大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置文献
2万m^3网壳拱顶罐液压顶升倒装施工工艺
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《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》涉及一种低温储罐拱顶的顶升施工工艺，尤其涉及一种超大型的低温储罐拱顶的吹气顶升施工工艺及其平衡导向装置。
低温储罐是液化气体的大型存储设备，用于存储液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG如：液化乙烯、液氨和液化丙烯等）。随着现代社会的发展，对能源的需求越来越大，2-5万立方米液化气储罐已不能满足需求。截至2011年5月，储罐的容量越来越大，甚至出现了30万立方米的低温储罐。《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》所述的低温储罐拱顶的气压顶升施工工艺仅涉及外罐和金属拱顶。
2011年5月前技术中，大型低温储罐的外罐和拱顶，有两种建造方法。一种是顺序施工法，又称正装法，即先制造外罐，然后在外罐顶端拼装拱顶，或在地面拼装后，再进行吊装。由于大型储罐的直径越来越大，其拱顶的重量也随之增大，储罐壁的高度也同样随之增大。拼装拱顶时，在外罐上高空作业，其难度越来越高，且施工周期长，建造成本高。如在制造外罐的同时，在地面上拼装拱顶，两者平行施工，虽然能够缩短施工时间，但在吊装超大型储罐拱顶时，对起重设备的载重要求越来越高，甚至无法吊装。另一种称为逆序法，又称倒装法，即首先在地面制造外罐的第一圈基础，然后在第一圈基础上拼装拱顶，接着在建造下一圈外罐后，再利用机械的方法提升拱顶，依次不断循序环，直至完成整个外罐。倒装法仅适用于容积30000立方米以下的外罐壁为钢制的低温储罐的施工，对于容积30000立方米以上或外罐壁为预应力钢筋混凝土的低温储罐，不能采用倒装法施工。
图1为《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》的平衡导向装置实施例之二的顶升示意图；
图2为该发明的平衡导向装置实施例之一的结构示意图；
图3为该发明平衡导向装置实施例之一的钢绳连接示意图；
图4为该发明平衡导向装置实施例之二的示意图；
图5为该发明平蘅导向装置实施例之二的局部示意图；
图6为该发明平蘅导向装置实施例之二的局部示意图；
图7为该发明的平衡导向装置实施例之二的中心滑轮座座数目为4的中心滑轮座座组机构示意图。
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济宁市圣泽低温储罐，专业生产一二类压力容器，液氧，液氮 液氩低温储罐 二氧化碳低温储罐
看你存储什么物质，不是一味的最求低温越好，想LNG储罐一般-165度
是指当电梯层门导向装置失效的情况下，维持层门位置的装置。例如在火灾情况下，电梯层门门靴部分尼龙件融化，但导向装置中的钢制结构位置层门位置，这时这个结构就是应急导向装置。
2016年12月7日，《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》获得第十八届中国专利优秀奖。 2100433B
实施例一
第一步，外罐建造和拱顶拼装：钢结构拱顶1拼装可与外罐2的制造同步进行，当然也可以先建造外罐，或先拼装拱顶。所述外罐按照正装法施工，当外罐建造到设计高度时，在外罐内侧面的上端设置抗压环21和环形拱顶固定板6。如果外罐壁为钢制结构，则无抗压环21。所述拱顶1的环形拱顶固定板6具有向外侧倾斜的坡度角α，所述坡度角α与拱顶的坡度相配合。根据拱顶结构，在外罐内部基础上安装拱顶组装的临时支撑，临时支撑应与拱顶2结构相符，且能够完全承受拱顶的重量和保持拱顶板的外形尺寸，然后在临时支撑上组装和焊接拱顶，拱顶一般情况下根据设计尺寸事先预制成若干结构块。
