金屬儲(chǔ)罐的安裝技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用

馬春禮

[摘 ?要]本文概述靜置設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)應(yīng)用的高效性。

[關(guān)鍵詞]金屬儲(chǔ)罐 ?應(yīng)用 ?高效性

中圖分類號(hào)：TP457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）22-0372-01

靜置設(shè)備是安裝后使用環(huán)境固定，不能移動(dòng)，在完成生產(chǎn)工藝過(guò)程時(shí)主要零部件不進(jìn)

行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，包括塔、容器、儲(chǔ)罐等多種品種和類型。其中金屬儲(chǔ)罐（柜）是儲(chǔ)存液態(tài)物料或氣體的容器，在機(jī)電安裝工程中占有很大份額。

一、金屬儲(chǔ)罐的分類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1. 金屬儲(chǔ)罐的分類

根據(jù)儲(chǔ)罐頂部結(jié)構(gòu)可分為：固定頂儲(chǔ)罐、浮頂儲(chǔ)罐。

（1）固定頂儲(chǔ)罐指罐頂周邊與罐壁頂端固定連接的儲(chǔ)罐，主要包括：自支撐式錐頂罐、支撐式錐頂罐、自支撐式拱頂罐等形式。

（2）浮頂儲(chǔ)罐指罐頂隨罐內(nèi)液面變化而上下升降的儲(chǔ)罐，浮頂包括外浮頂和內(nèi)浮頂，主要有單盤式浮頂、雙盤式浮頂、敞口隔艙式浮頂、浮筒式浮頂?shù)刃问?。?/p>

2.外浮頂儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

外浮頂儲(chǔ)罐也簡(jiǎn)稱為浮頂儲(chǔ)罐，罐頂蓋浮在敞口的圓筒形罐壁內(nèi)的液面上并隨液面升降，在浮頂與罐內(nèi)壁之間的環(huán)形空間設(shè)有隨著浮頂浮動(dòng)的密封裝置。其優(yōu)點(diǎn)是可減少或防止罐內(nèi)液體蒸發(fā)損失，也稱外浮頂儲(chǔ)罐。大型儲(chǔ)罐大多采用浮頂罐。國(guó)內(nèi)目前最常用的浮頂罐容量是5 萬(wàn)m3 與10 萬(wàn)m3。已建的最大容量為15 萬(wàn)m3。浮頂儲(chǔ)罐分為單盤式與雙盤式浮頂罐兩種類型。

（1） 單盤式浮頂罐浮頂周邊為環(huán)形密封艙（浮船），浮船內(nèi)設(shè)置徑向隔板將其分隔成若干獨(dú)立的艙室。浮船中間為單層盤板，與船艙通過(guò)環(huán)形角鋼相接，單層板底部用數(shù)道環(huán)形型鋼圈加固。

（2） 雙盤式浮頂罐浮頂由上、下盤板和船艙邊緣板組成整個(gè)浮頂，內(nèi)部由上、下盤板間的環(huán)形和徑向隔板將其分隔成若干獨(dú)立的艙室（隔艙）。浮頂具有較好的穩(wěn)定性，能承受較大載荷，絕熱性能較好，但費(fèi)鋼材。

3.內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是由拱頂罐內(nèi)部增設(shè)浮頂而成。這種罐主要用來(lái)儲(chǔ)存航空汽油、航空煤油等，有日趨推廣的趨勢(shì)。內(nèi)浮頂為在罐內(nèi)漂浮在液面上的浮動(dòng)頂蓋，有以下類型：

（1） 鋼制內(nèi)浮頂：包括單盤式浮頂、雙盤式浮頂、敞口隔艙式內(nèi)浮頂?shù)取?/p>

（2） 鋁制裝配式內(nèi)浮頂：由多塊鋁合金元件拼裝而成，用浮筒作浮力元件。

（3） 非金屬整體式內(nèi)浮頂：表面采用能導(dǎo)電的高強(qiáng)塑料，包裹中空塑料塊。整頂在罐內(nèi)胎架上成型，造價(jià)昂貴，國(guó)內(nèi)很少采用。

