油田立式钢质储罐拆除施工技术

马永春

【摘要】以大庆油田5000m3立式圆筒形拱顶储罐的拆除为例，探讨了大型储罐采用脚手架正拆和采用机械提升装置倒拆两种施工工艺的特点及施工过程应注意的问题，对其他项目中储罐拆除具有很好的参考价值。

【关键词】立式钢质储罐；拆除；正拆；倒拆

引言

近年来，随着油田的发展，改造工程逐渐增多，一些已建储罐因老化、腐蚀等原因，需要对其拆除。以往采用的拆除方法不规范、不成熟，曾发生过火灾、爆炸、高空坠落等安全事故。2014年，因改造需要，大庆油田某联合站内1座5000m3立式圆筒形拱顶污水沉降罐，2座5000m3立式圆筒形拱顶事故罐需要拆除。由于储罐已使用多年，管内壁及内附件含污油较多，尤其附件内部无法彻底将污油清除干净，拆除施工难度较大。根据现场情况，初步制定了两种施工方法：第一种是采用罐外侧搭设双排脚手架，吊车配合由罐顶、罐壁、内附件、罐底的顺序进行的正拆法；第二种是采用机械提升装置由内附件、罐壁、罐顶、罐底的顺序进行的倒拆法。

1、施工方案

1.1采用罐外搭设脚手架吊车配合的正拆法（方案一）

在罐壁外侧四周搭设脚手架，操作人员在脚手架上进行储罐拆除作业，拆除按照罐顶-罐壁-罐底的顺序按原焊道进行切割作业，拆除过程中采用1台50t吊车配合吊装作业。

1.1.1准备工作

拆除所有与罐主体相连的管道、罐外保温层；将施工现场的吊车站位及行走路线进行平整夯实处理；准备吊装机索具；罐内清油并达到动火条件。

1.1.2施工方法及步骤

（1）在罐外侧搭设双排脚手架及并安装跳板。

（2）施工现场为普通地面，为保证50t汽车吊正常吊装，应在吊车支腿处铺垫2000mm×8000mm×40mm的钢板，防止地面塌陷造成吊车倾覆。

（3）罐顶板拆除。利用拱顶的自支撑力罐顶拆除时从中间向外侧逐圈拆除，拆除时沿焊道切割。为方便吊装，每块板切割尺寸约为2m×2m，每块罐顶板切割前先在板上切割出两个100mm×100mm小孔挂上钢丝绳，并使钢丝绳绷紧受力，防止罐板坠落。

（4）罐壁板拆除。罐壁板拆除时从上向下逐圈拆除，拆除时沿焊道切割，这样拆除的罐壁板还可以利旧使用。为避免损坏壁板，吊装采用垂直钢板夹钳。吊点位置选在壁板横向长度的三分之一和三分之二位置处，这样吊装过程中钢板稳定性较好。每一块壁板拆除前应悬挂好钢丝绳并使钢丝绳略微受力以保证壁板切割完后的稳定。为防止罐壁板切割过程中释放应力伤人，切割时应采取先横向沿焊道切割，在竖向沿焊道切割，切割竖向焊道时操作人员应站在外侧。罐壁板拆除过程中，为减少脚手架对切割施工和吊装作业的影响，将脚手架同步罐壁板拆除同步逐层拆除。

（5）因罐内附件内部污油无法清除，拆除时需采用往复锯、水切割等无火花切割技术，以防止发生火灾。

（6）罐底板拆除时为地面拆除，不会发生火灾、爆炸事故，底板拆除只需要考虑方便拆除后的钢板方便吊装、拉运即可。

1.2采用机械提升装置的倒拆法（方案二）

拆除顺序为罐内附件-罐壁-罐顶-罐底。罐壁拆除应用机械提升机、胀圈，自下向上拆除。用机械提升机将胀圈提升到底层第一圈罐壁板上侧，固定胀圈，逐个调整机械提升机使其完全受力并支撑罐体。火焊切割第一圈罐板，拆除后再将罐体通过机械提升机匀速、缓慢落至罐底板上，松懈胀圈，将胀圈提升到第二圈壁板上侧，固定胀圈，拆除第二圈罐壁板，如此重复，直至完成罐壁板的拆除施工。

