大型鋼制儲罐倒裝法施工技術應用

任良敏+卓興弟+李寧

摘 要：文章以利比里亞實際工程為例，首先對工程進行簡單介紹，然后結(jié)合工程的實際情況，對其施工采用的鋼管支架手動葫蘆提升倒裝法進行分析，可為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：鋼管葫蘆支架倒裝法 單元板預制 罐體組裝

1.工程概述

1.1工程概況

本工程位于利比里亞首都蒙羅維亞布什羅德島LEC電廠內(nèi)，主要由4座儲罐組成，包括2座10，000m3重油罐，1座1000m3柴油罐及1座3000m3消防水罐。其中10000m3重油罐直徑30.5m，壁板高14.6m，罐頂高4.09m，共8層壁板，總高18.09m，罐體鋼板材質(zhì)為美標熱軋SA-283 Gr.C，凈質(zhì)量277t，罐體每層壁板厚度由下至上逐步變小。

1.2自然條件

本工程位于非抗震設計地區(qū)，年均降雨量約5000mm，有“非洲雨都”之稱。月平均風速為2m/s，為2級風，罐體設計抗風壓0.6kPa（風速31m/s，11級暴風）。

2.施工工藝簡述

鋼管支架手動葫蘆提升倒裝法施工，即在油罐內(nèi)壁周邊均勻設置豎立鋼管支架，并由上而下逐圈組焊壁板，通過懸掛在支架頂端的手動葫蘆來逐層整體提升已組裝好的罐頂和罐壁，直至完成底層壁板組裝，最終形成罐體。圖1為油罐施工布置圖。

3.鋼管葫蘆支架倒裝法施工技術要點

3.1單元板預制

單元板預制主要采用半自動切割機，輔以手工切割。切割下料精度的控制對最終成型質(zhì)量至關重要，應作為質(zhì)量主控項目之一。

（1）矩形板預制時，要保證切割機行走速度均勻平穩(wěn)。在切割作業(yè)前，應按設計的排板圖準確劃線，然后使用半自動切割機切割，坡口一次切割成型。每層罐壁留一張作為調(diào)整，保證下料后一圈壁板的累計誤差為±2mm。

（2）平面弧形單元板（底板和頂板）預制時，應按1∶1的尺寸制作切割軌道，然后對邊緣進行仿型切割，切割時其外緣半徑按圖紙計算半徑放大25mm ，邊緣板間對接焊縫間隙外部較內(nèi)部小3mm下料。

（3）壁板下料檢查合格后，須在卷板機上滾弧以組成罐壁。滾制前，壁板兩端各250mm±50mm范圍內(nèi)需先按照與罐壁曲率相同的弧度壓制成型后，方可滾制。卷制后與樣板間隙容許偏差見表1。

（4）預制好的單元板按照質(zhì)量標準要求進行檢查驗收，并做好記錄，合格后在板上編上號碼。

3.2罐體組裝及提升

（1）底板組裝

①罐底排板：罐底排板采用T字形，中幅板為搭接，邊緣板為對接，中幅板與環(huán)形邊緣板的之間為搭接。

②底板鋪設前，在基礎上表面畫出縱橫十字中心線。

③以中心點為圓心劃出環(huán)形邊緣板外緣組裝線，并根據(jù)排板圖劃出中心幅板安裝位置線后鋪設中心幅板。然后按順序向兩側(cè)安裝并點焊。

（2）儲罐拱頂組裝

①鋼管立柱用φ89×4鋼管制作，頂板胎具頂圈采用槽鋼[10制作，與底板相連的墊板使用鋼板δ=10mm（100×100），位于同一圓周內(nèi)的鋼管立柱間距不應大于5m。

②斜支撐用于保持立柱穩(wěn)定，安裝時由內(nèi)向外，每根立柱一般設置2根斜支撐，斜支撐用∠63×6角鋼，與地面呈60°布置。

③儲罐頂板由中心頂板和半瓜片板組成，焊縫為上、下對接及左、右搭接形式，內(nèi)部設有加強筋板及連接板將其連成整體。

（3）罐體壁板的安裝技術措施

①鋼管葫蘆支架與槽鋼漲圈功用簡述

儲罐傳統(tǒng)安裝方法一般搭設滿堂腳手架，自下而上逐層安裝，有較多的高空吊裝和焊接作業(yè)。為了解決上述背景技術的不足，我們設計了一種設置于儲罐內(nèi)側(cè)的槽鋼脹圈及鋼管葫蘆支架，用于儲罐自上而下倒裝組焊的提升裝置，將高空吊裝和焊接作業(yè)轉(zhuǎn)移到地面上來，有效解決傳統(tǒng)技術手段存在安全隱患和施工效率低的問題。

鋼管葫蘆支架由豎立在底板上的鋼管，保持鋼管穩(wěn)定的斜撐，以及掛在葫蘆頂端，另一端用來提升儲罐壁板的手拉葫蘆。

槽鋼漲圈由槽鋼，千斤頂及其座板，以及配套的固定環(huán)和吊耳組成。千斤頂伸長時槽鋼各分段沿軸線相互頂緊，并沿半徑方向均勻膨脹頂出。用于增加吊點區(qū)域壁板的剛度，同時用于調(diào)整壁板線形，便于罐體定位。

②鋼管葫蘆支架及槽鋼漲圈布置及操作要點

a.鋼管葫蘆支架安裝位置：安裝位置應在不影響機具設置的情況下，盡量靠近罐壁，一般取500mm左右為宜，沿同心圓圓周均勻布置30個，支架的安裝必須要保證在同一標高。

每圈罐壁鋼板下端設置脹圈組件，用于罐體的圓形保證和罐體的提升。脹圈用[25a槽鋼滾弧制成，兩端利用千斤頂形成張緊狀態(tài)。組件包括脹圈、固定環(huán)、吊耳、10噸液壓千斤頂。脹圈組件利用張緊槽鋼對罐壁的壓力、罐壁對張緊槽鋼的摩擦力、固定環(huán)。利用同心圓上均布的30個鋼管支架頂端的焊接手動葫蘆同時起吊脹圈吊耳，將力傳到脹圈及罐壁上，達到提升各層罐壁鋼板的目的。吊耳沿罐體圓周每3.2m間距設置一個，共30個，吊耳兩側(cè)35cm各設計一個固定環(huán)，共70個固定環(huán)。

為方便人員和機具的進出，底板畫線放樣之后，沿畫線圓周每5m設置一個壁板墊塊，墊塊用鋼板制作，高度400mm，墊塊與底板點焊，在其上表面畫出壁板安裝線，在畫線內(nèi)側(cè)點焊擋板。

b.倒裝起吊：首先安裝的是頂層壁板。在吊車的配合上，按照排板圖依次將壁板吊裝就位，一邊吊裝，一邊點焊縱縫（留出有安裝余量的兩道縱縫不點焊）。每層壁板全部吊裝并組對完成后，應在內(nèi)側(cè)沿焊縫自上而下，每50cm左右點焊防變形卡板，點焊牢固，對口間隙應符合設計要求。endprint