大型储罐液压提升倒装法施工技术

论大型储罐液压提升倒装法施工技术

摘 要 本文主要介绍了大型储罐液压提升倒装工艺原理、施工工序、提升架和胀圈的设计及液压千斤顶数量的确定，归纳了该施工方法独具的优点和推广应用前景。

主题词 油罐 液压传动装置 安装 技术

1. 前言

随着我国石油化工工业的不断发展，国内对大型储罐的需求量不断增加。多年来储灌主要采用中心柱法、气吹法、水浮正装法进行储罐施工，由于储罐逐渐向大型化发展，有些施工技术已不能满足施工要求，在大型储罐的建造中正在用液压提升倒装法取代以往采用的其它施工方法。液压提升倒装法的技术要求并不苛刻，安全可靠、施工手段用料少、安装速度快、对储罐的各种建造参数易于调控。避免了气吹法出现的冒顶和吹偏事故的风险，是目前比较理想一种储罐建造施工新方法。

2. 工艺原理和施工工序

2.1、液压提升工艺原理

利用均布在储罐内侧的提升架，在其上安装有起重作用的上、下限位单向卡头，其中上卡头带有液压油缸，动力来自中央控制台，高压油经软管送至双座拥油缸（上卡头），通过换向阀实现油缸的往复动作。活塞干是空心的，中间穿有钢制提升杆，在油缸往复运动时，可自动完成提升杆的步进式工作。提升杆带动提升架上的滑板，滑板沿提升架上的轨道移动，在滑板上装有两开托板，用托板上提与罐壁下部临时固定的胀圈，是第一圈壁板随胀圈上升岛预定高度，组焊第二圈壁板，然后将上、下卡头松开，

胀圈降至第二圈壁板下部胀紧、固定，如此往复，使罐体提升，实现倒装法施工工艺要求。

2.2、松卡式液压千斤顶工作原理

松卡式液压千斤顶工作原理就是由一个液压泵带动多个立柱上的千斤顶，千斤顶中间有一个圆钢芯（直径约为40mm ，长为3m ，圆钢下端有一个钢托，和圆钢连在一起，靠它托起壁板），千斤顶卡住圆钢，带动圆钢向上升，每升一次的行程为100mm （根据不同的型号，行程有所不同），每一次行程结束时，千斤顶里有一个锁紧圆钢的装置，不至于圆钢下落，也就是说壁板不下落，千斤顶再回到原来的状态，再起升，再回落，往复运动，直至把圆钢提升到我们需要的高度（环缝对口状态）。

松卡式液压千斤顶存在的缺点是提升容易，让升起的罐体回落难。这样就使得罐体在环缝组对时调整环缝组对间隙变得比较困难。因为提升到我们需要的高度，靠阀门来控制，由于控制不好，往往是千斤顶的行程有的已经用完，有的还没有出来（罐内一周均布的液压千斤顶因为距离液压泵的距离不一样，所以起升的快慢不一样）。由于千斤顶上有两个卡头，都属于锁紧装置，紧下卡头松上卡头是提升，松下卡头紧上卡头是回落，调整缝隙时就需要多次调节液压千斤顶的卡头，增加了施工难度。人还要来回上下3米高的架子，很不方便。这样既耽误工期，又降低工作效率。

本人经过对其工作原理和性能的仔细研究，总结了一套使用这种液压千斤顶的施工方法。就是在每一个小立柱上作一个标记，这个标记正好是罐体每一带板的高度减去50mm ，在提升过程中，壁板升到这个位置，马上关闭控制千斤顶的阀门，等到壁板全部升到这个位置后，把液压千斤顶的行程全部回到底再提升。因为这种千斤顶有

50mm 起升和回落的行程。这样，就可以针对某一点进行调节。调节时，关闭其余的阀门，只需要进行一次调节就可以达到我们需要的间隙进行环缝组对，大大节省了时间和人力。

