CN111441637A - 一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐及其安装方法 - Google Patents

一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐及其安装方法 Download PDF

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Abstract

一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐及其安装方法，属于液体化工品储运技术领域。它包括罐顶、罐壁和罐底，罐顶包括不锈钢罐顶板和若干个不锈钢罐顶内加强肋板，罐壁为复合板结构，罐底采用内衬不锈钢结构；罐顶内加强肋板固定安装在罐顶板的内侧，罐顶板和若干个罐顶内加强肋板形成球壳自支撑式拱顶结构；罐壁通过若干个罐壁板焊接拼接而成，罐壁板包括碳钢复合钢板基层和不锈钢复层。本发明罐顶与罐壁之间、罐壁与罐底之间、罐底和罐壁内部通过相对应的焊接方式焊接连接，保证了储罐结构的强度要求；且本发明储罐的结构型式使得所有与液体化工品直接接触的部分，都是碳钢基层加不锈钢复层，满足经济性的同时，保证了储罐的耐腐蚀性要求。

Description

一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐及其安装方法
技术领域
本发明属于液体化工品储运技术领域，具体涉及一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐及其安装方法。
背景技术
随着我国经济高速增长，石油化工、精细化工、医药、轻工、纺织等各个行业蓬勃发展，基础液体化工产品需求量迅猛增加，促进了液体化工品储运行业的快速发展。
对于带有腐蚀性的液体化工产品，不适宜采用碳钢储罐进行储存，常采用碳钢加内防腐储罐、不锈钢储罐代替；碳钢加内防腐储罐因内防腐涂料使用寿命短，容易起鼓脱落，甚至对所储存的化工品造成污染，因此在内防腐储罐中需谨慎使用；不锈钢储罐的强度和耐蚀性都能符合要求，但造价太高；因此，不锈钢复合板因其优异的耐蚀性能和廉价的成本而开始被广泛应用。
复合钢板是采用爆炸冶金成型工艺或轧制工艺将复层和基层熔合在一起，一般碳钢基层承受强度和刚度，复层作为耐蚀层，可覆盖原来碳钢加内防腐储罐、不锈钢储罐的应用场合；它的应用大大节约了复层贵重金属的用量，从而大大降低了投资成本，但同时也增加了储罐的结构设计和现场安装难度。其难度主要体现在：（1）不锈钢复合板的特点是基层和复层轧制在一起，使用位置不当或焊接变形控制不好，在使用过程中容易造成复层脱开，进而导致储罐泄漏；罐顶不与盛装液体化工品直接接触，且厚度较薄，使用不锈钢复合板的经济性不突出，所以，一般罐顶直接选用不锈钢板；罐壁和罐底是不锈钢复合板的主要应用部位，由于与液体化工品直接接触，且在液柱静压力、内压、风载荷、地震载荷等的综合作用下受力较为复杂，储罐运行过程中底板也有起伏或变形，罐壁和罐底的复层如果直接焊接，罐底复合板的复层容易脱开、造成液体化工品泄漏；因此，罐壁、罐底的结构设计及焊接结构选择是难点所在；（2）复合板设备在压力容器制造厂已经非常普遍，但在项目现场，复合板大型储罐的制造与安装还极其少见，因为现场大型储罐的制造安装和容器制造厂相比，硬件设施和环境资源更差，如何针对复合板储罐本身复杂的制造特点，加上现场各种综合因素的影响，制定合理的安装顺序及焊接工艺措施，确保储罐的质量是关注的焦点。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种强度好、耐腐蚀性强、经济效益好的不锈钢复合板大型储罐及其安装方法。
