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大型储罐倒装施工液压提升工法大型储罐倒装施工液压提升工法是一种先进的施工技术,广泛应用于石油化工、能源等领域的大容量储罐建设。该工法通过液压提升设备和专用工装,将储罐的罐壁逐圈从底部向上组装并提升,最终完成整个罐体的安装。与传统正装法相比,倒装施工具有安全性高、施工效率高、占用场地小等显著优势。
该工法的核心在于液压提升系统,其具备精确控制、同步提升的能力,确保施工过程平稳可靠。此外,由于大部分作业在地面完成,减少了高空作业量,显著提高了施工安全性和质量。同时,该方法对场地要求较低,适合复杂环境下的储罐建设。液压提升工法已在国内外多个大型工程项目中成功应用,成为现代储罐施工的重要技术之一。
平面布置 提升支架应均匀布置在罐壁内侧,尽量靠近壁板,以减少支架的弯矩。中央控制台 置于罐中心,由高压橡胶软管连接各油缸的上下抽孔。支架的稳定性影响整个罐体提升 的稳定,必须平稳垂直固定,并用两根斜支承和一根连到中心的径向水平拉杆,使所有 支架呈辐形连接。这种布置方式即可使单个支架有足够的刚度,又使所有支架形成封闭 系统,充分保证提升系统的稳定性。使用时逐个进行空载试验,检查抽缸往复动作,提 升杆步进,上、下卡头是否可靠,提升杆与滑板的运动,以及中央控制台和抽管是否正 常工作。 3.胀回制作 胀圈是倒装法必不可少的措施,依罐壁内径分段制作,各段用螺栓连接成几大段, 大段间用千斤顶把胀回胀紧在罐壁上。一般2000m3罐可预制6段,用3个千斤顶;10000m3 罐可预制12大段,用6个千斤顶。胀圈截面取方形,依受力情况计算。胀紧后用传力 筋板分段把胀圈焊在罐壁上,其部位最好在提升架的位置。 4.底板的安装 (1)根据各罐安装的顺序,底板安装前,应对其下表面进行防腐(搭接范围内空 出)。底板铺设前,应在验收合格的基础上画出十字中心线,当土建标注的中心偏差较 大时(但在允许范围之内),应调整到最小。底板铺设应根据加工制作提供的配板图, 由罐底中心向四周顺序进行。首先铺设位于中心位置的一块,其位置要准确,不应有纵 横轴线旋转误差,中心轴的水平误差一般不应大于2mm.中心底板铺好后,将基础上表面 的十字中心线。反至底板表面,找出中心,并作出明显标志。对没有弓形边板的底板, 中幅板应搭在弓形边板的上部。铺板时,应保证设计要求的搭接宽度,搭接处两板之间 的最大间隙不应大于1mm,在三层底板重叠处,应将上层底板切角或打磨。在铺板过程 中,先将板端短缝点焊。 (2)底板的焊接。 焊接应从底板中心开始。先焊短缝,再隔条点焊长缝,然后焊接。 无论是焊接短缝还是长缝,均采用分段退焊的方法,焊工均匀分布,同时施焊。 (3)底板尺寸的测量,画线和余量切割。 拉尺测量底板半径,测量尺寸按下式确定
Rm=R√1+i²+△
式中R一一底板设计半径; i一设计坡度(%); △一一底板与壁板之间的焊接收缩量和边缘板与中幅扳之间的焊缝收缩量, 般,纵向收缩为0.65mm/m。测量底板周长的同时,画出底板圆周线,并将余量切除 5.顶层壁板安装 壁板安装前应在底板上面画出壁板安装位置线,沿画线园周每500~700mm设一垫 块。垫块采用槽钢[12.6,长150mm左右:垫块与底板点焊,在其上表面画出壁板安装 线,在画线两侧点焊挡板。倒装法施工,首先安装顶层壁板,在吊车的配合下,按照排 板依次将壁板吊装就位,一边吊装,一边点焊纵缝(留出有安装余量的一道纵缝不点焊) 对口间隙应符合设计要求。待该层壁板全部吊装组对完成以后,在内侧沿焊缝自上而下: 每500mm左右点焊一块弧型板。错边量应满足要求。壁板纵缝先焊外侧,内侧清根后施 焊,除活口以外的其他纵缝全部焊完后,应拉尺测量壁板周长。周长的实际尺寸应该是 理论尺寸加最后活口焊接收缩量,加顶部包边角钢焊接收缩量和下部环缝焊接收缩量 6.第二层壁板的安装及提升 顶层壁板和顶板安装之后,即可安装第二层壁板。方法同顶层壁板、并留出一道活 口不焊,在第二层壁板吊袋的同时,在罐内组对和安装账圈。按照5.2的要求,调整提 升设备,然后提升。提升时,用中央控制台按扭盘按上升扭,完成一步提升,:再按下 降扭,使油缸活塞复位。第二步提升同第一步操作。