2.3、施工工序

罐体预制与基础验收→罐地板组焊→ 第一圈壁板及包边角钢组焊→液压提升装置与胀圈安装→第二圈壁板围板及外口纵缝组焊→第一圈罐壁提升→第一、二圈壁板环缝焊接→胀圈下落并重新胀紧→罐顶及劳动保护设施组焊→组焊第三圈壁板→组焊最后一圈壁板→拆除提升装置→罐底大角缝、收缩缝焊接→罐总体试验→防腐、保温→竣工

3. 机具及有关计算

3.1、提升架

提升架应按液压千斤顶得罪达承载力进行设计，提升架的高度按保证达到提升高度为2m 来确定，一般为3m ，支柱采用大规格的槽钢对口焊接，制成方箱型门架，其上安装滑板滑道、托板、提升杆和上、下卡头支座。

在千斤顶的个数确定以后，提升架应成对配置，沿直径方向用钢丝绳拉住。对10000m3以上直径储罐，也可在提升架两侧设置提升架垂制度调整滚轮，以抵消提升时支架所受的转动力矩。提升架的安装及结构如图1、图2：

3.2、液压千斤顶数量的确定

液压千斤顶型号为SQD-160-100S.F 型松卡式千斤顶（额定出力160Kn ），是中建建筑科学技术研究院（原中建一局科研所）的专利产品。不同容积的储罐依提升架的间距和单台提升架的负荷选择，中小型储罐依间距选择；一般间距不应大于8m 。大型储罐最后提升负荷很大，最大提升重量Pmax 计算公式如下：

Pmax=K(PG+P附)

式中 K —重力附加系数，取1.1

PG —提升罐体重良

P 附—胀圈等附件重量

液压提升千斤顶个数n

式中 G —前进定额定起重量

--千斤顶起重折减系数，取0.6~0.8

3.3、胀圈

胀圈可根据储罐的直径和所用千斤顶的数量，分别由槽钢、工字钢按照所需曲率弯至而成，也可用两根槽钢对扣加缀板连接而成，沿全圆周分为若干段，再用螺栓连接成几大段，大段之间用千斤顶胀紧，使整圈紧贴在罐壁上。一般2000m3罐分6段预制，胀紧后用传力龙门板与罐壁焊接。

按多跨连续梁计算胀圈的最大弯距值按多跨连续梁计算胀圈的最大弯距值Mmax 和最大剪力值Qmax, 由Mmax 选择型钢，用Qmax 进行校正。

4. 工艺特点

采用液压提升倒装法施工大型储罐，具有以下特点：

（1）高空作业少、安全。

（2）占用场地少，可在较狭小的区域施工。

（3）施工机具除胀圈外可在不同规格得储罐中重复使用。

（4）采用液压机构，出力大、体积小。

（5）改单个控制为中央控制。

（6）改连续提升为步进提升，提升高度可调控，防止了不均匀提升。

（7）施工质量以保证，主要体现在：一是罐壁圆度好，由于采用胀圈，所以壁板环缝组对时非常易于找正；二是环缝焊接变形小平整度好，在胀圈的作用下，环缝刚度大大增加，明显地抑制了收缩变形；三是罐体垂制度易于保证，因为每个提升架都可单独调节提升高度。

（8）适应性强，该方法使用1000m3以上固定顶和浮顶罐的施工，在用于无顶罐施工时，罐顶不应进行加固，防止施工变形。

（9）施工成本低，经济效益好。

表1为几种常用的储罐施工方法比较。

5. 工程实例及结论

2001年7～9月, 在张家港陶氏化学工地聚苯乙烯项目施工中首次采用该方法组焊2台7000m3储罐, 液压提升倒装法施工技术的诸多优点在工程应用中得到了证实。

液压提升倒装法是目前较理想的一种储罐制造安装方法，对1000m3以上拱顶罐、内浮顶罐及无顶罐的制造安装施工都适用，特别是对2万m3以上的拱顶罐、内浮顶罐及无顶罐的制造安装更具有其它施工方法不能代替的优点，具有广阔的发展前景，值得推广应用。

论大型储罐液压提升倒装法施工技术

撰写人 崔 强

中国化学工程第十一建设公司 第一工程公司安装十五队铆工班

2002年8月