本发明提供如下技术方案：一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于包括罐顶、罐壁和罐底，所述罐顶包括不锈钢罐顶板和若干个不锈钢罐顶内加强肋板，所述罐壁为复合板结构，所述罐底采用内衬不锈钢结构；
所述罐顶内加强肋板固定安装在罐顶板的内侧，所述罐顶板和若干个罐顶内加强肋板形成球壳自支撑式拱顶结构；
所述罐壁通过若干个罐壁板焊接拼接而成，罐壁板包括碳钢复合钢板基层和不锈钢复层。
所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述罐顶通过不锈钢包边角钢与罐壁板焊接固定。
所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述罐底与罐壁板之间通过不锈钢材质的角钢加强件过渡焊焊接连接。
所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述罐底包括若干个罐底碳钢板和底板衬层，罐底碳钢板与罐壁板的内外双侧焊接固定，底板衬层与罐壁板上复层T型接头的内侧之间采用不锈钢角钢加强件焊接连接固定。
所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述若干个罐底碳钢板之间通过垫板采用对接接头的形式焊接连接，所述若干个底板衬层之间采用搭接焊接，所述罐底碳钢板和底板衬层之间采用塞孔焊焊接。
所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述塞孔焊的孔间距不大于200mm，开孔处覆盖有不锈钢盖板，不锈钢盖板的四周与底板衬层焊接固定。
一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐的安装方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、罐底碳钢板的组装与焊接：若干个罐底碳钢板之间采用带垫板的对接接头型式焊接连接，垫板的材质为碳钢；
步骤二、顶圈罐壁板组装与焊接：若干个罐壁板之间环缝焊接，环缝焊接分为基层、过渡层、复层三大部分，焊条结合焊接工艺评定进行选用，下料和坡口加工在现场全部采用等离子切割，焊接顺序为：A、基层焊接，先施焊复层侧的基层；B、背面清根，保证基层焊透；C、过渡层焊接；D、两个复层之间采用盖面层焊接；
步骤三、罐顶组装与焊接：罐顶板通过包边角钢与罐壁板焊接连接，包边角钢与罐壁板之间的焊接分为过渡层焊接和盖面层焊接，盖面层的厚度不小于2mm；
步骤四、提升装置以及其余各圈壁板的组装与焊接；
步骤五、提升装置拆除、罐底碳钢板与底层储罐罐壁板焊接；
步骤六、在完成上述焊接工作并进行相应的无损检测后，进行储罐的充水试验和正负压试验；
步骤七、底板衬层的铺设：若干个底板衬层之间采用搭接焊接，底板衬层采用钢板结构，钢板的长度根据储罐尺寸确定，罐底碳钢板和底板衬层之间采用塞孔焊焊接，塞焊孔通过盖板进行覆盖，不锈钢盖板的四周与底板衬层焊接固定；底板衬层与罐壁板之间通过不锈钢角钢加强件焊接固定。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明中罐底与罐壁之间通过角钢加强件过渡焊焊接连接、罐底碳钢板与罐壁的双侧焊接固定、底板衬层与罐壁复层T型接头的内侧之间采用不锈钢角钢加强件连接固定，在满足罐底与罐壁之间强度要求的基础上，使得罐壁和罐底的复层不直接接触，避免了罐壁和罐底不锈钢复合板的复层脱开，从而有效防止液体化工品泄漏；该结构中罐底碳钢板之间通过垫板采用对接接头的形式焊接连接、底板衬层之间采用搭接焊接、罐底碳钢板和底板衬层之间采用塞孔焊焊接，同时也保证了罐底结构的强度要求；另外，本发明储罐的结构型式使得所有与液体化工品直接接触的部分，都是碳钢基层加不锈钢复层，满足经济性的同时，保证了储罐的耐腐蚀性要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的罐壁环焊缝详图；