第二步，拆除辅助设备：拱顶焊接完成后拆除拱顶临时支撑，在内部安装内罐悬浮吊顶，悬浮吊顶通过拉杆与拱顶结构连接。
第三步，安装平衡导向装置和密封装置：平衡导向装置的主要作用是，保证拱顶1在上升过程中保持平衡，防止拱顶在上升过程中发生旋转，且使整个拱顶保持水平，对拱顶的上升起导向作用。见图1，所述平衡导向装置至少由2组导向装置构成，通常为偶数组。所述导向装置每对由两个A型架3，两根平衡钢缆4和两个双导向滑轮组5构成。2个A型架3分别对称地固定在外罐顶端的环形拱顶固定板6上，在拱顶的相应位置开设一对贯穿孔7，且在该孔的拱顶内侧，各安装一个双导向滑轮组5，所述外罐2的内壁下端和外壁的中部对应位置各设有固定吊耳9、10。所述A型架使用槽钢或工字钢、钢管焊接而成，A型架上的横杆为钢管，槽钢或工字钢。一平衡钢缆一端绕过A型架3上的钢管，与外罐外侧壁的吊耳9或预埋在外罐上延的吊耳9固定连接；另一端经罐顶上的贯穿孔7，绕过拱顶1内对应的两个双导向滑轮组5，与固定安装在外罐内壁对应位置下侧的吊耳10固定连接；另一平衡钢缆则反向对称连接。上述环形拱顶固定板6与平衡钢缆两个接触部位，各临时嵌入一段导滑管，用于减少平衡钢缆与其的摩擦力。当气压吹顶结束后，应当去除。所述导向装置在外罐的圆周方向上均匀分布。
A型架安装时应保持竖直状态，平衡钢缆应从一点开始沿着一个方向顺序安装，单根平衡钢缆中间不得有接头。
拱顶1上的贯穿孔7应保证拱顶在上升过程中平衡钢缆不与之发生摩擦而影响吹顶的顺利进行。双导向滑轮组应根据贯穿孔的位置进行安装，同时保证平衡钢缆位于贯穿孔中间，防止钢缆与拱顶摩擦。
在整个平衡系统中，平衡钢缆在吹顶前需要一个预紧力，且每根钢缆的预紧力应保持基本一致，以保证拱顶在上升过程中的平衡和稳定。
在拱顶1与外罐2内壁之间隙安装密封装置，并将外罐壁的施工通道和开设在拱顶的孔密封，避免气压泄漏。
安装密封系统：密封系统是在吹顶过程中，在罐内保持一个密闭的空腔，使得罐内部保持一定的压力，从而产生浮力使拱顶上升。良好的密封系统能够保证吹顶的质量、提高工作效率和减少能耗。密封位置主要包括拱顶与储气罐壁之间的密封、罐壁施工通道的密封及其他需要密封的位置。所述拱顶与储气罐壁之间的密封由两层材料构成，下层为柔性密封材料，上层为薄金属皮。两块密封板之间采用搭接形式，用于柔性密封材料拼接处亦采用搭接形式，并用胶带粘牢。外罐施工通道密封：采用钢板作为临时门板达到密封的要求，临时门板与罐壁间缝隙采用胶带或焊接形式进行密封。临时门板与外罐壁采用搭接形式。其他需要密封的位置可根据实际情况进行，必须保证密封的有效性。
上述的安装平衡装置和安装密封系统，这两者之间的施工顺序无要求，可同时施工或先后施工。
第四步，安装压力监测系统：在吹升拱顶时为了保证拱顶的平衡，拱顶的上升速度有严格的限制，就必须严格控制风压和风量。则就需要一个能够有效的监控内部压力的系统，可采用连通管作为压力监测系统。压力测试系统在整个吹顶系统中设两个，一个设在风机操控人员旁边，让风机操控人员更好的控制风量、风压。一个设在顶部平台上，以便上面的监控人员随时监控整个顶升过程。
第五步，安装动力系统：动力系统是为吹顶提供动力，由若干风机组成。风机的选择原则应能保证吹顶过程中最大风量和风压的要求，为保证保证吹顶顺利进行，通常满足吹顶要求的情况下增加1~2台风机作为备用。
上述的安装压力监测系统和安装动力系统，这两者之间的施工顺序无要求，可同时施工或先后施工。
第六步，气压顶升：吹顶前应检查密封系统、平衡系统及压力测试系统及吹顶施工准备工作。
在拱顶上升的初始阶段拱顶可能会有轻微的震动，会对平衡系统和密封系统产生影响，并有可能使部分工装夹具产生松动，罐内需有人员在里面检查密封系统和平衡系统，以确保其功能正常。如果当压力已经达到所需压力后而拱顶还未上升，则应停止吹顶工作，待进一步检查确认后再进行吹顶工作。如果在顶升过程中拱顶失去平衡，在平台上的工作人员必须在工作小组组长的指挥下利用花篮螺丝20通过拉紧或放松钢缆的方式来调整拱顶。
