大型储罐液压提升工法

1、大型储罐液压提升工法徐好兵大型储罐倒装施工液压提升工法是在原有工艺基础上进行的提高和创新，在受力方式动力源，可靠性，经济性，劳动强度等方面有更进一步的发展。一、工法特点1、倒装法施工，改高处作业为地面作业。2、改顶升方式为提升方式，使受力由受压为受拉。3、机械机构改为液压机构，出力大，机构小。4、个别控制方式改为液压中央控制方式。5、运动部分改滑润为无润滑。6、改连续提升为步进提升，提升高度（理论上）不受限制。7、改刚性受力为球面自位式弯炬卸载机构。8、机械效率、体积重量、出力、安全等都较原施工方法提高。二、工艺原理1、倒装法原理大型圆柱型金属储罐主体由三部分组成：罐底、壁板。罐体的高度主要由

2、各节壁板组装而成。倒装法的程序是：罐底一-最上端壁板一一罐顶一-上层壁板一-提升一-依次各层壁板主体施工全部地面作业，不仅安全，工效高，而且节省了大吊车，脚手架等费用。罐体的每一带提升必须用胀圈，胀圈根据罐内径分为若干段，每段用千斤顶胀紧在罐壁上，并用筋板和龙门卡焊接在罐壁上来保证力的传递。提升机构通过提升胀圈，将罐顶及上层壁板提赳下两带板对好口，焊完再将胀圈落下，装到下层壁板上，重复工作，直至完成全部壁板施工。2、液压提升原理液压提升机构包括三部分：中央控制台，传输系统，提升机构。动力来自中央控制台。中央控制台包括液压系统和电气控制（原理图一、二）,其中由电机、油泵、油箱、电磁换向阀、溢流阀

3、等。高压油经软管传输到液压双作用油缸，通过换向阀实现油缸的上下往复运动，油缸的活塞上装有一个单向卡头（原理图三）,油缸的下面支架上装有一个单向卡头，活塞也为空心，在两卡头内及活塞中心穿一提升杆，提升杆拉动滑板，滑板托住胀圈。在活塞的往复运动中，由于上下卡头的单向作用，使滑板托往罐体沿支承架轨道式上升，实现倒装工艺要求，支承架有必要的高度、强度和刚度。三、适用范围该提升机构适用于金属圆柱形储罐的倒装法施工，容积自1000m3至20000m3的对接和搭接罐壁油罐类型分拱顶罐、浮顶罐和内浮顶罐，也可以是旧罐更新换底板和基础修整等，我公司首次在西安石油化工总厂完成10000m3拱顶罐的安装及柳园油库2

4、000m3油罐2台的同时顶升。倒装液压提升施工技术还可以用于大型钢结构，大型设备的提升及土建硅滑模的施工。四、施工程序液压提升机构倒装法施工，具体施工程序如下：五、操作要点大型油罐施工时液压整套装置放置于罐内，控制台放在中央，中小型罐几台距离较近时，控制台放在罐外，同时控制23台罐施工。提升架布置罐壁内侧，以便操作时方便指挥与控制。1、选提升架数量提升架单台额定力F=200KN,不同容积的储罐依提升支架的间距和单台支架的负荷选择。1.1 中小型储罐主要考虑罐的稳定性和受力变形。液压提升负荷一般都能满足。所以，依间距选择，如2000m3拱顶罐选68台，两相邻提升架间距为67.5m,单台荷重911

5、.7t1.2 大型储罐重量比较大，一般依负荷选择，同时考虑其稳定性及液压顶升机的不同步性选择。10000m3拱顶罐最大荷重210t,根据现场应用情况选1618台。当选14台时，间距2兀r/14（r罐半径）为6.4米，单台荷重工业5t,但考虑其间距稍大，胀圈变形不稳定，又由液压千斤顶在工件受力不均匀和不同步，选取6台较好。2、提升架的平面布置提升架一般应均匀布置在罐壁内侧，尽量靠进壁板（图四）以工作时不碰上面的包边角钢。安装时用线锤测量，支架安装要垂直平面，中央控制台置于罐中心，中小型罐可以放在罐外，由高压软管边接油缸的上下油孔，由于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，支架板靠

6、罐心的一边与底板焊接。支架上焊两根斜支承和一根边到中心的径向水平拉杆，使所有支架呈辐射形式连接在一起。这种布置方式可使所有支架形成封闭系统，充分保证提升系统的稳定性，上面布置方式，有时由于罐直径较大，水平拉杆可以省去，这样支架稳定性不太好，提升时支架向罐壁倾斜，安装时应注意。3、空载试验液压机及支架布置完毕，必须进行提升机试验，首先关闭泵站进出口单向阀进行单机运转，检查电机转向，液压油是否在满油标位置，溢流阀是否在额定调定压力。运转10min正常后，进行单机空载运转，检查油缸往复动作，升降是否一致以及升降顺序是否与控制开关升降顺序相同。如果不同，调整高压油管的连接方式，检查提升杆步进，上下卡头

