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大型立式鋼制儲罐內噴砂機防腐施工

文章出處:未知 編輯:拋丸機發表時間:2019-01-23 17:55:31 瀏覽人數:1240,1,0
摘  要:大型立式鋼制儲罐是我國國家戰略石油儲備的核心設施,對防腐性有著嚴格的要求。其內防腐施工屬于有限空間內作業,所需要考慮的因素較多,對施工的工序及施工安全有特有的要求。為確保大型立式鋼制儲罐內防腐施工的質量及安全,本文從施工準備、涂裝施工前的附屬施工工作及內防腐施工三方面分別進行了介紹,希望對大型立式鋼制儲罐內防腐施工具有指導意義。

0、前言:
  大型鋼制儲罐是我國國家戰略石油儲備的核心設施。隨著石油、石化部門經濟技術的發展,各類不同儲運介質和工況條件下的金屬儲罐越來越多,
已成為企業重要的生產設備和裝置。而由于儲罐所儲存的油品往往含有氫、硫酸、有機和無機鹽以及水分等腐蝕性化學物質,因此,對其防腐性提出了嚴格的要求,以保障油品在貯運過程中的安全和質量并延長設備的使用壽命。
  大型鋼制儲罐多為立式儲罐。罐體開口很少,除了幾個給工人提供的人員物料的進出孔,罐整體狀態為封閉形式,基本沒有采光、通風;儲罐高度都不小,10000m3的沉降罐高度為15m左右。罐內有罐中罐,有各種工藝管線,布置復雜,防腐施工人員作業難度大;內防腐多采取多重復合式設計。即罐內壁要安裝犧牲陽極,同時罐從上到下防腐涂層厚度要求也不一樣。
  增加了內防的步驟、施工時間和施工質量的控制要素;內防腐施工屬于一個隱蔽工程,為有限空間作業,其施工的過程難以修補。因此,大型立式鋼制儲罐內防腐施工中所需要考慮的因素較多,存在著安全防護要求高,輔助搭設工程量大,施工環境要求較高的特點。為確保大型立式鋼制儲罐內防腐施工的質量及安全,本文從施工準備、涂裝施工前的附屬施工工作及內防腐施工三方面分別進行了介紹,希望對大型立式鋼制儲罐內防腐施工具有指導意義。

1、大型立式鋼制儲罐內防腐施工準備:
1.1 、施工材料準備:

  正式的施工前,施工生產、技術、質量、材料等相關人員要一起先解決施工主料的問題。在明確防腐施工所用的犧牲陽極塊、防腐涂料的型號和廠家后,要積極主動的聯系貨源,保證材料的批量能保證正常施工。同時與主包工藝單位聯系并協調其儲罐焊接的進度及完成時間、試壓試驗時間、工藝交工時間。保證在儲罐工藝施工完畢后,防腐施工能馬上進行。
  防腐涂料等需要做入場檢驗和二次試驗的材料,要協調好入場時間,并在入場后正式施工前與相關單位配合完成入場檢驗和二次試化驗。
  生產、技術人員要準確計算儲罐防腐所使用的腳手架材、扣件數量,并完成檢驗組織進場。
  相關的消耗料如防毒口罩、防塵口罩、滾刷、板刷等材料也要在正式施工前準備一定數量并儲存好。
1.2 、施工機具、設備準備:
  常用的空氣壓縮機、無氣噴涂機,在正式入場前要檢查設備的保養及運轉狀況,檢驗機體的安全閥是否合格。
  噴砂除銹所用的砂罐要檢查其密閉性和各閥門是否工作正常,其上的壓力表要有校驗標志。
  噴砂和噴涂用的橡膠管要檢查管壁有無破損。
  罐內照明所用的燈具要選擇安全電壓的燈具,電纜線要絕緣良好,電閘箱要符合安全規定要求。
1.3、施工技術準備:
  生產、技術、質量、安全等負責人要聯合制定儲罐的防腐技術措施,措施編制要考慮實際情況與設計內容的結合。編制出來的措施經上級審查通過后,由生產、技術、質量、安全等負責人員向施工班組的工人進行技術交底。將儲罐施工的技術、質量要求,安全生產要求宣貫徹底,讓工人了解明白施工中注意的問題。
1.4 、施工臨時:
