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油罐施工工艺探讨

近年来随着经济社会的发展,各行业产业规模不断扩大,居民生活水平也不断提高,对于能源需求也越来越大。石油天然气资源的开采规模逐渐扩大,大型立式固定顶油罐数量越来越多。但是在大型油罐施工中使用的工艺方法存在诸多问题,不利于保障施工质量及安全,因此在现阶段加强对于大型立式固定顶油罐施工工艺的研究具有重要的现实意义,能够更加全面的了解当前油罐施工现状及存在的问题,针对施工中存在的问题研究制定更加合理的施工方案,更好的保障油罐施工的质量。

1油罐施工研究现状分析

1.1电动倒链多点提升与液压顶升倒装施工的介绍。目前国内外采用电动倒链多点提升与液压顶升倒装施工相结合的方式对大型立式固定顶圆筒形储油罐进行安装的案例相对较少,没有形成成熟的技术。比如在2006年,新疆某公司在对一千万吨炼油项目进行储罐施工的时候,采用了液压顶升倒装施工的方式进行安装,最终焊接质量达到标准要求,应用效果也比较好。该工程项目中储罐的容量为10万m3。虽然该项目采用液压顶升技术完成了储罐施工,但是其他单位在效仿施工的时候,难以准确的把控油速,尤其是在对油罐进行提升作业时,多次出现倾斜的情况。而且具体的施工会受到很多因素的影响,考虑不全面就会影响到正常的施工,倒装施工的优势没有得到有效的发挥,甚至会引发安全事故。最近几年的研究发现,如果采用全程液压顶升倒装法对5万m3的储罐进行安装会存在较大的阻力,遇到各种问题,比如说耗油量较大、钢丝绳容易断裂、油速同步困难、需要较高的油泵功率,最终就会出现顶升不到位,安装过程中断的情况。2.2施工工艺缺点多点。电动倒链倒装施工需要单独设置提升柱,且必须有地基基础。利用提升柱对顶层和罐顶进行提升,操作过程中会受到操作空间的限制,施工工期较长,会对储罐的使用造成影响,而且这种方法的应用要以基础环梁地基为基本支持,否则无法正常使用。同时,采用这种方法对储罐进行罐内施工时,很多操作都属于高空作业,难度和危险性都比较大,尤其是对罐顶板进行补装的时候,比较危险。在对罐体进行提升的时候,只能依靠斜拉杆对提升柱进行固定,在提升过程中,受力状态不均衡,很容易出现提升柱倾斜的情况,造成安全事故。

