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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(zhì)量控制
摘 要 本文簡(jiǎn)要介紹20000m3橡膠膜密封干式氣柜液壓提升倒裝施工技術(shù)的工藝流程及施工技術(shù)要點(diǎn),并對(duì)液壓提升裝置的組成、安裝和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了說(shuō)明。該技術(shù)的應(yīng)用拓展了倒裝施工工藝的應(yīng)用范圍 , 為今后此類(lèi)項(xiàng)目的施工提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。在提升過(guò)程中 , 通過(guò)采取一系列技術(shù)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(zhì)量保證。
關(guān)鍵詞 氣柜 安裝 液壓提升 質(zhì)量控制 應(yīng)用
一、緒論
XXXXXXXXX有限公司20000m3橡膠膜密封干式氣柜根據(jù)氣柜柜體結(jié)構(gòu)和以
2、往施工經(jīng)驗(yàn),會(huì)同公司領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)工人研究論證,確定采用液壓提升倒裝施工技術(shù)。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(diào)平裝置等構(gòu)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(duì)接形式組焊。柜體由均布于壁板外側(cè)的18根立柱(200mm200mm的H型鋼)支撐。氣柜主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。
表1
項(xiàng) 目
參 數(shù)
公稱(chēng)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(diǎn)
倒裝施工工藝較正裝法施工具有施工效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、無(wú)高空作業(yè)、安全可靠、無(wú)需大型吊裝設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),可大大縮短施工周期,降低工程成本,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。因此倒裝工藝在儲(chǔ)罐施工過(guò)程中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。液壓提升技術(shù)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(diǎn),其研究和應(yīng)用得到了更為廣泛的重視。通過(guò)公司技術(shù)負(fù)責(zé)人和實(shí)際操作的技術(shù)工人充分論證,確定本項(xiàng)工程采用液壓提升倒裝施工技術(shù)。
2.施工技術(shù)措施
(1)本項(xiàng)目柜體為薄板結(jié)構(gòu),活塞在柜體內(nèi)作上下運(yùn)動(dòng),對(duì)柜壁的圓度和垂直度要求較
4、高,控制組焊變形是技術(shù)關(guān)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(zhì)量越高。本項(xiàng)工程采用的漲圈由28#槽鋼煨制,漲圈間隔1m進(jìn)行立筋加強(qiáng)。
(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(guò)程的安全可靠性,防止柜體出現(xiàn)偏移或傾斜,施工時(shí)液壓提升裝置要與底板進(jìn)行定位固定。
(3)由于柜體壁板較薄,考慮到提升過(guò)程中壁板承重時(shí)的強(qiáng)度問(wèn)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(nèi)側(cè)點(diǎn)焊角鋼758加強(qiáng),每起升兩節(jié)板將上一層角鋼拆下用于下一層。
(4)柜內(nèi)設(shè)施安裝前,在底層壁板上預(yù)
5、留6m1.5m的材料進(jìn)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(chǔ)復(fù)驗(yàn)→氣柜底板鋪設(shè)→柜底支承板焊接→活塞底板、中幅板鋪設(shè)→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(yù)留進(jìn)料口→拆除液壓提升裝置→活塞總成及附件安裝→內(nèi)防腐→活塞調(diào)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(yàn)→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(jī)——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(shù)參數(shù)
見(jiàn)表2
表2 液壓提升裝置的主要技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目
參數(shù)
額定壓力/kN
160
最大提升高度/mm
2000
四、頂升施工技術(shù)要點(diǎn)
1.液壓頂升立柱數(shù)量的配置原則
液壓頂升數(shù)量的確定,應(yīng)綜合考慮柜體重量和相鄰吊點(diǎn)間距兩個(gè)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?shù)臄?shù)量
K—系統(tǒng)安全系數(shù)考慮到因油缸同步問(wèn)題而產(chǎn)生的各吊點(diǎn)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(diǎn)間距確定
n≥πD/S
式中 n—液壓頂升的數(shù)量
D—柜體直徑/m
S—液壓頂升立柱間距,取3~4m
由于本項(xiàng)工程柜體為薄壁結(jié)構(gòu),相鄰吊點(diǎn)間跨度不宜過(guò)大,否則柜壁會(huì)產(chǎn)生局部變形。參照以往儲(chǔ)罐倒裝施工的經(jīng)驗(yàn),確定液壓頂升間距為3~4m。根據(jù)兩式的計(jì)算結(jié)果,N選其中的較大值并圓整為≥4的偶數(shù),
8、以便分組平衡控制。本項(xiàng)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(yīng)保證在氣柜內(nèi)對(duì)稱(chēng)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(shí)產(chǎn)生移位,其底座采用楔鐵固定,并將每個(gè)千斤頂用兩個(gè)斜與底板固定。
