化工储罐施工方案
1．工程概况
常熟华润化工有限公司化工罐，位于现有一期扩建三台液体化工品储罐南侧三期
工程预留地。主要内容为：扩建两台 3000M3 普通碳钢储罐（规格为Φ17130×19170，空
重约为 吨）、两台 2000 M3 内表面防腐储罐(规格为Φ14620×17035,空重为 吨，
带内浮盘重约为 吨)和两台 1500 M3 不锈钢内衬储罐（规格为Φ13120×15929,空重
约为 50 吨）。各储罐分别贮存甲苯、二甲苯、甲基丙烯酸甲酯、二甲基甲酰胺、1，4 丁
二醇等品种。贮罐的技术特性参数见表一。
表一：贮罐的技术特性参数表
序号 名称 3000m3 储罐 2000m3 储罐 1500m3 储罐
1 物料名称
甲苯
二甲苯
甲基丙烯酸甲酯
化学品
二甲基甲酰胺
1，4 丁二醇
2 设计温度（℃） 常温 常温 50
3 工作温度（℃） 常温 常温 常温
4 设计压力（pa） -490/2000 -490/2000 -500/2000、常压
5 工作压力（pa） 980 980 常压
6 焊缝系数φ 0．9 0．9
7 腐蚀裕量（mm） 1．0 1．0 0
2．编制依据
常熟华润化工有限公司提供的图纸。
《》SH3046-92
《立式圆形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128-90
《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工工艺标准》SH3530-93
《衬里钢壳设计技术规定》HG/T20678-1991
《铬镍奥氏体不锈钢塞焊衬里设备技术条件》JB/TQ267-81
《钢制焊接常压容器》JB/T4735-97
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88
3．施工方法
施工方法选择
由于贮罐的外形尺寸较大，采用液压提升倒装法施工。
工艺原理
贮罐液压提升倒装法实际上是利用液压提升作为动力而实现倒装施工的方法。它
用简便易行、安全可靠、运行平稳的液压提升机构替代了操作繁琐且不安全的充气顶升
装置，完成罐体的提升过程。
提升架数量的确定
n=
πD/n≤9m
注: n—提升架数量； —系数； D—罐直径（m）；Qmax—最后提升的最大重
量； q—提升架的额定起重量（160KN）
经计算：1、3000m3 储罐
n=*917/160=
由πD/n≤9m 知 n≥πD/9=π*
考虑到对称布置,选用 8 个提升架。
2、2000m3 储罐
n=*
由πD/n≤9m 知 n≥πD/9=π*
考虑到对称布置,选用 6 个提升架。
3、1500m3 储罐
n=*500/160=
由πD/n≤9m 知 n≥πD/9=π*
考虑到对称布置,选用 6 个提升架。
提升架的稳定性：提升架安装时必须垂直，平稳地固定在底板上，并使支架具
有足够的稳定性。
顶升前必须进行空载试验,检查提升上下卡头是否可靠,油路是否正常,提升杆与
滑道的运动是否正常,以及中央控制台的电气系统和油路是否系统正常，以保证使用安全。
胀圈制作
胀圈材料：
选用 20#槽钢制作。
胀圈制作
胀圈的外径就是贮罐的内径，卷制中要用弧形样板严格检查，样板弦长应大于
1500mm，样板和胀圈间的间隙应小于 1mm，偏差太大，将影响罐体的椭圆度，这一点
尤为重要。
胀圈的安装
几段小胀圈用螺栓连接成大段,大段间用千斤顶胀紧在罐体内壁上，胀紧后用筋
板将胀圈分段焊在壁板上，焊缝最好在提升支架处，这样受力状况较好。
