大型儲罐倒裝法施工安全技術研究與應用

白永平

[摘 要]近年來，大型儲罐倒裝法施工安全技術得到了業(yè)內的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述，分析了倒裝法施工工藝和正裝工藝的區(qū)別，并結合相關實踐經驗，分別從多個角度與方面就大型儲罐倒裝法防傾斜安全技術措施展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關工作的實踐。

[關鍵詞]大型儲罐；倒裝法；施工；安全技術

中圖分類號：TE972 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）31-0394-01

1 概述

大型儲罐倒裝法施工工藝作為新興的大型浮頂儲罐施工工藝，施工優(yōu)勢明顯：減少了大量的高空作業(yè)量、人員操作方便、施工效率高、施工質量易于控制、安全性高。國家某原油商業(yè)儲備庫工程6×10萬m3儲罐建設，儲罐為雙盤式浮頂油罐，100000m3儲罐罐壁內徑φ80000mm，罐壁高度21800mm，罐壁板共9圈，厚度由上至下依次為12mm、12mm、12mm、12mm、15mm、19mm、22mm、27mm、32mm。最頂層兩圈罐壁材質是Q235-B，下一圈罐壁材質是Q345R，其他壁板的材質是08MnNiVR或12MnNiVR；壁板單圈寬度有2380mm和2420mm兩種。罐壁板總質量780t，罐底質量492t，浮頂質量495t。罐體安裝有兩道抗風圈、兩道加強圈。儲存介質為原油，設計壓力為常壓。對100000m3罐倒裝工藝安裝技術安全方面進行了研究，并指導現(xiàn)場安全施工。

2 倒裝法施工工藝和正裝工藝的區(qū)別

2.1 施工效果

水浮施工的施工工序是罐底板、浮頂、罐壁板逐步完成。水浮施工順序不僅快速而且將低了成本，但是高空作業(yè)量較高，尤其是在罐內放水的時候，罐壁板的工序必須逐步實行，所以工作效率非常慢；外腳手架的占地面積非常的大，但是可以進行很多的工序，這樣就使得施工功效可以得到很大的提高；倒裝法的施工人員在地面的工作時間少，有一部分工作是在低空進行的，這樣不僅材料運送的時候方便，人員可以快捷的移動，吊裝方便，管理有序，也是的工程質量和技術指導都時時刻刻的跟上了。

2.2 質量管理

水浮法和外腳手架法在高空作業(yè)時的情況非常的多，這對于質量的安全檢查和技術幫助都是十分不利的。罐壁板的垂直角度也非常的不好掌握。倒裝法施工的方式和焊接點的操作都是非常的方便的，也便于安全檢查和技術水平指導。倒裝法的工作原理是使罐壁的垂直角度比正裝法的要好掌握的多。

2.3 安全問題

水浮法和外腳手架不僅在高空的施工工作較多，它的安全性也沒有保障，當外腳手架的罐壁板和浮頂同時進行操作時，這時候的在空間有了相同點，所以危險系數(shù)大大地提高了。而倒裝法的施工工藝則是非常高的，并且更具有大量工作的保障，是非常值得推薦的施工方法。

2.4 施工工期

水浮法的施工順序是從罐底板開始的到罐壁板結束，不僅施工的交集點少，施工工期非常的久。外腳手架法和倒裝法的罐底板進行焊接時，浮頂和罐壁板的技術都可以同時開展，這樣不僅工期短，也證明了倒樁施工法的效率更高，工期都會縮短很多。

2.5 施工成本

水浮法的施工量相比之下非常的小，供水的好壞對于施工的影響是非常大的，工程的投入比不僅非常的高，施工的投入也非常的高。外腳手架對于架桿、扣件、三角支撐等材料的需求是非常的大的，而它們的所相應的費用也是非常的大的，所以使得整個工程的成本也都有了一定的提高，根據(jù)整個工程的投入而言，外腳手架的支出最大。倒裝法的施工投入也非常的大，但是由于施工的工期短、效果效率高、安全系數(shù)也非常的高，所以成本的支出也是非常的少的。跟正裝法的施工技術的相比下來，倒裝法有著本省更大的優(yōu)勢。倒裝法的作業(yè)面低、安全性高、人員操作快速便捷、工裝機具用量少、施工質量也非常的高、施工速度也非常的快。

