大型储罐倒装法施工安全技术研究与应用

白永平

[摘 要]近年来，大型储罐倒装法施工安全技术得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了倒装法施工工艺和正装工艺的区别，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就大型储罐倒装法防倾斜安全技术措施展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

[关键词]大型储罐；倒装法；施工；安全技术

中图分类号：TE972 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0394-01

1 概述

大型储罐倒装法施工工艺作为新兴的大型浮顶储罐施工工艺，施工优势明显：减少了大量的高空作业量、人员操作方便、施工效率高、施工质量易于控制、安全性高。国家某原油商业储备库工程6×10万m3储罐建设，储罐为双盘式浮顶油罐，100000m3储罐罐壁内径φ80000mm，罐壁高度21800mm，罐壁板共9圈，厚度由上至下依次为12mm、12mm、12mm、12mm、15mm、19mm、22mm、27mm、32mm。最顶层两圈罐壁材质是Q235-B，下一圈罐壁材质是Q345R，其他壁板的材质是08MnNiVR或12MnNiVR；壁板单圈宽度有2380mm和2420mm两种。罐壁板总质量780t，罐底质量492t，浮顶质量495t。罐体安装有两道抗风圈、两道加强圈。储存介质为原油，设计压力为常压。对100000m3罐倒装工艺安装技术安全方面进行了研究，并指导现场安全施工。

2 倒装法施工工艺和正装工艺的区别

2.1 施工效果

水浮施工的施工工序是罐底板、浮顶、罐壁板逐步完成。水浮施工顺序不仅快速而且将低了成本，但是高空作业量较高，尤其是在罐内放水的时候，罐壁板的工序必须逐步实行，所以工作效率非常慢；外脚手架的占地面积非常的大，但是可以进行很多的工序，这样就使得施工功效可以得到很大的提高；倒装法的施工人员在地面的工作时间少，有一部分工作是在低空进行的，这样不仅材料运送的时候方便，人员可以快捷的移动，吊装方便，管理有序，也是的工程质量和技术指导都时时刻刻的跟上了。

2.2 质量管理

水浮法和外脚手架法在高空作业时的情况非常的多，这对于质量的安全检查和技术帮助都是十分不利的。罐壁板的垂直角度也非常的不好掌握。倒装法施工的方式和焊接点的操作都是非常的方便的，也便于安全检查和技术水平指导。倒装法的工作原理是使罐壁的垂直角度比正装法的要好掌握的多。

2.3 安全问题

水浮法和外脚手架不仅在高空的施工工作较多，它的安全性也没有保障，当外脚手架的罐壁板和浮顶同时进行操作时，这时候的在空间有了相同点，所以危险系数大大地提高了。而倒装法的施工工艺则是非常高的，并且更具有大量工作的保障，是非常值得推荐的施工方法。

2.4 施工工期

水浮法的施工顺序是从罐底板开始的到罐壁板结束，不仅施工的交集点少，施工工期非常的久。外脚手架法和倒装法的罐底板进行焊接时，浮顶和罐壁板的技术都可以同时开展，这样不仅工期短，也证明了倒桩施工法的效率更高，工期都会缩短很多。

2.5 施工成本

水浮法的施工量相比之下非常的小，供水的好坏对于施工的影响是非常大的，工程的投入比不仅非常的高，施工的投入也非常的高。外腳手架对于架杆、扣件、三角支撑等材料的需求是非常的大的，而它们的所相应的费用也是非常的大的，所以使得整个工程的成本也都有了一定的提高，根据整个工程的投入而言，外脚手架的支出最大。倒装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、安全系数也非常的高，所以成本的支出也是非常的少的。跟正装法的施工技术的相比下来，倒装法有着本省更大的优势。倒装法的作业面低、安全性高、人员操作快速便捷、工装机具用量少、施工质量也非常的高、施工速度也非常的快。

3 大型储罐倒装法防倾斜安全技术措施

3.1 液压提升系统

3.1.1 液压缸的数量

参照公式n=k·p/T

式中n为液压缸数量；k为安全系数；p为提升总重；T为液压缸吨位。

令p=932.8t，T=25t，k=1.6，计算得n=59.7，取值60。

综上所述，确定提升一座100000m3罐需要液压缸60个，每个液压缸布置间距（弦长）为4.18m。

3.1.2 液压缸提升速度

液压缸内径180mm，采用两级提升（行程放大两倍）；提升高度按2.45m计算，单个液压缸提升容积31.17L；由于采用单缸单泵工作方式，泵流量3.2L/min，工作提升时间9.76min，下落时间9.76min；提升速度4.2mm/s。

3.1.3 液压缸提升系统设计

（1）在新的液压缸提升系统中，采用泵站控制液压缸，一个泵站控制4个液压缸，60个液压缸由15个泵站控制，15个泵站由一个总控制系统控制。采用分级控制系统可以精确地控制每个液压缸提升的高度，如若出现某一边的液压缸上升高度过快或者过慢，可以通过液压缸控制系统停止提升某一边液压缸来达到同步提升的效果。

（2）液压缸提升。在液压缸提升系统中，在液压杆上加上一个带滚轮的撑杆，可以利用液压缸基座起到撑护的作用，避免因提升高度出现罐体的倾斜。

3.2 壁板垂直度调节

壁板垂直度的调节采用吊锤和角尺进行调节和检查。

3.3 抗风安全技术措施

3.3.1 抗风装置

（1）采用倒装法施工，上层罐壁提升后，需要悬空较长时间进行下层围板、立缝组对焊接作业。由于在提升过程中和提升到位后的围板过程中，罐壁抵抗横向风能力较差，为保证安全施工，设计了抗风装置。该装置专为罐体抗风安全性考虑设计，立柱上下接头均采取铰链形式，套管与胀圈焊接连接，套管侧面采用铰链结构，既满足受力结构，又便于安装拆除（为组对、焊接、打磨工序提供操作空间）。抗风装置的立柱在罐体提升前安装，提升到位后用方销子销在立柱与套管的间隙。随罐体的提升高度和储罐容积确定安装数量，均匀布置。以100000m3罐为例，第三圈开始安装，4套、8套，……，顺次递增，最多安装到20套。

（2）胀圈。胀圈由25#槽钢滚弧校正后对扣而成，胀圈制作时应将接头、吊耳等全部安装齐全，减少现场安装的工作量。组装时，胀圈与壁板贴合间缝小于2mm。使用胀圈加强罐壁圈的稳定性和强度。

3.3.2 抗风措施

（1）在罐壁每处吊点旁焊两块挡板，每块挡板允许承重力应大于吊点受力值的两倍，后三圈提升时，每块挡板承重应大于等于单台液压缸的最大提升力（25t）。

（2）提升最后四圈壁板时，每隔两个液压缸布置一台防滑落保险装置，与罐底连接固定，并与胀圈组合，调试至工作状态

通过采用上述安全技术措施之后，倒装法施工大型储罐罐体倾斜得到有效的控制，在实际生产过程中未出现储罐倾斜，储罐中心线垂直度的检查完全符合国家及行业标准。

4 结束语

综上所述，加强对大型储罐倒装法施工安全技术应用的研究分析，对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的储罐倒装法施工过程中，应该加强对其安全技术关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献

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