大型储罐改造的施工工法
姚春联 徐军华 宋鹏 鄢森军 刘富伟 胜利石油化工建设有限责任公司七分公司
1、前言
目前针对油田各种储罐腐蚀比较严重，部分大型储罐急需维修和改造才能保证储罐的正常运行。储罐腐蚀比较严重的部位是罐底板和罐顶板，因此，储罐改造的部分大多都是更换罐底及罐顶板，少数根据储罐的使用用途更换部分壁板和改造部分内部附件。如果按照正常的施工方法不能满足设计要求。本工法以孤东1#联10000m3净化油罐改造施工为例，根据储罐改造部分的特点，介绍了改造储罐正装法和倒装法相结合的施工方法。该施工方法既保证各施工步骤的连续性，又很好的控制了罐体变形，降低了费用，可操作性强，易掌握。
2、工程概况
孤东1#联10000m3净化油罐改造工程，该罐原设计是一个锥顶罐，直径φ=33556mm，壁板高度H=11044mm（如图一）,设计改造的主要工程量是更换罐顶、罐顶板、加一节底圈壁板和更换六、七节壁板，更换内部附件，改造时，高空作业多，施工难度大，甲方施工工期短（如图二，图中虚线为保留部分。）。
锥形拱顶 球形拱顶 11044mm 支撑φ325 罐壁 罐壁 罐底 罐底
改造前图一 改造后图二 3、工法特点
3.1在储罐安装施工中，首次采用正装法和倒装法相结合的施工方法。
3.2采用倒装法进行罐体下部分改造施工，采用正装法进行罐体上部分改造施工。 3.3 材料得到充分的利用。
3.4充分利用油罐结构的设计特点，能较好的控制罐体变形。
3.5 根据施工计划，合理的组织安排施工人员的数量，可节省人力资源。
4、适用范围
本工法适应于大型储罐的改造工程，适用范围：5000m3-20000m3的储罐，增加下层壁板或更换下层壁板、更换罐底板及上层几节壁板和罐顶更换。
5、工艺原理
本工法在储罐施工的一般方法的基础上，采用正装法和倒装法相结合的施工方法，先下后上、先内后外的安装工艺，也就是先倒装法安装下层增加第一节壁板，正装法安装上层几节壁板和罐顶板，然后安装罐附件。
6、工艺流程及要点
6.1 工艺流程（见附图）
6.2 施工准备：施工现场要做到“三通一平”，特别施工场地要平，施工场区布置要合理，材料预制半成品委托要及时准确。
6.3清罐 :用站内热污水（加压）清除罐内油泥及罐壁上的原油，动火前，需安全部门检测，检测合格后才准动火施工。
6.4拆除时，保持罐内良好的通气条件，拆除流程如下：
拆除罐顶及罐外附件 拆除罐内附件 拆除罐底板 拆除时注意如下几点：
① 拆除时，罐顶边缘应余留0.6-0.8m不拆除（如图三），余留部分同时起到加强加固作用。
② 拆除消防管、喷淋管、盘梯，这些附件时，施工人员必须系安全带，重物在切割前需用吊车预吊，防止意外事故发生。
③ 罐边缘板的拆除，必须与边缘板的更换同步。 6.5罐底板及边缘板更换，边缘板更换时注意如下几点： ① 在切割焊缝前应先安装好胀圈，保证储罐的椭圆度。 ② 考虑到施工难度，在切割时离罐底板1-2cm高度进行切割。
③ 选择一个合适的点，这一点要保证罐壁板立缝与上层壁板的立缝及边缘板的对接缝
的错开量符合GBJ 128-90罐体施工规范。
④ 缘板及罐底板质量检验应与施工同步，以免影响下一道工序。
施工机具、设备、材料 储罐改造施工工艺流程 清 罐 罐底板拆除 罐顶及附件拆除 罐内附件拆除 原罐前阀组壁板更旧边缘板拆除和边缘板 罐底板铺设 罐基础找平 罐底板现场防腐 胀圈安装 提升装置拆除 罐内外脚手架搭建 罐内附件安装 保温支撑圈安装 提升安装第一节壁提升装置就位 保温支撑圈、加固圈、挡雨圈安装 上层壁板安大罐放水 罐顶安装 罐体上水试漏 罐顶附件安装 投产 罐防腐保温
6.6底圈壁板安装 11044m罐底板防腐 罐内外脚手架拆除 罐顶保留0.6-0.8m罐壁 罐基础 图 三 底圈壁板安装时，采用倒装法，利用更换罐底板边缘板时，安装的胀圈作为提升
着力件，提升工具可以采用倒链或液压举升装置（如图四），施工单位可以根据条件自己选择。施工时注意如下几点：
①底圈壁板安装前，人孔及清扫孔处更换的壁板，根据储罐的施工规范，宽度不小于1米，长度不小于2米。
② 提升倒链或液压罐的数量必须经过计算，每个着力点的提升重量为最大提升负荷的50-60%。
③ 提升板着力点间距不宜过大，否则，因间距过大，罐壁板因自重量变形量大，新增壁板无法安装组对（如图五）。 ④ 胀圈的强度、弧度一定要合适。
提升支柱
图 四 图 五 提升胀圈罐壁 支柱垫板 罐底板 罐壁板 自重变形 6.7罐内附件安装时，应在防腐搭脚手架前，把罐内附件施工完。以免以后施工增加施工加难度。安装罐内附件的同时，应迅速组织人力进行罐内外脚手架搭接（脚手架结构见图六），以免影响下一道工序。
6.8上层壁板的更换：壁板时，采用正装法，拆除一张更换一张，更换一张后，沿罐两个方向，同时施工。施工时注意如下几点：
① 充分利用保留的原罐壁板、保温支撑圈、挡雨圈、加固圈防止罐壁变形（如图七）。 ② 高空作业，安全保护措施要做好（如安装安全网和防护网）。
图 七 壁板 保温支撑圈角钢或挡雨圈、加固圈
罐壁更换部分 跳板 罐体 内外角手架
6.9罐顶的安装
罐基础 图 六 罐顶安装时，一般都需要托圈（用φ76×3.5,或φ89×4钢管预制的弧管）。以孤
东1#联10000m3罐顶安装为例，由于罐体直径大（φ33556mm，拱顶自重达到64吨，罐顶安装组对时采用两圈托圈。施工时注意如下几点：
① 施工方便之用，罐顶中心支撑部分，根据拱顶中心顶板的大小，用 δ=6mm的钢板，预制一个支撑板，支撑板利用防腐搭的脚手架作为支撑柱。
② 考虑到托圈的稳固性，托圈需用斜拉钢丝绳拴紧固定，托圈立柱用φ114×4焊接管（如图八）。立柱高度计算方法图九。
③ 每吊装组对一块需组对完点焊完，点焊一定要牢固，使已经组对完的罐顶板形成一个弧形整体，不因罐顶自重而变形过大，因为罐顶形成一个弧形整体后，根据力学原理难以变形。
托圈斜拉绳 罐顶托圈 托圈支柱 罐底板
图 八
大型储罐改造施工工法