  設施準備因為儲罐都是成對成組排列的,所以放置噴砂機具及用料和供電分電箱的臨時設施場地要選擇在兩組罐中間位置,最好能有陽光直接照射的地方。要合理安排空壓機、砂罐、電閘箱的位置,各設備按安全生產要求的安全距離設置。臨時存放除銹用石英砂,防腐用涂料的位置有地面鋪墊和防雨遮蔽設施。如臨時設施場地在土建塔式吊具的吊臂作業范圍內,設施場地要設置由腳手架搭設的臨時施工棚,棚頂要做防擊穿設置。四周要有排水通道,要設臨時值班棚、房,并懸掛安全標志牌。
2、儲罐內防腐涂裝:
  施工前的附屬施工工作大型立式鋼制儲罐在除銹涂裝施工前,有幾項重要的工作必須完成。
2.1、儲罐內部清掃檢查工作:
  工藝焊接施工完畢后,一般進行放射試驗和試水沉降試驗。試水沉降試驗合格后,儲罐交給防腐施工班組進行防腐施工。防腐班組接到罐的時候首先要與工藝協調將沉降水從罐內排出。所有沉降水排凈后,要對罐內進行清掃,尤其是罐底板,掃除罐內沉降的水中的泥沙、焊接產生的藥皮渣、焊條頭、廢金屬邊角等污物。清掃結束后,要仔細檢查焊縫是否有焊接缺陷,如有,及時通知工藝班組進行整改,整改完畢后開始準備防腐施工。
2.2、儲罐內部罐底板的除銹:
  儲罐的罐底板上表面除銹一般在罐內壁防腐完成檢驗合格并拆除腳手架后進行。但也可以先進行罐底板上表面的除銹工作,原因是可以加快施工進度,而且如果最后進行底板上表面的除銹和防腐,
那涂裝內壁時灑落的油漆會和噴砂殘余的砂子混合粘在未除銹的底板上表面,并與浮銹、氧化鐵結合形成很難清除的物質,最后噴砂不容易噴掉。而先進行底板的除銹,油砂混合物附著在光潔的板面上卻很容易清除。這里的底板上表面除銹只進行除銹的施工,而且并不完全按照設計要求和施工規范噴砂至設計要求值,僅是清除浮銹、氧化鐵。除銹后的板上不防腐,由除銹時噴出的石英砂粒覆蓋,因為是在內部有限空間內施工,無風無降水。
  沙粒覆蓋在除銹后的板材表面,至最后防腐前不會返銹。最后底板防腐前清除砂子并只需輕噴一遍板材除銹就可達到質量要求。但該方法只適用于對工期有要求的時候。如工期不緊張還是按照先上后下的步驟進行施工。畢竟該方法需要噴兩遍砂。
2.3、儲罐內部腳手架的搭設:
  儲罐內腳手架采用的是“滿堂紅”搭法,具體搭設是可以另開題大書一筆的。這里要說明的是,腳手架的搭設是儲罐施工人員的安全保障。由于大型立式鋼制儲罐內部空間大、結構復雜,腳手架須保證防腐人員能攀爬其上對罐內管壁及附件的每個位置都能進行防腐施工,且不能搭設在內部結構上,所以立式儲罐內部防腐用腳手架使用架材量是最大的,搭設也最復雜,安全要求也最高。罐頂的滿堂紅腳手架平鋪的腳手板要平整無縫隙,確保人員在改操作位置施工時的安全。罐內的腳手架最容易出現“探頭跳”,施工時要合理設計配置防止出現“探頭跳”。
  罐內壁腳手架一般是先圍繞中心桶位置搭一個四方或六邊型的中心架,通過中心架每根立桿在不同高度位置輻射出水平橫桿。水平橫桿連接立在罐壁附近的立桿給立桿一個拉結力控制立桿位置。再通過罐壁附近的立桿輻射橫桿將符合安全間距的立桿都連接起來形成內圍型的罐內罐壁腳手架。最高層通過中心四邊或六邊型中心架及其輻射出的水平橫桿,以及罐壁附近的立桿及其輻射出的水平衡桿一同支撐“滿堂紅”跳板的鋪設。
  搭設完畢后,要選擇在照明最好的位置用架桿綁扎一個方便上下腳手架的梯子通道,梯子通道的坡度要緩坡,要方便人員攜帶物料及工具。
2.4、儲罐內部照明、通風的設置:
  立式儲罐內部封閉,無采光,需要照明設備。照明設施按照安全要求采用安全電壓的燈具,在罐頂、罐中、罐底都要適當布置,使內部照明無死角、無陰影,保證人員在內部的安全。所有照明電纜要集中布線,與腳手架接觸的位置要用木板做絕緣,布線的位置要設明顯的警告標示,電纜不得鋪裝在腳手板上。照明燈頭要有防護罩,防止噴砂時沙粒擊碎燈頭,罐內開始施工作業后,燈就不能熄滅哪怕是罐內無人。