2油罐施工工艺的优化

从上文分析可知,电动倒链和液压油泵顶升两种油罐施工工艺都存在一定的缺陷,在施工中不利于保障施工的安全及质量。针对这种情况,汲取两种方式的优点,将两种施工工艺结合起来,形成一种新型施工工艺,在施工过程中不同阶段使用不同的施工工艺,共同完成施工作业,一方面能够简化整个施工过程,提高施工速度,另一方面能够避免高空作业,保障施工安全。2.1施工工艺优化原理。首先是对电动倒链使用的提升柱进行优化,升级后的提升柱主要包括短节、套筒和内芯,同时加装密封圈对内芯和套筒进行密封。在对提升柱进行安装之前,先铺设底板,并提前对油罐的罐顶和顶层壁板进行组装。为了方便对顶层壁板进行提升,在其下端合适的位置设置吊耳和胀圈,将提升柱和壁板连接在一起。提升柱的位置设置在罐体的中心。同时用连接拉杆将平衡柱和提升柱连接在一起,并在连接拉杆中间增加调节螺栓,粘贴应变感应片。在使用过程中,根据应变感应片展现的情况对调节螺栓进行调整,直到倒链提升壁板时的侧向倾覆力与连接拉杆的拉力向平衡,这样就能保证提升柱内的套筒和内芯能够自由完成轴向上下滑动,避免由于受力不均衡导致的滑动卡涩,影响正常的提升作业。提升柱根据罐体沿壁周均匀设置,都是利用连接拉杆与平衡柱连接,调整合适后,平衡柱只承受轴向的力,径向不受力,这样就可以平滑完成平衡柱的升降。2.2技术分析。油罐安装中最关键的数据就是液压油顶升的高度,也就是图1中的H2。一般情况下H2可以用公式表示为:H2=单层壁板高度-H1+a。其中H1和a分别代表施工过程中电动倒链的提升高度以及设计余量,而电动倒链的提升高度H1=H-H’其中H和H’分别表示倒链安装尺寸和倒链两钩之间的最小距离。图12.3设备简介。新型工艺需要利用液压进行顶升,因此供油系统是十分重要的,这里可以采用环形油管进行供油。根据供油需要将管路设计为多段可拆的形式,用法兰将油管连接在一起并与其他的管路连接。这里使用的供油系统可以拆除后重复利用,一般要等施工应用的平衡柱、提升柱与油罐的罐底可靠连接以后再进行放油拆管的作业。2.4项目技术路线。首先对油罐罐底板、罐顶板和顶层壁板进行组装焊接,在合适位置设置液压提升柱和平衡柱。同时在顶层壁板上安装设置吊耳和胀圈,通过电动倒链与提升柱连接在一起,这样就可通过提升柱的。顶升提升罐壁和罐顶。用连接拉杆及调整螺栓连接平衡柱与提升柱,根据受力状态调整拉杆拉紧力。接通供油管路并开启油泵,提升柱和平衡柱同时得到液压油的供应,对入口处的调节阀门进行调节直到平衡柱和提升柱保持相同的上升速度。提升柱和平衡柱逐渐顶升到标准的高度后,将油泵关闭,安装支撑支座,并用斜拉肋板进行加固。确保支撑牢固后将供油系统拆除,用电动倒链完成其他罐壁的提升。

3油罐新的施工工艺优势

3.1安全性高。采用新的施工工艺,各项操作都是在罐内完成的,也没有高空作业项目,工作人员操作更加方便,危险因素被有效排除,而且能够采取各种措施保障工作人员的安全,避免在施工中出现安全事故。3.2施工质量好。大部分的施工作业都是在地面完成的,操作方便,各种设备工具的应用也比较便利。而且能够集中对各项作业进行有效的管理,严格把控施工质量,并对相关操作进行指导,极大保障了施工质量。3.3工期更短。新型的施工工艺是借助提升柱和平衡柱进行顶升的,不需要额外搭设各种高空架杆,也不需要安装调用大型吊装设备,前期准备及后期收尾工作量大幅减少,工作人员的工作效率明显提高,工作周期缩短。3.4成本降低。传统模式下需要准备大量的钢丝绳进行吊装,一方面存在一定的危险,另一方面也增加了施工成本。工艺改进后,不需要使用大型复杂的装机设备,减少了耗材的使用,降低了施工成本。而且很多设备能够重复利用,工作人员劳动强度也得到降低。

4结语

通过本文的分析可知,对大型立式固定顶油罐施工工艺进行优化改进具有重要的作用。当前大型立式固定顶油罐施工采用的两种工艺都存在一定的缺陷,不利于保障施工安全及质量,本文提出的两种工艺结合的方式能够充分发挥两种工艺的优点,高质量完成固定顶油罐的施工作业,有效改善油罐施工的经济效益。未来随着经济社会的不断发展,大型立式固定顶油罐的建造数量会越来越多,施工质量要求也会逐渐提高,也会遇到更多更复杂的问题,这就需要油罐施工人员不断加强对大型立式固定顶油罐施工的研究,进一步优化施工工艺,制定更加合理的施工方案,在保证油罐施工安全及质量的前提下,降低施工成本,更好的保障油罐施工的经济效益。

参考文献:

[1]杨转,李鑫,高慧,等.大型立式固定顶油罐施工新工艺[J].新经济,2016,(17):127~128.

[2]谭小荣,高强.10000m3立式固定顶储罐罐壁组装焊接施工技术[J].中国机械,2015,(2):40-43.

[3]胡丕英.大型钢制固定顶油罐倒装法施工技术[J].山西建筑,2002,(2):63~64.

作者:李州成 单位:中国石油天然气第六建设有限公司

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