大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置

大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置专利01专利背景附图说明发明内容技术领域目录03020405权利要求荣誉表彰实施方式目录0706基本信息《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》是中国核工业第五建设有限公司于2011年5月17日申请的专利，该专利的申请号为86，公布号为CNA，授权公布日为2011年12月28日，发明人是莫晓军、李伟国、熊道安、周兴、陈华侨。《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》的施工工艺包括如下步骤：（1）拱顶制作；（2）在外罐内壁上端预设的抗压环处，安装平衡装置的辅助设备；在拱顶与外罐内壁之间隙安装密封装置；并将外罐壁的施工通道和开设在拱顶的孔密封；（3）安装压力监测系统；（4）安装动力系统；（5）吹顶：（6）焊接拱顶；（7）拆除吹顶装置。其解决了大型储罐拱顶施工周期长及储罐拱顶拼装难度大的问题。平衡导向装置主要由A型架或T型架、钢丝绳、滑轮等组成，其解决了拱顶上升过程中的倾斜，旋转问题，保证了拱顶的安全升起。2016年12月7日，《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》获得第十八届中国专利优秀奖。（概述图为《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》摘要附图）专利背景专利背景低温储罐是液化气体的大型存储设备，用于存储液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG如：液化乙烯、液氨和液化丙烯等）。随着现代社会的发展，对能源的需求越来越大，2-5万立方米液化气储罐已不能满足需求。截至2011年5月，储罐的容量越来越大，甚至出现了30万立方米的低温储罐。《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》所述的低温储罐拱顶的气压顶升施工工艺仅涉及外罐和金属拱顶。2011年5月前技术中，大型低温储罐的外罐和拱顶，有两种建造方法。一种是顺序施工法，又称正装法，即先制造外罐，然后在外罐顶端拼装拱顶，或在地面拼装后，再进行吊装。由于大型储罐的直径越来越大，其拱顶的重量也随之增大，储罐壁的高度也同样随之增大。拼装拱顶时，在外罐上高空作业，其难度越来越高，且施工周期长，建造成本高。如在制造外罐的同时，在地面上拼装拱顶，两者平行施工，虽然能够缩短施工时间，但在吊装超大型储罐拱顶时，对起重设备的载重要求越来越高，甚至无法吊装。另一种称为逆序法，又称倒装法，即首先在地面制造外罐的第一圈基础，然后在第一圈基础上拼装拱顶，接着在建造下一圈外罐后，再利用机械的方法提升拱顶，依次不断循序环，直至完成整个外罐。倒装法仅适用于容积30000立方米以下的外罐壁为钢制的低温储罐的施工，对于容积30000立方米以上或外罐壁为预应力钢筋混凝土的低温储罐，不能采用倒装法施工。

发明内容专利目的改善效果技术方案发明内容专利目的《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》的目的之一是提供一种大型低温储罐拱顶的气压顶升施工工艺，采用外罐施工和拱顶拼装同步的方法，并辅以气压顶升拱顶之施工工艺，即解决施工周期长问题，又能解决储罐拱顶的安装问题。《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》的目的之二是提供一种大型低温储气罐的气压顶升施工工艺的拱顶平衡装置，以保证拱顶安全地顶升。

技术方案一种低温储罐的拱顶气压施工工艺，包括如下步骤：（1）外罐建造和拱顶拼装：钢结构拱顶拼装与外罐施工同步进行，或先进行外罐制造，或先进行拱顶拼装；所述外罐安照正装法施工，并在外罐顶端设置一环形拱顶固定板；拱顶拼装：首先在外罐内部基础上安装拱顶组装的临时支撑，临时支撑应与拱顶结构相符，且能够完全承受拱顶的重量和保持拱顶板的外形尺寸，然后在临时支撑上组装和焊接拱顶，拱顶一般情况下根据设计尺寸事先预制成若干结构块。（2）拱顶焊接完成后拆除拱顶临时支撑，在内部安装内罐悬浮吊顶，悬浮吊顶通过拉杆与拱顶结构连接。（3）安装平衡导向装置和密封装置：在外罐顶端的环形拱顶固定板和拱顶上安装平衡导向装置；在拱顶与外罐内壁之间隙安装密封装置；并将外罐壁的施工通道和开设在拱顶的孔密封；（4）安装压力监测系统：压力监测系统一个设在风机操控人员旁边，另一个设在外罐顶部临时平台上；（5）安装动力系统：动力系统至少由一台风机组成；（6）吹顶：用风机向罐内密封空间鼓入空气，使储罐内外形成一定的气压差，该气压差产生的浮力大于拱顶及附着在拱顶上物体的重力，从而对拱顶产生向上的推力，直至到达拱顶安装位置。改善效果《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》所涉及的一种低温储罐的施工工艺，是利用正装法来建造罐体，在建造罐体的同时，在罐体内拼装拱顶，然后再利用气压顶升的原理，解决了大型低温储罐现场建造的难题，既有利于缩短工期，又降低了高空作业的风险。通过采用施加同等预紧力的平衡装置，确保了拱顶在上升过程中的平衡和稳定，同时平衡装置对拱顶起导向和定位作用，保证拱顶在上升过程中不发生旋转。

