁架作为加固用工卡具。浮顶外盘安装、焊接完毕后，进行气密试验。

本实施例未涉及到的部分与现有技术相同。

Claims (6)

1.一种大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺，其特征在于包括下述步骤：

①先在调好标高和水平的专用胎具上确定双盘式浮顶的中心点，标记出过中心点且相互垂直的二条直径即X1-X1轴线和Y1-Y1轴线；

②铺设浮顶的底板：在X1-X1轴线和Y1-Y1轴线的位置处铺设条板形成第一底板届板和第二底板届板；然后在所述底板的其余部分上铺设好其余的条板；

③在铺设好的底板上标记出隔板和桁架的位置，将欲放置隔板和桁架位置处的底板焊接好；

④从底板的最外圈开始，以每块隔板所间隔出的单个圆环状结构为单位，由外至内开始焊接底板的其余部分；每个单元先焊接底板的下表面，再焊接底板的上表面；在焊接底板的上表面时，遇到铺设在该单位上表面上的隔板和所述桁架时，同时进行隔板与桁架、以及两者与底板之间的焊接；

⑤铺设浮顶的顶板：铺设第一顶板届板和第二顶板届板，然后在由第一顶板届板和第二顶板届板分隔出的四个区域内由所述的中心点位置向外铺设各条板；

⑥以所述各隔板所间隔出的单个圆环状结构为单位，由中心点开始由内而外的将构成顶板的各条板焊接在一起；焊接时，先焊接所述隔板和各桁架所在位置处的顶板的下表面，然后焊接顶板下表面上其余的部分，遇到隔板和桁架时，同时进行隔板和桁架、以及两者与顶板下表面之间的焊接；顶板下表面焊接完毕后，再焊接该顶板上该单位的上表面；

⑦最后焊接顶板外盘上的各条板；

其中，所述的浮顶包括底板、双盘顶板和设置在所述底板和顶板之间的多块排列呈同心圆的隔板和间隔设置在相邻隔板之间的多条桁架；其中所述的底板和顶板分别由多块呈长方形的条板焊接而成；所述双盘顶板的外盘包围住双盘顶板的内盘，所述外盘上的条板由所述内盘的周缘向外盘的外周缘呈放射状排列；所述的隔板与所述底板和双盘顶板同圆心设置；位于所述底板上X1-X1轴线和Y1-Y1轴线位置处的条板焊接后形成第一底板届板和第二底板届板，该第一底板届板和第二底板届板将所述的底板分隔为均等的四个区域，相邻区域内条板的排列以两者所夹届板呈中心对称，且各区域内中心线两侧的条板在长度方向上相互垂直；所述双盘顶板的内盘上位于X1-X1轴线和Y1-Y1轴线位置处的条板焊接后形成第一顶板届板和第二顶板届板，该第一顶板届板和第二顶板届板将所述的内盘分隔为均等的四个区域，位于相邻区域内的条板以其所夹届板对称设置。

2.根据权利要求1所述的大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺，其特征在于各步骤中在完成每步的焊接任务后，进行焊缝试漏试验，试漏合格后再进行下一步的焊接。

3.根据权利要求1所述的大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺，其特征在于在铺设所述各条板的同时对各条板进行临时点焊定位；进行正式焊接前先去除这些临时点焊点。

4.根据权利要求1所述的大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺，其特征在于所述顶板焊接时采用背杠加固。

5.根据权利要求1所述的大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺，其特征在于所述的条板在各区域内以其所在区域的中心线对称设置。

6.根据权利要求1所述的大型储罐双盘式浮顶结构的安装工艺，其特征在于所述的条板的长度方向与其相邻的届板相平行，且各区域内沿该区域内中心线两侧条板的长度方向相互垂直。

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