立式储罐排版技术
储罐的排版及焊接顺序
中海油泰州滨江油库项目储罐的排版及焊接顺序施工方案编制：审核：批准：岳阳长炼机电工程技术有限公司2 0 1 4 年 11月1. 3500m 2储油罐罐底排版图20003500m 2储油罐罐底排版图1号板材 2号板材3号板材4号板材 5号板材 6号板材 7号板材8号板材1051200032252号板材2件21032000679374433号板4件44204号板材2件6号板材 4件200040162563247218862591161618707号板材 4件8号板材10件2.3500m 2储油罐罐底底板焊接顺序：3500m 2储油罐底板焊缝标识图1#3#2# 5#4#6#7#8#先焊短焊缝（4#），后焊长焊缝（6#、7#）。
在焊接短焊缝（4#）时，要把这两块钢板与周围的所有固焊点去除再焊；先焊短焊缝，使中幅板短焊缝在自由状态下进行，由内向外焊接后，使罐底板变成若干可以自由收缩、基本无应力的中幅长条，再将各长条由内向外焊接起来；（1#、2#和3#）焊缝首先焊接1#焊缝，等应力消除后再焊2#焊缝，然后焊3#焊缝。
长焊缝7#焊接时，不要把所有的焊缝全部拼接后再焊，而是把焊缝均分4 段，采用分段退焊法或分段跳焊法对称施焊。
这种焊接可缩小焊接区与结构整体之间的温差，减少构件受热和冷却不均匀，能有效地消除应力、减少变形。
采用分段退焊时，每一段长度约200mm,不宜过长，因每段焊缝是头尾相接，前一段焊缝还没完全冷却下来，后一段焊缝的热量又补充到前一段，给前一段退火的机会，消除应力、提高焊接质量。
））））））））））））））））））））））））））3 2 1 1 2 3分段退焊图.1每条焊缝由两名焊工同时沿着焊缝中心线对称施焊，整个罐底的长焊缝焊接按底板横向中心线对称布置焊工，同时同速对称施焊，如上图所示，先请４名焊工在１位置上对称施焊，当每名焊工焊约2m 长的焊缝后，另外请４名焊工在２位置上进行对称施焊，等在2 位置每名焊工焊约２m 长的焊缝后，再请另外４名焊工在３位置上进行对称施焊,依此类推。
大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业设计
内容摘要油品和各种液体化学品的储存设备—储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，但最常用的还是立式圆筒形储罐。
本文设计的即为立式圆筒形储罐。
立式圆筒形储罐需在现场施工，并且外观及内部结构设计上要经济适用，另外在设计的过程中注意储罐所受的自然环境对储罐的影响，如增强储罐的防风、防雪、抗震等功能。
根据储存介质的要求来进行立式圆筒形储罐的选材，本文中储罐的介质为煤油，罐体采用Q235A 钢材。
罐壁结构采用不等厚罐壁，罐底采用设环形边缘板罐底，罐顶采用拱顶结构。
根据施工现场的环境要求及储罐钢材、罐身厚度等参数选择合适的焊接方法及焊接材料，采用埋弧焊及手工电弧焊结合的焊接方法，做到所使用的方法快速简便且耐用。
最后是对储罐整体进行检测。
本文参照压力容器、大型储罐等标准，结合设计经验，着重阐述了大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计的要点。
关键词：立式储罐；埋弧焊；手工电弧焊；焊接结构；焊接工艺AbstractOil and various liquid chemicals storage equipment - tanks, chemical plant and oil storage and transportation facilities, an important component of the system. As the vertical cylindrical storage tanks need to site construction, which in appearance and structure design to achieve economical and pay attention to the natural environment of the storage tank storage tank suffered the impact of the design process to be enhanced, to reach wind, snow, earthquake, etc. role. This tank wall structure using ladder-type tank wall, tank bottom edge of plate with circular tank bottom set, tank top with dome structure.Storage medium according to the