附图说明附图说明图1为《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》的平衡导向装置实施例之二的顶升示意图；图2为该发明的平衡导向装置实施例之一的结构示意图；图3为该发明平衡导向装置实施例之一的钢绳连接示意图；图4为该发明平衡导向装置实施例之二的示意图；图5为该发明平蘅导向装置实施例之二的局部示意图；图6为该发明平蘅导向装置实施例之二的局部示意图；图7为该发明的平衡导向装置实施例之二的中心滑轮座座数目为4的中心滑轮座座组机构示意图。

技术领域技术领域《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》涉及一种低温储罐拱顶的顶升施工工艺，尤其涉及一种超大型的低温储罐拱顶的吹气顶升施工工艺及其平衡导向装置。

权利要求权利要求1.一种低温储罐的拱顶气吹顶升施工工艺，包括如下步骤：（1）外罐建造和拱顶拼装：钢结构拱顶拼装与外罐施工同步进行，或先进行外罐制造，或先进行拱顶拼装；所述外罐安照正装法施工，并在外罐顶端设置一环形拱顶固定板；拱顶拼装：首先在外罐内部基础上安装拱顶组装的临时支撑，临时支撑应与拱顶结构相符，且能够完全承受拱顶的重量和保持拱顶板的外形尺寸，然后在临时支撑上组装和焊接拱顶，拱顶一般情况下根据设计尺寸事先预制成若干结构块；（2）拱顶焊接完成后拆除拱顶临时支撑，在内部安装内罐悬浮吊顶，悬浮吊顶通过拉杆与拱顶结构连接；（3）安装平衡导向装置和密封装置：在外罐顶端的环形拱顶固定板和拱顶上安装平衡导向装置；在拱顶与外罐内壁之间隙安装密封装置；并将外罐壁的施工通道和开设在拱顶的孔密封；（4）安装压力监测系统：压力监测系统一个设在风机操控人员旁边，另一个设在外罐顶部临时平台上；（5）安装动力系统：动力系统至少由一台风机组成；（6）吹顶：用风机向罐内密封空间鼓入空气，使储罐内外形成一定的气压差，该气压差产生的浮力大于拱顶及附着在拱顶上物体的重力，从而对拱顶产生向上的推力，直至到达拱顶安装位置；（7）焊接拱顶：首先，在拱顶与储气罐上端的抗压板上进行进行临时固定，再进行焊接，使两者永久固定；实施方式实施方式第一步，外罐建造和拱顶拼装：钢结构拱顶1拼装可与外罐2的制造同步进行，当然也可以先建造外罐，或先拼装拱顶。所述外罐按照正装法施工，当外罐建造到设计高度时，在外罐内侧面的上端设置抗压环21和环形拱顶固定板6。如果外罐壁为钢制结构，则无抗压环21。所述拱顶1的环形拱顶固定板6具有向外侧倾斜的坡度角α，所述坡度角α与拱顶的坡度相配合。根据拱顶结构，在外罐内部基础上安装拱顶组装的临时支撑，临时支撑应与拱顶2结构相符，且能够完全承受拱顶的重量和保持拱顶板的外形尺寸，然后在临时支撑上组装和焊接拱顶，拱顶一般情况下根据设计尺寸事先预制成若干结构块。第二步，拆除辅助设备：拱顶焊接完成后拆除拱顶临时支撑，在内部安装内罐悬浮吊顶，悬浮吊顶通过拉杆与拱顶结构连接。第三步，安装平衡导向装置和密封装置：平衡导向装置的主要作用是，保证拱顶1在上升过程中保持平衡，防止拱顶在上升过程中发生旋转，且使整个拱顶保持水平，对拱顶的上升起导向作用。见图1，所述平衡导向装置至少由2组导向装置构成，通常为偶数组。所述导向装置每对由两个A型架3，两根平衡钢缆4和两个双导向滑轮组5构成。2个A型架3分别对称地固定在外罐顶端的环形拱顶固定板6上