大型儲罐罐頂更換專項施工方案一、工程概況1.1項目背景本項目為10000m3立式圓柱形儲罐罐頂更換工程，儲罐直徑28.5m，罐壁高度16.8m，原罐頂為拱頂結(jié)構(gòu)，因使用年限超過20年，存在局部腐蝕穿孔、加強(qiáng)筋變形等缺陷，經(jīng)檢測評估需進(jìn)行整體更換。儲罐介質(zhì)為輕質(zhì)原油，已完成清罐及惰性氣體置換作業(yè)，當(dāng)前處于停產(chǎn)待修狀態(tài)。1.2主要工程量序號項目名稱規(guī)格參數(shù)單位數(shù)量材質(zhì)1舊罐頂拆除δ=6mm拱頂項1Q235B2新罐頂制作δ=8mm拱頂項1Q355ND3加強(qiáng)筋安裝∠100×8等邊角鋼m320Q355B4透光孔更換DN500套2304不銹鋼5通氣孔安裝DN200套1304不銹鋼6焊接作業(yè)手工電弧焊米1800E5015焊條1.3工程難點(diǎn)高空作業(yè)高度達(dá)18.5m，需設(shè)置滿堂紅腳手架及安全防護(hù)網(wǎng)罐頂直徑大，分片吊裝時需精確控制吊裝順序及焊接變形新舊罐頂材質(zhì)不同，需采用異種鋼焊接工藝受限空間作業(yè)需嚴(yán)格控制交叉施工安全風(fēng)險二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審：組織技術(shù)人員對設(shè)計圖紙進(jìn)行審核，重點(diǎn)確認(rèn)罐頂曲率半徑（R=18.5m）、加強(qiáng)筋布置間距（2.5m）、與罐壁連接節(jié)點(diǎn)等關(guān)鍵參數(shù)，形成圖紙會審記錄。施工方案編制：編制專項施工方案及應(yīng)急預(yù)案，包含吊裝計算書、腳手架搭設(shè)方案、焊接工藝評定等技術(shù)文件，報監(jiān)理單位審批。技術(shù)交底：采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維可視化交底，對施工班組進(jìn)行分部分項工程技術(shù)交底，重點(diǎn)明確：罐頂分片尺寸（最大單塊重量≤1.2t）焊接順序（從中心向四周輻射焊接）變形控制措施（預(yù)留收縮余量1.5‰）2.2材料準(zhǔn)備主材采購：按設(shè)計要求采購Q355ND鋼板，每批材料需附帶材質(zhì)證明書，進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)驗（抗拉強(qiáng)度≥470MPa，屈服強(qiáng)度≥355MPa）及無損檢測。輔料準(zhǔn)備：焊接材料：E5015焊條經(jīng)350℃×1h烘干后存入保溫筒，領(lǐng)用時間不超過4h防腐材料：環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）、氯化橡膠面漆（干膜厚度60μm）防火材料：硅酸鋁針刺毯（δ=50mm）用于焊接防火隔離2.3現(xiàn)場準(zhǔn)備場地布置：材料堆放區(qū)：設(shè)置20m×15m防雨防曬棚，鋼板采用100×100mm木方墊高300mm加工區(qū)：配置數(shù)控切割機(jī)（切割精度±1mm）、卷板機(jī)（最大卷制厚度12mm）、焊接工作臺（3m×6m）吊裝區(qū)：劃定25m×30m吊裝作業(yè)半徑，設(shè)置警戒線及警示牌臨時設(shè)施：施工用電：布設(shè)3條50mm2電纜，設(shè)置4個二級配電箱，配備200kW柴油發(fā)電機(jī)備用照明系統(tǒng)：罐內(nèi)安裝4盞300W防爆投光燈，照度不低于50lux通風(fēng)設(shè)備：安裝2臺軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量15000m3/h）進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)三、主要施工流程3.1舊罐頂拆除3.1.1腳手架搭設(shè)采用Φ48×3.5mm鋼管搭設(shè)滿堂紅腳手架，立桿間距1.2m×1.2m，橫桿步距1.8m，設(shè)置剪刀撐（間距6m）及掃地桿（距地面200mm）腳手板采用50mm厚木腳手板，鋪設(shè)嚴(yán)密并固定，作業(yè)層設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿及18cm高擋腳板腳手架搭設(shè)完成后進(jìn)行荷載試驗，施加1.5倍設(shè)計荷載（2kN/m2），持荷1小時無變形3.1.2拆除作業(yè)分區(qū)拆除：將舊罐頂劃分為6個扇形區(qū)域（每區(qū)中心角60°），采用"由外而內(nèi)、對稱拆除"的順序切割工藝：采用等離子切割（電流120A，氣壓0.6MPa）進(jìn)行分片切割每塊切割尺寸控制在3m×4m以內(nèi)，重量不超過500kg切割前在切割線兩側(cè)50mm處開設(shè)止裂孔（Φ10mm）吊卸作業(yè)：使用2臺5t手拉葫蘆配合吊裝，設(shè)置4個吊點(diǎn)（每點(diǎn)承重不低于2t），緩慢將切割塊吊至地面指定區(qū)域3.2新罐頂制作3.2.1下料加工鋼板預(