requirements of the selection of vertical cylindrical tanks, the media in this article for the kerosene tank, tank with Q235A steel. According to the construction site environmental requirements and tank steel, body thickness and other parameters can select the appropriate welding methods and welding materials, this paper combined with submerged arc welding and manual arc welding method, the method used to achieve fast and easy and durable. Finally, the iterative experiments on the overall test.This reference pressure vessels, large tanks and other standards, combined with design experience, focusing on the large vertical cylindrical storage tank structural design and welding process design elements.Keywords：Vertical Tank；SAW；Manual metal arc welding目录（）1 绪论 (1)1.1 立式圆筒形储罐的发展 (1)1.2 Q235A钢材 (2)1.3 埋弧焊 (2)1.4 手工电弧焊 (3)2 立式圆筒形储罐的罐壁设计 (4)2.1 储罐的整体设计 (4)2.2 储罐的强度计算 (4)2.2.1 储罐壁厚计算 (4)2.2.2 储罐的应力校核 (5)2.3 储罐的风力稳定计算 (5)2.4 储罐的抗震计算 (6)2.4.1 地震载荷的计算 (6)2.4.2 抗震验算 (8)2.4.3 液面晃动波高计算 (10)2.4.4 地震对储罐的破坏 (10)2.4.5 储罐抗震加固措施 (10)2.5 罐壁结构 (11)2.5.1 截面与连接形式 (15)2.5.2 罐壁的开孔补强 (17)2.5.3 壁板宽度 (17)3 立式圆筒形储罐的罐底设计 (18)3.1 罐底结构设计 (18)3.1.1 罐底的结构形式和特点 (18)3.1.2 罐底的排板形式与特点 (18)3.2 罐底的应力计算 (20)4 立式圆筒形储罐的罐顶设计 (18)4.1 拱顶结构及主要的几何尺寸 (18)4.2 扇形顶板尺寸 (19)4.3 包边角钢 (25)5 储罐的附件及其选用 (25)5.1 透光孔 (25)5.2 人孔 (25)5.3 通气孔 (27)5.4 量液孔 (27)5.5 储罐进出液口 (28)5.6 法兰和垫片 (28)5.7 盘梯 (28)6 备料工艺 (30)6.1 原材料储备 (30)6.2 钢材的预处理 (31)6.2.1 钢材的矫正 (31)6.2.2 钢材的表面清理 (32)6.3 放样、号料 (32)6.4 下料和边缘加工 (26)6.5 弯曲和成型 (26)7 装备工艺 (28)7.1 整体装配与焊接 (28)7.1.1 装配方法概述 (28)7.1.2 倒装法装配和焊接 (28)7.2 部件装配与焊接 (29)7.2.1 罐底的组装 (29)7.2.2 顶圈壁板的组装 (29)7.2.3 顶板的组装 (29)7.2.4 顶板的组装 (29)7.2.5 罐壁与罐底的连接 (37)7.3 罐壁板组对用卡具 (37)7.3.1 专用卡具的结构与工作原理 (37)7.3.2 操作顺序 (38)8 焊接工艺 (39)8.1 材料焊接性分析 (39)8.2 焊接方法 (39)8.3 焊接材料 (42)8.4 焊接设备··························错误！未定义书签。
大型立式油罐和大型储罐罐底的设计
大型立式油罐罐底设计探讨摘要：大型储罐已经成为石油化工装置和储运系统的重要组成部分，而储罐的安全在很大程度上又取决于储罐的设计。
由于储罐的罐底承受着来自各方巨大的压力，因此，罐底的设计是大罐设计的重要部分。
本文主要从罐底结构方面来介绍大型立式油罐罐底的设计，对大罐设计、施工和维修都有着重要的意义。
关键词：立式油罐罐底设计排版坡度储罐是一种用于储存液体、固体或气体的密封容器。
在工业中通常使用的是钢制储罐，钢制储罐是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，钢制储罐在国民经济发展中起着非常重要的作用。
