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。