大型立式貯罐液壓提升施工工法

大型立式貯罐液壓提升倒裝施工工法在大型立式貯罐施工中如何選擇合理的施工工藝方法，直接影響貯罐的建造質(zhì)量、工期、施工安全和施工成本。本工法針對慣用的正裝工藝和充氣頂升倒裝工藝的不足，開發(fā)了液壓提升倒裝新工藝，貯罐施工安全可靠、縮短工期、降低施工成本、改善施工環(huán)境。本工法不僅適用于大型立式園筒形貯罐施工，也適用于大型立式多邊形貯罐和鋼結(jié)構(gòu)的施工。本工法的技術(shù)已獲化工部科技進(jìn)步二等獎，并獲中國發(fā)明專利，專利號ZL93106576.3一．工藝原理和特點(diǎn)（一）工藝原理本工法工藝原理是利用液壓傳動進(jìn)行貯罐的提升倒裝。在正裝罐體最上一帶（二帶）和罐頂后，利用自鎖式液壓千斤頂和提升裝置逐帶進(jìn)行倒裝。提升過程中，通過液壓控制系統(tǒng)進(jìn)、回油使自鎖式液壓千斤頂往復(fù)運(yùn)動。提升桿在千斤頂進(jìn)油時(shí)完成上升移動，在千斤頂回油時(shí)被卡塊自鎖不下滑。通過液壓千斤進(jìn)、回油的不斷循環(huán)，使提升桿不斷上升，從而帶著罐體同步上升，直到每帶壁板的高度即可進(jìn)行組焊。第10帶(最上一帶)正裝一帶頂蓋開天窗第10帶(最上一帶)正裝一帶頂蓋開天窗或正裝兩帶第1帶(最下一帶)圖１液壓提升倒裝工藝原理示意圖（二）特點(diǎn)1．液壓傳動平穩(wěn)可靠、提升同步性可控性好。根據(jù)貯罐的不同容積及不同重量，可增減提升裝置的數(shù)量。2．無需象充氣頂升法對貯罐采取密封和穩(wěn)升措施，節(jié)約一次性密封材料消耗降低施工成本。無需密封措施使本工藝方法不僅適用立式園形貯罐施工，也適用立式多邊組貯罐和鋼結(jié)構(gòu)施工。3．每次提升到位時(shí)，壁板對接可調(diào)性好，錯(cuò)邊量則可較精確的控制，從而確保貯罐的焊接質(zhì)量。4．每帶壁板組裝采取預(yù)留缺口的無約束力圍板或散板組裝，減少了因約束圍板摩阻增加的提升負(fù)荷。同時(shí)也方便人、材料的進(jìn)出和罐內(nèi)外的施工聯(lián)絡(luò)。5．采用自鎖式液壓千斤頂提升。安全可靠，施工中途停升調(diào)整或現(xiàn)場突然停電，提升的貯罐在任意高度位置可自鎖，不會發(fā)生罐體下滑的安全事故，消除工人高度緊張的精神壓力，減輕勞動強(qiáng)度提高工作效率。6．液壓提升操作和監(jiān)控只需幾個(gè)人，減少了勞動力投入降低施工成本。7．施工中沒有充氣頂升倒裝工藝造成的鼓風(fēng)機(jī)噪聲和塵土，焊接煙霧可方便排除，大大改善施工環(huán)境，提高了勞動衛(wèi)生和文明施工水平。二．工藝程序（一）工藝程序要點(diǎn)1．鋪焊底板及邊緣板，同時(shí)予制罐頂蓋及壁板卷板；2．正裝最上兩帶壁板或最上一帶板（一帶板低于提升裝高度，封頂時(shí)需在頂板開天窗）；3．安裝罐頂蓋板，（加輔助中心柱）逐塊拼裝頂蓋板；4．安裝脹圈并在提升部位焊接卡板；5．安裝提升裝置并配裝液壓回路管道；6．液壓系統(tǒng)供油、排氣并予緊提升鉤頭；7．圍下一帶壁板，焊接外側(cè)立縫；8．供油提升１００ｍｍ左右，停升進(jìn)行各部檢查；9．供油提升隨時(shí)調(diào)整同步差，同步差控制在５０ｍｍ之內(nèi)；10．提升到位時(shí)調(diào)整對接間隙和錯(cuò)邊量，點(diǎn)焊并焊接環(huán)縫；11．落下提升鉤頭和脹圈，并安裝在下一帶板上；12．重復(fù)7—11工序；13．最下一帶壁板（即第１帶）與上罐體對接（預(yù)留一張板洞口撤去提升設(shè)備）后，焊接與底板的角縫。（三）施工網(wǎng)絡(luò)圖（見圖２）（四）施工總平面布置圖根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際條件，進(jìn)行平面布置。