第七步，焊接拱顶：当拱顶与抗压环紧密接触后，控制风机的风量，保持拱顶处于悬停状态，并迅速用卡具将拱顶与抗压环固定，并将拱顶焊接在抗压环上。卡具在拱顶上应均匀分布，至少为3个，在吹顶前将卡具焊接在拱顶板上。在拱顶与抗压环焊接牢固后关闭风机。
第八步：最后就是拆除吹顶装置。
实施例二
该实施例与实施一的区别之处，在于第二步，所述平衡装置中所采用的导向装置不同，见图2和图3。在该实施例中，导向装置主要由T型架11、滑车12、支撑轴13、中心滑轮座座14及平衡钢缆15组成；T型架固定在外罐顶端的环形拱顶固定板6上，T型架可使用槽钢、钢管或工字钢焊接而成；滑车12固定安装在拱顶的边缘处，且在拱顶的正下方；支撑轴13由钢管、钢板、轴制作而成，固定安装在拱顶的上表面；中心滑轮座14与固定安装在拱顶的中心处中心滑轮座组15固定连接，拱顶中心处开设有一贯穿孔17，其直径小于中心滑轮座组的内径；平衡钢缆15一端绕过T型架，与外罐外侧壁的吊耳18固定连接；另一端绕过滑车、支撑轴中心滑轮座组上的中心滑轮座经罐顶中心的贯穿孔，与固定安装在储罐所在地面中心处的底部固定块19固定连接。导向装置数量为3个或3个以上，且导向装置在储罐的圆周方向上均匀分布。支撑轴在拱顶径向上的数量至少为1个。
T型架上部横向部件的方向是沿罐的径向，并通过罐的中心轴线。T型架与A型架相比，绕在其上的钢丝绳不与抗压环接触，而且钢丝绳是垂直向下，这对钢丝绳的导向作用是比较有利的，同时也避免钢丝绳的意外损坏。中心滑轮座组16的单个滑轮的走绳方向都是指向同一个中心，每个滑轮都能自由的旋转；中心滑轮座组16是由每个中心滑轮座14构成的组合件，这种平衡装置与实施一中平衡装置把钢丝绳交错在罐的中心相比也有一定的好处，即避免的了钢丝绳相互之间的摩擦力和钢丝绳自身重力对预紧力的影响。底部固定块固定安装在中心滑轮座的正下方，与罐底中心的预埋螺栓相连接，是平衡钢丝绳下部的固定点。支撑轴由钢管、钢板、轴制作而成，其作用是支撑钢丝绳不与拱顶接触，并引导钢丝绳运转。滚轮底座与拱顶可靠的焊接固定；滚轮安装方向须指向罐的中心，并与对应的中心滑轮座成同一直线；导向滑车是改变钢丝绳走向的部件，在升顶过程中改变钢丝绳走向和引导钢丝绳运转。导向滑车安装在拱顶的外边缘，并在T型架的正下方，并应与对应的支撑轴成同一直线。在整个平衡系统中，平衡钢缆在吹顶前需要一个预紧力，且每根钢缆的预紧力应保持基本一致，以保证拱顶在上升过程中的平衡和稳定。
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》的目的之一是提供一种大型低温储罐拱顶的气压顶升施工工艺，采用外罐施工和拱顶拼装同步的方法，并辅以气压顶升拱顶之施工工艺，即解决施工周期长问题，又能解决储罐拱顶的安装问题。
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》的目的之二是提供一种大型低温储气罐的气压顶升施工工艺的拱顶平衡装置，以保证拱顶安全地顶升。
一种低温储罐的拱顶气压施工工艺，包括如下步骤：
（1）外罐建造和拱顶拼装：钢结构拱顶拼装与外罐施工同步进行，或先进行外罐制造，或先进行拱顶拼装；所述外罐安照正装法施工，并在外罐顶端设置一环形拱顶固定板；拱顶拼装：首先在外罐内部基础上安装拱顶组装的临时支撑，临时支撑应与拱顶结构相符，且能够完全承受拱顶的重量和保持拱顶板的外形尺寸，然后在临时支撑上组装和焊接拱顶，拱顶一般情况下根据设计尺寸事先预制成若干结构块。
（2）拱顶焊接完成后拆除拱顶临时支撑，在内部安装内罐悬浮吊顶，悬浮吊顶通过拉杆与拱顶结构连接。
（3）安装平衡导向装置和密封装置：在外罐顶端的环形拱顶固定板和拱顶上安装平衡导向装置；在拱顶与外罐内壁之间隙安装密封装置；并将外罐壁的施工通道和开设在拱顶的孔密封；
（4）安装压力监测系统：压力监测系统一个设在风机操控人员旁边，另一个设在外罐顶部临时平台上；
（5）安装动力系统：动力系统至少由一台风机组成；
