锥底罐的制作与安装步骤

下料与坡口加工

• 排版设计：根据罐体直径、高度和钢板规格，优化排版方案，减少焊缝数量，避免焊缝十字交叉（相邻焊缝间距≥200mm）；
• 下料切割：
  • 筒体钢板：采用等离子切割或火焰切割，按排版尺寸切割成弧形板（单块板宽度≤2000mm，长度根据罐体周长分段），切割后去除毛刺、氧化铁；
  • 锥底钢板：按锥底展开图（扇形）切割，确保扇形半径、圆心角符合设计，锥底分为若干块扇形板拼接（拼接焊缝需径向分布，避免环向焊缝）；
  • 封头 / 支座：封头按标准尺寸预制或采购成品，支座（如裙座、支腿）按图纸切割下料。
• 坡口加工：对筒体、锥底、接管的焊接边缘加工坡口（常见 V 形、X 形坡口），坡口角度（如 30°~45°）、钝边厚度（2~3mm）、间隙（2~4mm）符合焊接工艺要求，加工后打磨光滑。

2. 零部件预制

• 筒体卷制：
  • 单块弧形板通过卷板机卷制成圆筒节，卷制时控制曲率，确保圆度偏差≤D/1000（D 为罐体直径），且不大于 30mm；
  • 圆筒节两端用样板检查弧度，接口平齐，纵缝间隙均匀。
• 锥底预制：
  • 扇形板卷制（若锥底坡度较大，需轻微卷制贴合锥形），确保单块扇形板的弧度与设计锥底一致；
  • 锥底中心板（若有）切割后，与扇形板拼接处加工坡口。
• 接管与附件预制：
  • 接管按图纸尺寸切割、煨弯（如需），两端加工坡口并与法兰焊接，焊接后进行压力试验（如气压试验 0.6MPa，保压 30 分钟无泄漏）；
  • 人孔、液位计接口等附件按标准预制，确保安装尺寸准确。

3. 罐体组装（工厂 / 现场）

（1）锥底组装

• 先在预制平台上铺设锥底中心板（若设计有），再依次拼接扇形板，扇形板的径向焊缝与中心板焊缝错开≥200mm；
• 用夹具固定扇形板，调整间隙和错边量（错边量≤板厚的 10%，且不大于 3mm），确保锥底平整度偏差≤5mm/m，整体锥度符合设计要求；
• 点焊固定：采用间断点焊，焊点长度 10~15mm，间距 50~100mm，焊点高度不超过焊缝高度的 1/2，避免点焊裂纹。

（2）筒体与锥底组装

• 先将第一节筒体（最下段）与锥底进行环缝组装：
  • 把第一节筒体吊至锥底上方，调整筒体中心与锥底中心对齐（同心度偏差≤D/1000）；
  • 调整筒体垂直度（用经纬仪测量，偏差≤H/1000，H 为筒体高度，且不大于 30mm）和环缝间隙、错边量，符合焊接要求后点焊固定；
• 依次组装其余筒体节：
  • 每节筒体组装前，检查上一节筒体的圆度和垂直度，合格后再吊装下一节；
  • 筒体纵缝需错开布置，相邻纵缝间距≥200mm，避免集中受力。

（3）封头组装（若有）

• 若锥底罐带顶封头（如椭圆封头、平封头），将封头吊至筒体顶部，调整同心度和错边量，点焊固定，确保封头与筒体贴合紧密。

4. 焊接施工

• 焊接顺序：遵循 “先纵缝后环缝、先内部后外部、先打底后填充再盖面” 的原则，减少焊接变形；
  • 筒体纵缝：采用埋弧焊（自动焊）或手工电弧焊，多块筒体板组装后，先焊内侧纵缝，再焊外侧纵缝；
  • 锥底焊缝：先焊扇形板径向纵缝，再焊锥底与筒体的环缝，环缝焊接时采用对称焊接（多人均匀分布），控制变形；
  • 附件焊接：接管、人孔、支座等附件焊接时，先点焊定位，再分层焊接，避免附件与罐体连接处产生应力集中。
• 焊接参数：严格按焊接工艺评定报告（WPS）执行，控制焊接电流、电压、焊接速度（如手工焊电流 80~120A，电压 22~26V；埋弧焊电流 500~800A，电压 30~38V）。
• 焊后处理：
  • 清除焊缝表面的焊渣、飞溅，检查焊缝外观（无裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等缺陷）；
  • 对要求焊后消应力的储罐（如厚度＞20mm 或材质为 Q345R），进行整体或局部热处理（如 600~650℃保温 2~4 小时，缓慢冷却）。

5. 无损检测（NDT）

• 检测范围：
  • 筒体纵缝、环缝，锥底焊缝，接管与罐体角焊缝；
  • 探伤比例：根据设计要求和标准，常压锥底罐通常纵缝 100% 超声波探伤（UT），环缝≥20% UT，角焊缝 100% 渗透探伤（PT）或磁粉探伤（MT）；压力罐需增加射线探伤（RT）比例。
• 检测标准：按《承压设备无损检测》（NB/T 47013）执行，Ⅰ、Ⅱ 级焊缝为合格，不合格焊缝需返修（返修次数≤2 次），返修后重新检测。