4. 主要施工工序
四台碳钢罐施工工序
拆除提升机构
开口接管
焊接第二圈壁板立缝及两圈间的环缝
加强圈安装
同样方法组装第三、四、五……圈壁板
焊接底圈壁板纵缝及两圈间环缝探 伤
底圈壁板与底板的焊接 焊接底板收缩缝
清洗封闭作充水试验准备 充水作正压试验
放水作负压试验 刷面漆（按设计要求） 准备交工资料
交工验收
基础验收
排 板 图 设 计
下 料
探伤
顶板制作
探 伤
底板焊接
上部第一圈壁板组装焊接
顶板包边角钢制作
探伤
提升架安装，立中心柱
组装顶板（包括安装包边角钢）
加强圈制作
提 升
第二圈壁板组装及焊接
熬
4．2 衬里储罐施工工序如下
真空检漏
基础验收
排 板 图 设 计
下 料
底板焊接
上第一圈壁板组装焊
接
顶板包边角钢制作
探 伤
顶板制作
提升架安装，立中心柱
组装顶板（包括安装包边角钢）
加强圈制作
第二圈壁板组装及焊接
探
提 升
焊接第二圈壁板立缝及两圈间的环缝
衬第一圈不锈钢壁板
同样方法组装第三、四…圈壁板
焊接底圈壁板纵缝及两圈间环缝
底圈壁板与底板的焊接 焊接底板收缩缝 拆除提升机构
开孔接管 清洗封闭作充水试验准备 充水作正压试验
放水作负压试验 刷面漆（由厂方施工） 准备交工资料
交工验收
同样方法组装第三、四…圈不锈钢衬里壁板
不锈钢塞焊点气密性试验
不锈钢塞焊点气密性试验
探 伤
探 伤
探 伤
探 伤
5.制作组装工艺
施工前的准备工作
贮罐施工前应具备下列条件:
设计及其它技术文件齐全施工图纸业已会审，施工方案已批准,技术交底已
完成；
材料、劳动力和机具装备齐全，可保证连续施工；
贮罐基础符合设计要求,并验收合格；基础周围地下工程已完成，回填土平整
完毕；
预制场应满足预制要求，施工现场道路畅通，施工用水、用电齐备。
基础验收
大型贮罐基础外形尺寸误差和平整度应符合下列要求：
中心座标的允许偏差为±20mm；
标高的允许偏差为±10mm；
基础表面径向平整度,用 2m 长直尺检查，间隙应小于或等于 10mm；基础
表面凹凸度，应小于或等于 25mm；
基础表面沿罐壁圆周方向的平整度，每 10m 长度内任意两点的高度差应
小于或等于 10mm，整个圆周上任意两点的高度差应小于或等于 20mm；
底板制作安装
按设计院图纸排板。先排边缘板后排中幅板。
底板排板应符合如下规定:
a. 中幅板的宽度不得小于 1000mm；长度不得小于 2000mm。
弓形边缘板沿罐底半径方向的最小尺寸应大于 700mm。
b. 底板任意相邻焊接接头之间的距离，不得小于 200mm。
底板铺设前，其下表面应涂刷防腐涂料，每块底板边缘 50mm 范围内不刷。
底板的划线与下料
根据排板图设计的尺寸和编号进行对号下料。钢板需用“对角线法”校核找
方使之成为矩形，中间一排的中幅板要划中心线。划线后经过校核,方可用气割切割下料,
并按排板图的编号进行编号。
当中幅板采用对接接头时，中幅板的尺寸允许偏差应符合下表二的要求：
表二：
环向接头
测量部位
板长 AB（CD）≥10000 板长 AB（CD）≥10000
宽度 AC、BD、EF ± ±1
长度 AB、CD ±2 ±
对角线之差│AD-BC│ ≤3 ≤2
AC、BD ≤1 ≤1
直线度
AB、CD ≤2 ≤2
A E B
C F D
图 1
弓形边缘板的尺寸允许偏差，如下表三：
表三：
测量部位
长度 AB、CD ±2
宽度 AC、BD、EF ±2
对角线之差│AD-BC│ ≤3
E
A B
C F D
图 2
罐底板的铺设
