油罐施工工藝探討
時間:2022-05-14 03:21:26
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近年來隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,各行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,居民生活水平也不斷提高,對于能源需求也越來越大。石油天然氣資源的開采規(guī)模逐漸擴大,大型立式固定頂油罐數(shù)量越來越多。但是在大型油罐施工中使用的工藝方法存在諸多問題,不利于保障施工質(zhì)量及安全,因此在現(xiàn)階段加強對于大型立式固定頂油罐施工工藝的研究具有重要的現(xiàn)實意義,能夠更加全面的了解當(dāng)前油罐施工現(xiàn)狀及存在的問題,針對施工中存在的問題研究制定更加合理的施工方案,更好的保障油罐施工的質(zhì)量。
1油罐施工研究現(xiàn)狀分析
1.1電動倒鏈多點提升與液壓頂升倒裝施工的介紹。目前國內(nèi)外采用電動倒鏈多點提升與液壓頂升倒裝施工相結(jié)合的方式對大型立式固定頂圓筒形儲油罐進行安裝的案例相對較少,沒有形成成熟的技術(shù)。比如在2006年,新疆某公司在對一千萬噸煉油項目進行儲罐施工的時候,采用了液壓頂升倒裝施工的方式進行安裝,最終焊接質(zhì)量達到標準要求,應(yīng)用效果也比較好。該工程項目中儲罐的容量為10萬m3。雖然該項目采用液壓頂升技術(shù)完成了儲罐施工,但是其他單位在效仿施工的時候,難以準確的把控油速,尤其是在對油罐進行提升作業(yè)時,多次出現(xiàn)傾斜的情況。而且具體的施工會受到很多因素的影響,考慮不全面就會影響到正常的施工,倒裝施工的優(yōu)勢沒有得到有效的發(fā)揮,甚至?xí)l(fā)安全事故。最近幾年的研究發(fā)現(xiàn),如果采用全程液壓頂升倒裝法對5萬m3的儲罐進行安裝會存在較大的阻力,遇到各種問題,比如說耗油量較大、鋼絲繩容易斷裂、油速同步困難、需要較高的油泵功率,最終就會出現(xiàn)頂升不到位,安裝過程中斷的情況。2.2施工工藝缺點多點。電動倒鏈倒裝施工需要單獨設(shè)置提升柱,且必須有地基基礎(chǔ)。利用提升柱對頂層和罐頂進行提升,操作過程中會受到操作空間的限制,施工工期較長,會對儲罐的使用造成影響,而且這種方法的應(yīng)用要以基礎(chǔ)環(huán)梁地基為基本支持,否則無法正常使用。同時,采用這種方法對儲罐進行罐內(nèi)施工時,很多操作都屬于高空作業(yè),難度和危險性都比較大,尤其是對罐頂板進行補裝的時候,比較危險。在對罐體進行提升的時候,只能依靠斜拉桿對提升柱進行固定,在提升過程中,受力狀態(tài)不均衡,很容易出現(xiàn)提升柱傾斜的情況,造成安全事故。
2油罐施工工藝的優(yōu)化
從上文分析可知,電動倒鏈和液壓油泵頂升兩種油罐施工工藝都存在一定的缺陷,在施工中不利于保障施工的安全及質(zhì)量。針對這種情況,汲取兩種方式的優(yōu)點,將兩種施工工藝結(jié)合起來,形成一種新型施工工藝,在施工過程中不同階段使用不同的施工工藝,共同完成施工作業(yè),一方面能夠簡化整個施工過程,提高施工速度,另一方面能夠避免高空作業(yè),保障施工安全。2.1施工工藝優(yōu)化原理。首先是對電動倒鏈使用的提升柱進行優(yōu)化,升級后的提升柱主要包括短節(jié)、套筒和內(nèi)芯,同時加裝密封圈對內(nèi)芯和套筒進行密封。在對提升柱進行安裝之前,先鋪設(shè)底板,并提前對油罐的罐頂和頂層壁板進行組裝。為了方便對頂層壁板進行提升,在其下端合適的位置設(shè)置吊耳和脹圈,將提升柱和壁板連接在一起。提升柱的位置設(shè)置在罐體的中心。同時用連接拉桿將平衡柱和提升柱連接在一起,并在連接拉桿中間增加調(diào)節(jié)螺栓,粘貼應(yīng)變感應(yīng)片。在使用過程中,根據(jù)應(yīng)變感應(yīng)片展現(xiàn)的情況對調(diào)節(jié)螺栓進行調(diào)整,直到倒鏈提升壁板時的側(cè)向傾覆力與連接拉桿的拉力向平衡,這樣就能保證提升柱內(nèi)的套筒和內(nèi)芯能夠自由完成軸向上下滑動,避免由于受力不均衡導(dǎo)致的滑動卡澀,影響正常的提升作業(yè)。