在提升高度差较大时,关闭其它油 缸,单独提升局部较低部位的油缸,至平高时停止提升。一步步提升直至使顶层壁板高 出下层壁板30~50mm,在下层壁板外侧,错升点焊限位挡板,使上下层壁板对接。为了 保证对口间隙均匀一致,在环缝之间加垫板,垫板应与设计要求的对口间隙相同。当上 下壁板不等厚时,应保证内侧平齐。用提升机构调整环缝间隙,其方法是依间隙大小, 逐个支架进行调整。调整时关闭油泵,释放下卡头,手动拧开油缸下回路阀门,油缸在 重力下向下移动,并及时关闭。反复调节,直至符合要求。环缝组对时,应在内侧每500mm 左右点焊一块矩形板,以防止环缝的焊接变形,纵缝内自上而下,每500mm左右点焊 弧形板。第二层板安装后,将胀圈落下与底部连接,方法与顶层壁板相同。纵缝和环缝 焊完后,应按设计要求对壁板的几何尺寸和焊缝质量进行检验。 7.其余各层壁板的安装 检验合格后,按照上述方法和步骤安装第三层,第四层壁板,直至最后一层壁板的 安装结束。最后一层壁板的纵缝及上部环缝焊接后,将胀圈落下与底部连接,开启提升
机,使罐升高160~200mm,拆除垫块新世界工程施工组织设计,在底层壁板安装线内外设挡板,使壁板就位。底 层壁板与底板的环向内外角焊缝,由数名焊工均匀对称分布于罐内外,采用分段退焊法 沿同一方向同时施焊。 8.罐体试验 (1)底板的真空试漏 试漏前,应清除罐内杂物和焊缝上的药皮及铁锈,采用真空法,对全部底板焊缝进 行试漏,真空度不应低于300mm汞柱。对靠近壁板的焊缝(此处无法真空试漏),则用 磁粉探伤或渗透探伤的方法进行试验。 (2)罐体充水试验,浮盘升降试验、基础沉降观测罐体充水试验前,应将下部各 开孔暂时封闭,将罐顶透光孔打开,向槽内充水,充水至最高操作液位后,稳压48小 时。检查和记录罐体沉降量,检查纵缝和环缝有无渗瞩,检查浮盘升降情况和密封性能 在充水过程中,水温不应低于5℃,当水温低于5℃时,应采取加温措施。 (3)罐壁罐顶的严密性试验,强度试验和稳定性试验 按国家或行业现行标准的有关规定执行。 9.罐体焊接工艺及焊缝检验 储罐的焊接技术要求和焊接质量检验,按施工图纸和有关规定进行。为保证贮罐的 焊接质量,达到设计对焊接质量的要求,开工前,除对焊工进行培训和考试外,尚须根 据储罐的材质、厚度、焊接材料、接头形式以及焊接设备制走焊接工艺评定,确定最佳 的焊接工艺参数。根据施焊位置、板厚、坡口形式及焊接材料等选择相应的焊接工艺参 数,对电流,电压和焊接速度加以控制,从而获得良好的焊接质量。焊接前检查组装质 量。消除坡口面及坡口两侧20mm范围内的铁锈、水分和油污、并充分干燥。走位焊及 工卡具的焊接,应与正式焊接相同。焊接程序为: (1)罐底中幅板焊接,先短横缝,后长纵缝; (2)罐底边缘板外缘300mm对接焊缝焊接: (3)壁板的纵缝焊接; (4)包边角钢与壁板焊接,顶圈环缝焊接; (5)罐顶板焊接; (6)罐顶板与包边角钢间的环缝焊接: (7)顶部第二层壁板的纵缝焊接: (8)两层壁板间环缝焊接:
按现行有关标准对储罐几何形状尺寸进行检查,对焊缝进行外观和无损检验。质量 控制点如下: (1)下料尺寸复验或半成品尺寸复验; (2)组装尺寸检测,坡口尺寸检测; (3)焊接质量检验:
(4)罐体试验,重点检查底板真空试漏,充水试验,罐顶严密试验和强度试验等。 安全控制点如下: (1)提升支架的稳定性检验; (2)上、下卡头可靠性检查; (3)胀回及筋板焊接质量检查; (4)罐体试验时严格按程序操作。 九、技术经济效果分析 与机械顶升相比,节电68%,减轻自重80%,机械效率提高80%,制造成本降低 51%,提升速度提高20%。降低成本15%,人工费节约10%,施工期比工期定额减少 75%。施工安全,稳走性好,工作中设备无噪声,集中液压控制便于操作。 十、工程应用 1993年在北京乙烯工程东方化工厂罐区四台10000m3常压内浮顶罐的施工中,使用 16台液压提升支架。第一次提升,用时3小时。由于操作逐渐熟练,以后各节约在1 小时左右。完成第九节(最后一节)提升,总提升总量200t,操作油压13MPa,比额定 油压20MP.低,提升能力储备35%。提升工期仅20几天。此后又连续完成三台1万立 方米罐的施工。