中国核工业第五建设有限公司上海201512
摘要：结合某市化工实业集团有限公司（简称沧化）20000m3低温乙烯储罐的施工过程，就钢制双层低温储罐施工过程中做好质量控制应重点注意的事项进行了阐述。因沧化项目取得了良好效果，故类似工程的施工可予以借鉴。
关键词：钢制双层低温储罐；质量控制；要点
1前言
目前国内尚无关于低温储罐的设计、施工及验收规范，只能根据设计文件提供的施工及验收要求或设计文件指定的可以借鉴的施工及验收规范进行施工，而国外引进的低温储罐多按照国外有关规范进行。因立式圆筒形低温储罐与立式圆筒形钢制焊接油罐的施工有许多共同之处，故施工及验收的共同之处应参照《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128—90执行；同时尽管其设计压力低于0.1MPa，不属压力容器，但考虑到储存介质的易燃易爆特性，且容积（10000m3以上）较大，若发生安全事故，造成的危害将很大，因此在施工过程中认真把关，从焊工考试到焊缝检验都按照压力容器的要求进行。结合沧化在沧州黄骅港码头新建的20000m3低温乙烯储罐（钢制双层低温储罐）的施工过程监理情况，就做好质量控制工作中应重点注意的事项进行阐述，类似工程的施工可予以借鉴。
220000m3低温乙烯储罐主要技术参数
沧化20000m3低温乙烯储罐由日本IIW公司设计，且内罐的主要材料、配件、及焊接材料均由该公司提供，其结构形式为双壁内吊顶（内罐吊顶为平顶结构），内外罐壁之间的环形空间填充珠光砂（膨胀珍珠岩），内罐底部为泡沫玻璃砖和保冷混凝土，内罐壁外表面为玻璃棉保冷结构，吊顶表面也为玻璃棉保冷结构，拱顶采用弧形“H”型钢桁架结构。
3施工质量控制要点
3.1严格焊工考试
进场的焊工除了要有合格的资质证书（焊工合格证上的焊接项目要与储罐的材质相符合，且在有效期内等）外，还应进行焊工考试，焊接试件由外商提供，焊工考试由监理组织。专业监理工程师在证件合格的焊工中随机抽取3名进行平、立、仰各位置的焊接。焊接后的试件由第三方检测单位进行检测是否合格，现场考试主要过程要拍照存档，同时业主代表、外方代表也应参加。若考试全部合格，可进行焊接工作，否则所有焊工需进行培训，重新进行考试。
3.2施工工艺选择
钢制双层低温储罐施工工艺目前主要有正装法，即罐壁正装外罐拱顶散装法和罐壁正装罐顶气升法。罐壁正装外罐拱顶散装法在储罐容积变大时受到一定限制，罐壁正装罐顶气升法则不受容积的限制，容积愈大，愈显示出其优越性。综合考虑，沧化低温乙烯储罐采用罐壁正装外罐拱顶散装法施工，其施工顺序为先安装外罐罐底和外罐罐壁，二层或三层外罐罐壁组焊完后，进行内罐保冷环梁的施工，保冷环梁验收合格后，开始内罐底边缘板和罐壁组焊施工，内罐壁板与外罐壁板交替进行，最后是锥段承压环、外罐拱顶及内罐罐底的施工。
3.3严格材料检验
储罐所选用的钢材、附件、焊材、保冷材料等应有质量证明文件，低温钢板和低温焊接材料的质量证明文件应标明钢号、规格、化学成分、力学性能、低温冲击耐性值、供货状态及材料的制造标准，其特性数据应符合相关标准，并满足设计文件的要求。当对质量证明文件的特性数据有疑问时，应对材料进行复验，合格后方可使用；对罐所用的钢板，应逐张进行外观检查，其表面不得有裂纹、拉裂、气泡、折叠、夹杂、结疤和压入的氧化皮，钢材不得有分层；钢板实际负偏差应符合钢板产品标准的规定；低温钢板表面不得存在机械划伤；若板材在存放时产生永久变形，超出偏差要求，应进行矫正，矫正应在多辊板材矫形机上进行。
3.4材料存放场地和储罐周围作业场地处理
为避免钢板在存放过程中变形，材料存放场地必须平整并进行硬化处理；同时为了施工方便，加快施工进度，确保质量和安全，储罐周围作业场地也要进行硬化处理。