五、安裝步驟及其注意事項(xiàng)
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(xiàng):
a.氣柜基礎(chǔ)驗(yàn)收合格后鋪設(shè)氣柜底板。氣柜底板之間搭接不宜過(guò)大,應(yīng)在20—30mm之間。為防止變形,焊接時(shí)采用多名焊工對(duì)稱(chēng)、分步退焊焊
9、接。同時(shí)用木錘不斷地對(duì)焊縫進(jìn)行錘擊,以消除應(yīng)力。
b.氣柜立柱安裝分5段進(jìn)行。在壁板到一定高度時(shí)從上向下分段安裝,每安裝一段立柱時(shí),都要經(jīng)緯儀、線(xiàn)錘配合測(cè)量立柱的周向和徑向的垂直度,然后進(jìn)行固定。
c.壁板安裝時(shí),要控制好壁板的周長(zhǎng)和對(duì)口間隙,這對(duì)壁板的幾何尺寸和焊接成型都很關(guān)鍵。安裝完1圈板應(yīng)進(jìn)行整體尺寸檢查,調(diào)正后進(jìn)行點(diǎn)固焊接。
d.由于壁板的板厚為4~6mm,所以壁板焊接時(shí),對(duì)焊接變形嚴(yán)加控制。焊接順序?yàn)橄葍?nèi)側(cè)、后外側(cè),先立縫、后環(huán)縫。焊接環(huán)縫時(shí),先檢查壁板與角鋼圈是否點(diǎn)固牢固(角鋼圈距環(huán)縫lOOmm,焊接時(shí)的作用相當(dāng)于膨脹圈),內(nèi)側(cè)焊接兩層,外側(cè)焊接一層。防止柜壁出現(xiàn)內(nèi)陷。
e
10、.氣柜活塞底板在氣柜底板焊接完成、檢查合格后進(jìn)行鋪設(shè)焊接,按與氣柜底板相同的方式進(jìn)行焊接變形的控制。
f.T圍欄架臺(tái)、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(jìn)柜內(nèi),再封閉預(yù)留口。
g.柜內(nèi)所有焊接、防腐及清掃工作完成后再進(jìn)行橡膠膜安裝。橡膠膜安裝時(shí),特別注意用力均勻,輕拿輕放,以免對(duì)橡膠膜造成損傷。
h.在附件安裝的同時(shí),氣柜的防腐工作同時(shí)進(jìn)行,以保證安裝進(jìn)度滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。
安裝上注意事項(xiàng)其實(shí)在驗(yàn)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(yīng)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(yán)格,否則密封效果不好達(dá)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(jì)算及配重的平均分布。
六、各關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)
20O00m3橡膠膜密封干式氣柜施工質(zhì)量的好壞對(duì)氣柜的交付投用至關(guān)重要。施工過(guò)程以IS09002質(zhì)量管理模式和質(zhì)量管理體系文件要求進(jìn)行質(zhì)量控制,確定關(guān)鍵過(guò)程點(diǎn),嚴(yán)守工藝紀(jì)律,加強(qiáng)自檢、互檢和專(zhuān)檢力度。
1.氣柜底板、活塞底板及柜壁板安裝的質(zhì)量控制
20O00m3橡膠膜密封氣柜安裝的關(guān)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(zhì)
12、量控制要點(diǎn)放在平整度、焊接變形應(yīng)力、嚴(yán)密性檢測(cè)、邊緣板的焊接、大角焊接方面的控制上。焊接完成后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行抽真空試驗(yàn),著色檢驗(yàn)及煤油試漏試驗(yàn),以保證焊縫的質(zhì)量,達(dá)到氣柜在使用時(shí)不發(fā)生氣體泄漏的目的。
2.氣柜立柱安裝的質(zhì)量控制
氣柜立柱總高度在28.5m,安裝過(guò)程分段進(jìn)行。這就需要對(duì)立柱的垂直度嚴(yán)格控制,保證不能出現(xiàn)向任何一方的傾斜,否則,將會(huì)嚴(yán)重影響氣柜整體的安裝質(zhì)量。
3.橡膠膜密封件安裝的質(zhì)量控制
安裝過(guò)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?zhàn)优c壓板通過(guò)近7000個(gè)螺栓連接組成,由于密封膜孔在生產(chǎn)廠(chǎng)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(zhì)量。在角鋼面、槽鋼面的煨制過(guò)程中嚴(yán)格控制其橢圓度,保證平滑,確保密封。
4.氣柜內(nèi)外壁防腐的質(zhì)量控制
由于氣柜回收的氣體比較復(fù)雜,含有許多腐蝕性物質(zhì),特別是H2S腐蝕尤為嚴(yán)重。因此,嚴(yán)格控制氣柜內(nèi)外壁防腐質(zhì)量非常重要。噴砂除銹、涂刷底漆和面漆都要嚴(yán)格把關(guān)、嚴(yán)格檢查,只有在報(bào)檢合格后,方能進(jìn)入下一道工序。
5.活塞氣密升降試驗(yàn)及配重鐵調(diào)整質(zhì)量控制
在施工活塞砼壩前,要對(duì)氣柜活塞的配重加以計(jì)算,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,計(jì)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(duì)氣柜活塞進(jìn)行多次快速升降試驗(yàn),通過(guò)對(duì)配重鐵的調(diào)整,確認(rèn)其無(wú)卡阻、平穩(wěn)、水平
14、以及上下通暢。最后進(jìn)行7d氣密性試驗(yàn),通過(guò)計(jì)算確定氣柜氣密性是否符合要求,從而保證氣柜的質(zhì)量。
七、結(jié)束語(yǔ)
液壓提升倒裝施工技術(shù)在20000m3橡膠膜密封干式氣柜建設(shè)中的成功應(yīng)用,拓展了倒裝施工技術(shù)的應(yīng)用范圍,為今后施工此類(lèi)項(xiàng)目提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。但對(duì)薄壁型儲(chǔ)罐在施工過(guò)程中的焊接變形和倒升過(guò)程中的強(qiáng)度問(wèn)題也需要不斷地進(jìn)行修改,以達(dá)到最優(yōu)的效果。
參考資料:
1.BY160型液壓提升機(jī)使用說(shuō)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(wàn)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(shè)》2002年第3期
專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)