  通風采用軸流風機,在供人員進出的人孔、安全通道以外的罐體開孔處安裝,罐頂和罐底都要設置。風機所采用的電纜要保證絕緣無問題,防止漏電并與罐體相接觸導致安全事故。風機安裝在人孔處用粗鐵絲固定在人孔法蘭的螺栓孔上,風機頂部要有防雨的庇護設施。放置風機的開孔處保持通暢并設警示標志。現場要盡可能多備幾臺風機,作為故障機的代替。
3、大型立式鋼制儲罐內防腐施工:
  罐內腳手架搭設完畢并檢驗合格,罐內照明通風布置完成并符合安全規定后,開始對罐內進行防腐施工。罐內防腐施工按照工藝流程可分為犧牲陽極安裝、罐內壁噴砂除銹、內防腐底漆涂裝、內防腐面漆涂裝。
3.1、犧牲陽極的施工:
  先將陽極塊擺放在圖紙設計大致位置的腳手架跳板上,工人要采取自上而下進行的逐圈施工。即從頂部開始施工完一圈后下道下一層繼續進行。防止各層都有施工人員而產生陽極塊掉落砸傷人的事故。
  陽極焊接前,首先按照圖紙設計的位置,在罐體上劃分出陽極布置的各圈高度位置。并用墨斗彈線法將每圈陽極布置的軌跡標示出來。最后用卷尺在墨線圈上測量出單個陽極的位置并用記號筆做好標記,標記要清晰最好采取寫字編號的形式,例如第二圈陽極的第4支可標記為“2—4”這樣標注可以避免少安裝或多安裝。
  焊接陽極時,因腳手架上踏步面積小,需要兩名操作人員,多人同時在一起施工存在危險。先找到做好標記的位置,由一個人舉著陽極體豎立的放置在標記位置,標記的中心點與陽極體的中心點重合。陽極伸出的兩只扁鋼安裝腳與罐壁接觸上,另一名操作人員手持電弧焊鉗夾持焊條對扁鐵安裝腳和罐壁的切線處進行施焊。焊接電流要控制好,一般選擇為30倍焊條直徑數值,比如選擇采用φ3.2焊條焊接,選擇電流為30×3.2=96A。
  防止因電流過大而燒穿罐壁。因焊接部分只承受陽極自身的重力所以焊接焊條選擇無需考慮結構因素,可選擇熔敷金屬力學性好的底氫型堿性焊條,也可采用焊接方便對金屬表面處理要求不高的酸性焊條。對陽極安裝腳焊接采用連續焊,焊接順序為自下而上焊條擺動不要超過熔池防止燒穿罐板,引弧盡量在陽極腳上引弧防止瞬間電流過大燒蝕罐板,收弧無需額外動作直接果斷斷弧即可。焊接后的藥皮要及時清理防止其影響防腐涂裝施工。
  安裝完的陽極要用編織袋或彩條布包裹好,防止下道除銹及防腐工序中對陽極表面的破壞,待防腐涂裝施工完畢并檢測合格后再除去覆蓋物。焊接完一個陽極轉移至下個焊接位置時要檢查工具是否有遺落。所有的陽極都焊接完畢后要清點陽極個數防止漏裝,同時要檢查焊接位置。如發現有咬邊嚴重的或有焊穿罐壁的要及時采用堆焊法補焊。
3.2、罐內壁噴砂除銹:
  犧牲陽極施工完畢并檢查合格后,進行罐內壁噴砂除銹。
  由于是內壁施工,受天氣影響情況不大。只要溫度、濕度符合施工規范要求,就可施工。內壁噴砂人員要布置合理,由于能見度差,噪音大,通信不暢通,罐內不能超過兩個小組同時進行施工。每個組配兩名人員,一名“槍手”進行噴砂,另一名輔助人員輔助槍手施工,為其進行手持照明和拽砂管,輔助人員要隨身帶工具袋,工具袋內要有鉗子、螺絲刀、小手錘、電工膠帶、電工刀、一小卷6#鐵絲、一個以上的燈頭,這些小工具及物料可進行不出罐的小維修。罐人孔處設一名監護人員,時時觀察罐內情況。罐外設備處設一名操作手操作噴砂的壓縮機、和砂罐,并設兩名工人負責給砂罐加砂。
  噴砂前先對罐壁進行檢查,如有焊接缺陷通知工藝班整改,整改合格后對罐壁進行清掃,除去泥土、油脂等容易除掉的附著物后再噴砂施工。砂除銹時噴嘴與金屬罐壁距離一般為80~200mm,角度一般為30~75o,速度均勻。