（6）吹顶：用风机向罐内密封空间鼓入空气，使储罐内外形成一定的气压差，该气压差产生的浮力大于拱顶及附着在拱顶上物体的重力，从而对拱顶产生向上的推力，直至到达拱顶安装位置。
（7）焊接拱顶：首先，在拱顶与储气罐上端的抗压板上进行进行临时固定，再进行焊接，使两者永久固定；
（8）拆除吹顶装置。
一种大型低温储罐的气压顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，所述平衡导向装置由两组构成一对，至少2对；每组平衡导向装置由A型架、平衡钢缆和双导向滑轮组构成；其特征在于：所述外罐上端设有一圈抗压环，在外罐顶端设有一环形拱顶固定板，所述环形拱顶固定板的板面与水平面的倾斜角度为α；每对导向装置对称设置，即：两个A型架分别对称地固定在外罐顶端的环形拱顶固定板上，在拱顶的对应位置开设一对贯穿孔，且在该孔的拱顶内侧面，各安装一个双导向滑轮组；所述外罐内壁的下端和其外壁对应位置各设有固定吊耳；一平衡钢缆一端绕过A型架横杆，与外罐外侧壁的吊耳固定连接；另一端经罐顶上的贯穿孔，绕过拱顶内对应的双导向滑轮组，与固定安装在外罐内壁下侧的吊耳固定连接；另一根平衡钢缆则反向对称连接。
所述外罐内侧面的上端设置抗压环。
所述A型架其两侧使用槽钢或工字，其横杆为钢管，经焊接固接而成。
每对导向装置在外罐和拱顶上沿圆周均匀分布。
另一种大型低温储罐的气压顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，所述平衡导向装置每组还可由一T型架、一滑车、一根平衡钢缆、一中心滑轮座、一底部固定座和若干支撑轴组成；T型架均匀地固定在外罐顶端的环形拱顶固定板上，滑车固定安装在拱顶的边缘处，且在T型架的正下方；支撑轴由支撑架和轴构成，固定安装在拱顶的上表面；中心滑轮座固定安装在拱顶的中心处；平衡钢缆一端绕过T型架，与外罐外壁的吊耳固定连接；另一端绕过滑车、支撑轴和中心滑轮座的滑轮，经贯穿孔，与储罐底部的固定块座连接。
T型架可使用槽钢或工字钢焊接而成；所述环形拱顶固定板的倾斜角度α与拱顶坡度一致。所述拱顶与储气罐壁之间的密封由两层材料构成，下层为柔性密封材料，上层为薄金属皮。
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工艺及其平衡导向装置》所涉及的一种低温储罐的施工工艺，是利用正装法来建造罐体，在建造罐体的同时，在罐体内拼装拱顶，然后再利用气压顶升的原理，解决了大型低温储罐现场建造的难题，既有利于缩短工期，又降低了高空作业的风险。通过采用施加同等预紧力的平衡装置，确保了拱顶在上升过程中的平衡和稳定，同时平衡装置对拱顶起导向和定位作用，保证拱顶在上升过程中不发生旋转。
1.一种低温储罐的拱顶气吹顶升施工工艺，包括如下步骤：
（1）外罐建造和拱顶拼装：钢结构拱顶拼装与外罐施工同步进行，或先进行外罐制造，或先进行拱顶拼装；所述外罐安照正装法施工，并在外罐顶端设置一环形拱顶固定板；拱顶拼装：首先在外罐内部基础上安装拱顶组装的临时支撑，临时支撑应与拱顶结构相符，且能够完全承受拱顶的重量和保持拱顶板的外形尺寸，然后在临时支撑上组装和焊接拱顶，拱顶一般情况下根据设计尺寸事先预制成若干结构块；
（2）拱顶焊接完成后拆除拱顶临时支撑，在内部安装内罐悬浮吊顶，悬浮吊顶通过拉杆与拱顶结构连接；
（3）安装平衡导向装置和密封装置：在外罐顶端的环形拱顶固定板和拱顶上安装平衡导向装置；在拱顶与外罐内壁之间隙安装密封装置；并将外罐壁的施工通道和开设在拱顶的孔密封；
（4）安装压力监测系统：压力监测系统一个设在风机操控人员旁边，另一个设在外罐顶部临时平台上；
（5）安装动力系统：动力系统至少由一台风机组成；
（6）吹顶：用风机向罐内密封空间鼓入空气，使储罐内外形成一定的气压差，该气压差产生的浮力大于拱顶及附着在拱顶上物体的重力，从而对拱顶产生向上的推力，直至到达拱顶安装位置；
（7）焊接拱顶：首先，在拱顶与储气罐上端的抗压板上进行进行临时固定，再进行焊接，使两者永久固定；
（8）拆除吹顶装置。
