大型储罐的安装方法的探讨

摘要：文章对储罐尤其是大型储罐的安装方法做了简要介绍，对比探讨了正装法和倒装法的施工原理及各自的优缺点。对今后的工作有着一定的指导意义和实际意义。

关键词：大型储罐 安装方法 正装法 倒装法

中图分类号：TF576.6文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着国家能源战略的调整及实施，原油储罐的建设进入了一个高峰期。储罐容量从几百立方米至几十万立方米不等。储罐大型化已是一个必要的趋势，随之对储罐的安装也提出了更高的要求。我国的储罐安装方法主要包括正装法和倒装法。其中正装法主要有内脚手架法、外脚手架法和水浮正装法，倒装法要有抱杆倒装法、充气顶升法、液压顶升法以及机械提升法等。

二、安装工艺流程

储罐常采用的是立式圆筒钢制设计结构。该结构又分为钢制拱顶储罐(固定顶)和钢制外浮顶储罐(浮顶)。拱项储罐的设计容积一般为几百至上万立方米，最大的达3万立方米。外浮顶储罐的设计容积从1万到15万立方米。大型储罐常指的是5万立方米以上的外浮顶储罐。

所有安装流程都必须遵循有关标准规范。主要程序包括：基础验收、部件检查、储罐组装、焊接、无损检测、整体热处理、水压试验、梯子平台制作、除锈刷漆等安装工作。安装最关键和难度最大的是焊接和热处理两个程序。

三、安装方法原理及种类

3.1、正装法

正装法施工是大型储罐常规采用的施工方法。原理为：罐底施工完成后，施工最下面一层罐壁从下至上的顺序依次施工到顶层，先整圈罐壁组对焊接后成为—个简体。然后与罐底板组焊大角焊缝。之后在第一圈上安装第二圈壁板，逐层向上施工，直至最顶层。

具体的安装方法有：

3.1.1、内脚手架法

可以对每圈储罐壁板进行安装与焊接。使用壁板内侧的托架．并在其上放置踏板组成脚手架，罐壁外侧采用移动式悬挂脚手架进行建造。

3.1.2、外脚手架法

与内脚手架法没有根本区别，只是将脚手架改在罐壁外侧进行储罐建造。

3.1.3、水浮正装法

充分利用浮船在储罐内边充水上升的过程．将浮船作为一个安装、焊接平台来代替脚手架．辅助外吊篮完成储罐建造。

3.2、倒装法

储罐倒装法施工原理为：罐底施工完成后．施工最顶层壁板，罐底上只对该层壁板做限位，不与之连接同时罐内均布液压提升装置通过胀圈等辅助装置将顶层壁板提升起来．之后组装次顶层壁板焊接次顶层壁板的立缝，再焊顶层与次顶层之间的环缝。同理提升顶层、次顶层壁板．再安装接下来的壁板，焊接立环缝，如此循环。直至第一圈壁板组焊完成再组对焊接罐壁与罐底间的大角焊缝。抗风圈、加强圈等附件在提升前和壁板同步安装。

具体的安装方法有：

3.2.1、液压顶升法

是自上而下建造储罐的方法。即先焊接储罐最上一圈壁板，然后利用液压顶升设备将最上一圈壁板提起，再进行第2圈壁板的组装焊接，依次顶升．最后完成底圈壁板的组装焊接。

3.2.2、抱杆倒装法

利用提升抱杆起吊跨越架，从上到下进行组装。

3.2.3、充气顶升法

是利用鼓风机向罐内输入压缩空气来提升罐体的建造方法。

3.2.4、机械提升法。

利用多个电动葫芦从储罐最上圈壁板开始，每提升1圈组焊1圈。

四、大型储罐的施工方法

在大型外浮顶储罐的中大多采用的正装法施工工艺。在罐壁组装中，采用内脚手架法进行罐壁组装。组装平台位于罐内，有利于罐外大角焊缝采用自动埋弧焊，但不利于罐壁外侧进行除锈、防腐以及保温托架及立式支撑的组焊；若是采用外脚手架法进行罐壁组装，组装平台位于罐外，组装平台下侧支架距离罐壁外侧太近罐外大角焊缝无法进行自动埋弧焊焊接，最后须调节组装平台下侧支架到罐壁外侧的距离(视自动焊机宽度)，有利于除锈、防腐及保温托架、立式支撑的组焊。