根据储罐放置位置、存储介质、形状进行划分，其主要结构形式有：正圆锥形罐底；倒圆锥形罐底；倒偏锥形罐底；单面倾斜形罐底；阶梯式漏斗形罐底。
而大型立式油罐罐底多采用锥形罐底的形式。
1、罐底的结构形式和特点大型立式油罐罐底通常采用倒圆锥形罐底。
这种罐底及其基础成倒圆锥形。
中间低四周高，罐底坡度一般取2%—5%。
随排除污泥杂质，水分的要求高低而定。
在罐底中央焊有集液槽，沉降的污泥和存液集中与此，由弯管自上或由下引出排放。
这种罐底形式的特点如下：1）液体放净口处于罐底中央。
不管日后罐底如何变形，放净口总是处于罐底的最低点，这对排净沉降的杂质，水分，提高储存液体的质量十分有利。
2）因易于清洗，对于燃料油罐可以不再设置清扫孔。
3）倒圆锥形罐底可以增加储罐容量，储罐直径越大，罐底坡度越陡，可增加的容量越多。
4）因较少形成凹凸变形和较少沉积，可以改善罐底腐蚀状况。
5）罐底受力比较复杂，储罐基础设计，施工要求比正圆锥形罐底更加严格。
2、大型立式油罐罐底的设计要求大型立式油罐罐底是油罐重要的组成部分，其罐底除了承受油罐自身的重力外，还要受到储液的静力和基础沉降所产生的附加力等，罐底板边缘部分受力状况非常复杂，为保证油罐的功能性和安全性，罐底的设计上不容忽视。
经实测，罐底的径向应力σx和环应力σy 略向中心移动便迅速衰减。
钢制立式常压储罐施工方案
钢制立式常压储罐施工方案钢制立式常压储罐，其实施工过程和碳钢常压储罐是一样的施工顺序：1. 先根据罐体设计图和板料的尺寸，分别排出罐底、管壁和拱顶的排板图，这个主要是保证最小焊缝距离及合理利用板料。
排出的排板图每块板要编号，以便施工时一一对应。
各部分排板的规定详见：BJ128-2000《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》。
2. 排板图经过审核无误后开始施工，首先根据罐底排板图对罐底底板切割下料，可使用等离子切割机，不锈钢施工注意环境温度不得低于5℃，注意避风操作。
下料后的板块分别编号。
如有防腐要求，可在与基础接触的地面进行防腐，焊接区域不得沾染涂料。
同时可以进行的工作：拱顶下料、壁板下料、对接、壁板组对胎具预制、罐顶脚铁圈预制、平台栏杆、扶梯踏步预制。
壁板组对胎具使用100mm槽钢卷制，根据罐体直径卷制，槽钢背侧朝外侧筋超内。
焊接并校圆后均分为两部分，端面焊接平板，用螺栓连接。
制作两副。
3.罐底组装：在基础上按排版图排好罐底板，焊接罐底板，预留边缘板。
中幅板和边板分别焊接。
中幅板的焊接先焊短焊缝（钢板横缝）后焊长焊缝（钢板纵缝）。
焊前先点固，为防止罐底变形过大，应采用分段逆向焊法对称施焊。
中幅板和边缘板之间的焊缝称为收缩缝，必须等最后一圈壁板与罐底的环状角焊缝焊接完毕后才能焊接。
4.第一圈罐壁组装：在罐底板上将预制好的底板胎具组装好，核对尺寸。
根据第一圈壁板（最顶层）宽度在合适的位置（预留拱顶脚铁圈位置）固定另一组壁板组对胎具，核对尺寸，两组胎具之间用数个支撑连接。
校对胎具垂直度。
然后将对焊好的壁板沿两组胎具贴围，边贴围，边点固，割除多余料头后将壁板对接成一节筒体。
罐壁筒体对接焊（立缝）焊接时容易产生变形使罐壁内凹。
必须在罐壁内侧加弧板，一般1500mm高的圈板用两块弧板。
5.拱顶组装：筒体对接缝焊完后安装拱顶脚铁圈。
脚铁圈焊接完毕后树临时中心架，安装拱顶瓣片，瓣片安装完成后安装罐顶的中心圆板，然后安装透光孔。
立式储罐现场预制方案(罐板、构件)
立式储罐现场预制方案1 、罐体预制1.1 一般要求1.1.1样板制作施工用弧形样板的弦长不得小于2m，直线样板的长度不得小于1m，测量焊缝角变形的弧形样板弦长不得小于1m。
1.1.2罐板的预制切割采用半自动火焰切割。
罐顶板和罐底边缘板的圆弧板，可采用手工火焰加工。
1.1.3钢板边缘加工面应平滑，不得有夹渣、分层、裂纹及熔渣等缺陷，火焰切割坡口产生的表面硬化层应磨除。
1.1.4钢板加工后的尺寸允许偏差如下:板宽±1.5mm ，板长±2mm ，对角钱之差≤3mm1.1.5所有预制构件在保管、运输及现场堆放时应采取有效措施防止变形、损伤和锈蚀。
1.2 底板预制根据钢板到货规格及罐排板图，确定每张板的几何尺寸，按设计要求加工坡口，切割加工后的每张壁板都应做好标识，并复检几何尺寸、做好自检记录。
预制弓形边缘板及不规则板，钢板切割采用半自动切割机切割和手工切割相结合的切割方法。
预制好的罐底板应做好标识，然后进行防腐。
罐底板的预制主要工序: 准备工作→材料验收→划线→复验→切割→打磨→下一道工序。
底板预制应符合下列规定:1.2.1 罐底的直径，宜按设计直径放大0.1%～0.15%1.2.2 边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸不得小于700mm。