先在基础上画出十字中心线,底板中心板上也画出十字中心线,铺在基础上,
使两者中心重合,然后向两端铺设中间一行的底板，再依次铺设相邻两侧的底板。
铺设底板时,用夹具使底板固定，防止焊接变形。
底板焊接变形的预防措施
中幅板的焊接,需先焊短焊缝，后焊长焊缝。初层焊缝应采用分段退焊或
跳焊法。
边缘板的焊接，需首先施焊靠外缘 300mm 的部位。在罐底与罐壁连接的
角焊接接头焊完后，且边缘板与中幅板之间的收缩接头施焊前，应完成剩余的边缘板对
接焊缝。
弓形边缘板对接焊缝的初层焊,宜采用焊工均匀分布，对称施焊方法。收
缩接头的第一层焊接，应采用分段退焊或跳焊法。
罐顶的预制与安装
顶板预制前应绘制排板图，并应符合下列要求：
a． 顶板任意相邻焊接接头的间距，不得小于 200mm；
b． 单块顶板本身的拼接，采用对接。
罐顶包边角钢和罐顶筋板的预制
包边角钢采用冷弯法
展开料长为 L=π(D+2X0)
式中 D—角钢圈内径
X0—角钢重心距离
罐顶筋板采用扁钢弯制而成，其弯曲半径应符合图纸要求。
顶板的下料、预制
由于罐顶直径较大,采用计算法求出下料尺寸。(以 3000M3 储罐为例)
拱顶板角度：
sinα1=D1/2R=
sinα2=r/R=
式中 D1—拱顶直径 （16950mm）； R—拱顶曲率半径 （17000mm）；
α1—拱顶夹角 （°）；α2—拱顶中心板夹角（°）；
r—拱顶中心孔的半径 （951mm）。
拱顶板展开半径:
R1=Rtgα1=
R2=Rtgα2=
瓜皮板展开的弧长:
AD=2πr(α1-α2)/360=442
AB=πD1/n =1663( 式中 n—瓜皮板的块数,取偶数)
A’B’=AB+40=1703
DC=2πr/n=188
D’C’=DC+40=228
F A B B’
R1 R2 A’
r D
A B
D’ D C C’ R1
D1
R2
α2
α1
O
图 3
顶板预制成形后，用弧形样板检查，其间隙不得大于 10mm。
预制好的顶板，在堆放、运输过程中，必须采取有效措施以防止变形。
罐顶的安装
装顶圈壁板：先在罐底板上以罐底中心为圆心，画出圈板圆周线，然后按
照圆周线组装顶圈壁板。
安装包边角钢
在顶圈壁板上画好包边角钢安装位置线，点焊好角钢托架，再安装包边角钢圈（安
装之前要检查包边角钢的半径偏差，其允许偏差为±19mm。），其接口应与壁板之焊缝相
互错开 200mm 以上。然后点焊固定，拆除角钢托架，再焊接包边角钢圈的环焊缝。
顶板的安装
立中心架,中心架顶点标高比设计标高高出 30～50mm.
将预制好了的顶板对称铺在罐内中心架与角钢圈上。
顶板焊接时，先焊内侧接头，后焊外焊缝，宜采用间隔焊对称施焊方
法，并由中心向外分段退焊；焊接顶板与包边角钢时，焊工应对称均匀分布，并应沿同
一方向分段退焊，且焊接电流不能过大。
罐壁的预制与安装
壁板预制前应绘制排板图（与底板统筹考虑），并应符合下列要求：
各圈壁板的纵向焊缝宜向同一方向逐圈错开，其间距宜为板长的 1/3，且
不得小于 500mm。
底圈壁板的纵向焊缝与罐底边缘板对接焊缝之间的距离,不得小于 200mm。
筒壁开孔接管或开孔接管补强板外缘与筒壁纵向焊缝之间的距离,不得小
于 200mm,与环缝之间的距离不得小于 100mm.（甲方要求管口方位等罐体组焊完后在
现场确定。）
壁板宽度不得小于 1000mm,长度不得小于 2000mm.
包边角钢对接接头与壁板纵向焊接接头之间的距离,不得小于 200mm。
壁板尺寸的允许偏差，应符合表二之规定。
制作
根据排板图下料.