2.一种大型低温储罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，所述平衡导向装置由两组构成一对，至少2对；每组平衡导向装置由A型架、平衡钢缆和双导向滑轮组构成；其特征在于：所述外罐上端设有一圈抗压环，在外罐顶端设有一环形拱顶固定板，所述环形拱顶固定板的板面与水平面的倾斜角度为α；每对导向装置对称设置，即：两个A型架分别对称地固定在外罐顶端的环形拱顶固定板上，在拱顶的对应位置开设一对贯穿孔，且在该孔的拱顶内侧面，各安装一个双导向滑轮组；所述外罐内壁的下端和其外壁对应位置各设有固定吊耳；一平衡钢缆一端绕过A型架横杆，与外罐外侧壁的吊耳固定连接；另一端经罐顶上的贯穿孔，绕过拱顶内对应的双导向滑轮组，与固定安装在外罐内壁下侧的吊耳固定连接；另一根平衡钢缆则反向对称连接。
3.如权利要求2所述的一种大型低温储罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，其特征在于:所述外罐内侧面的上端设置抗压环。
4.如权利要求2所述的一种大型低温储罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，其特征在于:所述A型架其两侧使用槽钢或工字，其横杆为钢管，经焊接固接而成。
5.如权利要求4所述的一种大型低温储罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，其特征在于:每对导向装置在外罐和拱顶上沿圆周均匀分布。
6.如权利要求2所述的一种大型低温储气罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，其特征在于:所述的环形拱顶固定板（6）两端横向嵌入钢管的一部分。
7.一种大型低温储罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，其特征在于:所述平衡导向装置每组还可由一T型架、一滑车、一根平衡钢缆、一中心滑轮座、一底部固定座和若干支撑轴组成；T型架均匀地固定在外罐顶端的环形拱顶固定板上，滑车固定安装在拱顶的边缘处，且在T型架的正下方；支撑轴由支撑架和轴构成，固定安装在拱顶的上表面；中心滑轮座固定安装在拱顶的中心处；平衡钢缆一端绕过T型架，与外罐外壁的吊耳固定连接；另一端绕过滑车、支撑轴和中心滑轮座的滑轮，经贯穿孔，与储罐底部的固定块座连接。
8.如权利要求3所述的一种大型低温储气罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，其特征在于:T型架可使用槽钢或工字钢焊接而成。
9.如权利要求2或7所述的一种大型低温储气罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，其特征在于:所述环形拱顶固定板的倾斜角度α与拱顶坡度一致。
10.如权利要求2或7所述的一种大型低温储气罐的吹气顶升施工工艺的拱顶平衡导向装置，其特征在于:所述拱顶与储气罐壁之间的密封由两层材料构成，下层为柔性密封材料，上层为薄金属皮。
2万m^3网壳拱顶罐液压顶升倒装施工工艺
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《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法》适用于储量在10000立方米及以上大型双壁双顶低温储罐拱顶（及其内吊平顶）气压顶升安装。
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法》的工艺原理叙述如下：
1.气压顶升工法是利用空气压差产生的推力使拱顶从地面上升到设计位置。
2.利用外罐筒体与拱顶结构，通过采取密封措施形成相对密闭的空间的结构特点，通过鼓风设备向此密闭空间强制送入大量的空气从而在内外产生压力差，当压力差产生的总浮力大于需要顶升的重量并克服摩擦阻力后，拱顶开始上浮直至安装高度，从而达到顶升拱顶的目的，可以通过风门控制进风量使气顶升的速度得到控制。