1.2.3 弓形边缘板的对接接头，直采用不等间隙，外侧间隙e1宜为6--7mm ，内侧间隙e2直为8-12mm。
1.2.4 中幅板的宽度不得小于1000mm，长度不得小于2000mm。
1.2.5 底板任意相邻焊缝之间的距离不得小于300mm。
1.2.6 弓形边缘板的尺寸允许偏差应符合下表规定:弓形边缘板尺寸允许偏差表1.3 壁板预制1.3.1 罐壁板的预制工序: 准备工作→材料验收→钢板划线→复验→切割→坡口打磨→滚板成型→检查、记录→准备安装组对。
1.3.2 罐壁板预制要严格按照图纸要求，采用自动切割机进行坡口加工，其它几何尺寸要按现场材料进行排板计算确定，同时要做好预制检查记录。
立式圆筒形钢制焊接储罐施工技术方案结构设计
1、本方案根据xx3 万吨/年二硫化碳一期工程的二硫化碳成品储罐安装工程而编制, 储罐安装工程的容主要包括设备的组焊、安装及调试、试运行等工作。
2、一期为 2 个储罐,根据招标文件二期只增 1 台储储罐。
储罐罐直径〔mm 高度〔mm 壁板圈数罐体质量〔t 主体材质二硫化碳成品储罐12360 11291 6 40.35 Q235-A1. GB50128-2005 立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规2. JB/T4735-1997 钢制焊接常压容器3. JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程4. JB/T4730-2005 承压设备无损检测5. GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规6. SH3046-92 石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规7. HG20583-1998 钢制化工容器结构设计规定8. HG20584-1998 钢制化工容器创造技术要求1、施工方法：罐体安装采用群桅葫芦边柱倒装法施工。
2、工作原理：群桅边柱倒装法利用均布在罐侧边柱的手拉葫芦提升与壁板下部暂时胀紧的胀圈 , 使上节壁板随胀圈一起上升到预定高度 ,组焊第二圈壁板 ,然后将胀圈松开,降至第二圈壁板下部胀紧,固定后再次起升,如此往复直至组焊完所有壁板。
3、施工程序：施工准备→材料验收→预制加工→基础验收、罐底组装→顶部一、二圈壁板安装→ 顶板托架安装→顶板安装→提升装置安装→壁板自上而下逐圈顶升组装→底板角焊缝及收缩缝焊接并检验→罐体接管、构件安装→罐体充水试验→交工验收A 施工准备a 储罐施工前,应组织有关人员熟悉施工图和有关技术法规,并做好下列工作：通过图纸会审,明确与储罐施工有关的专业工程相互配合的要求。
根据到场的材料规格做好排板图的绘制。
对施工班组进行图纸技术交底工作。
根据选用的施工方法,准备施工机具设备和专用工装。
做好储罐的焊接工艺评定。
组织并把关参加储罐施工的焊工,应取得《锅炉压力容器管道焊工考试与管理规则》规定的相应资格。
立式储罐排版技术
立式储罐排版技术一．排版概述在石油化工类储罐施工过程中，通常在施工准备阶段，要利用计算机绘图工具根据图纸要求和规范标准对储罐的底板，壁板，顶板进行排版，以达到合理采购材料，降低施工成本，方便施工的目的。
本文在参考相关行业标准和前人总结的经验基础上，结合现场施工过程中经历整合而出一种综合排版方法，希望能对提高同行业施工质量起到一定的作用。
二．底板排版原则及难点分析一般来说，储罐底板排版的钢板选用原则是大板为主，中板为辅，小板为补；从中心轴线开始铺，对称向两边依次排列；所选用的钢板规格尽可能少，最优化的排版是所有钢板规格一致。
根据储罐底板的直径尽可能选用较大的板材进行排版，这样可减少焊接工作，降低底板因为较多热输入焊接而引起的变形误差，提高施工质量，减少焊材消耗。
图1为10000储罐的排版图，其中2#，4#，5#，7#，11#，15#，16#，18#，22#板均为最大尺寸的钢板12000*2000*8的规格；1-1,3-1,6-1,8-1,9-1,10-1,12-1,13-1,17-1,18-1,20-1,21-1, 23-1,24-1板均为中板，做为大板的辅助，对大板覆盖剩余的部分进行填补；以上两种板是从中心线纵向放置排版，排到距离边缘剩余1～2倍板宽时应改为横向放置。
最后用不规则形状的小板进行各个边角补缺口，排版的过程中需要注意搭接量，最好在图中实际画出来，并且在排边角小板时要注意各个焊缝距离和最小直角边必须符合规范要求。