yù)處理：鋼板經(jīng)拋丸除銹達(dá)Sa2.5級，表面粗糙度50-80μm，噴涂車間底漆（干膜厚度20μm）數(shù)控下料：根據(jù)排版圖進(jìn)行電腦編程，切割公差控制在±2mm，坡口角度30°±2°，鈍邊1.5±0.5mm成型加工：采用三輥卷板機(jī)進(jìn)行拱頂成型，卷制順序為先預(yù)彎后卷弧曲率半徑使用樣板檢查（間隙≤2mm）加強(qiáng)筋冷彎成型后進(jìn)行調(diào)直，直線度偏差≤1mm/m3.2.2分片組裝在鋼平臺上鋪設(shè)12mm厚工裝胎具，按1:1比例放出罐頂實(shí)樣先組裝中心頂板（直徑3m），再依次組裝6塊扇形頂板，采用臨時工裝卡具固定組裝偏差控制：對口錯邊量≤1mm間隙2±0.5mm棱角度≤3mm/2m3.3新罐頂安裝3.3.1吊裝工藝吊機(jī)選型：選用25t汽車吊（主臂31.5m，工作半徑8m，額定起重量7.8t）吊裝順序：第1階段：吊裝中心頂板（重量0.8t）第2階段：對稱吊裝1#、4#扇形板（重量1.1t/塊）第3階段：對稱吊裝2#、5#扇形板第4階段：吊裝剩余3#、6#扇形板吊具配置：采用4點(diǎn)吊裝，吊具為Φ20mm鋼絲繩（破斷拉力21.6t），配備2t卸扣及平衡梁3.3.2焊接作業(yè)焊接順序：徑向焊縫：從中心向四周焊接環(huán)向焊縫：先焊短焊縫后焊長焊縫采用分段退焊法（每段長度300-500mm）焊接參數(shù)：打底焊：電流90-110A，電壓24-26V，速度8-10cm/min填充焊：電流140-160A，電壓28-30V，速度12-15cm/min蓋面焊：電流120-140A，電壓26-28V，速度10-12cm/min變形控制：采用剛性固定法（設(shè)置臨時支撐）每焊完300mm進(jìn)行錘擊消除應(yīng)力對稱焊接減少變形，控制焊后角變形≤3mm3.4附件安裝透光孔安裝：按圖紙位置開設(shè)安裝孔，采用氣割（氧氣純度≥99.5%）切割法蘭面與罐頂垂直度偏差≤1mm螺栓連接時對角均勻緊固（扭矩45N·m）加強(qiáng)筋焊接：采用間斷焊（焊段長150mm，間隔300mm）焊腳高度8mm，與頂板貼角焊接兩端300mm范圍內(nèi)連續(xù)焊接四、質(zhì)量控制4.1關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)控制項目允許偏差檢驗方法檢驗頻率罐頂曲率半徑±50mm樣板檢查每10m測一點(diǎn)焊接接頭咬邊≤0.5mm，長度≤100mm焊縫檢驗尺100%檢查焊后變形局部凹凸≤5mm水平儀每區(qū)域3點(diǎn)涂層厚度總厚度140±10μm測厚儀每10㎡3點(diǎn)無損檢測Ⅱ級合格射線檢測20%焊接接頭4.2焊接質(zhì)量控制焊工資質(zhì)：所有焊工需持特種設(shè)備焊接作業(yè)證（項目GTAW-FeⅡ-6G-3/60-FefS-02/11/12）焊接環(huán)境：當(dāng)風(fēng)速≥8m/s、相對濕度≥90%時，設(shè)置防風(fēng)棚及除濕機(jī)無損檢測：罐頂與罐壁連接焊縫進(jìn)行100%滲透檢測（PT）徑向焊縫進(jìn)行20%射線檢測（RT），Ⅱ級合格T型接頭處進(jìn)行100%超聲波檢測（UT）4.3驗收標(biāo)準(zhǔn)本工程執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：GB50341-2014《立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計規(guī)范》GB50461-2019《石油化工靜設(shè)備安裝工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》NB/T47013.2-2015《承壓設(shè)備無損檢測第2部分：射線檢測》五、安全管理5.1安全防護(hù)措施高空作業(yè)防護(hù)：設(shè)置雙層安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度2000目/100cm2）作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶（靜負(fù)荷測試225kg）搭設(shè)之字形登高梯（踏步間距300mm）動火作業(yè)管理：辦理特級動火許可證，配備2臺便攜式可燃?xì)怏w檢測儀（檢測范圍0-100%LEL）動火點(diǎn)下方10m范圍內(nèi)設(shè)置接火斗（鋪50mm厚防火棉）配備4具8kg干粉滅火器及1套消防水帶受限空間管理：罐內(nèi)氧含量保持在19.5%-23.5%設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)（換氣次數(shù)≥12次/h）實(shí)行"雙人監(jiān)護(hù)、輪換作業(yè)"制度，單次作業(yè)不超過2小時5.2安全培訓(xùn)教育施工前進(jìn)行三級安全教育，培訓(xùn)內(nèi)容包括：高空墜落應(yīng)急處置方法焊接煙塵防護(hù)措施（佩戴P100級防塵口罩）腳手架坍塌事故應(yīng)急演練每日召開班前安全喊話，填寫《