3.5储罐基础复查验收
低温储罐安装前，应对基础工程按设计文件及规范要求办理交接验收后方可进行安装。低温储罐基础沥青砂层表面应平整密实，无突出的隆起、凹陷及贯穿裂纹。对基础中心标高和表面平面度进行复查：基础中心标高允许偏差为±20mm；基础环梁平面度，每10m弧长内任意两点的高差不得大于6mm，整个圆周长度内任意两点的高差不得大于12mm；沥青砂层表面平面度，其同一圆周上测点的实际标高与计算标高之差不得大于12mm。
3.6保冷结构施工
从储罐安装整个过程看，保冷结构施工尤其是罐底的珠光砂混凝土及轻质混凝土的施工是其施工的一个难点和重点，在组织和管理上要予以高度重视。由于设计对罐底的珠光砂混凝土及轻质混凝土的抗压强度、导热系数有严格要求（珠光砂混凝土7d的抗压强度≥1.6N/mm2，28d的抗压强度≥2.1N/mm2，导热系数≤0.18W/m•℃；轻质混凝土28d的抗压强度≥21N/mm2，导热系数≤0.59W/m•℃），而其抗压强度、导热系数受原材料及配合比例影响较大。根据施工进度安排，至少在施工前1个月进行试配。取得合格的配比后，按照珠光砂的试验样品采购珠光砂，同时在施工时要严格按试配时的搅拌工况进行搅拌，并按混凝土施工规范要求留取抗压强度试块和导热系数试件，并检测是否合格，若不合格应需设计进行确认，或进行返工处理，将对工程影响较大。
3.7控制焊接质量和焊接变形
低温储罐焊接不论是壁板还是底板（尤其是底板厚度相对较薄易产生焊接变形）均应严格焊接顺序，严格按照批准的方案中确定的组对和焊接顺序进行，严禁随便改变，应采取各种措施避免焊接变形和应力集中。外罐弓形边缘板的焊接应先焊外侧300mm，焊完经无损检测合格后磨平；中幅板的焊接采用先短缝，后长缝，隔缝对称焊接的工艺；剩余焊缝以及中幅板与边缘板连接的焊缝，应在罐底与罐壁大角缝施焊结束后，再进行焊接，焊接时应先焊边缘板对接缝，然后焊收缩缝，收缩缝的初层焊接应由数对焊工均布，沿同一方向跳焊或退焊，以减少应力集中。内罐底圈壁板与边缘板之间的角焊缝不得提前施焊，应在内罐罐底中幅板铺设焊接完成后，中幅板与边缘板搭接的收缩缝焊接之前再行施焊，最大限度地减小焊接变形。
3.8严禁碳钢卡具与不锈钢内罐钢板直接接触
设计技术交底时外方技术人员就强调严禁碳钢卡具与不锈钢内罐钢板直接接触，避免造成渗碳，影响施工质量。而施工中需用到大量的卡具，这点又往往被施工人员忽视，施工单位质检人员和监理人员必须严格检查监督，所有与不锈钢壁板临时焊接的工卡具及临时支撑的表面必须用同材质钢板或以堆焊方式进行保护，不能将碳钢直接焊接在不锈钢壁板上。
3.9加强成品和半成品的保护
在施工过程中要加强成品和半成品的保护，保冷环梁施工完、内罐边缘板施工前要用镀锌铁皮对保冷环梁进行彻底保护直至罐体施工完，避免碰损；要求焊工等作业人员在施工过程中加强对内罐壁板的保护，避免电弧烧伤和机械划伤。
3.10缺陷修补
内罐的焊接、机械划伤等缺陷修补工作一定要细致彻底，施工单位质量检查人员和监理人员要认真检查，检查合格后必须组织业主方参加的共检。
3.11临时出入门留设
低温储罐安装无论采用那种施工工艺都应在内外罐壁上留出出入门，在内罐底保冷和内罐底中幅板施工完后再拆除出入门，换上正式壁板。安装出入门时一定要加固，以防止罐壁加高后由于重力作用而产生局部变形。拆除出入门换上正式壁板时一定要注意防止过大的焊接变形。
参考文献：
[1]吴云龙，王大成，周海强.大型钢制焊接双层低温储罐设计建造[J].石油化工设备，2002（01）：39-41.
[2]邵显东，杨秀丽，金玲玲.大型钢制焊接双层低温储罐设计若干问题的讨论[J].齐鲁石油化工，2001（03）：248-251.