难点分析：1）如何确定底板边缘板排版合适的板宽，板长？大型储罐底板一般设置边缘板，边缘板的排版首先要计算放大后的底板周长，通过圆整方法结合能够采购到的板长板宽确定合适的边缘板个数，（通常普通碳素结构钢板长2～12m都有，不锈钢有些型号板长最大6m）例如：图1中直径30m的储罐底板，周长C=94.2m，如果边缘板分为16块，l=94.2/16=5.88m,选用板长12m，则需要n=94.2/12=7.85，也就是8张12m长的钢板，如图2所示，8张钢板边缘板分为16块，这个个数已经是最大值，选用其他板长时边缘板块数至少是18块（尽量避免出现奇数）；如果定为18块，l=94.2/18=5.23m,选用10.5m的板长，则需要n=94.2/10.5=8.97，也就是需要9张10.5m的钢板，如图3所示，比选用12m的更接近整数，所以确定边缘板个数18个。
大型立式储油罐结构设计
课程设计任务书1 储罐及其发展概况油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。
由于大型储罐的容积大、使用寿命长。
热设计规范制造的费用低，还节约材料。
20世纪70年代以来，内浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。
第一个发展油罐内部覆盖层的施法国。
1955年美国也开始建造此种类型的储罐。
1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft（61.6mm）的带盖浮顶罐。
至1972年美国已建造了600多个内浮顶罐。
1978年国内3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。
近20年也相继出现各种形式和结构的内浮盘或覆盖物[1]。
世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。
近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产中大量采用大型的薄壁压力容器。
它易于制造，又便于在内部装设工艺附件，并便于工作介质在内部相互作用等。
2 设计方案2.1 各种设计方法2.1.1 正装法此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来，它在浮顶罐的施工安装中用得较多，即所谓充水正装法，它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后，开始在罐内安装浮顶，临时的支撑腿，为了加强排水，罐顶中心要比周边浮筒低，浮顶安装完以后，装上水除去支撑腿，浮顶即作为安装操作平台，每安装一层后，将上升到上一层工作面，继续进行安装。
2.1.2倒装法先从罐顶开始从上往下安装，将罐顶和上层罐圈在地面上安装，焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围，以第一罐圈为胎具，对中点焊成圆圈后，将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于点焊，然后在焊死环焊缝。
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对不满足规范要求的焊缝和小板进行调整，如图5所示。
12-2板纵
向排布时焊缝距离不满足300mm可将12-2改为图中横向排版方式，从而可以满足要求。
其他类似情况也可以对中板进行移动或裁减。
图h 局部调整修边
排版完成后，对各个板块进行拼接，汇总。
如图6所示。
在拼接过程中采用相同的小板对接在一起能够节省板材，如图6中
1-2,1-3,14-2,14-3 所示，对汇总来说也比较简单。
每块拼接完成之后的钢板可进行适当放量，因为在具体的施工中需要按尺寸切割，会有切割损耗，所以每块板根据切割多少放量300〜500mm顶板太阳板也可以放在拼接板材中，达到规格尽量统一。
图6 小板，中板扶接，汇总
大型储罐的顶板长度宽度较大，超出单块钢板的最大尺寸, 所以必
须采用拼接技术，在拼接过程中要注意顶板避免十字缝， 每块瓜皮板的拼接焊缝在组装时不能连在一起。
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图了顶板理想化排版
两块瓜皮板排版中间的余量距离不要过大，最好是只切割一次; 而距离过大不仅会浪费板材，还会增加切割量和施工量。
对于顶板是否通过改变板宽还是板长来实现排版需要对比综合考虑，图9中两种排版方法第一种方法要比第二种更节省材料，但切割量要比第二种有所增加。
此外，底板排版焊缝要考虑到罐底排净口，壁板排版纵焊缝环焊缝要避开开孔接管，顶板搭接焊缝也要避开开孔位置，排版完成后对照管口方位图可进行适当旋转调整，在此不做详解。
图9 两种排版对比
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中国化学工程第十三建设有限公司
侯雪鹏
2013年12月18日欢迎下载12。