3.平衡系统的主要作用是保证拱顶在上升过程中保持平衡，并维持上升过程中的平稳性，同时对拱顶起定位和导向作用，防止倾翻、旋转错位和卡死。
工艺流程
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法》的工艺流程见图1。
操作要点
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法》的操作要点如下：
一、外罐筒体施工和拱顶组装
1.外罐筒体采用正装法施工，按照从下到上的顺序施工。
2.拱顶组装前根据设计图纸将拱顶预制成半成品并妥善存放，存放应根据结构特点制作存放支架避免拱顶预制件在存放期间变形。
3.预制完成后，根据拱顶结构在储罐基础上安装拱顶组装的临时支撑，支撑应与拱顶弧形结构相符，且能够完全支持拱顶重量和保持拱顶外形尺寸。支撑安装完成后按照对称施工方法利用吊车将拱顶预制件吊装到位，并采取临时固定措施防止发生意外。
二、安装平衡系统
1.平衡系统有两种系统：贯穿式平衡系统（图2）和发散式平衡系统（图3）。
2.平衡系统的主要作用是保证拱顶在上升过程中保持平衡，并维持上升过程中的平稳性，同时对拱顶起定位和导向作用。
3.贯穿式平衡系统
贯穿式平衡系统由平衡钢缆、双导向滑轮组、A形架、花篮螺丝等组成。
1）施工工艺流程（图4）
2）平衡系统定位
平衡系统中平衡钢缆数量一般成偶数，平衡钢缆在圆周上均匀分布，以保证拱顶上升的平稳。
为保证平衡系统定位准确、分布均匀，一般使用全站仪进行精确定位。
3）安装A型架
A形架直接焊接在抗压板上，A形架安装时应保持竖直状态（图5平衡系统A形架）。
4）开贯穿孔
平衡钢缆穿过拱顶的位置，开设椭圆长孔，孔应保证拱顶在上升过程中平衡钢缆不与拱顶发生摩擦而影响吹顶。孔的长度可根据拱顶上升距离计算确认，随着拱顶的上升，平衡钢缆与拱顶板间的夹角α将逐渐变小，平衡钢缆与壁板间的距离L将逐渐变小，如图6。
5）安装双导向滑轮组
双导向滑轮组应根据贯穿孔的位置进行安装，同时保证平衡钢缆位于贯穿孔中间，防止钢缆与拱顶摩擦。
6）安装平衡钢缆
平衡钢缆从一点开始沿着一个方向顺序安装，单根平衡钢缆中间不得有接头。钢缆一端固定在罐内侧的锚固点上，一端通过花篮螺丝固定在抗压板或者外罐外侧的吊耳上。
在吹顶前对每根平衡钢缆施加相同的预紧力。
4.发散式平衡系统
发散式平衡系统由顶部支撑架、底部固定块、滑车、滑轮等组成。
1）施工工艺流程（图7）
2）平衡系统定位
与贯穿式平衡系统相同。
3）安装T形架
（1）确保支架是垂直安装并沿圆周对称分布；
（2）确保支架上部的横向部件的方向是沿罐的径向，并通过罐的中心轴线。
以上两项是气压升顶的重要元素，必须确保其安装的正确性。
4）安装中心滑轮
（1）单个滑轮的走绳方向都是指向同一个中心；
（2）每个滑轮都能自由的旋转；
（3）滑轮的内侧走绳应从镗孔垂直的穿过，不会与镗孔边缘产生摩擦；
（4）每个滑轮轮轴都应涂上润滑油。
中心滑轮是由单滑轮构成的组合件，在制作过程中须严格控制以上各项。
5）安装底部固定块
底部固定块安装在中心滑轮的正下方，与罐底中心的预埋螺栓相连接，是平衡钢丝绳下部的固定点。
6）安装支撑滚轮及滑车
支撑滚轮作用是支撑钢丝绳不与拱顶接触，并引导钢丝绳运转。
（1）滚轮底座与拱顶可靠的焊接固定；
（2）滚轮与侧板之间有合适的间隙，轮子与轴之间能自由的旋转；
（3）滚轮安装方须指向罐的中心，并与对应的中心滑轮成同一直线；
（4）滚轮表面应清理干净，保持光滑，保证运行中不会损坏钢丝绳。
导向滑车是改变钢丝绳走向的部件，在升顶过程中改变钢丝绳走向和引导钢丝绳运转。导向滑车安装在拱顶的外边缘，并在"T"形架的下方，与对应的支撑滚轮成同一直线。
7）安装平衡钢缆
（1）平衡钢丝绳安装
平衡钢丝绳的一端固定在外罐，然后跨过"T"形支撑架，绕过拱顶上侧边缘的滑轮，再跨过拱顶上部的支撑滑轮，最后绕过拱顶中心的滑轮，与罐中心底部的固定块连接固定。