  因能見度不好,噴槍停留時間比噴外壁要稍長,保證除銹質量。噴砂的“槍手”要雙手握住噴槍兩腳打開與肩同寬,身上安全帶的安全繩的鎖扣要緊扣在腳手架的橫桿位置方便移動保證安全。槍手握噴槍的手控制槍口的上下移動,用腰的旋轉控制噴槍的左右移動。先選擇在高過人頭頂1尺的位置轉動腰向左最大的位置開始噴砂,緩慢向右側轉動腰部,同時雙手調整噴砂角度,待腰部轉動至右側最大位置時,在向左緩慢轉腰,同時雙手控制噴槍沿上一道噴砂掃過的路徑的下沿壓上到噴砂軌跡1/2進行噴砂除銹,整個噴砂過程中不得無規律亂擺噴槍防止漏噴。
  以腳手架一步一跨內為一個除銹單位細致的進行施工,該“步—跨”噴砂完后向砂管指向位置的下一個“步—跨”內移動同時調整安全帶安全繩的位置。負責配合的輔助人員手持燈具站里在噴砂“槍手”的身后,保持一個安全距離即不能影響到槍手工作,同時要保證燈具給槍手提供足夠的照明,防止噴砂區內出現燈光陰影。燈具不要離噴砂位置太近避免飛濺的石英砂擊碎燈頭,輔助人員胸前要掛一只手電,作為燈具意外熄滅后的臨時照明。
  如噴砂過程中槍口突然堵住或沒有砂子噴出,輔助人員要用工具袋中的小手錘持續敲擊罐體,敲擊產生的聲音可提醒罐外的人及時關閉機器,添加砂料。帶故障排除或砂料填充完畢后,由罐口監護人向內喊話通知是否可繼續施工。如因罐外部原因需停止施工,外部操作人員可直接關閉壓風機,罐內的施工就自然停止。
3.3、內防腐漆涂裝:
  噴砂除銹完畢并檢查合格后4小時內要對罐壁進行防腐漆涂裝。涂裝前對罐內壁進行清掃,清除沙粒、塵土。腳手架上的塵土也要清掃干凈。清掃的過程中也要對罐壁進行檢查,發現有漏噴的要及時補噴。清掃要徹底并保持干燥,不能使用沾有水的清掃工具。清掃過程要分步進行,先進行大面積的清砂掃除,然后全體人員出罐在外等待20~50min后待漂浮的塵土都落下后再進罐清理,如效果不好再重復一遍。必須做到盡量使罐內無浮塵。
  涂裝前,要嚴格按照涂料廠家提供的說明書上的要求來配置涂料。配置好的涂料要充分攪拌使其熟化。由于不同缸內生產出的涂料會有不可避免色差,所以同時配置一桶以上涂料時,幾桶涂料要混合在一起攪拌來消除色差。攪拌好的涂料要用細的金屬制或尼龍質的絲網進行過濾,過濾掉中間的不溶解的固體物,保證漆面光滑平整。
  配置涂料的粘稠度要控制好,一般采用目測方式,用刷子蘸飽涂料后將刷子拉起看沿刷子落到桶中的涂料下落的狀態,如果下落的緩慢且有明顯的粘性說明油漆配置的太粘稠了,需要倒入一定量的稀釋劑來改變粘稠度。如果一拉開刷子下落的油漆就斷開了或急速的下落,說明油漆太稀了,要配一定量的固化劑來使油漆稍粘一些。采用滾刷涂刷的油漆配置時要達到粘稠度適中,涂刷到罐壁上要不拉絲不流墜;采用噴涂的油漆配置時可稍微稀一些來加強油漆在噴涂管道內的流動性和在噴口的霧化性。
  大型立式鋼制儲罐內防一般采用無氣噴涂,罐內可按罐外噴涂機的數量來配置噴涂人員,但按經驗不得超過5名噴涂人員。操作的人員要佩戴好防毒口罩和護目鏡,穿好勞保用品。罐內禁止有明火,安全照明要有絕緣燈罩。通風設備要保持正常運轉,罐人孔要有監護人員。噴涂機要有專人守護,負責加料和維護機器運轉。
  噴涂時,噴嘴與噴面距離為300~500mm,保持噴嘴與被噴面垂直,噴嘴移動速度宜為0.5~1.0m/s且應勻速,并保持噴嘴與噴面平行。罐內一些噴不到的位置可用手工涂刷,施工人員要細致防止出現漏刷。噴涂、涂刷采用自上而下的順序進行。首先噴涂第一道底漆,第一道底漆要保證油漆涂層的完整,不能有漏噴的現象發生。罐內頂部結構角鋼的縫隙處、頂部收油槽內、管道與罐壁連接件內壁都是容易發生漏噴的位置,該位置噴涂時要格外的注意。噴涂時操作人員要立姿站立,兩腳打開與肩同寬,一只手持噴槍,另一只手可扶住噴管也可扶住腳手架腰桿來保證安全,安全帶的安全繩要固定好,安全繩要留好長度不能妨礙噴涂施工。
