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大型儲罐罐體安裝集中控制液壓提升倒裝法

作者:不鏽鋼儲罐 時間:2018-01-23 13:57
集中控制液壓提升倒裝法進行不鏽鋼儲罐安裝 信息摘要:

立式圓筒形鋼制焊接儲罐安裝流程

集中控制液壓提升倒裝法

不鏽鋼白酒罐

1. 安裝方法

本不鏽鋼貯罐采用集中控制液壓提升倒裝法進行罐體安裝。具體如下:

(1) 提升系統結構

液壓提升系統由液壓站、油路管線、提升系統三部分組成,如圖所示。

a.液壓站

液壓站主要由電動機、液壓泵、油槽、電磁控制閥等組成。

液壓站通過液壓泵提供動力液壓油,通過電磁控制閥的調控來實現提升系統的升降。液壓站體積小,結構簡單,易于操作,并且可靠性強,維護、維修方便。

b.油路管線

油路管線采用的是多段高壓軟管,在使用時根據提升系統的多少增減和組合,管線連接簡單、靈活,使用維護方便。

c.提升系統

提升系統由提升架、液壓千斤頂、上下卡頭三部分組成,系統總高為4000㎜(見圖4、圖5)。

提升架結構由兩根[16槽鋼構成;千斤頂為穿心式雙作用液壓千斤頂,單台千斤頂額定載荷16T,步進行程為100mm;上下卡頭為穿心自鎖式卡頭。系統整體結構簡單,幾何尺寸小,重量輕,安全可靠。

(2)工作原理

a.液壓站由2個液壓泵提供動力液壓油,經油路管線進入液壓千斤頂下油嘴,液壓千斤頂頂升帶動提升杆、滑動托架頂升背杠,罐體提升(此過程提升系統的上卡頭鎖死,下卡頭松開);

b.液壓千斤頂完成一個步進行程(100mm)後,電磁閥換向,液壓油經管路系統進入液壓千斤頂上油嘴,液壓千斤頂反向動作(此時上卡頭自動松開,下卡頭自動鎖死,提升杆、滑動托架以及罐體靜止);

c.液壓千斤頂複位後,電磁換向閥換向,重複以上過程,反複循環直至完成整個提升過程。

(3)  液壓提升機的技術性能

表4  松卡式液壓提升機技術參數 

額定

提升力

額定

油管

液壓

行程

提升杆

直徑

下滑量

油缸

形式

外形尺寸

最大提

升高度

160KN

20MPa

100mm

32mm

<3mm

雙作用

260×240×3900

2600

(4)  液壓控制櫃的選用

表5  BY型液壓控制櫃技術參數

 

BY—36型

BY—60型

額定壓力MPa

20

20

額定流量L/min

36

60

電機功率Kw

15

22

油泵排量ml/r

25

63

外形尺寸mm

1100×831×1060(1200)

1330×950×1100(1260)

質量kg

450

640

出油嘴螺紋

M33×1.5

M33×1.5

回油嘴螺紋

M33×1.5

M33×1.5

按照上表液壓控制櫃産品說明書的規定,30000m3選用BY-60型液壓控制櫃的動力站。

(5) 提升系統的設置

 a.30000M3罐體最大提升荷載:

  Pmax= (Q1+Q2)K

  式中:K—摩阻系數,取K=1.15

Q1—罐體最後提升荷載4900KN

Q2—脹圈、龍門闆等附加荷載98 KN

Q1=第十一圈~第二圈壁闆+加強環+包邊槽鋼+網殼+蒙皮+罐頂附件+頂部過道和欄杆+加強圈+其它=500000kg

Q2≈10000kg

∴Pmax=(500000+10000)×1.15×9.8/1000= 5747.7 KN

b. 液壓提升機數量的确定

n>Pmax/Q

式中:n—液壓提升機數量(圓整後取雙數)

  Q—液壓千斤頂額定承載力160KN

∴n=5747.7/160=35.92個  取n=40個

c. 液壓提升機間距确定

為滿足罐壁提升起重時,不産生失穩變形及脹圈剛度的需要:b≤4~5.5m

∴D∏/n=44×3.1416/40=3.4m

∴3.4<b,符合要求

(6)  組裝注意事項

在罐頂蒙皮鋪設完焊接前,根據現場的實際情況,安裝液壓頂升機。最底層壁闆需留一張闆縱縫不焊,待環縫組對後在此開大門,撤出倒裝機具、運入并安裝内浮盤後封閉大門并焊接。

