滑移就位方法在大型液化石油氣子彈罐就位中的應(yīng)用研究

劉明輝，王 浩，陽 龍

中國(guó)石油管道局工程有限公司國(guó)際事業(yè)部，河北 廊坊

1.引言

加納TEMA罐區(qū)項(xiàng)目是管道局首次承攬的大型液化石油氣(LPG)覆土子彈罐項(xiàng)目，項(xiàng)目中包含4臺(tái)LPG子彈罐的安裝就位。LPG子彈罐單體長(zhǎng)49.6 m，直徑8 m，單罐自重650 t。因受當(dāng)?shù)馗鞣矫鏃l件限制，不宜使用大型吊裝設(shè)備。經(jīng)過研究論證，制定了大型LPG子彈罐的滑移就位方法。該方法成功應(yīng)用于加納TEMA罐區(qū)4臺(tái)LPG子彈罐就位。

2.滑移就位方法的工藝原理和過程

大型LPG子彈罐滑移就位方法借鑒門式起重機(jī)原理，將子彈罐本體作為門式起重機(jī)門架橫梁，制作的滑移支架作為門式起重機(jī)門架的2個(gè)縱梁，為提高設(shè)備移動(dòng)穩(wěn)定性和操作簡(jiǎn)易性，將門式起重機(jī)輪式移動(dòng)改成滑動(dòng)移動(dòng)方式，通過硬性連接將LPG子彈罐與一組滑移托架制作成一座門式起重機(jī)，用滑移的方法將子彈罐預(yù)制場(chǎng)放置到就位處。

以2個(gè)液壓缸分別驅(qū)動(dòng)支撐LPG子彈罐，罐體的2個(gè)托架在預(yù)先鋪設(shè)的2條鋼軌上，以此實(shí)現(xiàn)罐體沿鋼軌方向移動(dòng)。具體工藝過程如下：

1) 將頂推設(shè)備固定于滑移軌道上，通過液壓桿伸長(zhǎng)推動(dòng)托架前行，前移頂推設(shè)備，繼續(xù)伸長(zhǎng)液壓桿推動(dòng)子彈罐再次緩慢前行。如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)子彈罐的整體滑移(圖1)。

Figure 1.The simulation diagram of sliding圖1.滑移模擬圖

2) 滑移時(shí)，托架與鋼軌之間隔有聚四氟乙烯板，在軌道上涂潤(rùn)滑油，以減小摩擦力。

3) 2套液壓頂推裝置由同一個(gè)控制箱控制，二者的進(jìn)油管路長(zhǎng)度一致，在液壓桿的進(jìn)油口處加設(shè) 1個(gè)截止閥。在滑移過程中，兩邊行進(jìn)速度有較大偏差時(shí)，同時(shí)切斷兩邊的截止閥，然后根據(jù)實(shí)際偏差情況人為操作截止閥進(jìn)行調(diào)整，以保證行進(jìn)時(shí)子彈罐不偏離鋼軌。

3.工程施工

3.1.滑移軌道選取

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及LPG子彈罐總體長(zhǎng)度，確定2條滑移軌道的水平位置及垂直位置，2條軌道水平位置誤差要求控制在±2 mm以內(nèi)，垂直位置誤差應(yīng)控制在±5 mm以內(nèi)[1]。軌道的選取是滑移就位成功的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，軌道選取應(yīng)遵從以下幾點(diǎn)要求：

1) 為保證滑移構(gòu)件的穩(wěn)定性，2條軌道設(shè)置要對(duì)稱于LPG子彈罐罐體重心，為增加滑移的安全系數(shù)，2條軌道應(yīng)設(shè)置在子彈罐長(zhǎng)度的1/4和3/4處。

2) LPG子彈罐可以選取有內(nèi)加強(qiáng)圈的桶節(jié)作為軌道對(duì)應(yīng)支點(diǎn)。

3) 軌道位置的選取要考慮LPG子彈罐基礎(chǔ)的尺寸、位置等限制。

4) 滑移軌道位置不應(yīng)對(duì)LPG子彈罐基礎(chǔ)產(chǎn)生安全隱患。

3.2.滑移軌道鋪設(shè)

