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20000m3橡膠膜密封干式氣柜
液壓提升倒裝施工工藝及質量控制
摘 要 本文簡要介紹20000m3橡膠膜密封干式氣柜液壓提升倒裝施工技術的工藝流程及施工技術要點,并對液壓提升裝置的組成、安裝和技術參數進行了說明。該技術的應用拓展了倒裝施工工藝的應用范圍 , 為今后此類項目的施工提供了成功的經驗。在提升過程中 , 通過采取一系列技術措施 , 保證了20000m3 橡膠膜密封干式氣柜的平穩(wěn)安全施工和質量保證。
關鍵詞 氣柜 安裝 液壓提升 質量控制 應用
一、緒論
XXXXXXXXX有限公司20000m3橡膠膜密封干式氣柜根據氣柜柜體結構和以
2、往施工經驗,會同公司領導和技術工人研究論證,確定采用液壓提升倒裝施工技術。該氣柜總耗鋼量560t,主要由柜體、活塞組件、密封裝置、氣體放散裝置、調平裝置等構成。柜體底板由厚4.5mm中幅板及厚6mm邊緣板組成,柜頂由拱頂梁及厚4mm頂板組成,柜體壁板共19段,幅寬1500mm,第1、19節(jié)板厚為6mm,第2~18節(jié)板厚為4.5mm,壁板采用對接形式組焊。柜體由均布于壁板外側的18根立柱(200mm200mm的H型鋼)支撐。氣柜主要技術參數見表1。
表1
項 目
參 數
公稱容積m3
20000
柜體直徑mm
34377
柜體高度mm
33900
活塞行程
3、mm
22500
工作壓力kPa
3.5~4
二、施工方案的確定
1.倒裝法施工的工藝特點
倒裝施工工藝較正裝法施工具有施工效率高、勞動強度低、無高空作業(yè)、安全可靠、無需大型吊裝設備等優(yōu)點,可大大縮短施工周期,降低工程成本,經濟效益十分顯著。因此倒裝工藝在儲罐施工過程中得到了越來越廣泛的應用。液壓提升技術用于倒裝施工,因具有平穩(wěn)、速度快、安全性好、易于控制等特點,其研究和應用得到了更為廣泛的重視。通過公司技術負責人和實際操作的技術工人充分論證,確定本項工程采用液壓提升倒裝施工技術。
2.施工技術措施
(1)本項目柜體為薄板結構,活塞在柜體內作上下運動,對柜壁的圓度和垂直度要求較
4、高,控制組焊變形是技術關鍵之一。采用倒裝法施工可有效利用漲圈控制柜體的幾何尺寸,且漲圈的剛性越好,柜體的成型質量越高。本項工程采用的漲圈由28#槽鋼煨制,漲圈間隔1m進行立筋加強。
(2)氣柜的總高33900mm,直徑34377mm,且柜頂為梁型拱頂,柜體的重心較高。為保證提升過程的安全可靠性,防止柜體出現偏移或傾斜,施工時液壓提升裝置要與底板進行定位固定。
(3)由于柜體壁板較薄,考慮到提升過程中壁板承重時的強度問題,因此柜體支撐立柱隨壁板一同安裝。另外在第10節(jié)壁板以下間隔3m在壁板內側點焊角鋼758加強,每起升兩節(jié)板將上一層角鋼拆下用于下一層。
(4)柜內設施安裝前,在底層壁板上預
5、留6m1.5m的材料進出口,待活塞組件和橡膠膜等安裝完工后封閉。
3.倒裝法施工工藝流程
柜基礎復驗→氣柜底板鋪設→柜底支承板焊接→活塞底板、中幅板鋪設→安裝第一節(jié)壁板→氣柜拱頂安裝→液壓提升裝置就位→提升、組焊2~17節(jié)壁板及柜外立柱安裝→封大圈預留進料口→拆除液壓提升裝置→活塞總成及附件安裝→內防腐→活塞調平裝置安裝→氣體放散裝置安裝→橡膠膜密封裝置安裝→活塞支承安裝→活塞升降及密封試驗→外防腐→竣工。
