第二节 钢制储罐施工安装技术
钢制储罐施工可分为基础施工和罐体施工。
一、储罐地基基础施工
储罐地基基础的形式基本上有四种：环墙式基础、护坡式基础、外环墙式基础、刚性桩及钢筋混凝土承台式基础。地基基础必须能够支承罐体荷载，保证罐体的安全。
护坡式基础的一般做法如图2-5-1所示。
素土层是基础开挖后夯实的素土。灰土层是夯实的“三七”灰土，用以增强基础的稳定性，也可用夯实的碎砖石、三合土的碎石层代替灰土层。砂垫层是一个中心高、四周低的锥形，厚20～30cm。其组分为含泥量不大于5%的粗砂或中砂。砂垫层起防止罐底潮湿的作用。此外，当罐有轻微的不均匀沉陷时，砂垫层能将罐传递的压力重新均匀地分布在地基上，从而可以限制油罐不均匀沉降的进一步发展。砂垫层上面为8cm厚的沥青砂层。沥青砂层由杂质含量不超过4%的中砂或细砂和沥青混合加热搅拌而成，起防止罐底腐蚀的作用，基础表面应从中心向外周边形成坡度，坡度最少为l/120。为保证基础边缘的质量，可在基础以外设环形护墙。
对于可能发生不均匀沉降的地质构造，应做专门的工程考虑。
二、钢油罐的组装施工工艺
油罐施工的主要环节是预制、组装焊接和检验。
目前罐的施工普遍采用在工厂进行构件的切割、坡口、弯曲等预加工，然后把预制件运到现场实地安装的方法。也就是分为预制和现场安装两大施工过程。其中主要的工作是现场焊接。
1.预制
工厂预制加工的主要工作包括以下几个方面：
1）板材检验。油罐用钢材应按设计料单供给。钢板是制造油罐的主要材料。在钢板成批进料时，必须有材料检验的合格证明书。
2）放样下料。根据施工图设计的排版图放样下料。其内容包括卷板展开、平板、划线号料和切割下料。切割后若钢板有变形，可用平板机和压力机矫平。
3）焊缝坡口加工。根据规范要求，结合现有技术条件可采用刨边机、风铲或自动、半自动火焰切割加工。
4）成型。预制罐壁板时，把切割好的钢板用辊板机滚圆成型。
5）预制罐顶。
6）制作附件。
7）尺寸检验。检验预制件尺寸、坡口尺寸及钢板成型后的曲率。
8）预制件的保管与运输。所有预制件在保管、运输及现场临时搁置时，均应采取有效措施防止变形与损伤。
2.现场组装
1）准备工作。施工前必须做好充分的准备工作。施工准备工作包括：
（1）资料审查。
（2）编制施工组织设计。主要包括确定组装方法，制定工期表，列出施工技术要点及安全措施，绘制施工平面布置图等项内容。
（3）培训技术力量。包括焊工、打磨工、无损探伤检测人员的培训、考核。
（4）准备工夹具及设备、材料。主要设备有：吊车（15t～40t）、罐底用自动焊机、罐壁纵缝自动焊机、罐壁横缝自动焊机、手工焊用交流焊机、碳弧气刨、空压机、卷扬机、真空检漏设备、射线探伤设备、水泵、焊条烘干箱等。
（5）实体验收。对预加工钢板进行复核。
（6）基础验收。进行基础顶平面水平度及中心填土等项检查。
2）组装。现场组装时由于油罐大小和种类、建设地点以及各施工单位的技术条件不同，采用的组装方法也有所不同。
根据油罐壁板的顶层与底层安装顺序的不同，可分为正装法和倒装法。
根据安装手段不同，可分为水浮法、气顶吹法、内脚手架法等。
以下分别做简单介绍。
（1）正装法。是指壁板安装时，从底层向顶层逐层安装的方法。正装法多用于浮顶罐的施工安装。正装法的施工步骤如下：
① 在基础上组装和焊接罐底板。
② 在底板上组装焊接底圈壁板。
③ 在底板上组装焊接浮顶。
④ 从底层向顶层逐次组装和焊接各圈壁板，直至顶圈壁板。在壁板组焊的同时，进行抗风圈、加强圈等的焊接。
⑤ 罐顶包边角钢的组对与焊接。
⑥ 油罐附件的安装与焊接。
⑦ 检验。
（2）倒装法。是指从罐顶开始由顶层向底层逐层安装的方法。倒装法的施工步骤如下：
① 在基础上铺设罐底板。底板焊接时，边缘板和中幅板的连接焊缝（即伸缩缝）预留不焊，仅需点焊固定，待以后再焊。