筏板承臺(tái)上鋪設(shè)路基板，在路基板上安裝QU100型重型鋼軌，鋼軌安裝時(shí)應(yīng)保證一直處于水平狀態(tài)，誤差控制在10 mm范圍內(nèi)，鋼軌的標(biāo)高應(yīng)保持一致，相鄰兩軌道高差應(yīng)控制在1 mm以內(nèi)[2]。

3.3.LPG子彈罐頂升

為安裝滑移托架，LPG子彈罐需要被頂升至高于托架位置。頂升點(diǎn)的位置應(yīng)選在子彈罐加強(qiáng)圈部位，每次頂升高度不宜大于700 mm。頂升過程中，子彈罐允許的最大傾斜角度不宜大于2°。頂升操作的流程：利用千斤頂將托架頂起，在托架下放入C型鋼墊，千斤頂回落，托架落于C型鋼墊上。在原千斤頂?shù)奈恢梅湃隑型鋼墊并將千斤頂置于其上，再次頂起，直至到達(dá)所需高度后再在C型鋼墊上放入1個(gè)D型鋼墊，如此反復(fù)達(dá)到所需高度。

3.4.滑移托架安裝

托架的結(jié)構(gòu)為可分離式鞍座型，分為左右托架，合攏處采用高強(qiáng)螺栓連接。將滑移托架置于滑移軌道上，并在軌道兩側(cè)加墊鐵以扶正滑移托架，讓承重托架下的千斤頂緩慢回落，使子彈罐完全落于滑移托架之上，左側(cè)的托架以相同的方式就位。

3.5.動(dòng)力裝置安裝及操作

動(dòng)力裝置由液壓桿、夾緊器、控制箱等3部分組成。先將夾緊器尾部的鎖緊裝置鎖緊，并采用措施增大夾緊器和鋼軌之間的滑動(dòng)阻力。然后對(duì)處于收縮狀態(tài)的液壓桿加壓，使其緩慢伸長(zhǎng)，推動(dòng)子彈罐緩慢向前滑移。液壓桿達(dá)到最大伸長(zhǎng)后，松開夾緊器尾部的鎖緊裝置，對(duì)液壓桿泄壓，使夾緊器緩慢向前移動(dòng)，直至液壓桿回復(fù)到初始狀態(tài)。再次將夾緊器鎖死在鋼軌上，對(duì)液壓桿加壓，推動(dòng)子彈罐緩慢前行，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)子彈罐的整體滑移。2套液壓頂推裝置由同一個(gè)控制箱控制，在液壓桿的進(jìn)油口處加設(shè) 1個(gè)截止閥。在滑移過程中，當(dāng)兩邊行進(jìn)速度有較大偏差時(shí)，同時(shí)切斷兩邊的截止閥，再根據(jù)實(shí)際偏差情況人為操作截止閥進(jìn)行調(diào)整，保證行進(jìn)時(shí)子彈罐不偏離鋼軌。

3.6.LPG子彈罐滑移就位

子彈罐通過滑移進(jìn)入指定位置后，通過液壓桿進(jìn)行微調(diào)，保證其中心線與沙床中心線重合，然后實(shí)施就位操作。采用2臺(tái)千斤頂將滑移托架頂升100 mm，松開D型鋼墊和C型鋼墊之間的高強(qiáng)螺栓，取出底層的D型鋼墊。將千斤頂緩慢回落，C型鋼墊落于鋼軌上，將千斤頂下的B型鋼墊取出后，再次用千斤頂將托架頂起。松開C型鋼墊和托架之間的高強(qiáng)螺栓，取出C型鋼墊，千斤頂緩慢回落，子彈罐可落于指定位置，此時(shí)托架與子彈罐脫離。松開左右托架之間的高強(qiáng)螺栓，從子彈罐的兩側(cè)分別取出托架，所有工裝可重復(fù)用于下一個(gè)子彈罐的滑移。

4.結(jié)語

大型LPG子彈罐就位所用的滑移方法與其他就位方法相比節(jié)省了大量的人力物力。在滑移過程中具有使用大型吊裝設(shè)備少、受地形影響較小、操作簡(jiǎn)單、安全風(fēng)險(xiǎn)可控等優(yōu)點(diǎn)。其他大型不易吊裝或場(chǎng)地吊裝受限的設(shè)備安裝項(xiàng)目均可借鑒該滑移方法。