2 罐底組裝

基礎驗收合格後,在基礎上确定不鏽鋼貯罐的0º,90º,180°,270°的位置,作為罐底鋪設的基準線。以基礎中心和四個方位标記為基準,畫十字中心線,并确定基準線做出永久标記。劃出底闆外圓周線,考慮焊接收縮量,底闆外圓直徑比設計直徑放大 40mm。

具體施工工序:施工準備→罐底放線→罐底邊緣闆鋪設、組對→中幅闆墊闆鋪設→中心線走廊闆鋪設→兩側走廊闆鋪設點焊→大角縫組對→收縮縫及剩餘罐底焊縫組對。

底闆鋪設前,其下表面應塗刷防腐塗料,每塊底闆邊緣 50mm 内刷可焊漆。

(1)邊緣闆鋪設:

a. 邊緣闆鋪設時,按 0°→90°、0°→270°、180°→90°、180°→270°的方位進行定位鋪設,以确保鋪闆位置的準确性。鋪設時,必須保證組對間隙内大外小的特點,邊鋪設邊用組合卡具固定。

b. 邊緣闆采用對接形式,在後一塊邊緣闆鋪設前,要在前一塊邊緣闆坡口處點焊墊闆,邊緣闆之間不點焊,隻用臨時卡具固定。坡口型式,根據收縮系數及施工便利,選用外大内小的外坡口型式。對口尺寸及坡口形式如下:

c.弓形邊緣闆的焊接應先焊外側 300mm,焊道焊完後,按圖紙要求進行射線檢測,合格後将焊道壁闆位置磨平。 邊緣闆剩餘焊縫以及中幅闆與邊緣闆連接的焊縫,應在罐壁施工完畢,罐底與罐壁大角縫施焊(不允許一次焊接成型,至少兩遍成形。)結束後,再進行焊接。焊接時應先焊邊緣闆對接縫,然後焊收縮縫,收縮縫的初層焊接應由數對焊工均布,沿同一方向跳焊或退焊,以減少應力集中。

(2)中幅闆安裝

a. 先在罐基礎上标記出所有墊闆的位置,将墊闆鋪設到罐底後在進行鋪闆。

b.鋪設中心定位闆即水平中心線所在的1#、2#闆,如下圖:

b.鋪設中心定位闆後,将上下兩側的1#、3#、4#闆進行鋪設,再按照從中心向左右兩側的方向進行鋪設。同理進行其他部分鋪設。

c.中幅闆邊組對邊點焊,點焊時中幅闆要與墊闆緊貼,間隙控制在 1mm 以下;點焊方式采用隔 200mm焊10mm 的方法進行。

3.蒙皮安裝

按罐頂方位圖,從罐基礎上的軸線标記處引至網殼錐闆上,校核正确後分出45°軸線。

蒙皮闆按照如下施工順序進行鋪闆:先中心,後四周地對稱施工,即在圓周三至四個對稱點上同時進行同方向的鋪闆工作。

用吊車鋪設罐頂中心闆,把中心點移到罐頂闆上,校核正确後各标記處拉鋼絲線。

鋪設罐頂十字中心闆,搭接處點焊,罐頂闆反面不焊,用拉鋼絲線控制鋪闆的人字頭角。

罐頂闆鋪設自上而下,沿罐頂中心向四周鋪設,使網殼均勻受力,防止網殼受力不均産生局部變形。

蒙皮鋪設後局部凸凹度較大的部位要進行調整,合格後方可進行焊接。焊接時,網格中心部分的頂闆應有相應的支托,以防止施工過程中産生較大的變形。

蒙皮的焊接外部采用滿焊,内部采用間斷焊,隔300mm焊接100mm;蒙皮與網殼之間不得焊接。

過程質量控制要點:

a. 罐頂闆搭接寬度不小于25mm。

b. 罐頂闆網殼上的凹凸變形,焊接前采用弧形工裝進行臨時加固,或用手拉葫蘆對凸出部位拉緊,凹陷部位可用液壓千斤頂頂出。

罐頂附件和罐頂一起安裝完畢後采用煤油作罐頂滲漏檢查。

4. 壁闆的組裝

(1)施工工序

罐壁組對時要嚴格控制罐體的垂直度和罐體的成型尺寸,其具體工序流程為:準備工作→頂圈壁闆組裝→包邊槽鋼安裝→網殼安裝→蒙皮安裝→罐頂欄杆、平台勞動保護安裝→罐頂附件安裝→提升下面各圈壁闆安裝。