3 大型儲罐倒裝法防傾斜安全技術措施

3.1 液壓提升系統(tǒng)

3.1.1 液壓缸的數(shù)量

參照公式n=k·p/T

式中n為液壓缸數(shù)量；k為安全系數(shù)；p為提升總重；T為液壓缸噸位。

令p=932.8t，T=25t，k=1.6，計算得n=59.7，取值60。

綜上所述，確定提升一座100000m3罐需要液壓缸60個，每個液壓缸布置間距（弦長）為4.18m。

3.1.2 液壓缸提升速度

液壓缸內徑180mm，采用兩級提升（行程放大兩倍）；提升高度按2.45m計算，單個液壓缸提升容積31.17L；由于采用單缸單泵工作方式，泵流量3.2L/min，工作提升時間9.76min，下落時間9.76min；提升速度4.2mm/s。

3.1.3 液壓缸提升系統(tǒng)設計

（1）在新的液壓缸提升系統(tǒng)中，采用泵站控制液壓缸，一個泵站控制4個液壓缸，60個液壓缸由15個泵站控制，15個泵站由一個總控制系統(tǒng)控制。采用分級控制系統(tǒng)可以精確地控制每個液壓缸提升的高度，如若出現(xiàn)某一邊的液壓缸上升高度過快或者過慢，可以通過液壓缸控制系統(tǒng)停止提升某一邊液壓缸來達到同步提升的效果。

（2）液壓缸提升。在液壓缸提升系統(tǒng)中，在液壓桿上加上一個帶滾輪的撐桿，可以利用液壓缸基座起到撐護的作用，避免因提升高度出現(xiàn)罐體的傾斜。

3.2 壁板垂直度調節(jié)

壁板垂直度的調節(jié)采用吊錘和角尺進行調節(jié)和檢查。

3.3 抗風安全技術措施

3.3.1 抗風裝置

（1）采用倒裝法施工，上層罐壁提升后，需要懸空較長時間進行下層圍板、立縫組對焊接作業(yè)。由于在提升過程中和提升到位后的圍板過程中，罐壁抵抗橫向風能力較差，為保證安全施工，設計了抗風裝置。該裝置專為罐體抗風安全性考慮設計，立柱上下接頭均采取鉸鏈形式，套管與脹圈焊接連接，套管側面采用鉸鏈結構，既滿足受力結構，又便于安裝拆除（為組對、焊接、打磨工序提供操作空間）?？癸L裝置的立柱在罐體提升前安裝，提升到位后用方銷子銷在立柱與套管的間隙。隨罐體的提升高度和儲罐容積確定安裝數(shù)量，均勻布置。以100000m3罐為例，第三圈開始安裝，4套、8套，……，順次遞增，最多安裝到20套。

（2）脹圈。脹圈由25#槽鋼滾弧校正后對扣而成，脹圈制作時應將接頭、吊耳等全部安裝齊全，減少現(xiàn)場安裝的工作量。組裝時，脹圈與壁板貼合間縫小于2mm。使用脹圈加強罐壁圈的穩(wěn)定性和強度。

3.3.2 抗風措施

（1）在罐壁每處吊點旁焊兩塊擋板，每塊擋板允許承重力應大于吊點受力值的兩倍，后三圈提升時，每塊擋板承重應大于等于單臺液壓缸的最大提升力（25t）。

（2）提升最后四圈壁板時，每隔兩個液壓缸布置一臺防滑落保險裝置，與罐底連接固定，并與脹圈組合，調試至工作狀態(tài)

通過采用上述安全技術措施之后，倒裝法施工大型儲罐罐體傾斜得到有效的控制，在實際生產過程中未出現(xiàn)儲罐傾斜，儲罐中心線垂直度的檢查完全符合國家及行業(yè)標準。

4 結束語

綜上所述，加強對大型儲罐倒裝法施工安全技術應用的研究分析，對于其良好施工效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的儲罐倒裝法施工過程中，應該加強對其安全技術關鍵環(huán)節(jié)與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

參考文獻

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