1.2.1准备工作

拆除所有与罐主体相连的管道、罐外保温层；准备吊装机索具；罐内清油并达到动火条件；在罐壁上切割出施工通道，将机械提升装置、调教好的胀圈等工具运至罐内。

1.2.2施工方法及步骤

（1）因罐内附件内部污油无法清除，拆除时需采用往复锯、水切割等无火花切割技术，以防止发生火灾。

（2）5000m3钢制拱顶罐罐顶、罐壁、栏杆及盘梯质量总和约为95吨，为保证拆除过程中罐体稳定，满足起重安全系数，选用12台机械提升装置（每台其中能力为20吨）均匀布置在罐内距罐壁500mm。每台机械提升装置均用2根配套连接杆固定到罐底板上。

（3）罐壁板拆除。将胀圈在罐底贴罐壁板组装好，用机械提升机将胀圈提升到底层第一圈罐壁板上侧（胀圈下侧距第一圈壁板横焊缝100mm），固定脹圈（在胀圈上侧焊接挡板，挡板数量保证在30块以上，挡板在胀圈上均匀布置以使胀圈受力均匀。挡板用200mm×200mm×10mm钢板制作，挡板垂直壁板放置，分别将挡板两边与罐壁板和胀圈焊接，以保证罐体降落过程中胀圈与罐体连接牢固），逐个调整机械提升机使其完全受力并支撑罐体。火焊切割第一圈罐板，切割时操作人员在罐外施工，发生意外时方便逃生。第一圈壁板拆除后再将罐体通过机械提升机匀速、缓慢落至罐底板上，松懈胀圈，将胀圈提升到第二圈壁板上侧，固定胀圈，拆除第二圈罐壁板，如此重复，直至完成罐壁板的拆除施工。

（4）罐顶板拆除。顶板至只剩两层罐壁板时（高度约4m），需要在罐顶板对应机械提升机处，切割出天窗，以防止机械提升机与罐顶板碰撞。罐主体拆除至只剩下一层罐壁板和罐顶板时，将罐内机械提升装置和胀圈拆除运至罐外，然后对罐顶板及附件进行拆除。利用拱顶的自支撑力罐顶拆除时从中间向外侧逐圈拆除，拆除时沿焊道切割。为方便吊装，每块板切割尺寸约为2m×2m，每块罐顶板切割前先在板上切割出两个100mm×100mm小孔挂上钢丝绳，并使钢丝绳绷紧受力，防止罐板坠落。因顶板拆除时高度约2m，吊装时16吨吊车即可满足要求。

（5）罐底板拆除时为地面拆除，不会发生火灾、爆炸事故，底板拆除只需要考虑方便拆除后的钢板方便吊装、拉运即可。

2、两种方案的比较

方案一：正拆法需要在罐壁外侧搭设双排脚手架，操作人员高空拆除作业。罐壁拆除过程中同步拆除脚手架，增加了工作量，延长了工期。罐顶拆除后的罐壁及内附件拆除时，罐内不再是封闭空间，不会发生爆炸，安全性高。罐壁、罐顶高空拆除施工、吊装作业量大。

方案二：应用机械提升装置，统一控制，罐体下降平稳。罐壁从下向上拆除，罐壁拆除时操作人员站在罐壁外侧进行切割作业，发生意外可及时逃生。壁板拆除尺寸不受高空吊装限制。施工人员均在地面进行拆除施工，无高空作业，施工效率高。施工人员需求量少，节省人工成本。吊装高度较低，不需使用大型吊车，节省大型吊车台班费用。

根据现场具体情况，因1座5000m3立式圆筒形拱顶污水沉降罐罐内附件较多，拆除难度较大，为保证内附件拆除时不发生火灾事故选择了方案一；对于罐内附件较少的2座5000m3立式圆筒形拱顶事故罐拆除时选择了方案二。

3、结语

通过现场实际应用，正拆、倒拆两种拆除方法各有优缺点，根据不同储罐的拆除选择了合适的拆除方法，使施工安全、工期均得到了有效保证，取得了较好的社会效益和经济效益。