(2) 施工工藝

本工藝利用液壓提升裝置先提升倒裝罐體上段,然後逐圈組焊罐體下段。提升裝置采用自鎖式液壓千斤頂和專門設計的提升裝置,通過液壓控制系統,使液壓千斤頂往複運動,使提升杆不斷上升,從而帶動已倒裝好的罐體上段上升,直到對接位置的高度。對接組焊後,松開液壓千斤頂的鎖緊裝置,落下提升杆及配套提升裝置,在進行下一圈闆的提升,依次循環直到罐體完成。

(3)罐壁組裝的一般的要求

壁闆組裝前,應對預制的壁闆進行複驗,按排版圖對号入座,需要校正時,防止出現錘痕。按頂圈壁闆安裝内半徑,在罐底闆上劃出圓周線及每張壁闆上的安裝位置線。沿着頂圈壁闆安裝圓周線,每隔400㎜在内側焊上擋闆,在安裝圈外側60mm處同樣焊上擋闆,作為組裝卡具用限位。

在頂圈罐壁底部組對脹圈,脹圈槽鋼選用[28槽鋼對接成方鋼形狀。脹圈與壁闆間用自制龍門卡具焊接連接。待一圈壁闆提升到位後,割除卡具,用倒鍊放下脹圈。焊接處用磨光機打磨平整。

壁闆縱向焊縫組對,利用底闆上焊接内側擋闆限位組裝卡具将壁闆調整至内壁平齊,然後利用縱縫組對卡具進行間隙調整。組對時應保證内表面齊平。

環向焊縫組對時,用楔子把整個一圈環焊縫對口楔好。在對縫過程中,不點焊固定,整個一圈環焊縫都對好後(内壁平齊),檢查變形及裝配質量,若發現變形要及時處理(否則焊後将難以矯正,且易産生較大應力),然後再在全内環上同時均勻點焊固定(定位焊縫厚度4~6mm,長度15~30mm,間距100~200mm),焊接第一層焊道采用分段退焊或跳焊法,順序見圖。采用自動焊時,其錯邊量不應大于1.5 mm。罐壁環向對接接頭的組裝間隙為:0~1mm。

表6 頂圈壁闆的組裝允許偏差

項目

允許偏差(mm)

相鄰兩壁闆上口水平度

2

整個圓周上任意兩點水平度

6

壁闆的鉛垂度

3

任意兩點半徑偏差

±25

 

壁闆組裝時,應保證内表面平齊,錯邊量應符合下表要求。

表7  内表面錯邊量允許偏差(手工焊)

項目

闆厚(mm)

錯邊量允許偏差(mm)

縱向焊縫

δ>10

1/10δ且不大于1.5

縱向焊縫

δ≤10

不大于1

環向焊縫

δ≤8

不大于1.5

環向焊縫

δ>8

1/5δ且不大于2

 

——組裝焊接後,罐壁的局部凹凸變形要變形應平緩,不應有突然起伏,且應符合下表要求:

  表8 罐壁局部凹凸變形

闆厚(mm)

罐壁局部凹凸變形(mm)

δ≤12

≤15

12<δ≤25

≤13

δ>25

≤10

 

——組裝焊接後,縱焊縫的角變形用1米長的弧形樣闆檢查,環焊縫角變形用1米直線樣闆進行檢查,并應符下表所示的要求:

表9 角變形允許偏差

闆厚(mm)

角變形(mm)

δ≤12

≤12

12<δ≤25

≤10

δ>25

≤8

 

——罐壁組焊完畢後其總體幾何尺寸應符合下表的要求。

表9 罐體總體幾何尺寸允許偏差(mm)

序号

檢查項目

允許偏差

1

罐壁高度

不大于設計高度的0.5%

2

罐壁垂直度

≤50

3

橢圓度

±19

 

(4) 背杠的設置

考慮液壓提升系統底座闆的高度,在每圈壁闆内側下口80mm處設置背杠,并用千斤頂頂緊,使其緊貼罐壁,然後用龍門卡具将背杠與罐壁固定。背杠采用[28的槽鋼滾制而成。根據罐體直徑大小,将背杠分段制作。在背杠的分段連接處采用50噸千斤頂頂緊,也使其緊貼罐壁闆。

(5) 第十圈至第一圈壁闆組對

提升前檢查背杠是否頂緊,龍門卡具是否焊牢,提升裝置是否安全可靠。一切準備就緒後,開始提升。提升時由專人集中控制,同步運行。提升過程中應密切注意提升是否平穩正常。發現異常情況,應立即停止提升,查明原因,消除隐患後重新開始提升。提升到約600mm左右高度時,暫停。檢查是否同步運行,提升高度是否一緻,受力是否均衡,背杠有無變形,提升裝置有無異常等。如無問題,可繼續提升。如果不同步,則個别調整,直至受力狀态,提升高度一緻後,再集中控制,同時進行提升。重複上述操作,直至提升到所需高度。