壁板下料时要找方（必须引起高度重视）,并用半自动切割机切割下料，
壁板尺寸的允许偏差应符合表的规定。
下料总周长应大于排板长度 200mm 左右,待组装后将多预留的 200mm 割
去，以保证理论周长不变。
在滚板机上滚圆, 两头用圆弧板预弯。
壁板卷制后应立置在平台上,垂直方向用直线样板检查,其间隙不得大于 1mm;
水平方向用圆弧样板检查,其间隙不得大于 4mm。
.6 制作后的每块弧板作好编号，编号以排板图编号为准。
壁板的组装
壁板组装前，应对预制的壁板进行尺寸外型复验，合格后方可组装。
采用对接接头的罐壁组装时应符合下列规定:
底圈壁板:
a.相邻两壁板的上口水平允许偏差,不应大于 2mm,在整个圆周上任意两点的
水平允许偏差,不应大于 6mm。
b.壁板的铅垂允许偏差，不应大于 3mm。
c.组装焊接后，在底圈壁板 1m 高处，内表面任意点半径的允许偏差为±19mm。
其它各圈壁板：
d.其它各圈壁板的铅垂允许偏差，不应大于该圈壁板高度的 %。
e.壁板对接接头的间隙按图样。
f.壁板组装时内表面应平齐，错边量应符合下列规定：
纵向焊接接头错边量不应大于板厚的 1/10，且不应大于 。
环向焊接接头错边量，当上圈壁板厚度大于 8mm 时，任何一点的错边量不应
大于板厚的 1/5，且不应大于 3mm。
顶圈壁板与罐顶组装,组装胀圈(见罐顶的预制与安装)。
在底板上所画的圆周线内每隔 700～800mm 点焊角钢挡块以定位，线外
每隔 700～800mm 也点焊角铁挡块，以便用楔子打紧。
如图 4 所示：
700~800
角钢挡块
罐壁板的底板圆周线
图 4
围第二圈壁板，焊接外侧立缝，留 2 个活口，用收紧装置（如导链）临时固定。
同时在第一壁板内可安装胀圈，并检查安装质量。
调整提升设备，如果正常，即可提升。
提升时，在中央控制台上按上升按扭，完成一步提升，再按下降按扭，使油缸活
塞复位。然后再按上升扭，完成第二提升，再按下降按扭……以此类推，直到完成整个
提升过程。
其余各层壁板的安装
几何尺寸和焊缝检验合格后，同理组装第三、四、五圈壁板。
壁板的焊接顺序。
罐壁的焊接,应先焊纵向接头,后焊环向接头,当焊完相邻两圈壁板的纵向接
头后，再焊其间的环向接头；焊工应均匀分布，并沿同一方向施焊。
纵向焊缝宜自下向上焊接。
罐底与罐壁连接的角焊接头，应在底圈壁板纵向焊接接头焊完后施焊，并
由数对焊工从罐内、外沿同一方向进行分段焊接。初层的焊道，应采用分段退焊或跳焊
法。
包边角钢安装
不锈钢板衬里
不锈钢板在衬里前应预先钻塞焊孔，塞焊孔的大小及间距按设计图样要求，
并清理干净钻孔背面的毛剌。
本体衬里面焊缝应打磨成母材平齐。内壁按不锈钢板幅划线，两块不锈钢
板间 5~6㎜作为对焊坡口。
按每块不锈钢板幅划线分区块，在碳钢壁板上，按每个区块钻一个φ8㎜检
漏孔，在罐壁外侧漏孔口焊 M8 螺母，焊后对该焊缝作 100%PT 检查，确保无泄漏，
再在 M8 螺母上安装 M8 螺塞，防止水份由此孔渗入壁板、内衬板间隙。
在不锈内衬钢板上，按图纸要求钻φ10~12 的压缩空气检漏孔，内衬板检漏
孔背面清除毛刺，检漏孔的位置必须有一个距下端焊缝 15mm，检漏孔不得与塞焊孔重
合，两者距离不少于 30mm。
不锈钢衬里板应卷成圆弧，圆弧曲率半径应略小于筒体半径。
塞焊与拼焊前必须将衬里层压紧在壳体上，塞焊孔或拼焊边缘与壳体间之
间隙不允许超过 。
拼板焊缝与本体焊缝应错开 50mm 以上，角焊缝除外。
衬里板与板之间间隔为 10mm。