  持噴槍的手不要舉過頭頂,自左向右擺槍當噴槍橫擺至右側最大位置時向下錯至上道涂層下沿自右向左擺槍,每次橫擺噴出油漆形成的涂裝區要壓上道涂裝層的1/2。完成腳手架“一步一跨”內的噴涂后,移動至下“一步—跨”內繼續操作。如噴槍出現故障或油漆用盡,由于罐內不像噴砂操作那樣有巨大的噪音,不需要敲擊罐體,只要對罐口監護人大喊說明情況即可。
  如需要采用刷涂,操作人員需要準備滾刷、板刷、油桶、油盒、鏟刀等物品。滾刷要牢固綁在滾刷桿上,刷桿長度要適當,一般選擇高度為站立的人腳底至腋窩的高度,該長度的滾刷桿使用最為合手,在腳手架上移動也很方便。板刷是用來處理滾刷不能達到的區域的,如角鋼內側。滾刷、板刷選擇時要剔除易掉刷毛的不合格品。油桶、油盒是用來盛放油漆的,油桶配合滾刷,油盒配合板刷。油桶油盒內放置油漆量為桶、盒內容積的1/3。
  油桶、油盒要保證能底部放平防止油漆灑落。盛放一種油漆的桶、盒不能再盛放其他種類的油漆。鏟刀是操作工人用來處理涂刷缺陷的。用滾刷涂刷時,操作者先將安全帶的安全繩牢固綁在腳手架上,采用立姿,兩腳分開與肩同寬,自上而下涂刷。將滾刷頭放入油桶中讓油漆浸沒,取出滾刷在桶內壁滾幾下除去多余油漆,舉起滾刷在罐壁上先從左向右橫向滾一道,讓飽蘸油漆的滾刷中多余的油漆先附著在罐壁上,再自左向右由上到下將滾刷上的油漆都平攤開。平攤的過程中要注意攤開油漆的粘度變化,一開始剛攤開時油漆很稀,容易出現流墜,要多次往復滾動刷子消除流墜,待感覺刷子上的油漆粘度增大時可換位置繼續涂敷,如不換位繼續滾動,滾刷能將已經涂敷好的漆膜粘下產生拉絲效果。用板刷操作也同理,但要注意刷毛不要弄亂。
  每施工完一道涂裝漆后待漆膜實干后用砂紙對漆面的平整度進行處理,處理完畢后再進行下道涂裝。涂刷第一道面漆時,所有的刷子和油桶都要換成新的,不能底漆與面漆的施工工具混放,刷面漆時要先做一平米的試驗區,觀察面漆與底漆有無不良反應,如無反應再進行面漆的涂裝。最后一道面漆涂裝前要對上一道涂裝的表面用砂紙仔細打磨平整后,剔除缺陷再施工。最后一道面漆所用油漆要用過濾網過濾兩遍徹底去除油漆中的雜質后再使用。
  整個涂裝過程中,負責將罐內施工產生的有害氣體排出罐內的軸流風機要一直持續工作,保證罐內新鮮空氣流動。在每年6月至9月施工期間,要嚴格控制罐內作業時間。因該月份中午時間罐內溫度會急劇升高,油漆中的活性成分會揮發的很嚴重,導致罐內空氣含氧量劇減,有害物質增多。
  人員在該環境下施工會因出汗而大量脫水,油漆中的芳香類活性物質對人呼吸道及粘膜的傷害增大。所以在6月至9月施工期間內,如無搶工期要求,要盡量避免在正午時進行防腐施工,要在早晨或傍晚來利用涼爽的天氣條件進行內防施工。所有涂層都施工完畢后對整體進行檢查,使用涂膜測厚儀對涂膜厚度進行測量,測量符合設計要求后可進行腳手架、照明具的拆除。所有附屬品拆除完畢后清理罐底板的沙粒、垃圾對罐底板進行除銹和防腐施工,底板的防腐施工完畢檢查合格后,
儲罐的內防腐施工工作全部完成。
4、結論:
  大型立式鋼制儲罐內壁的防腐施工,其除銹、防腐部分與其他設備及管道的除銹、防腐工藝出入不大。只是在整個施工過程中對操作位置、照明、通風、安全有特有的要求,但無論如何要求,合理配置材料、設備,嚴格控制人員職責,才是大型立式鋼制儲罐內防腐施工的關鍵
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