大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法技术

本发明专利技术提供了大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，依次包括以下步骤：储罐最上圈筒体几何尺寸验收、锥板安装、上下网杆组装和蒙皮板安装。组对焊接会使大跨度穹顶结构网壳产生比较大的次生内力和结构竖向位移，同时对后续蒙皮板安装焊接也产生较大影响；本发明专利技术的焊接方案对结构影响程度最小，适合后续工程的借鉴与使用。鉴与使用。鉴与使用。

【技术实现步骤摘要】
大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法


[0001]本专利技术涉及大直径储罐单层网壳穹
，尤其涉及大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法。

技术介绍

[0002]油料在国民生产中占有重要的地位，一般的油料可以存储在碳钢储罐里，随着石油石化行业的发展，成品油储运成为热门行业。为了增大存储量,储罐直径多在Φ30m以上。而这类储罐多数为拱顶储罐，储罐罐顶结构一般采用网壳形式做骨架。本申请主要阐述20000m
³
应急水罐单层双向子午线网壳安装工艺。
[0003]其中，20000m
³
应急水罐双向子午线网壳主要技术特征是:（1）内径（D=40.5m），拱顶半径（R40.5m）；网壳主体由球面上分别为以X轴及以Y轴为旋转轴的两组子午线相交而成；（2）网壳沿XY及ZY垂直平面的网杆上网格等分数；（3）网壳杆件全部采用不等边角钢。两组子午线网杆间采用搭接，搭接面采用连续满角焊，上下两侧采用密封焊或间接焊；（4）锥板是网壳的沿边构件，将罐壁与罐顶连成整体；（5）每道网杆的两端采用垫板及连接板将网杆与罐壁及边环梁连成一体；连接件采用钢板组焊而成，材质为Q235
‑
B。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术公开了一种大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，提高大直径储罐双向子午线网壳安装品质。
[0005]具体方案如下：大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，其特征在于，依次包括以下步骤：储罐最上圈筒体几何尺寸验收、锥板安装、上下网杆组装和蒙皮板安装。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述储罐最上圈筒体几何尺寸验收前还包括基准水平面确定和节点及边节点的定义。其中，所述基准水平面确定具体为：网壳中面与罐壁筒体内表面的交线为一水平圆，以水平圆的圆心为直角坐标原点，通过圆心O的XZ平面为基准水平面，各节点竖向坐标值均以该水平面为基准；所述节点及边节点的定义具体为：上网杆与下网杆相交处，以两角钢外表面的直角转折线的交点定名为节点；网杆直角棱线顺网壳中面延伸与罐壁内表面的交点称为边节点，所有边节点均处在基准水平面上，竖向坐标值均为0。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述储罐最上圈筒体几何尺寸验收的要求是：沿圆周每10m弧长上任意两点的水平允差为2mm，整个圆周上任意两点的水平允差为6mm；Φ40.5m储罐罐壁上口任意点的半径允差为
±
32mm。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述锥板安装包括组队、调整和焊接，其中，锥板的安
装要求是：（a）安装锥板前安装支持板，支持板圆周等分严格控制，支持板上支持Φ40.5m呈33.749
°
的斜度；（b）边环梁安装前先在锥板内表面上画出与罐壁外壁组装的弧线，且在壁板上预先划好锥形板的位置线；组装时罐壁外壁必须根据弧线走，以保证储罐筒体的圆度；（c）边环梁对接接头与顶圈纵向焊缝之间的距离不得小于200mm；（d）边环梁组焊后的仰角允许偏差为0
°
～+1
°
；（e）将锥形板逐张地吊在内外支持板上，接口处用锁具固定好；（f）锥板组焊后，用储罐罐壁的样板检查储罐筒体的圆度，必须保证储罐筒体的圆度符合规范要求。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述网杆组装的准备具体为：为了保证下层网杆的安装和起拱高度，在安装下层网杆之前，以X轴与Z轴的交点为中心，对称临时设置25根竖向支撑杆，在XZ轴线方向固定，垂直方向用经纬仪或线坠进行找正， Z轴方向用两根斜杆支撑牢固，支撑杆下端地板与罐底板点焊牢固；支点的Y向坐标允差为
±
8mm，X向及Z向坐标允差为
±
25mm。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述变节点和上下网杆的安装具体为：（1）按照给出的各边节点的弧长值，在罐壁上作各边节点垂线长度为500mm，再用水准仪找出X、Z轴水平基准面，与等分垂线交成十字线，十字中点就是连接件的交点位置，然后分别将A、B、C、D各连接件按编号点焊在位置上，同时检查通过中心的两只连接件是否完全一样；（2）拼接X方向的第一根长网杆，且按焊接要求焊接完成；（3）装X方向的第一根网杆着落在中间25根支撑杆上，测量各节点的Y值应为该节点的Y+DY值，差值允许
±