提升到位後,`開始組對壁闆的環縫。環縫組對點焊完畢後,焊接環縫外側焊縫。外口焊完後,裡口清根,檢查合格後,焊接裡口焊縫。裡外口均焊完畢,自然冷卻到環境溫度後,撤下背杠,用提升裝置将背杠放下,重新安裝到下圈闆下口,并頂緊固定好。下圈圍闆且組對點焊完畢後,焊接縱縫,縱縫焊好後,重複上述檢查,提升壁闆,重複上述過程,直到罐壁全部安裝完畢。

白酒儲罐罐壁上的附件(包括盤梯支架)随罐壁提升同步安裝焊接,以減少高空作業。盤梯整體預制,不鏽鋼酒罐罐體組裝完後利用吊車分段安裝就位。

 (6) 焊縫組對

縱縫組對間隙為3±1mm,壁厚大于10mm時采用雙面坡口;壁厚小于或等于10mm時采用單面坡口。

罐壁縱縫組對前,利用橫縫組對卡具将壁闆調整至内壁平齊,然後利用縱縫組合卡具進行間隙調整。橫縫組對間隙為2±1mm,壁厚大于或等于12mm時采用雙面坡口;壁厚小于12mm時采用單面坡口。橫縫組對在縱縫焊接完成後進行。橫縫組對應保證内口平齊,并根據橫縫的角變形情況,利用橫縫組對組合卡具采取防變形措施。

5 壁闆吊裝

每張壁闆吊裝前必須焊接2點吊耳,起吊移動期間必須有溜繩,吊臂旋轉範圍内嚴禁站人。吊耳在起吊前必須經過吊車指揮人員檢查認可後才可以使用。

6 包邊槽鋼安裝

 包邊槽鋼在安裝前要檢查圓弧半徑是否與圖紙相符,在安裝前要進行排版,滿足拼接位置與罐壁立縫距離不小于200mm,與罐頂網架支座中心距離不小于600mm,槽鋼與壁闆和加強肋闆、支座焊接滿足圖紙要求。

7. 鑲嵌式不鏽鋼内浮盤安裝

由廠家指導安裝

8 附件組裝

(1) 開口接管安裝

壁闆上的開孔應在畫線并确定位置和大小無誤并經共檢後,方可開孔,開孔焊接前,罐壁闆加弧闆支撐拘束固定,然後将接管組對,待裡外口焊完後,再焊接補強闆。

罐體的開孔接管,應符合以下要求:

a. 開孔接管的中心位置偏差,不得大于10mm,接管外伸長度的允許偏差為±5mm。

b. 罐頂透光孔、罐壁人孔、清掃孔、進出油管接管口等口徑大于DN250以上的開孔補強闆的曲率,應與開口位置的罐體曲率一緻。

c. 開孔接管法蘭的密封面應平整,不得有焊瘤和劃痕,法蘭的密封面與接管的軸線垂直,傾斜不大于法蘭外徑的1%,且不得大于3mm,法蘭的螺栓孔應跨中安裝。

d. 量油導向管的鉛垂允許偏差,不得大于管高的0.1%,且不得大于10mm。

e. 在油罐試水壓過程中,應調整浮盤支柱的高度。

f. 密封裝置在運輸安裝過程中應做好保護,不得損傷。橡膠制品安裝時,注意防火。

(2)加強圈随罐壁安裝

加強圈在安裝前要複測加強圈的圓弧度和平整度,在預制過程中,對其圓弧度和平整度要嚴格控制,盡量使偏差最小,加強圈的分段預制也盡可能加長,加強圈在安裝過程中,接頭處要用外弧樣闆進行檢查,合格後組對焊接接頭。

(3)盤梯及平台安裝。

盤梯及平台的三角架、墊闆按圖紙随着罐壁的安裝而安裝,并且焊接完善。安裝盤梯時用吊車吊起第一段放在三角架上找正定位,焊接固定。下段盤梯安裝後,安裝盤梯的中間平台,并将盤梯中間平台的扶手、欄杆等安裝焊接完。

(3)罐頂開口需注意法蘭蝶閥、快裝蝶閥等配件的預裝口的預留。

罐頂需要安裝法蘭蝶閥、快裝蝶閥等配件的預留孔在開孔前,先按照圖紙标記處開孔中心位置,再檢查開孔位置石油與罐頂蒙皮焊道或者三角型網架相碰,如果開孔位置不符合規範要求,要按所在半徑的圓周适當移動距離,待所有開孔位置确定後,畫出開孔方位圖上報設計、監理和業主确認後在進行開孔。

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