7、是否可靠，提升杆滑板与导轨的运动是否顺利，有无扭卡现象。进行全面检查后，确认正常即可以开始工作。4、胀圈制作罐内胀圈主要是传递力，同时胀紧罐壁焊接环缝时减少变形，胀圈制作依罐壁内径分段制作，各段用千斤顶把胀圈胀紧在罐壁上。胀圈一般用梢钢制作，在滚床上滚过圆之后，割掉直头，再在平台上找正。胀圈工作状态，胀紧在罐壁上后，用传力挡板和龙门卡每隔一定距离焊接在罐壁上用以传力。一般10000m3罐胀圈分8段，用4个千斤顶，2000m3分3段用3个千斤顶。5、底板安装5.1 对验收合格的基础，按建北方向划出十字中心线，然后根据底板排版图进行放线，找出每块板的位置和下料尺寸，然后下料、底板防腐、铺设。铺设时

8、先铺边缘板，再铺中心位置的一块，然后依次铺设，铺设时保证底板的搭接宽度。5.2 底板焊接底板上由于焊缝布置较多，面积大，容易变形，必须制定好焊接顺序和焊接方法。首先点焊短焊缝，然后焊接。短焊缝焊接完毕，再隔条点焊和焊接长焊缝，这样逐条焊接。焊接时，每条焊缝从中心向两边焊接，同时分段退焊或跳焊。5.3 底板尺寸的测量、画线用盘尺测量底板半径，测量尺寸式中R一底板设计半径i设计坡度一底板与壁板、边缘板与中幅板之间的焊缝收缩量。一般纵向收缩为0.65min/m,测量好底板半径，然后画出底板圆周线，隔一定距离打上样冲眼，用油漆标明。6、顶层安装前沿画线圆周每500700设一垫块，垫块采用梢钢12.6,

9、长150mm左右，垫块与底板点焊，在其上表面画出壁板安装线，在画线内侧贴线点焊挡板。然后依排板图将顶层壁板吊装就位，一边吊装，后面点焊纵缝，最后留出一道纵缝不点焊。每条纵缝根据需要打上一根梢钢或两块弧形板焊接，先焊纵缝外侧，内侧清根后焊接，除活口以外的纵缝完后，拉尺测量壁板周长，孝虑焊接收缩量，割活口焊接。7、包边角钢及帽顶的安装及焊接顶层壁板安装完毕后，开始上包边角钢。同时应把胀圈及液压泵站放入罐内，包边角钢滚制后在平台上找正符合要求，安装包边角钢包边角钢接头与罐壁纵缝错开200mm包边角钢焊接用数对电焊工均匀分布并沿同一方向分段退焊。包边角钢焊完后测量符合要求开始安装帽顶，首先在罐中心搭一

10、个中心架为临时支承，然后吊装帽顶，中间用架杆支承或者中间制一个圆形支架都可以。在柳园2000m帽顶制作安装采取新方法（本公司首次使用），不必用架杆支承安装校正完毕以后，开始焊接，先焊内侧，后焊外侧从中心向外隔缝对称焊接。8、第二层壁板的安装及提升8.1 顶开架安装当第一带及帽顶安装完毕，即开始安装顶开架。单台10000m油罐，液压泵放在罐内中心，在上帽顶之前已放入罐内。提升架高度H=2.8米，第一带板高度一般8002米。所以帽顶上面需预留一个口或开一个500x500mm的口.以便安装顶开架.开过口后，把已安装上上下下卡头的支承架吊装就位，按上述2固定，由于一般第一带板过低如柳园2000m柴油罐

11、仅860mm无法拉斜支承，这时可以先不打斜支承即可以顶升，顶升一带板以后再重新固定。空载试验后即紧卡头，下面安装胀紧即可以开始提升。8.2 提升提升架、胀圈固定完毕后，检查上、下卡头是否在工作状态，空载试验泵合格后提升，用中央控制柜提升盘启动电机，轻换开头下降完，转换开头上升即完成一步提升，重复下降上升操作，由于一根进油管同时连接4-6台千斤顶，所以，油头和油尾的千斤顶上升或下降并不能保持同步，存在较大差别，要等最慢的一个上升或下降到位后再进行转程开头。在10000m3罐施工中，控制箱在罐中心，可以观察到油缸活塞的运动，如在柳园2X2000m3罐，控制箱放在两罐外，活塞的升降观测不到，这时可以

12、听溢流阀的声响或压力表的上升判断最后一个活塞是否到位而转换开关。同时罐内外要有专人保持联系和指挥，如有局部提升高差较大时，关闭其它油缸，单独提升局部油缸至平高时，在开始同时提升，这样反复提升，直至使被提升壁板下口高出下层壁板30mm左右。由于千斤顶的不同步性，当快要到对口间隙时，罐内专人关闭阀门，这样保证环缝间隙均匀都在30mm左右。当有一部位露出间隙时，罐内专人关闭阀门，这样保持环缝间隙均匀都在左右。当下层壁板将要露出来完时，每隔500mmfc右点焊挡板。提升完全后开始校口，校口分两组，从活口对称的地方分别向活口处校口。校口完毕即开始下降对口，松开下卡头，转换开关下降，到组对间隙关闭阀门，这