要求集中、方便、整潔。主要包括：預(yù)制平臺材料堆場、電焊機(jī)及焊接材料庫棚、材料進(jìn)出和起重機(jī)行走道路、現(xiàn)場用電、用水配置和現(xiàn)場辦公室和休息室等。10天10天②③④⑤⑥⑦⑧①⑨⑩⑩⑩2天8天15天7天45天水試驗(yàn)第九…一帶板提升焊接，第一帶板與底板角縫焊接。（附件安裝）提升裝置安裝頂蓋安裝第十帶板圍板焊接，裝中心支撐底板防腐敷設(shè)焊接V501罐基礎(chǔ)驗(yàn)收2天10天5天10天5天45天V601罐基礎(chǔ)驗(yàn)收底板防腐敷設(shè)焊接首圍板安裝中心支撐頂蓋安裝提升裝置安裝第九…一帶板提升焊接，第一帶板與底板角縫焊接。（附件安裝）圖2南京揚(yáng)子石化公司貯運(yùn)廠江邊罐區(qū)兩臺（V501、V601）20000m3施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖三．液壓提升倒裝工藝施工計(jì)算（一）最大提升荷載（Ｇｍａｘ）計(jì)算Ｇｍａｘ＝Ｋ（Ｇ頂＋Ｇ附＋Ｇ…Ｇn）Ｋ——摩阻系數(shù)Ｇ頂——罐頂蓋重量（ｔ）Ｇ附——附加施工荷載（ｔ）Ｇ…Ｇｎ——第２…ｎ帶壁板的重量（ｔ）（二）提升裝置數(shù)量計(jì)算Ｇｍａｘｎ＝────Ｐｎ——提升裝置組數(shù)Ｐ——千斤頂允許荷載（三）逐帶倒裝提升荷載計(jì)算（以10帶板貯罐為例）提升順序12345678帶板編號罐頂蓋10,98765432提升荷載G1G1+…+G8G1+…+G7G1+…+G6G1+…+G5G1+…+G4G1+…+G3G1+…+G2注：G1——G頂+G附加施工荷載+G10+G9四．提升裝置與液壓配管（一）提升裝置（見圖3）主要由立柱（含支撐）、提升鉤頭、提升桿及液壓千斤頂組成。每組提升裝置允許荷載小于１５ｔ，提升高度１８００ｍｍ（按常用板１６００ｍｍ設(shè)計(jì)）。（二）液壓配管（見圖3）主進(jìn)、回路管高壓膠管回路環(huán)管主進(jìn)、回路管高壓膠管回路環(huán)管1800提升桿液壓千斤頂立柱支撐桿提升鉤頭第10帶圖3提升裝置及液壓回路配管示意圖五．主要機(jī)具設(shè)備配備（以２００００ｍ3貯罐為例）序號設(shè)備名稱規(guī)格型號用途數(shù)量1行走式起重機(jī)１５～２５ｔ圍板及罐頂蓋吊裝裝12自行式火焰切割機(jī)機(jī)無級調(diào)速下料、坡口23卷板機(jī)２０００×３０ｍｍｍ卷壁板14焊機(jī)直流焊接125真空泵葉片式底板真空檢漏26倒鏈３～５ｔ收緊圍板67提升裝置立柱、鉤頭、提升升桿提升倒裝408液壓千斤頂穿心式１５噸提升倒裝409液壓控制臺1液壓系統(tǒng)110空壓機(jī)6～９ｍ3焊縫打磨2（1）11烘箱500℃焊條烘烤112恒溫箱300℃焊條恒溫保存1六．勞動組織勞動力配備（以20000m3貯罐為例）序號主要工種工作范圍人數(shù)（人）1電焊工焊接202氣焊工下料及割除輔助卡卡具43鉚工放樣下料圍板組裝裝204鉗工操作液壓控制臺及及維修25電工動力及照明配線16起重工吊裝87探傷工焊縫抽透28材料工進(jìn)料1施工管理人員序號專業(yè)工作范圍人數(shù)（人）1技術(shù)管理工藝交底、監(jiān)督實(shí)實(shí)施、推廣新技術(shù)、交工工資料12質(zhì)量管理工序及過程質(zhì)量檢檢查隨時(shí)消除質(zhì)量隱患13安全管理檢查監(jiān)督安全施工工防止機(jī)械人身事故1（三）管理措施１．執(zhí)行責(zé)任制和有關(guān)制度；２．執(zhí)行液壓提升工藝操作規(guī)程和安全規(guī)程；３．合理安排工序銜接和節(jié)點(diǎn)縮短工期；４．