首先安装有拉力计的四个钢丝绳，并对此四个钢丝绳施加相同的预紧力，然后以四个有拉力计的钢丝绳为基准安装其他各组钢丝绳。
（2）钢丝绳的预紧和检测
①为了使每根钢丝绳的预紧力保持一样力度，在气升顶前必须检测钢丝绳的预紧力。以四组装有拉力计的钢丝绳的状态检测其他各组钢丝绳。可用以下两种方法进行检测∶
②弯曲量检测法。
检测方法：使用拉力计，检测其弯曲量δ。其他每根钢丝绳都按此方法检测，通过调节花篮螺丝，使弯曲量与基准钢丝绳的弯曲量数值δ相同。
③振动数检测
振动检测是给立面上的基准钢丝绳以10秒的振动数值，并以此为准，通过调整花篮螺丝，使其他钢丝绳的振动数与其相同。这种方法需要在一定的高度才能够检测，对于操作比较复杂，仅作为一个参考的方法。
三、密封系统
1.密封系统是在吹顶过程中在罐内保持一个密闭的空腔，使得罐内部保持一定的压力，从而产生浮力使拱顶上升。良好的密封系统能够保证吹顶的质量、提高工作效率和减少能耗。
2.密封位置主要包括拱顶与壁板之间的密封、外罐施工通道的密封及其他需要密封的位置。
1）拱顶板和壁板间存在的缝隙是吹顶时空气泄露的主要原因，在吹顶前必须封闭。由于拱顶和壁板都是圆弧形式，且壁板与拱顶板在吹升过程中有相对运动，所以此处的密封也是整个密封系统中的重点和难点。
2）两块密封板之间采用搭接形式，必须保证足够的搭接长度。用于密封的薄膜拼接处亦采用搭接形式，并用胶带粘牢。
3）外罐施工通道采用钢板进行密封，钢板与壁板及底板之间的缝隙采用焊接进行密封。密封使用的钢板与外罐壁板间采用搭接形式。在临时钢板上开设进风口、压力测试系统和人员通道。
四、压力监测系统
在吹升拱顶时为了保证拱顶的平衡，拱顶的上升速度有严格的限制，就必须严格控制风压和风量。则就需要一个能够有效的监控内部压力的系统，可采用连通管作为压力监测系统。
1.为了能够保证测量的准确性选择直径为12毫米的玻璃管，玻璃管中间用透明软胶管连接。
2.计算玻璃管长度∶L:H=P/ρg。
式中H——顶升压力产生的水柱高度；ρ——水的密度，ρ=1000千克/立方米；g——重力加速度，g=9.8牛/千克。
3.用透明软胶管将两根玻璃管连接成U形管形式，并固定在木板上，在木板上标出刻度线或固定卷尺来观察水柱的上升情况，水柱应达到玻璃管长度的1/3，中间不得有气泡存在。
4.在水柱的最低点处做标记，并在压力达到要求时水柱应在的位置处用红色笔做出标记；如果清水不利于观察可在水中加入少量的红色墨水。
5.玻璃管一头通罐内，一头接大气。
6.压力测试系统在整个吹顶系统中设两个，一个设在风机操控人员旁边，让风机操控人员更好的控制风量、风压。一个设在顶部平台上，以便上面的监控人员随时监控整个顶升过程。
五、动力系统
动力系统是为吹顶提供动力，由若干风机组成。
风机的选择原则应能保证吹顶过程中最大风量和风压的要求，为保证吹顶顺利进行，通常满足吹顶要求的情况下增加1~2台风机作为备用。
1.风压计算∶P=N/S。
式中P——风压；N——吹顶总重；S——顶升作用的面积（按拱顶最大横截面积计算）。
2.风量计算：Q=kV/T。
式中Q——顶升需要的风量；k——风量泄漏系数；V——顶升所需要的空气量；T——顶升所需要的时间。
3.根据计算的风压和风量选择风机，并确定需要的风机数量。风机安装在外罐施工通道密封板上，风机与外罐施工通道密封之间根据实际情况制作风道进行连接。
六、吹顶
1.吹顶由于存在一定的风险，为保证吹顶顺利进行，选择经验丰富的人员组成吹顶工作小组，主要负责吹顶各准备工作情况的检查，各系统安装质量，吹顶工作的协调。
2.吹顶前会同有关人员共同检查密封系统、平衡系统、压力测试系统及吹顶施工准备工作。
3.在拱顶上升的初始阶段拱顶可能会有轻微的震动，会对平衡系统和密封系统产生影响，并有可能使部分工装夹具产生松动，罐内需要4~6个人在里面检查密封系统和平衡系统，以确保其功能正常。
4.如果当压力已经达到所需压力后而拱顶还未上升，则应停止吹顶工作，待进一步检查确认后再进行吹顶工作。