图3为本发明的罐壁纵焊缝详图；
图4为本发明的图1节点“Ⅰ”详图；
图5为本发明的罐底碳钢板焊缝详图；
图6为本发明的底板衬层之间搭接详图；
图7为本发明的底板衬层与罐底碳钢板塞焊孔布置示意图；
图8为本发明的塞焊孔焊缝详图；
图9为本发明的图1节点“Ⅱ”底板衬层施工前详图；
图10为本发明的图1节点“Ⅱ”底板衬层施工后详图。
图中：1、罐底碳钢板；2、罐壁板；3、罐顶板；4、罐顶内加强肋板；5、包边角钢；6、底板衬层；7、角钢加强件；8、垫板；9、盖板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
请参阅图1-10，一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，包括罐顶、罐壁和罐底，所述罐顶包括不锈钢罐顶板3和若干个不锈钢罐顶内加强肋板4，所述罐壁为复合板结构，所述罐底采用内衬不锈钢结构。
罐顶内加强肋板4固定安装在罐顶板3的内侧，所述罐顶板3和若干个罐顶内加强肋板4形成球壳自支撑式拱顶结构。
罐壁通过若干个罐壁板2焊接拼接而成，罐壁板2包括碳钢复合钢板基层一般为Q235B、Q245R、Q345R和不锈钢复层一般为S30408、S31603，基层的厚度根据强度及稳定性计算确定，一般为6mm~16mm，复层为耐腐蚀层，其厚度统一采用2mm，不锈钢复合板的环焊缝和纵焊缝的焊接按GB/T13148《不锈钢复合钢板焊接技术要求》执行，其中焊缝的过渡层厚度不小于2mm，盖面层厚度不小于2mm。
储罐罐顶通过不锈钢材质的包边角钢5与罐壁板2焊接固定；罐底与罐壁板2之间通过不锈钢材质的角钢加强件7过渡焊焊接连接；罐底碳钢板1与罐壁板2复合板内外双侧焊接固定，用于满足强度和稳定性的要求；底板衬层6与罐壁板2复合板的复层的T型接头内侧，采用4mm厚度的不锈钢角钢加强件7连接固定。
罐底碳钢板1一般厚度为8mm~12mm，底板衬层6为2mm厚的不锈钢板，若干个罐底碳钢板1之间的焊接为带垫板8的对接焊型式，上表面焊后磨平后再进行底板衬层6的施工，底板衬层6之间搭接焊接，罐底碳钢板1与底板衬层6之间通过塞孔焊焊接固定。
其中，塞孔焊的孔间距不大于200mm，开孔处覆盖有不锈钢盖板9，不锈钢盖板9的四周与底板衬层6焊接固定。
一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐的安装方法，包括以下步骤：
步骤一、若干个罐底碳钢板1的组装与焊接：若干个罐底碳钢板1之间采用带垫板8的对接接头型式焊接连接，垫板8的材质为碳钢；
步骤二、顶圈罐壁板2的组装与焊接：若干个罐壁板2之间环缝焊接，环缝焊接分为基层、过渡层、复层三大部分，焊条结合焊接工艺评定进行选用，下料和坡口加工在现场全部采用等离子切割，坡口型式如图2、图3所示，焊接顺序为：A、基层焊接，先施焊复层侧的基层；B、背面清根，保证基层焊透；C、过渡层焊接，采用φ3.2mm焊条，应尽量减少基材金属的熔入量，以减少焊缝的稀释率，同时应控制层间温度不大于100℃；D、两个复层之间采用盖面层焊，焊接时尽可能采用较小的焊接线能量，尽可能与复层表面保持平整、光顺；
步骤三、罐顶组装与焊接：如图4所示，罐顶板3通过包边角钢5与罐壁板2焊接连接，包边角钢5与罐壁板2之间的焊接分过渡层焊接和盖面层焊接，盖面层的厚度不小于2mm；
步骤四、提升装置以及其余各圈壁板的组装与焊接，焊接按图2、图3所示；
步骤五、提升装置拆除、罐底碳钢板1与底层储罐罐壁板2焊接，如图9所示，过渡层厚度不小于2mm；
步骤六、在完成上述焊接工作并进行相应的无损检测后，进行储罐的充水试验和正负压试验；