提升柱根據(jù)罐體沿壁周均勻設(shè)置,都是利用連接拉桿與平衡柱連接,調(diào)整合適后,平衡柱只承受軸向的力,徑向不受力,這樣就可以平滑完成平衡柱的升降。2.2技術(shù)分析。油罐安裝中最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)就是液壓油頂升的高度,也就是圖1中的H2。一般情況下H2可以用公式表示為:H2=單層壁板高度-H1+a。其中H1和a分別代表施工過程中電動倒鏈的提升高度以及設(shè)計余量,而電動倒鏈的提升高度H1=H-H’其中H和H’分別表示倒鏈安裝尺寸和倒鏈兩鉤之間的最小距離。圖12.3設(shè)備簡介。新型工藝需要利用液壓進行頂升,因此供油系統(tǒng)是十分重要的,這里可以采用環(huán)形油管進行供油。根據(jù)供油需要將管路設(shè)計為多段可拆的形式,用法蘭將油管連接在一起并與其他的管路連接。這里使用的供油系統(tǒng)可以拆除后重復(fù)利用,一般要等施工應(yīng)用的平衡柱、提升柱與油罐的罐底可靠連接以后再進行放油拆管的作業(yè)。2.4項目技術(shù)路線。首先對油罐罐底板、罐頂板和頂層壁板進行組裝焊接,在合適位置設(shè)置液壓提升柱和平衡柱。同時在頂層壁板上安裝設(shè)置吊耳和脹圈,通過電動倒鏈與提升柱連接在一起,這樣就可通過提升柱的。頂升提升罐壁和罐頂。用連接拉桿及調(diào)整螺栓連接平衡柱與提升柱,根據(jù)受力狀態(tài)調(diào)整拉桿拉緊力。接通供油管路并開啟油泵,提升柱和平衡柱同時得到液壓油的供應(yīng),對入口處的調(diào)節(jié)閥門進行調(diào)節(jié)直到平衡柱和提升柱保持相同的上升速度。提升柱和平衡柱逐漸頂升到標準的高度后,將油泵關(guān)閉,安裝支撐支座,并用斜拉肋板進行加固。確保支撐牢固后將供油系統(tǒng)拆除,用電動倒鏈完成其他罐壁的提升。
3油罐新的施工工藝優(yōu)勢
3.1安全性高。采用新的施工工藝,各項操作都是在罐內(nèi)完成的,也沒有高空作業(yè)項目,工作人員操作更加方便,危險因素被有效排除,而且能夠采取各種措施保障工作人員的安全,避免在施工中出現(xiàn)安全事故。3.2施工質(zhì)量好。大部分的施工作業(yè)都是在地面完成的,操作方便,各種設(shè)備工具的應(yīng)用也比較便利。而且能夠集中對各項作業(yè)進行有效的管理,嚴格把控施工質(zhì)量,并對相關(guān)操作進行指導(dǎo),極大保障了施工質(zhì)量。3.3工期更短。新型的施工工藝是借助提升柱和平衡柱進行頂升的,不需要額外搭設(shè)各種高空架桿,也不需要安裝調(diào)用大型吊裝設(shè)備,前期準備及后期收尾工作量大幅減少,工作人員的工作效率明顯提高,工作周期縮短。3.4成本降低。傳統(tǒng)模式下需要準備大量的鋼絲繩進行吊裝,一方面存在一定的危險,另一方面也增加了施工成本。工藝改進后,不需要使用大型復(fù)雜的裝機設(shè)備,減少了耗材的使用,降低了施工成本。而且很多設(shè)備能夠重復(fù)利用,工作人員勞動強度也得到降低。
4結(jié)語
通過本文的分析可知,對大型立式固定頂油罐施工工藝進行優(yōu)化改進具有重要的作用。當(dāng)前大型立式固定頂油罐施工采用的兩種工藝都存在一定的缺陷,不利于保障施工安全及質(zhì)量,本文提出的兩種工藝結(jié)合的方式能夠充分發(fā)揮兩種工藝的優(yōu)點,高質(zhì)量完成固定頂油罐的施工作業(yè),有效改善油罐施工的經(jīng)濟效益。未來隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,大型立式固定頂油罐的建造數(shù)量會越來越多,施工質(zhì)量要求也會逐漸提高,也會遇到更多更復(fù)雜的問題,這就需要油罐施工人員不斷加強對大型立式固定頂油罐施工的研究,進一步優(yōu)化施工工藝,制定更加合理的施工方案,在保證油罐施工安全及質(zhì)量的前提下,降低施工成本,更好的保障油罐施工的經(jīng)濟效益。
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作者:李州成 單位:中國石油天然氣第六建設(shè)有限公司