圖1
1.外立柱;2.漲圈;3.柜壁板;4.液壓頂升裝置;5.斜拉固定
三、液壓提升裝置
1.液壓提升裝置的組成
液壓提升
6、裝置主要由以下幾部分組成:
(1)BY160型液壓提升機——由SQD-160-100s.f松卡式千斤頂、提升架和提升桿(¢32圓鋼)組成。
(2)液壓控制系統(tǒng)——由液壓控制柜、高壓膠管總成和液壓系統(tǒng)配件組成。
(3)脹圈和必要的配件(自制)。
2.液壓提升裝置的主要技術參數
見表2
表2 液壓提升裝置的主要技術參數
項目
參數
額定壓力/kN
160
最大提升高度/mm
2000
四、頂升施工技術要點
1.液壓頂升立柱數量的配置原則
液壓頂升數量的確定,應綜合考慮柜體重量和相鄰吊點間距兩個因素,可按以下公式確定:
(1)按柜體重量確定
n≥K(Q壁+Q頂+
7、Q附+Q漲)/F
式中 n—液壓千斤頂的數量
K—系統(tǒng)安全系數考慮到因油缸同步問題而產生的各吊點間受力不均及摩擦阻力
等因素的影響,取K=1.5
Q壁—柜壁總重量/N
Q頂—柜頂重量/N
Q附—柜體附件總重量/N
Q漲—漲圈重量/N
F—液頂升的額定提升力/N
(2)按相鄰吊點間距確定
n≥πD/S
式中 n—液壓頂升的數量
D—柜體直徑/m
S—液壓頂升立柱間距,取3~4m
由于本項工程柜體為薄壁結構,相鄰吊點間跨度不宜過大,否則柜壁會產生局部變形。參照以往儲罐倒裝施工的經驗,確定液壓頂升間距為3~4m。根據兩式的計算結果,N選其中的較大值并圓整為≥4的偶數,
8、以便分組平衡控制。本項目施工中選用液壓頂升36套。
2.提升裝置的安裝
液壓提升裝置的安裝如圖1所示。
(1)提升裝置的安裝應保證在氣柜內對稱均布, 液壓頂升與柜底間的垂直度偏差不大于10mm,與漲圈的間距保持20~30mm。
(2)為防止液壓頂升提升作業(yè)時產生移位,其底座采用楔鐵固定,并將每個千斤頂用兩個斜與底板固定。
五、安裝步驟及其注意事項
在總體安裝上更是注意垂直度的控制、橢圓度的控制、T圍欄的變形及間隙的控制。以下為安裝步驟及其注意事項:
a.氣柜基礎驗收合格后鋪設氣柜底板。氣柜底板之間搭接不宜過大,應在20—30mm之間。為防止變形,焊接時采用多名焊工對稱、分步退焊焊
9、接。同時用木錘不斷地對焊縫進行錘擊,以消除應力。
b.氣柜立柱安裝分5段進行。在壁板到一定高度時從上向下分段安裝,每安裝一段立柱時,都要經緯儀、線錘配合測量立柱的周向和徑向的垂直度,然后進行固定。
c.壁板安裝時,要控制好壁板的周長和對口間隙,這對壁板的幾何尺寸和焊接成型都很關鍵。安裝完1圈板應進行整體尺寸檢查,調正后進行點固焊接。
d.由于壁板的板厚為4~6mm,所以壁板焊接時,對焊接變形嚴加控制。焊接順序為先內側、后外側,先立縫、后環(huán)縫。焊接環(huán)縫時,先檢查壁板與角鋼圈是否點固牢固(角鋼圈距環(huán)縫lOOmm,焊接時的作用相當于膨脹圈),內側焊接兩層,外側焊接一層。防止柜壁出現內陷。
e
10、.氣柜活塞底板在氣柜底板焊接完成、檢查合格后進行鋪設焊接,按與氣柜底板相同的方式進行焊接變形的控制。
f.T圍欄架臺、活塞圍欄、T形圍欄、密封件安裝完成后,將橡膠膜包裝整體吊進柜內,再封閉預留口。