5.如果在顶升过程中拱顶失去平衡，在平台上的工作人员必须在工作小组组长的指挥下利用花篮螺丝通过拉紧或放松钢缆的方式来调整拱顶。
6.所有的检查工作和准备工作应在吹顶的前一天结束。
7.在吹顶前确认每个人都知道自己的职责和工作，并清楚在何种情况下开始自己的工作。
8.吹顶工作应在工作小组组长的统一指挥下进行。
9.吹顶前确认所有的对讲机是否都能正常工作，并检查电池是否充满电。
10.准备一台发电机备用、并确保在停电的情况下能马上正常工作。
11.吹顶过程中拱顶的上升速度必须严格按照要求执行，在拱顶上升过程中或拱顶还没有完全用卡具与抗压环连接前，不允许有人员在拱顶上。如果由于特殊原因需要人员在上面工作时必须将安全带固定在可靠的位置上。
12.在吹顶过程中人员不能站在A形架后面。
13.当平衡钢缆离开抗压环后，将用于保护钢缆的钢管拿掉。钢管见图8。
14.当拱顶与抗压环紧密接触后，控制风机的风量，保持拱顶处于平衡状态，并迅速用卡具将拱顶与抗压环固定，并将拱顶点、焊在抗压环上。卡具在拱顶上应均匀分布，每隔1.2米设一个卡具。在吹顶前将U形卡焊接在拱顶板上。
15.在拱顶与抗压环焊接牢固后关闭风机。
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法》解决了无法采用倒装法进行施工的大型低温储罐现场建造的难题，在保证施工质量的同时降低了大型低温储罐拱顶安装的施工难度和安全风险，也降低了工程造价。
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法》实现了外罐与拱顶、悬浮吊顶及顶部接管同步施工，可缩短工期，工法中所有装置的安装均简便快捷易实施。平衡系统采用同规格钢丝绳多点位均布、施加同等预紧力实现拱顶上升过程中的平衡和稳定，并对拱顶起定位和导向作用；密封系统实现了拱顶在上升过程中罐内无人看护，保证施工作业人员安全；通过压力检测系统和监视系统实现对压力和拱顶上升速度进行控制。
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法》适用于所有大型低温储罐现场建造工程，尤其是10000立方米及以上容积的低温储罐。外罐筒体部分采用正装法可保证施工质量，另外，由于拱顶在地面基础上进行组装和焊接，在保证质量的同时提高了工作效率降低了安全风险。该工法措施材料均为一般材质和常用规格，易于得到，有良好的经济效益。
《大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法》的效益分析如下：
经济效益
1.采用倒装法首先完成最上层壁板的安装工作，然后安装抗压板，再来组装拱顶和吊顶，然后按照从上到下的顺序逐层组装壁板，施工逻辑顺序是完成到开始，即一个工作完成后才可以开始后面的工作，无法优化工期。而采用外罐正装拱顶气压顶升法施工，外罐按照从下到上的顺序安装壁板，在完成第一圈和第二圈壁板后，可同时安装拱顶，拱顶安装完成后安装吊顶，待外罐安装完成后，即可进行吹顶工作，可见拱顶和吊顶的安装工作与外罐壁板的安装工作在一定时间内是同时进行的，从而可以缩短工期。
2.外罐采用倒装法施工，安装每层壁板都必须准备倒装使用的液压系统或者气吹系统，而采用拱顶气压顶升法施工仅在吹顶时安装一次吹顶相应的设施即可。
3.对于外罐无法采用倒装法施工的大型低温罐，采用此工法比外罐采用正装安装后再在高空安装拱顶和吊顶的施工方法在经济效益上更具优势。
4.由此可见，此工法可缩短工期、减少施工设备投入、降低人工成本和施工措施费用。
社会效益
1.解决了大型低温储罐现场大吨位（最大单重约800吨）、大直径（最大直径约82米）罐顶吊装的难题。
2.降低了大型低温储罐建造的高空作业的施工难度，平衡装置的使用使施工安全可靠，极大的降低了安全风险。
3.能够缩短工期，减少大型吊装运输设备投入，降低成本。
4.避免了液压系统由于漏油造成的环境污染问题。
5.简单、易于操作，吹顶用的风机和工具、机具为常规设备可重复使用，减少企业生产投人。
大型低温储罐拱顶气压顶升施工工法操作原理