落實(shí)經(jīng)濟(jì)責(zé)任制，加強(qiáng)材料核算，合理使用手段用料。七．質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制（一）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)貯罐及幾何尺寸質(zhì)量按照GBJ128-90立式園筒形鋼制焊接油罐施工驗(yàn)收及規(guī)范執(zhí)行；（二）質(zhì)量控制措施１．制定質(zhì)量目標(biāo)一次合格率９８％以上；２．嚴(yán)格自檢、互檢、專檢制度隨時(shí)控制質(zhì)量偏差；３．開展ＱＣ小組活動，嚴(yán)格工藝紀(jì)律，加強(qiáng)工序控制。八．安全措施除嚴(yán)格執(zhí)行《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》外，還應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行如下要求：嚴(yán)格檢查罐內(nèi)液壓控制臺電纜和配電板是否可靠，絕對不允許絕緣不良和未加護(hù)管的電源直接引入罐內(nèi)，并要良好接地；嚴(yán)格執(zhí)行提升的予緊工序，檢查所有提升鉤頭受力情況，發(fā)現(xiàn)損壞失效的千斤頂自鎖卡塊及時(shí)予以更換；提升時(shí)要嚴(yán)格進(jìn)行同步性觀察，不得超偏差提升；調(diào)整千斤頂松卡裝置必須使用可靠的工作梯，不得攀高操作；不得砸壓油路軟管，罐內(nèi)要設(shè)置足夠可靠的滅火器材。九．效益分析（一）經(jīng)濟(jì)效益液壓提升倒裝與國內(nèi)普遍使用充氣頂升倒裝比較（以20000ｍ3貯罐為例）按可比項(xiàng),單消耗部分可節(jié)約24000元/臺。（二）社會效益１．工期效益由于液壓提升倒裝工藝施工速度快，比工期定額減少６０－８０％，大大縮短了工期，使建設(shè)單位早日投入使用，充分發(fā)揮了國家的投資效益。２.安全效益由于液壓提升倒裝工藝安全可靠，勞動強(qiáng)度低、施工噪聲低、施工環(huán)境改善，所以有利于提高工人的勞動效率，有利于促進(jìn)工人身心健康。克服了充氣頂升工藝潛在的不安全因素，避免了跌罐等惡性事故發(fā)生。經(jīng)濟(jì)效益比較（按可比項(xiàng)）充氣頂升法液壓提升法設(shè)備費(fèi)一次投入按50次次周轉(zhuǎn)，每次使用費(fèi)20000元一次投入按50次次周轉(zhuǎn)，每次使用費(fèi)30000元消耗材料費(fèi)密封用膠板，每臺臺罐消耗2000元液壓油泄漏補(bǔ)充及及接頭墊,每臺罐消耗5000元人工費(fèi)每臺罐提升10次次，每次頂升升用２小時(shí)，監(jiān)控密封封需20人，合計(jì)400工時(shí)人工費(fèi)費(fèi)5600元同樣提升10次，每每次用0.55小時(shí)，監(jiān)控控只需６人，合計(jì)30工時(shí)人工費(fèi)4200元合計(jì)２７６００元３９２０元效益每臺罐節(jié)?。玻玻常叮福霸こ虒?shí)例我公司自１９９２年實(shí)施本工法以來，共施工2000-20000ｍ3大型貯罐３５臺，均以安全可靠、質(zhì)量優(yōu)良、縮短工期的良好信譽(yù)受到建設(shè)單位的肯定。僅以某公司寅運(yùn)廠２臺２００００ｍ3石腦油貯罐施工（９２．１０）為例，工程質(zhì)量優(yōu)良、比合同工期還提前一個(gè)月完成，充分顯示本工法的優(yōu)越性。我公司采用液壓提升倒裝工藝施工的貯罐工程一覽表序號單位貯罐(m3)數(shù)量施工時(shí)間12000021992.1022000011993.0431000021993.084