② 在罐底板上进行顶圈罐壁板和包边角钢的组对和焊接。
③ 吊装罐顶，进行组对焊接。罐顶焊完后，即可焊罐顶圈壁板上的包边角钢之间的搭接焊缝。
④ 将第2圈（从罐顶往下数）壁板围在顶圈壁板的外周，以组焊完毕的顶圈壁板作为胎具，进行第2圈壁板的对中和点焊。
⑤ 吊装顶圈罐壁板和罐顶，至顶圈与第2圈壁板的搭接位置处，进行点焊，然后完成第2圈壁板的立缝焊接以及顶圈与第2圈壁板之间的环缝焊接。
⑥ 按上述方法，如此循环操作直到油罐最下部的底圈罐壁板的组对焊接。
⑦ 底圈罐壁与罐底的内外角缝焊接。角缝焊接完毕，最后焊接底板预留的伸缩缝。
⑧ 焊接底圈壁板的开孔及各接管。
⑨ 检验。
倒装法罐壁板的横缝一般是搭接焊，最近又出现了横缝对接焊组装方法。
（3）水浮正装法。水浮法一般采用正装方式，适用于大容量浮顶罐的施工。
水浮法是利用水的浮力将浮顶浮起。以浮顶为内脚手架，用吊车吊装壁板的施工方法，如图2-5-2所示。
其施工程序为：把罐底板和底圈壁板组装焊接好后，在底板上组装焊接浮顶。然后向罐内充水。浮顶随着水位升高漂浮上升。浮舱上设有若干个T型架，通过T型架在罐壁外悬挂一环形吊篮。安装作业时以浮顶为内脚手架，以环形吊篮为外脚手架。从底圈到顶圈的安装过程中，罐壁逐圈往上组装，罐内水位也随之升高，施工人员可以在浮顶和吊篮上进行罐壁的组装焊接。
水浮正装法是逐段充水的，因此基础的压力是缓慢增加的，有利于基础的平稳沉降。而且此法利用水的浮力，不需内脚手架和浮顶临时支架。用料少，效率高。但采用这种方法施工时需用大量的水。而且油罐在组装期间长期浸泡在水中，钢板容易锈蚀。
（4）内脚手架正装法。内脚手架正装法适用于大型油罐施工（见图2-5-3）。
采用这种方法时，各圈罐壁的组装焊接均在临时脚手架上完成。即每安装一圈罐壁板，就在壁板内侧挂一圈三角支架，其上铺跳板，组成环形内脚手架。罐壁外侧则利用挂在壁板顶端的行走工作台进行施工作业。罐壁组焊同时，在罐底1.8m高的临时支架上组对浮顶及其附件。
这种方法的壁板组对与浮顶组对可以同时进行，因此可以缩短工期。与水浮法相比，壁外行走工作台比吊篮更加灵活轻便。但此法用料太多，两座10万m3，油罐的脚手架和临时支架用料多达300t。另外，罐壁的组对是高空作业，作业面狭窄，安全性较差。
3）检验
罐主体及附件安装好后应进行以下几项检验：
（1）几何形状、尺寸检查。
此项检查包括：内径尺寸、不圆度、垂直度、局部凹凸度、罐底不平度、整体组装尺寸。
（2） 焊缝质量检查。焊缝除外观检查外，还应进行射线或超声波探伤检查。探伤检查率根据罐的容积、层数及焊缝位置，按国家现行规范确定。罐底和罐壁之间的角缝应进行磁粉探伤或渗透探伤。
（3） 油罐严密性和渗漏情况的检验。检查方法有真空检查法和煤油检漏法等。
真空检查法：把真空箱放在涂有肥皂液的焊缝上，当真空箱抽成真空态时，若焊缝处冒肥皂泡，则表明该处漏气。
煤油检漏法：用加压煤油喷射焊缝，然后从另一侧观察，若有煤油渗透斑点，则表明该焊缝处有缺陷。
（4）整体结构检验。此项检查采用水压试验法，即首先在罐内充水，充水过程中观察焊缝是否渗漏，同时观察油罐基础的沉降量。充水到设计最高液位后稳压48小时。如未发现渗漏现象或异常变形，则认为油罐水压试验合格。
除此之外，浮顶罐的浮舱还应进行气密性等特殊检验。
4） 交工验收
油罐制造检验完毕后，施工单位应向使用单位提交油罐的竣工资料。竣工资料包括有：施工竣工图和设计变更单、排版图；焊缝检验报告及返修记录；油罐几何尺寸检查记录；水压试验记录及材料、配件、附件等出厂质量证明书等内容。
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