13、样逐个提升架调整，使上下壁板对接并保证环缝组对间隙均匀一致即开始点焊环缝。环缝焊完后，松上卡头，卸胀圈时用倒链拉位卸下，卸下后，再固定下一层壁板上，紧好上下卡头又开始提升下一带板，这样反复直至把整台罐安装完毕。8.3 卡头的松紧在顶升装置使用过程中，操作最多的上卡头的松紧，升完一带板，要松下卡头，当有个别松不动时，可以单独点开，然后再松。当活塞间隙小于环缝落不下来时，这时可以松开上卡头，上卡头如松不动，点降松开上卡头，使活塞上升，上升距离大于环缝间隙，但活塞也不能上升到头，留有30左右余量，此时，紧上上卡头，松开下卡头，如松不开可以点开，下卡头松过后点降对上环缝。在卸胀圈时，可以先松开胀圈，用

14、倒链向上稍提，使胀圈不作用在提升架上，再卸卡头即容易松开了，即反操作落胀圈。卡头再紧时，松卡螺母一定要紧到底，以免三个螺栓受力变形。有时候，由于操作不当，会出现某个卡头采用上述方法松不开，可以在拉杆下面置一个千斤顶向上顶，使之不受力卸开。如千斤顶有时也顶不动，需要打掉局部涨圈的挡板和龙门卡，使胀圈不受力，此时可以松开。总之，卡头的松紧一定按步骤操作，不要急，不要硬打松卡螺母，以保护设备的原则去操作。8.4 各层壁板及最后一带板的安装按照上述方法和步骤安装第三层及以后各层壁板，最后一带板的安装，当纵缝及环缝焊完后，逐个检查调整提升机，上面活塞高度要大于下面垫梢钢高度，垫12.6mm厚度为53mm

15、此时活塞伸出需6080mm如果不够，此时可以紧好下卡头，松开上卡头，点开使活塞伸出70mm拧紧上卡头，紧好下卡头，全部调整完毕，打开阀门，点开，垫除下面垫的梢钢，并磨除焊疤。然后松开下卡头，启动电机，使罐下落就位。考虑到顶升结束，油泵站及顶升从罐内巨出方便，最后一带板留出2-3米一块板不安装，等罐落下以后，泵站及顶升架从该处运出后再安装上去并不影响安装施工，当油站放在罐外情况，油管如果从罐底上过，也需留出一块以免下落时压住油管，罐落下后，里面所有东西拆除运出，小板块安装完以后，开始焊接环向角焊缝及剩余底板收缩缝。9、罐体试验9.1 底板真空试漏试漏前，清除罐内杂物和焊缝上的落皮及铁锈，采用真空

16、箱法，对全部底板焊接焊缝进行严密性试验，试验负压值不得低于53Kpa。对靠近壁板的焊缝无法真空试漏，则用磁粉或渗透探伤的方法进行试验。9.2 罐体充水试验罐体充水所检验的内容及方法现行国家标准(GBJ128-90)及行业标准有详细说明和规定，在此不再累述。10、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，据施工图纸和相应规定进行。焊接的一般要求和焊前准备工作达到要求，即可以开始焊接，具焊接顺序：罐底边缘板外缘300mm寸接焊缝焊接一罐底中幅板焊接一壁板纵缝焊接一包边角钢与壁板焊接一罐顶板焊接一顶板与包边角钢的焊接一顶部第二层壁板的纵缝隙焊接一环缝焊接一其余各层壁板的纵缝环缝焊接一罐

17、底与壁板的角环缝隙焊接一边缘板剩余对接焊缝焊接一罐底边缘板与中幅板之间的收缩缝焊接一罐底边缘板与中幅板之间的收缩缝焊接.各个顺序的焊接工艺参数和顺序步骤，根据实际情况制定合适的焊接参数的步骤。焊接检验：焊缝检验按国家或行业现行标准：GBJ128-90立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范，SYJ1016立式圆筒形钢制焊接油罐设计技术规定等。六、施工机具(10000m3)序号名称规格单位数量120t步进式液压提升机20tx16套12电焊机ZX400S台123真空泵2X叶片式r台14气压泉ST100台15空压机0.7Mpa/10m3台16手提砂轮机0100,0150台107烘干箱500c台18恒温箱

18、300c台19运输车10t台110汽车吊25tIn111滚床2000mm台1七、劳动力组织(10000m3)序号工种人数作业天数工日1挪工r15456752电焊工113405203起重工3401204气焊工自408015电工140406油工p4012017管理人员38其它24080八、质量安全控制按图纸要求及相应规范对储罐几何尺寸进行检查，其控制点:1)材料、设备的验收2)下料尺寸、半成品尺寸复验3)组装尺寸检验、坡口尺寸检测4)焊接质量检验5）罐体试验6）罐体几何尺寸检查安全控制点1）提升支架的稳定性检查2）上、下卡头可靠性检查3）胀圈及肋板焊接质量检查4）吊装、架子安全检查5）罐体试验严格按程序操作