6. 防腐与绝热（制作阶段后期）

• 表面处理：
  • 喷砂除锈：罐体内外表面采用喷砂除锈，达到 Sa2.5 级（表面无可见油脂、铁锈、氧化皮，呈均匀灰白色）；
  • 手工除锈：局部无法喷砂的部位（如接管内部）采用手工除锈，达到 St3 级。
• 防腐涂层：
  • 内侧涂层：根据储存介质选择（如储存水、中性介质用环氧富锌底漆 + 环氧云铁中间漆 + 聚氨酯面漆；储存腐蚀性介质用聚脲涂层或衬胶）；
  • 外侧涂层：环氧富锌底漆（2 道，厚度≥80μm）+ 环氧云铁中间漆（1~2 道，厚度≥100μm）+ 聚氨酯面漆（2 道，厚度≥60μm），总厚度≥240μm；
• 绝热施工（如需）：若储罐需保温或保冷，在防腐涂层干燥后，采用岩棉、聚氨酯泡沫等绝热材料，外缠镀锌铁皮或铝皮保护。

三、锥底罐安装阶段（现场安装）

1. 基础验收

• 锥底罐基础通常为混凝土环形基础或支腿基础（小型锥底罐），安装前需验收基础质量：
  • 基础尺寸：环形基础内径、外径、高度符合图纸，支腿基础间距、标高一致；
  • 平整度：基础顶面平整度偏差≤5mm/m，整体偏差≤10mm；
  • 强度：混凝土强度达到设计强度的 75% 以上（提供混凝土试块报告）；
  • 防腐：基础顶面涂刷沥青防腐层（厚度≥3mm），避免与罐体底部接触腐蚀。

2. 吊装就位

• 吊装方案执行：根据储罐重量、高度选择合适的吊装设备（如 100t 汽车吊 + 50t 溜尾吊），设置吊点（筒体上部对称设置 4~6 个吊点，锥底设置溜尾吊点），确保吊装平衡；
• 就位调整：
  • 将储罐缓慢吊至基础上方，调整中心位置（罐体中心与基础中心偏差≤10mm）；
  • 用水准仪测量罐体垂直度（偏差≤H/1000，且不大于 30mm），用经纬仪检查圆周水平度（偏差≤D/1000）；
  • 锥底支腿（若有）与基础预埋板对齐，点焊固定。

3. 附件安装

• 支座固定：支腿与基础预埋板焊接牢固，焊缝高度≥支腿钢板厚度，焊接后进行 PT/MT 检测；环形基础储罐需在罐体底部与基础之间铺设橡胶垫板或石棉垫板，确保贴合紧密；
• 接管与法兰安装：
  • 按图纸位置安装进出口接管、人孔、液位计接口、安全阀接口等，接管中心线偏差≤5mm，法兰面水平 / 垂直度偏差≤2mm/m；
  • 法兰连接时，垫片按介质选择（如耐油垫片、耐腐蚀垫片），螺栓对称均匀紧固，紧固力矩符合标准；
• 其他附件安装：
  • 安装人孔盖（配密封圈）、液位计（浮球式 / 雷达式）、压力表、安全阀（需校验合格）；
  • 安装爬梯、平台、护栏（护栏高度≥1.2m），确保安全作业。

4. 密封性试验（核心步骤）

• 盛水试验（最常用，适用于常压罐）：
  • 向罐内缓慢注水，注水过程中观察罐体变形情况，避免快速注水导致应力集中；
  • 注满水后，保压 24~48 小时，检查锥底、筒体焊缝、接管接口是否有渗漏（重点检查锥底中心、焊缝交叉处）；
  • 同时测量罐体垂直度、圆度，若变形超标需调整；
  • 试验合格后，缓慢放水，避免水流冲击罐体。
• 气压试验（适用于不适宜盛水的储罐，如小型锥底罐）：
  • 向罐内通入压缩空气，压力升至设计压力的 1.15 倍（常压罐设计压力通常≤0.1MPa），保压 30 分钟；
  • 用肥皂水涂抹焊缝和接口，观察无气泡为合格；
  • 试验时需设置安全阀（起跳压力为试验压力的 1.2 倍），严禁超压，现场设置警戒区。

5. 清理与收尾

• 罐内清理：清除罐内杂物、积水、焊渣，确保罐内干净无异物；
• 外观整理：补涂损坏的防腐涂层，整理爬梯、平台，确保无尖锐边角；
• 资料整理：收集施工图纸、材料质量证明书、焊接记录、无损检测报告、试验报告、验收记录等，编制《竣工资料》。

四、验收交付阶段

1. 自检与专检

• 罐体尺寸（直径、高度、锥底角度）、垂直度、圆度；
• 焊缝外观质量和无损检测报告；
• 密封性试验结果；
• 附件安装质量（法兰密封、安全阀校验、液位计灵敏度）。

2. 竣工验收

五、关键控制要点与安全规范

1. 质量控制

• 焊接变形：采用对称焊接、分段退步焊、预变形等措施，控制筒体圆度和锥底平整度；
• 焊缝质量：严格执行焊接工艺，避免未焊透、气孔等缺陷，无损检测不合格必须返修；
• 密封性：盛水 / 气压试验时，重点监测锥底与筒体环缝、接管角焊缝，确保无渗漏；
• 防腐：表面除锈达标后及时涂漆（间隔不超过 4 小时），避免二次锈蚀。

2. 安全规范

• 吊装作业：吊装设备需持证上岗，吊点设置合理，指挥统一，严禁超载吊装；
• 焊接作业：施工现场配备灭火器，做好防火措施；罐内焊接时需通风换气（用轴流风机），检测氧含量（19.5%~23.5%），避免中毒或爆炸；
• 高处作业：施工人员系安全带，爬梯、平台需牢固，设置安全警戒区；
• 压力试验：严禁超压试验，试验现场禁止无关人员进入，设置泄压装置。
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