大型外浮顶储罐倒装法施工工艺流程：罐底焊接完成后，然后进行罐壁的倒装施工。罐壁的倒装采用液压缸、胀圈等来逐层提升。浮顶和壁板同时安装．即先在浮顶架台上安装内四圈的浮舱和附件．等罐壁板施工完毕。拆除液压缸、胀圈后。再安装最外圈浮舱。

五、倒装法和正装法的对比分析

从大型外浮顶储罐正装法(外脚手架法)施工和倒装法(液压顶升法)施工的施工工效、安装质量控制、施工安全性和施工成本进行分析比较。

5.1、施工工效

外脚手架法施工面较大．很多工序可同步进行，施工工效相对其他正装法有所提高；倒装法(液压顶升法)施工人员基本是地面作业，少量工作在低空进行，材料工具传递方便，人员到位迅速，吊装快捷，管理方便，便于质量控制和技术指导，工效高。

5.2、安装质量控制

外脚手架法的高空作业施工较多，不利于技术指导和质量检查，罐壁板的垂直度也不好控制；倒装法(液压顶升法)施工的组装和焊接都有利于操作质量也更利于控制和检查，由于采用胀圈，所以壁板环缝组焊时非常容易找准正方位。环缝焊接变形度小。平整度好。在胀圈的作用下．环焊缝刚度大大增加，有效抑制了收缩变形。罐体垂直度易于保证。因为每个顶升架都可单独调节顶升高度。

5.3、施工安全性

外脚手架法施工中高空作业多。安全性能保障度低。外脚手架法的罐壁板和浮顶同步施工，在空间作业时有交集，增大了危险性；倒装法(液压顶升法)施工减少了大量的高空作业具有更好的安全性，安全性保障度较高。

5.4、施工成本

外脚手架法由于需要大量的架杆、扣件、三角支撑、竹夹板等材料及相应的人工费用，工程成本会有所增加，就整个工程成本相比而言，外脚手架法的施工成本较高；倒装法(液压顶升法)的施工投入较大，但由于施工周期短，工效高，作业安全，成本反而是最低的，而且占用场地少，可在较狭小的区域施工。施工机具除胀圈外可在不同规格的储罐中重复使用，利用率高。

综上所述，与正装法施工相比较，倒装法有着不可替代的优势：作业面低，安全性好．人员操作方便，工装机具用量少，施工质量好．速度快，工效高。采用倒装法是安装大型储罐的必然趋势。

六、结论

随着储罐容量的加大。储罐施工程度越来越大．且施工环境越来越复杂，传统的正装法等施工方法不再能满足狭小空间施工的要求。经过实地工程施工实践和工程完成质量和效率分析论证可知。采用倒装法进行储罐施工安装。具有吊装机具简单、成本低、可重复利用、高空作业少、占地少、安全性好并且质量易保证等优势，是应用前景广阔的储罐施工安装方法。

参考文献

【1】张洪林，等．大型油气储罐的基本结构型式与变化趋势【R】．石油规划设计，2001．12．5

【2】吴艺．大型储罐安装方案【J】．科技信息，2009，11：112—113．

【3】张平，扬坚强．大型储罐倒装法施工技术应用【J】．中国化工设备，2009．4：40-43．

【4】吴龙平，尹亮，付丽，明斐卿．大型储罐建造方法比较 石油化工设备，2008，8(37)：33-34．

【5】杨杨，浅谈大型储罐安装.科学技术，2011,12:109