李杰 梁爽 魏方平
摘 要：石油化工行业是我国重要的经济产业，对国民经济的快速增长发挥着重要的作用。石油化工行业中，钢储罐是常见的工艺装置，储罐的安全直接关系到生产安全，需要我们引起高度的重视。本文将重点围绕储罐的施工相关内容进行分析，希望能够对读者提供一下借鉴和参考。
关键词：钢网壳;储罐;安装
1 前言
当前，我国石化行业在快速发展，石化储罐的容积也在快速扩大。在施工过程中，随着储罐容积的增加，施工难度也在增大。如果储罐的直径超过了30米，就需要使用穹顶网壳式的顶盖，其施工工艺更为复杂，本文将进行分析。
2 储罐施工对环境保护的要求
钢储罐的地基深，有可能会对地下水源造成影响。如果是靠近河流或者水源地附近，更要注意其对水源的污染。因此，储罐在进行地基施工时，要注意防渗处理。实际施工中，根据土壤的性质，选择压实系数为0.97，土层厚度在500mm的黏土层。对于冻土和耕种土、膨胀土等要杜绝使用。除此之外，土壤中的有机杂质也有相关要求，必须要大于土料的5%。有些时候，会有人提出将黏土替换成粗砂，这也是由粗砂取料广泛的特点决定，加之压实相对简单，在施工中使用广泛。但是，粗砂容易出现泄漏的问题，一旦粗砂出现泄漏，必定会对环境造成很大的影响。因此，在实际的施工过程中，会将粗砂铺设完毕后，要在其上面加敷设600g/m2的工布，在其上面加敷设土工膜，并在施工最后铺设长丝坊土工布，以达到替代黏土的作用，并能够有效防止渗漏。
3 储罐荷载计算
常见的环墙荷载有水平荷载和垂直荷载，此外，在施工中的温度影响出现的变形、施工材料的缩变造成的裂缝等，都会对环墙造成不同程度的影响。
1）垂直荷载。罐体保温重以及自身。储罐的管壁底部将荷载传输给环墙顶端的线。
2）水平荷载。当储罐在充满介质的时候，会对罐体环墙产生侧压力，其原因是由于土体对环墙造成的，可以通过主动土压力进行计算。而针对被动土的压力计算就要按照被动土的计算公式进行。一般时候，在进行公式的计算过程中，所选用的数值要比进行被动土的计算数值要提高很大比例。因此，在进行环墙设计的时候，这个数值是不作为参考的。根据有关资料我们了解到，当土在主动压力的作用下，会产生位移等现象，而且储罐在实际的使用过程中，环墙所产生的形变并不是主动压力造成的，因此，我们能够得出，环墙主动压力和变形的特征具有相同性，通常我们所使用的主动土压力的计算在实际的施工过程中，其计算值会比实际的数值要低，因此，在工程使用中，会对工程安全产生一定程度影响。
4 钢网壳顶的安装
1）网壳组装。本文以某储罐施工为例进行论述。该项目储罐是三角形承插式网壳结构，其顶部网壳是由角钢搭建成。网壳采取零件预制成型，并在现场进行组装。部件到场后，根据部件的编号，分门别类摆放整齐，等待组装施工。当储罐的顶部的圈壁板和边环梁组装完毕之后，即可进行网壳的安装。首先，要将边缘的壁板焊接牢固，防止网壳受到自重的影响会造成罐体的垂直度出现差异。以脚手架作为安装载体按照由外向内的顺序进行组装施工。当最后的杆件组装完毕后，将其与边环和边缘支座进行焊接，就全部完成了网壳的组装工作。网壳的组装施工时间短，使用设备简单，不需要大型的吊车，而且施工中焊接工作少，进而大大提高了施工进度。而且外观美观，线条流畅，没有焊缝等缺陷。相比于传统的原板肋式顶壳结构，还大大降低了钢材的使用量，值得我们推广。
2）蒙皮组装焊接。针对蒙皮板的选材，建议使用开平板。因为钢板自身的弧度，钢板在施工现场要进行适当调整，尽量控制焊缝的数量。板材搭接的尺寸为25mm，并将低位板搭接到高位板上面，焊缝要从钢板的外侧焊接，并保持连续性。其中，蒙皮和网壳要保持间距，不能进行焊接操作。蒙皮和边缘外侧要连续焊接，先短缝，后长缝，由拱顶边缘向中心施焊减小焊接变形。
