大型立式贮罐液压提升施工工法

大型立式贮罐液压提升倒装施工工法在大型立式贮罐施工中如何选择合理的施工工艺方法，直接影响贮罐的建造质量、工期、施工安全和施工成本。本工法针对惯用的正装工艺和充气顶升倒装工艺的不足，开发了液压提升倒装新工艺，贮罐施工安全可靠、缩短工期、降低施工成本、改善施工环境。本工法不仅适用于大型立式园筒形贮罐施工，也适用于大型立式多边形贮罐和钢结构的施工。本工法的技术已获化工部科技进步二等奖，并获中国发明专利，专利号ZL93106576.3一．工艺原理和特点（一）工艺原理本工法工艺原理是利用液压传动进行贮罐的提升倒装。在正装罐体最上一带（二带）和罐顶后，利用自锁式液压千斤顶和提升装置逐带进行倒装。提升过程中，通过液压控制系统进、回油使自锁式液压千斤顶往复运动。提升杆在千斤顶进油时完成上升移动，在千斤顶回油时被卡块自锁不下滑。通过液压千斤进、回油的不断循环，使提升杆不断上升，从而带着罐体同步上升，直到每带壁板的高度即可进行组焊。第10带(最上一带)正装一带顶盖开天窗第10带(最上一带)正装一带顶盖开天窗或正装两带第1带(最下一带)图１液压提升倒装工艺原理示意图（二）特点1．液压传动平稳可靠、提升同步性可控性好。根据贮罐的不同容积及不同重量，可增减提升装置的数量。2．无需象充气顶升法对贮罐采取密封和稳升措施，节约一次性密封材料消耗降低施工成本。无需密封措施使本工艺方法不仅适用立式园形贮罐施工，也适用立式多边组贮罐和钢结构施工。3．每次提升到位时，壁板对接可调性好，错边量则可较精确的控制，从而确保贮罐的焊接质量。4．每带壁板组装采取预留缺口的无约束力围板或散板组装，减少了因约束围板摩阻增加的提升负荷。同时也方便人、材料的进出和罐内外的施工联络。5．采用自锁式液压千斤顶提升。安全可靠，施工中途停升调整或现场突然停电，提升的贮罐在任意高度位置可自锁，不会发生罐体下滑的安全事故，消除工人高度紧张的精神压力，减轻劳动强度提高工作效率。6．液压提升操作和监控只需几个人，减少了劳动力投入降低施工成本。7．施工中没有充气顶升倒装工艺造成的鼓风机噪声和尘土，焊接烟雾可方便排除，大大改善施工环境，提高了劳动卫生和文明施工水平。二．工艺程序（一）工艺程序要点1．铺焊底板及边缘板，同时予制罐顶盖及壁板卷板；2．正装最上两带壁板或最上一带板（一带板低于提升装高度，封顶时需在顶板开天窗）；3．安装罐顶盖板，（加辅助中心柱）逐块拼装顶盖板；4．安装胀圈并在提升部位焊接卡板；5．安装提升装置并配装液压回路管道；6．液压系统供油、排气并予紧提升钩头；7．围下一带壁板，焊接外侧立缝；8．供油提升１００ｍｍ左右，停升进行各部检查；9．供油提升随时调整同步差，同步差控制在５０ｍｍ之内；10．提升到位时调整对接间隙和错边量，点焊并焊接环缝；11．落下提升钩头和胀圈，并安装在下一带板上；12．重复7—11工序；13．最下一带壁板（即第１带）与上罐体对接（预留一张板洞口撤去提升设备）后，焊接与底板的角缝。（三）施工网络图（见图２）（四）施工总平面布置图根据施工现场实际条件，进行平面布置。要求集中、方便、整洁。主要包括：预制平台材料堆场、电焊机及焊接材料库棚、材料进出和起重机行走道路、现场用电、用水配置和现场办公室和休息室等。10天10天②③④⑤⑥⑦⑧①⑨⑩⑩⑩2天8天15天7天45天水试验第九…一带板提升焊接，第一带板与底板角缝焊接。（附件安装）提升装置安装顶盖安装第十带板围板焊接，装中心支撑底板防腐敷设焊接V501罐基础验收2天10天5天10天5天45天V601罐基础验收底板防腐敷设焊接首围板安装中心支撑顶盖安装提升装置安装第九…一带板提升焊接，第一带板与底板角缝焊接。（附件安装）图2南京扬子石化公司贮运厂江边罐区两台（V501、V601）20000m3施工进度网络图三．液压提升倒装工艺施工计算（一）最大提升荷载（Ｇｍａｘ）计算Ｇｍａｘ＝Ｋ（Ｇ顶＋Ｇ附＋Ｇ…Ｇn）Ｋ——摩阻系数Ｇ顶——罐顶盖重量（ｔ）Ｇ附——附加施工荷载（ｔ）Ｇ…Ｇｎ——第２…ｎ带壁板的重量（ｔ）（二）提升装置数量计算Ｇｍａｘｎ＝────Ｐｎ——提升装置组数Ｐ——千斤顶允许荷载（三）逐带倒装提升荷载计算（以10带板贮罐为例）提升顺序12345678带板编号罐顶盖10,98765432提升荷载G1G1+…+G8G1+…+G7G1+…+G6G1+…+G5G1+…+G4G1+…+G3G1+…+G2注：G1——G顶+G附加施工荷载+G10+G9四．