g.柜內所有焊接、防腐及清掃工作完成后再進行橡膠膜安裝。橡膠膜安裝時,特別注意用力均勻,輕拿輕放,以免對橡膠膜造成損傷。
h.在附件安裝的同時,氣柜的防腐工作同時進行,以保證安裝進度滿足用戶的需要。
安裝上注意事項其實在驗收中也是要特別注意的。首先焊接上注意底板的焊接變形、應力的消除,保證邊緣板焊接及大角焊的平整度。壁板焊接注意橢圓度和垂直度,同樣在焊接變形上也是要特別注意的。附件的安裝主要
11、是注意密封件的安裝,特別是密封面的煨制,其橢圓度及螺栓孔要求非常嚴格,否則密封效果不好達不到要求,橡膠密封膜安裝不上。在活塞安裝上特別注意其平穩(wěn)性,注意其配重計算及配重的平均分布。
六、各關鍵質量控制點
20O00m3橡膠膜密封干式氣柜施工質量的好壞對氣柜的交付投用至關重要。施工過程以IS09002質量管理模式和質量管理體系文件要求進行質量控制,確定關鍵過程點,嚴守工藝紀律,加強自檢、互檢和專檢力度。
1.氣柜底板、活塞底板及柜壁板安裝的質量控制
20O00m3橡膠膜密封氣柜安裝的關鍵部位是氣柜底板、活塞底板及柜壁11.375m以下部分的安裝。由于采用的壁板為4—6mm薄板,易變形,質
12、量控制要點放在平整度、焊接變形應力、嚴密性檢測、邊緣板的焊接、大角焊接方面的控制上。焊接完成后應對焊縫進行抽真空試驗,著色檢驗及煤油試漏試驗,以保證焊縫的質量,達到氣柜在使用時不發(fā)生氣體泄漏的目的。
2.氣柜立柱安裝的質量控制
氣柜立柱總高度在28.5m,安裝過程分段進行。這就需要對立柱的垂直度嚴格控制,保證不能出現向任何一方的傾斜,否則,將會嚴重影響氣柜整體的安裝質量。
3.橡膠膜密封件安裝的質量控制
安裝過程中,特別值得注意的是密封件的安裝。密封面由角鋼面、槽鋼面、橡膠膜、密封膩子與壓板通過近7000個螺栓連接組成,由于密封膜孔在生產廠家已完成,所以要求密封減壓板的主要尺寸誤差分區(qū)
13、消化,以保證安裝質量。在角鋼面、槽鋼面的煨制過程中嚴格控制其橢圓度,保證平滑,確保密封。
4.氣柜內外壁防腐的質量控制
由于氣柜回收的氣體比較復雜,含有許多腐蝕性物質,特別是H2S腐蝕尤為嚴重。因此,嚴格控制氣柜內外壁防腐質量非常重要。噴砂除銹、涂刷底漆和面漆都要嚴格把關、嚴格檢查,只有在報檢合格后,方能進入下一道工序。
5.活塞氣密升降試驗及配重鐵調整質量控制
在施工活塞砼壩前,要對氣柜活塞的配重加以計算,根據設計要求,計算氣柜活塞砼壩的混凝土高度,以此保證氣柜的操作壓力及氣柜活塞的升降速度。安裝全部完成后,對氣柜活塞進行多次快速升降試驗,通過對配重鐵的調整,確認其無卡阻、平穩(wěn)、水平
14、以及上下通暢。最后進行7d氣密性試驗,通過計算確定氣柜氣密性是否符合要求,從而保證氣柜的質量。
七、結束語
液壓提升倒裝施工技術在20000m3橡膠膜密封干式氣柜建設中的成功應用,拓展了倒裝施工技術的應用范圍,為今后施工此類項目提供了成功的經驗。但對薄壁型儲罐在施工過程中的焊接變形和倒升過程中的強度問題也需要不斷地進行修改,以達到最優(yōu)的效果。
參考資料:
1.BY160型液壓提升機使用說明
2.XXXXXXXXCC有限公司20000m3橡膠膜密封干式氣柜施工圖紙
3.劉洪武,曹明忠,張維俊,1萬m3橡膠膜密封干式氣柜液壓提升倒裝施工工藝 《石油工程建設》2002年第3期
專心---專注---專業(yè)