5 储罐壁板组焊
1）罐壁板是储罐的重要部分，厚度对储罐重量产生重要影响。储罐总重量的80%以上都是罐壁钢板。因此，罐壁是罐体经济性的重要评价标准。为了降低罐体的造价，对罐壁的组装通常采取现场组装的方式。相关材料要符合质量要求，并开具质量合格相关证明材料，板材的表面要光滑、不能出现气孔、裂痕、折叠、夹渣以及分层等相关的缺陷。下料时，要在相关的位置用记号笔做好相关的标记，方便后期的检查。进场时，每个钢板都必须要经过严格的检查，确认质量合格后才能使用。切割作业以及焊缝的处理要选择机械加工以及火焰切割的方式，并在下料完毕后，清理干净施工现场，特别是熔渣要及时处理。罐壁板的宽度要控制在500mm-1000mm之间。在卷板机上操作之前，要检查板子的弧度，确保缝隙在4mm以内。垂直方向的缝隙控制在2mm以内。卷制完毕后要确保卷板的光滑整洁，不能有压痕等缺陷存在。组装之前要对尺寸进行校核，无误后才可进行组装作业。罐壁壁板组装通常采用对接工艺，在焊接完成第一圈后，要将偏差控制在一定范围。
2）罐壁板的安装采用倒装法。倒装组装常见的设备是电动葫芦，它能够有效降低操作人员的体力，提高作业效率，也降低了人力成本。在组装过程中，可以采取分段组装的方式。胀圈用龙门板固定使其与罐壁板贴紧，保证电葫芦受力均匀，并检查焊道和焊肉是否均匀饱满，提升作业前，将电葫芦收紧，因电葫芦具有自锁性，不会因为停电等因素的影响，也具有一定的安全保障。
3）焊接顺序的选择。焊接顺序的优化，也能够保证焊接质量，提高焊接是效率。通常从上至下分段退焊的方式，防止焊接变形，采取分段焊接，对称焊接的方式。保障储罐的表面内壁平滑，没有毛刺等缺陷。焊缝应进行外观检查，表面不允许裂纹、气孔、夹渣、弧坑等缺。
6 储罐底板组装
1）储罐的底板与基础紧密的连接。如果罐底和基础连接过紧，会给日后的维修工作带来很大的困难。因此，罐底板的质量好坏会对储罐的使用寿命起到至关重要的影响。焊接中焊接的优劣也在一定程度上决定了储罐的质量。保证罐底板在符合力学要求的前提下，怎样降低焊接的难度，是我们要重点考虑的问题。大型储罐一般会采取弓形边缘板的条形排版形式。这种方式能够很大程度上降低罐底板的厚度，降低了钢材的使用，降低了成本。罐体的自重会由罐壁作用到罐底板的外圈，而对中幅板的作用却很小。因此，我们能够将边缘加厚的方式实现罐的强度要求。因此，在底层壁板和底板焊接的同时，焊缝要进行严格控制。
2）焊接变形的控制。在焊缝的焊接作业过程中，会有大量的热应力出现，造成焊缝之间热应力的不断累积，出现变形的折叠现象，进而使得焊缝变形的加剧，给焊接作业带来很大的难度。因此，我们要对焊接能量有效控制，采取两头焊接的方式，随着焊接应力的不断扩散，焊接形变得到了很好的控制，焊接完毕后，对边缘板进行无损检测，合格后才可以使用。
7 结束语
总之，石油化工行业的发展飞速，伴随着大型储罐的出现和推广应用，大型储罐在工程的使用中越来越普遍。网壳结构更是作为一种新兴技术，在大型储罐的施工中普遍应用，并取得了很好的效果。值得我们总结经验并不断完善该项技术，进而使该技术得到更大范围的推广和应用。
参考文献
[1]中国石油天然气集团公司：GB50128-2014《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》
[2]中国石油化工总公司：SH/T3530-2011《石油化工立式圆筒钢制储罐施工工艺标准》