塞焊与拼焊时，第一层与壳体连接的焊接应用 A302 型焊条，第二层盖面焊
缝用 A002。
塞焊点与拼焊焊缝的加强高度不得高出衬里层 2mm。
塞焊前必须进行相应的塞焊工艺评定及焊工考试，考试合格的焊工方可上
岗。
壁板全部衬里完毕，罐内壁应清理干净，要求平滑、光洁、无毛刺、无水
锈、油。
塞焊完毕后罐壁通入 压缩空气进行气密性试验，用皂液对不锈钢衬
板各焊缝试漏，确保无泄漏；底板采用真空箱法以 53kPa 进行检漏。
衬里完毕，塞焊孔检查合格后，再进行整体盛水试验。
开孔接管及附件安装
a. 开孔接管的中心位置偏差，不得大于 10mm。
b.开孔接管法兰的密封面应平整，法兰的密封面应与接管的轴线垂直，倾斜度不
应大于法兰外径的 1%，且不得大于 3mm，法兰的螺栓孔应跨中安装。
罐体的整体形状和尺寸检查
罐壁组装完成后,几何形状和尺寸,应符合下列规定:
罐壁高度的允许偏差，不应超过设计高度的±5/1000；
罐壁铅垂的允许偏差,不应大于总高度的 3/1000；
罐壁的局部凹凸变形的深度，不应大于变形长度的 2%，且不大于 50mm；
在底圈壁板 1m 高处，内表面任意半径允许偏差为±19mm。
6.焊接及焊接检验
焊接
焊材选择：Q235×Q235 E4303
Q235×0Cr18Ni9 A302；0Cr18Ni9×0Cr18Ni9 A102；
焊接材料应设专人保管，使用前应按如下规定进行烘干和使用。
焊条 烘干温度（℃） 烘烤时间（h） 愠温温度（℃）
E4303 150 2 80～100
A302 150 2 80～100
A102 150 2 80～100
焊接前检查组装质量，清除坡口及坡口两侧 20mm 范围内的污物，并应充分
干燥。
双面焊的对接接头，在背面焊接前应清根。
在下列任何一种焊接环境，如不采取有效的防护措施，不得进行焊接：
1） 雨天或雪天；
2） 手工焊时，风速超过 10m/S；
3） 大气相对湿度超过 90%；
焊接的坡口表面不得有裂纹，分层等缺陷。
焊接采用电弧焊，焊接接头型式见图纸，角焊缝的焊接尺寸按较薄板的厚度，
法兰接头的焊接按相应法兰标准中的规定,角焊接头与母材应是平滑过渡。
焊接检验
焊后必须对焊缝进行外观检查，检查前应将渣皮、飞溅清理干净；
焊接接头的表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。
对接焊缝的咬边深度，不得大于 ；咬边的连续长度不得大于 100mm；
焊缝两侧咬边的总长度不得超过该焊缝长度的 10%。
焊缝宽度应按坡口宽度两侧各加 1~2mm。
罐底与罐壁的焊缝应进行下列检查:
a.罐底的焊接接头应采用真空箱法进行严密性试验，其真空度不应低于 300mmHg，
以无渗漏为合格。
b.罐底边缘板每条对接焊缝外端 300mm 范围内进行 100%射线探伤检查，其结果以
℃级为合格，其余对接焊缝应进行 20%射线探伤检查，其结果以℃级为合格。
c.罐底板的所有 T 型接头，在沿三个方向各 200mm 范围内应进行磁粉检测，其结
果以℃级为合格。
d.罐壁对接焊缝应进行无损探伤检查。底圈壁板纵焊缝应进行 100%射线探伤检查，
其结果以℃级为合格，其它纵焊缝检查长度不少于各条焊缝长度的 20%；环向焊
缝不少于各条焊缝长度的 5%，T 型焊缝不少于总个数的 30%，其结果以℃级为合
格。
e.罐壁与底板连接的内侧角焊缝应进行 100%磁粉探伤检查，其结果以℃级为合格。
在贮罐充水试验后，应采用同样方法进行复验。
7.充水试验
充水试验应符合下列规定:
a. 充水试验前,与罐体焊接的所有构件及附件应全部完工；
b. 充水试验前,所有与严密性试验有关的焊接接头，均不得涂刷油漆；
c. 充水试验应采用淡水，水温不应低于 5℃；
d. 充水过程中，如基础发生不允许的沉降，应停止供水，待处理后方可继续进行
试验；
e. 充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水。
罐壁的强度及严密性试验，应以充水到设计最高液位并保持 72 小时，罐壁无
渗漏、无异常变形为合格。
固定顶的强度、严密性试验，罐内水位应在设计最高液位下 1m 进行缓慢充水
升压，试验压力为设计内压的 倍。在任何情况下，试验压力不得小于 30Kgf/m2
（294Pa），在罐内空间气压达到试验正压力后，在罐顶焊缝表面涂肥皂水，未发现气泡、
罐顶无异常变形、焊缝无渗漏为合格。试验后，应立即使贮罐内部与大气相通，恢复到
常压。引起温度剧烈变化的天气，不宜作固定顶的强度、严密性和稳定性试验。
固定顶的稳定性试验应充水到设计最高液位时用放水法进行。试验负压取
120Kgf/m2（1200Pa），试验时应缓慢降至该试验负压，罐顶无异常变形为合格。试验后，
应立即使贮罐内部与大气相通，恢复到常压。
8.工程质量控制
为保证贮罐的安装质量,特制定如下质量控制点:
B 类点：
a.罐底严密性试验；
b.罐体强度及严密性试验；
c.稳定性试验；
d.无损检测；
e.罐体几何尺寸检查。
C 类点:
a． 基础复查；
b． 开孔方位检查；
c． 焊缝外观检查；
d． 附件安装。
9.安全生产注意事项
制作时吊钢板的卡子要打牢，防止脱落伤人。
卷板机的出料处不得站人，板料脱离板机时应用吊具吊起，以防坠落。
吊具、索具应完好，不得使用破索具。
焊接设备应接地或接零保护措施；电焊设备和线路之间必须有良好的绝缘；做好
个人防护，工作前要戴好绝缘手套，穿好绝缘鞋和工作服。
在焊接工地，应保持良好的通风，并做好必要的防护，排除烟尘，防止有害气体
中毒。
高空作业、交叉作业应系安全带、戴好安全帽。防止高空坠落砸伤施工人员。
脚手架、脚手板搭设应符合相应的操作规程要求。
氧气瓶、乙炔瓶在运输中拧紧安全帽，避免碰撞，轻装轻卸。
夏季室外作业氧气瓶不能让太阳直晒；乙炔瓶在使用时必须垂直放置，严禁放倒
使用。
氧气瓶与乙炔气瓶不得同放一处,气割和施焊的位置应离开易燃易爆区 20m 以外。
10．交工资料
贮罐交工验收说明书；
竣工图或施工图、附设计修改文件及排板图；
材料和附件出厂质量合格证书和检验报告；
设备基础检查记录；
设备几何尺寸检查记录；
强度及严密性试验报告。
以上资料应完善收集、保管，以备交工使用。
11．劳动力安排（表四）
表四：劳动力安排一览表
序号 工种 人数 备注 序号 工种 人数 备注
1 铆工 24 5 架子工 6
2 电焊工 18 6 电工 2
3 气焊工 6 7 其他 30
4 起重工 16 8
12．施工机具一览表
表五：施工机具一览表
序号 机具名称 型号规格 单位 数量 备注
1 吊车 50T 台 1
2 汽车 5T 辆 3
3 工具车 1T 辆 2
4 液压顶升装置 套 20
5 交流电焊机 WS-315 台 18
6 半自动切割机 CG1-30A 台 6
7 电焊条烤箱 ZHB-101-50/22 台 1
8 砂轮机 Φ100 台 20
9 手提砂轮机 Φ125 台 12
10 卷板机 W11-25×2000A 台 1
11 碳弧气刨 套 1
12 真空泵及真空箱 套 1
13．施工进度计划（见总施工进度大纲）
