大型钢制储罐倒装法施工技术应用

任良敏+卓兴弟+李宁

摘 要：文章以利比里亚实际工程为例，首先对工程进行简单介绍，然后结合工程的实际情况，对其施工采用的钢管支架手动葫芦提升倒装法进行分析，可为类似工程提供借鉴。

关键词：钢管葫芦支架倒装法 单元板预制 罐体组装

1.工程概述

1.1工程概况

本工程位于利比里亚首都蒙罗维亚布什罗德岛LEC电厂内，主要由4座储罐组成，包括2座10，000m3重油罐，1座1000m3柴油罐及1座3000m3消防水罐。其中10000m3重油罐直径30.5m，壁板高14.6m，罐顶高4.09m，共8层壁板，总高18.09m，罐体钢板材质为美标热轧SA-283 Gr.C，净质量277t，罐体每层壁板厚度由下至上逐步变小。

1.2自然条件

本工程位于非抗震设计地区，年均降雨量约5000mm，有“非洲雨都”之称。月平均风速为2m/s，为2级风，罐体设计抗风压0.6kPa（风速31m/s，11级暴风）。

2.施工工艺简述

钢管支架手动葫芦提升倒装法施工，即在油罐内壁周边均匀设置竖立钢管支架，并由上而下逐圈组焊壁板，通过悬挂在支架顶端的手动葫芦来逐层整体提升已组装好的罐顶和罐壁，直至完成底层壁板组装，最终形成罐体。图1为油罐施工布置图。

3.钢管葫芦支架倒装法施工技术要点

3.1单元板预制

单元板预制主要采用半自动切割机，辅以手工切割。切割下料精度的控制对最终成型质量至关重要，应作为质量主控项目之一。

（1）矩形板预制时，要保证切割机行走速度均匀平稳。在切割作业前，应按设计的排板图准确划线，然后使用半自动切割机切割，坡口一次切割成型。每层罐壁留一张作为调整，保证下料后一圈壁板的累计误差为±2mm。

（2）平面弧形单元板（底板和顶板）预制时，应按1∶1的尺寸制作切割轨道，然后对边缘进行仿型切割，切割時其外缘半径按图纸计算半径放大25mm ，边缘板间对接焊缝间隙外部较内部小3mm下料。

（3）壁板下料检查合格后，须在卷板机上滚弧以组成罐壁。滚制前，壁板两端各250mm±50mm范围内需先按照与罐壁曲率相同的弧度压制成型后，方可滚制。卷制后与样板间隙容许偏差见表1。

（4）预制好的单元板按照质量标准要求进行检查验收，并做好记录，合格后在板上编上号码。

3.2罐体组装及提升

（1）底板组装

①罐底排板：罐底排板采用T字形，中幅板为搭接，边缘板为对接，中幅板与环形边缘板的之间为搭接。

②底板铺设前，在基础上表面画出纵横十字中心线。

③以中心点为圆心划出环形边缘板外缘组装线，并根据排板图划出中心幅板安装位置线后铺设中心幅板。然后按顺序向两侧安装并点焊。

（2）储罐拱顶组装

①钢管立柱用φ89×4钢管制作，顶板胎具顶圈采用槽钢[10制作，与底板相连的垫板使用钢板δ=10mm（100×100），位于同一圆周内的钢管立柱间距不应大于5m。

②斜支撑用于保持立柱稳定，安装时由内向外，每根立柱一般设置2根斜支撑，斜支撑用∠63×6角钢，与地面呈60°布置。

③储罐顶板由中心顶板和半瓜片板组成，焊缝为上、下对接及左、右搭接形式，内部设有加强筋板及连接板将其连成整体。

（3）罐体壁板的安装技术措施

①钢管葫芦支架与槽钢涨圈功用简述

储罐传统安装方法一般搭设满堂脚手架，自下而上逐层安装，有较多的高空吊装和焊接作业。为了解决上述背景技术的不足，我们设计了一种设置于储罐内侧的槽钢胀圈及钢管葫芦支架，用于储罐自上而下倒装组焊的提升装置，将高空吊装和焊接作业转移到地面上来，有效解决传统技术手段存在安全隐患和施工效率低的问题。

钢管葫芦支架由竖立在底板上的钢管，保持钢管稳定的斜撑，以及挂在葫芦顶端，另一端用来提升储罐壁板的手拉葫芦。

槽钢涨圈由槽钢，千斤顶及其座板，以及配套的固定环和吊耳组成。千斤顶伸长时槽钢各分段沿轴线相互顶紧，并沿半径方向均匀膨胀顶出。用于增加吊点区域壁板的刚度，同时用于调整壁板线形，便于罐体定位。

②钢管葫芦支架及槽钢涨圈布置及操作要点

a.钢管葫芦支架安装位置：安装位置应在不影响机具设置的情况下，尽量靠近罐壁，一般取500mm左右为宜，沿同心圆圆周均匀布置30个，支架的安装必须要保证在同一标高。

每圈罐壁钢板下端设置胀圈组件，用于罐体的圆形保证和罐体的提升。胀圈用[25a槽钢滚弧制成，两端利用千斤顶形成张紧状态。组件包括胀圈、固定环、吊耳、10吨液压千斤顶。胀圈组件利用张紧槽钢对罐壁的压力、罐壁对张紧槽钢的摩擦力、固定环。利用同心圆上均布的30个钢管支架顶端的焊接手动葫芦同时起吊胀圈吊耳，将力传到胀圈及罐壁上，达到提升各层罐壁钢板的目的。吊耳沿罐体圆周每3.2m间距设置一个，共30个，吊耳两侧35cm各设计一个固定环，共70个固定环。

为方便人员和机具的进出，底板画线放样之后，沿画线圆周每5m设置一个壁板垫块，垫块用钢板制作，高度400mm，垫块与底板点焊，在其上表面画出壁板安装线，在画线内侧点焊挡板。

b.倒装起吊：首先安装的是顶层壁板。在吊车的配合上，按照排板图依次将壁板吊装就位，一边吊装，一边点焊纵缝（留出有安装余量的两道纵缝不点焊）。每层壁板全部吊装并组对完成后，应在内侧沿焊缝自上而下，每50cm左右点焊防变形卡板，点焊牢固，对口间隙应符合设计要求。endprint