步骤七、底板衬层6的铺设：若干个底板衬层6之间采用搭接焊接，如图6所示；底板衬层6采用1500mm宽度的钢板，长度根据储罐尺寸具体确定，底板衬层6塞焊孔间距采用200mm，如图7所示；塞焊孔采用4mm厚的盖板9进行覆盖，并在盖板的四周焊接固定，如图8所示；底板衬层6与罐壁板2之间通过不锈钢角钢加强件7焊接固定，如图10所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于包括罐顶、罐壁和罐底，所述罐顶包括不锈钢罐顶板（3）和若干个不锈钢罐顶内加强肋板（4），所述罐壁为复合板结构，所述罐底采用内衬不锈钢结构；
所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述罐顶内加强肋板（4）固定安装在罐顶板（3）的内侧，所述罐顶板（3）和若干个罐顶内加强肋板（4）形成球壳自支撑式拱顶结构；
所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述罐壁通过若干个罐壁板（2）焊接拼接而成，罐壁板（2）包括碳钢复合钢板基层和不锈钢复层。
2.根据权利要求1所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述罐顶通过不锈钢包边角钢（5）与罐壁板（2）焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述罐底与罐壁板（2）之间通过不锈钢材质的角钢加强件（7）过渡焊焊接连接。
4.根据权利要求1所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述罐底包括若干个罐底碳钢板（1）和底板衬层（6），罐底碳钢板（1）与罐壁板（2）的内外双侧焊接固定，底板衬层（6）与罐壁板（2）上复层T型接头的内侧之间采用不锈钢角钢加强件（7）焊接连接固定。
5.根据权利要求4所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述若干个罐底碳钢板（1）之间通过垫板（8）采用对接接头的形式焊接连接，所述若干个底板衬层（6）之间采用搭接焊接，所述罐底碳钢板（1）和底板衬层（6）之间采用塞孔焊焊接。
6.根据权利要求5所述的一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐，其特征在于所述塞孔焊的孔间距不大于200mm，开孔处覆盖有不锈钢盖板（9），不锈钢盖板（9）的四周与底板衬层（6）焊接固定。
7.一种现场制作的不锈钢复合板大型储罐的安装方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、罐底碳钢板（1）的组装与焊接：若干个罐底碳钢板（1）之间采用带垫板（8）的对接接头型式焊接连接，垫板（8）的材质为碳钢；
步骤二、顶圈罐壁板（2）组装与焊接：若干个罐壁板（2）之间环缝焊接，环缝焊接分为基层、过渡层、复层三大部分，焊条结合焊接工艺评定进行选用，下料和坡口加工在现场全部采用等离子切割，焊接顺序为：A、基层焊接，先施焊复层侧的基层；B、背面清根，保证基层焊透；C、过渡层焊接；D、两个复层之间采用盖面层焊接；
步骤三、罐顶组装与焊接：罐顶板（3）通过包边角钢（5）与罐壁板（2）焊接连接，包边角钢（5）与罐壁板（2）之间的焊接分为过渡层焊接和盖面层焊接，盖面层的厚度不小于2mm；
步骤四、提升装置以及其余各圈壁板的组装与焊接；
步骤五、提升装置拆除、罐底碳钢板（1）与底层储罐罐壁板（2）焊接；
步骤六、在完成上述焊接工作并进行相应的无损检测后，进行储罐的充水试验和正负压试验；
步骤七、底板衬层（6）的铺设：若干个底板衬层（6）之间采用搭接焊接，底板衬层（6）采用钢板结构，钢板的长度根据储罐尺寸确定，罐底碳钢板（1）和底板衬层（6）之间采用塞孔焊焊接，塞焊孔通过盖板（9）进行覆盖，不锈钢盖板（9）的四周与底板衬层（6）焊接固定；底板衬层（6）与罐壁板（2）之间通过不锈钢角钢加强件（7）焊接固定。
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