2mm,25根都测量合格后，网杆两端再边节点与罐壁板分段焊接；（4）然分别X方向第二根、第三根以Z轴为对称，两边安装；然后安装Z轴方向的第一根长网杆，节点1与X方向的长网杆节点1重合，依次的节点位置必须重合点焊固定，两端点也与边节点连接件点焊固定，分别用同样的方法，以X轴线为对称线两边对称安装点焊；（5）上、下网杆X、Z、Y+DY值的校对和调整，严格按技术要求中规定的Y+DY坐标值允差
±
8mm，X、Z轴方向坐标值允差
±
25mm；（6）网杆的安装， 严禁强力组装。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述焊接的要求如下：考虑到焊缝收缩量大，因此该工程整体焊接遵循以下的原则：
①
由中心向四周扩散焊接；
②
分区进行，对称焊接；
③
跳焊，即隔杆焊接，先焊奇数杆再焊偶数杆；
④
先焊纬向再焊径向；具体焊接形式须满足以下要求：(1)一条子午线上的网杆现场拼接，采用背靠背的搭接，搭接长度不小于250mm；在两搭接角钢的端面，沿长肢施以连续满角焊。沿搭接长度方向的2条缝应采用连续焊，焊脚高度不小于3mm，搭接处不得有尖角突起；(2)网杆角钢的杆段与垫片、垫板与储罐左右两侧及下侧采用连续满角焊；(3)上、下网杆的焊接，按焊接技术要求的规定的焊接形式，从中心顶部向四周焊接，在焊接过程中逐步拆除中间支撑杆；(4)点连接板应紧贴下网杆的长肢，连接板的端部应顶住垫板及锥板，并施以连续
角焊，焊脚高度为8～10mm。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述焊接的过程分析： 随着组焊过程的进行，共测量了20个结点，总计30根杆件组焊接收缩变形值，测量参数主要包括焊缝两侧杆件焊前、焊后和冷却后的间隙变化值、焊接功率、大气温度；现场实测大部分收缩变形值介于2~4mm，符合工艺要求；每个焊接处均有收缩变形，实际网壳壳面与原设计状态相比产生下挠，所以在施工过程中需要实测各撑杆之间距离，保证张拉后撑杆垂直度；同时因为收缩量会造成径向拉杆长度变化，在焊接工艺设计过程中要结合现场实际进行结构张拉力的适当调整，以达到原设计要求。
[0013]子午线网壳安装质量控制点如下：(1)施工班组必须严格按照工序品质要求施工,焊工应遵守焊接工艺,不得擅自施焊。
[0014](2)施工中每道工序报检,要由质检部门检查合格后,才能进行下一道工序。施工班组、施工员及时填写品质记录、交工资料。
[0015](3)班组长严格按施工规范、施工措施、品质标准和图纸要求,组织班组施工。
[0016](4)班组的施工自检记录应由岗长认真、准确、及时地填写。施工员督促作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，其特征在于，依次包括以下步骤：储罐最上圈筒体几何尺寸验收、锥板安装、上下网杆组装和蒙皮板安装。2.根据权利要求1所述的大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，其特征在于，所述储罐最上圈筒体几何尺寸验收前还包括基准水平面确定和节点及边节点的定义。3.根据权利要求2所述的大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，其特征在于，所述基准水平面确定具体为：网壳中面与罐壁筒体内表面的交线为一水平圆，以水平圆的圆心为直角坐标原点，通过圆心O的XZ平面为基准水平面，各节点竖向坐标值均以该水平面为基准；所述节点及边节点的定义具体为：上网杆与下网杆相交处，以两角钢外表面的直角转折线的交点定名为节点；网杆直角棱线顺网壳中面延伸与罐壁内表面的交点称为边节点，所有边节点均处在基准水平面上，竖向坐标值均为0。4.根据权利要求3所述的大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，其特征在于，所述储罐最上圈筒体几何尺寸验收的要求是：沿圆周每10m弧长上任意两点的水平允差为2mm，整个圆周上任意两点的水平允差为6mm；Φ40.5m储罐罐壁上口任意点的半径允差为
±
32mm。5.根据权利要求3所述的大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，其特征在于，所述锥板安装包括组队、调整和焊接，其中，锥板的安装要求是：（a）安装锥板前安装支持板，支持板圆周等分严格控制，支持板上支持Φ40.5m呈33.749
°
的斜度；（b）边环梁安装前先在锥板内表面上画出与罐壁外壁组装的弧线，且在壁板上预先划好锥形板的位置线；组装时罐壁外壁必须根据弧线走，以保证储罐筒体的圆度；（c）边环梁对接接头与顶圈纵向焊缝之间的距离不得小于200mm；（d）边环梁组焊后的仰角允许偏差为0
°
～+1
°
；（e）将锥形板逐张地吊在内外支持板上，接口处用锁具固定好；（f）锥板组焊后，用储罐罐壁的样板检查储罐筒体的圆度，必须保证储罐筒体的圆度符合规范要求。6.根据权利要求3所述的大直径储罐单层网壳穹顶空中组焊方法，其特征在于，所述网杆组装的准备具体为：以X轴与Z轴的交点为中心，对称临时设置25根竖向支撑杆，在XZ轴线方向固定，垂直方向用经纬仪或线坠进行找正， Z轴方向用两根斜杆支撑牢固，支撑杆下端地板与罐底板点焊牢固；支点的Y向坐标允差为

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟，孙向兵，秦威，权月华，
申请(专利权)人：中国化学工程第十四建设有限公司，
类型：发明
国别省市：