安全技術(shù)交底記錄》特種作業(yè)人員持證上崗，證件復(fù)審有效期內(nèi)使用5.3應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急組織架構(gòu)：成立項目經(jīng)理為組長的應(yīng)急小組，配置2名專職安全員、1名急救員應(yīng)急物資配備：醫(yī)療急救箱（含止血帶、擔(dān)架、燒傷藥膏等）應(yīng)急照明設(shè)備（持續(xù)照明時間≥4h）通訊設(shè)備（配備4臺對講機(jī)，頻道單獨(dú)設(shè)置）應(yīng)急響應(yīng)流程：事故發(fā)生后立即啟動應(yīng)急預(yù)案，現(xiàn)場人員第一時間報告應(yīng)急小組輕傷事故30分鐘內(nèi)上報公司安全部門重傷及以上事故立即啟動"四不放過"調(diào)查程序六、施工進(jìn)度計劃6.1關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制工作內(nèi)容開始時間完成時間工期（天）負(fù)責(zé)人施工準(zhǔn)備第1天第7天7張工腳手架搭設(shè)第8天第12天5李工舊罐頂拆除第13天第18天6王工新罐頂制作第10天第22天13趙工新罐頂安裝第23天第30天8劉工附件安裝第31天第33天3孫工無損檢測第34天第36天3鄭工腳手架拆除第37天第39天3周工竣工驗收第40天第40天1項目經(jīng)理6.2進(jìn)度保障措施采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度計劃管理，設(shè)置三級進(jìn)度控制點(diǎn)配置2個施工班組（每組15人）進(jìn)行平行作業(yè)關(guān)鍵材料提前15天進(jìn)場，建立材料儲備預(yù)警機(jī)制每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會，滯后1天以上時采取加班措施（每日延長工作時間2小時）七、資源配置7.1人力資源計劃工種人數(shù)持證要求主要職責(zé)項目經(jīng)理1一級建造師全面負(fù)責(zé)項目管理技術(shù)負(fù)責(zé)人1工程師職稱技術(shù)方案審批安全員2注冊安全工程師現(xiàn)場安全監(jiān)督焊工8特種設(shè)備焊接證焊接作業(yè)起重工2起重機(jī)械作業(yè)證吊裝指揮架子工6登高架設(shè)作業(yè)證腳手架搭設(shè)普工10安全教育培訓(xùn)材料搬運(yùn)等輔助工作7.2主要施工機(jī)械設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率備注汽車吊QY25K51臺213kW配備力矩限制器卷板機(jī)W11-20×25001臺37kW數(shù)控系統(tǒng)控制等離子切割機(jī)LGK-1002臺15kVA配煙塵凈化器交流電焊機(jī)ZX7-5006臺28kVA帶防觸電保護(hù)空壓機(jī)V-0.8/102臺7.5kW用于噴砂除銹超聲波探傷儀CTS-90031臺-用于焊縫檢測八、環(huán)境保護(hù)8.1揚(yáng)塵控制切割作業(yè)設(shè)置移動式煙塵凈化器（凈化效率≥95%）鋼板除銹采用密閉式噴砂房，粉塵排放濃度≤8mg/m3建筑垃圾集中堆放，覆蓋防塵網(wǎng)（2000目/㎡）8.2噪聲控制高噪聲設(shè)備（如卷板機(jī)）設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB）夜間（22:00-6:00）禁止進(jìn)行切割、敲打等作業(yè)施工場界噪聲控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB8.3固廢處理危險廢物（廢焊條頭、廢機(jī)油等）存放在專用收集桶（帶蓋防泄漏），交由有資質(zhì)單位處置金屬廢料回收率≥95%，分類存放后回收利用生活垃圾日產(chǎn)日清，設(shè)置分類垃圾桶（可回收/不可回收）九、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1中間驗收罐頂成型驗收：檢查曲率半徑、加強(qiáng)筋間距等關(guān)鍵尺寸，允許偏差±5mm焊接工序驗收：每道焊縫焊接完成后進(jìn)行外觀檢查，咬邊深度≤0.5mm附件安裝驗收：檢查透光孔垂直度（偏差≤1mm/m）、法蘭面平整度（≤0.1mm/m）9.2竣工驗收資料驗收：施工記錄、檢測報告、質(zhì)量評定等資料齊全完整，符合GB/T50300要求實(shí)體驗收：罐頂平整度：采用2m靠尺檢查，間隙≤5mm焊縫質(zhì)量：無損檢測報告合格率100%涂層附著力：劃格法測試達(dá)1級（無脫落）沉降觀測：安裝完成后進(jìn)行初始沉降觀測，連續(xù)觀測30天，沉降速率≤2mm/天9.3驗收組織由建設(shè)單位組織，監(jiān)理單位、設(shè)計單位、施工單位共同參與，成立驗收小組，形成《竣工驗收鑒定書》。十、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用10.1