提升装置与液压配管（一）提升装置（见图3）主要由立柱（含支撑）、提升钩头、提升杆及液压千斤顶组成。每组提升装置允许荷载小于１５ｔ，提升高度１８００ｍｍ（按常用板１６００ｍｍ设计）。（二）液压配管（见图3）主进、回路管高压胶管回路环管主进、回路管高压胶管回路环管1800提升杆液压千斤顶立柱支撑杆提升钩头第10带图3提升装置及液压回路配管示意图五．主要机具设备配备（以２００００ｍ3贮罐为例）序号设备名称规格型号用途数量1行走式起重机１５～２５ｔ围板及罐顶盖吊装装12自行式火焰切割机机无级调速下料、坡口23卷板机２０００×３０ｍｍｍ卷壁板14焊机直流焊接125真空泵叶片式底板真空检漏26倒链３～５ｔ收紧围板67提升装置立柱、钩头、提升升杆提升倒装408液压千斤顶穿心式１５吨提升倒装409液压控制台1液压系统110空压机6～９ｍ3焊缝打磨2（1）11烘箱500℃焊条烘烤112恒温箱300℃焊条恒温保存1六．劳动组织劳动力配备（以20000m3贮罐为例）序号主要工种工作范围人数（人）1电焊工焊接202气焊工下料及割除辅助卡卡具43铆工放样下料围板组装装204钳工操作液压控制台及及维修25电工动力及照明配线16起重工吊装87探伤工焊缝抽透28材料工进料1施工管理人员序号专业工作范围人数（人）1技术管理工艺交底、监督实实施、推广新技术、交工工资料12质量管理工序及过程质量检检查随时消除质量隐患13安全管理检查监督安全施工工防止机械人身事故1（三）管理措施１．执行责任制和有关制度；２．执行液压提升工艺操作规程和安全规程；３．合理安排工序衔接和节点缩短工期；４．落实经济责任制，加强材料核算，合理使用手段用料。七．质量标准及质量控制（一）质量标准贮罐及几何尺寸质量按照GBJ128-90立式园筒形钢制焊接油罐施工验收及规范执行；（二）质量控制措施１．制定质量目标一次合格率９８％以上；２．严格自检、互检、专检制度随时控制质量偏差；３．开展ＱＣ小组活动，严格工艺纪律，加强工序控制。八．安全措施除严格执行《建筑安装工程安全技术规程》外，还应该严格执行如下要求：严格检查罐内液压控制台电缆和配电板是否可靠，绝对不允许绝缘不良和未加护管的电源直接引入罐内，并要良好接地；严格执行提升的予紧工序，检查所有提升钩头受力情况，发现损坏失效的千斤顶自锁卡块及时予以更换；提升时要严格进行同步性观察，不得超偏差提升；调整千斤顶松卡装置必须使用可靠的工作梯，不得攀高操作；不得砸压油路软管，罐内要设置足够可靠的灭火器材。九．效益分析（一）经济效益液压提升倒装与国内普遍使用充气顶升倒装比较（以20000ｍ3贮罐为例）按可比项,单消耗部分可节约24000元/台。（二）社会效益１．工期效益由于液压提升倒装工艺施工速度快，比工期定额减少６０－８０％，大大缩短了工期，使建设单位早日投入使用，充分发挥了国家的投资效益。２.安全效益由于液压提升倒装工艺安全可靠，劳动强度低、施工噪声低、施工环境改善，所以有利于提高工人的劳动效率，有利于促进工人身心健康。克服了充气顶升工艺潜在的不安全因素，避免了跌罐等恶性事故发生。经济效益比较（按可比项）充气顶升法液压提升法设备费一次投入按50次次周转，每次使用费20000元一次投入按50次次周转，每次使用费30000元消耗材料费密封用胶板，每台台罐消耗2000元液压油泄漏补充及及接头垫,每台罐消耗5000元人工费每台罐提升10次次，每次顶升升用２小时，监控密封封需20人，合计400工时人工费费5600元同样提升10次，每每次用0.55小时，监控控只需６人，合计30工时人工费4200元合计２７６００元３９２０元效益每台罐节省２２３６８０元元十．工程实例我公司自１９９２年实施本工法以来，共施工2000-20000ｍ3大型贮罐３５台，均以安全可靠、质量优良、缩短工期的良好信誉受到建设单位的肯定。仅以某公司寅运厂２台２００００ｍ3石脑油贮罐施工（９２．１０）为例，工程质量优良、比合同工期还提前一个月完成，充分显示本工法的优越性。我公司采用液压提升倒装工艺施工的贮罐工程一览表序号单位贮罐(m3)数量施工时间12000021992.1022000011993.0431000021993.084