二、金屬儲(chǔ)罐安裝方法和程序要求

（一）金屬儲(chǔ)罐安裝方法分類

1. 正裝法：罐壁板自下而上依次組裝焊接，最后組焊完成頂層壁板、抗風(fēng)圈及頂端包邊角鋼等。較適用于大型浮頂罐。包括：水浮正裝法，架設(shè)正裝法（包括外搭腳手架正裝法、內(nèi)掛腳手架正裝法） 等。

2. 倒裝法：在罐底板鋪設(shè)焊接后，先組裝焊接頂層壁板及包邊角鋼、組裝焊接罐頂。然后自上而下依次組裝焊接每層壁板，直至底層壁板。包括：中心柱組裝法、邊柱倒裝法（有液壓頂升、葫蘆提升等）、充氣頂升法和水浮頂升法等。

（二）金屬儲(chǔ)罐的常用組裝方法的基本程序和要求

1. 外搭腳手架正裝法

（1） 腳手架隨罐壁板升高而逐層搭設(shè);

（2） 當(dāng)縱向焊縫采用氣電立焊、環(huán)向焊縫采用自動(dòng)焊時(shí)，腳手架不得影響焊接操作;

（3） 采用在壁板內(nèi)側(cè)掛設(shè)移動(dòng)小乍進(jìn)行內(nèi)側(cè)施工;

（4） 采用吊車吊裝壁板。這種架設(shè)正裝法（包括以下內(nèi)掛腳手架正裝法）適合于大型和特大型儲(chǔ)罐，便于自動(dòng)焊作業(yè)。

2. 內(nèi)掛腳手架正裝法

（1） 每組對(duì)一圈壁板，就在壁板內(nèi)側(cè)沿圓周掛上一圈三腳架，在三腳架上鋪設(shè)跳板，組成環(huán)形腳手架，作業(yè)人員即可在跳板上組對(duì)安裝上一層壁板;

（ 2 ） 在已安裝的最上一層內(nèi)側(cè)沿周按規(guī)定間距在同一水平標(biāo)高處掛上一圈三腳架，鋪滿跳板，跳板搭頭處捆綁牢固，安裝護(hù)欄;

（3） 搭設(shè)樓梯間或斜梯連接各圈腳手架，形成上、下通道;

（4） 一臺(tái)儲(chǔ)罐施工宜用2 層至3 層腳手架，1 個(gè)或2 個(gè)樓梯間，腳手架從下至上交替使用;

（5） 在罐壁外側(cè)掛設(shè)移動(dòng)小車進(jìn)行罐壁外側(cè)施工;

（6） 采用吊車吊裝壁板。

3. 水浮正裝法

一般用于浮頂罐的施工。其程序和要求：

（1） 罐底板、底圈壁板、第二圈罐壁板施工完畢，底圈壁板與底板的大角縫組焊完畢并檢驗(yàn)合格后，利用這部分罐體作為水槽。在罐體內(nèi)組焊浮船，浮船施工完畢并檢驗(yàn)合格，利用浮船作為內(nèi)操作平臺(tái);

（2） 設(shè)置罐壁移動(dòng)小車或弧形吊籃，進(jìn)行罐壁外側(cè)作業(yè);

（3） 采用吊車吊裝或在浮船上設(shè)置吊桿吊裝壁板;

（4） 設(shè)置浮船導(dǎo)向裝置;

（5） 向罐內(nèi)充水，使浮船浮升到需要髙度，逐圈組裝第三圈及以上各圈壁板;

（6） 壁板組裝前、組裝過(guò)程中、組裝后按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行沉降觀測(cè)。

4. 邊柱倒裝法

利用均布在罐壁內(nèi)側(cè)帶有提（頂）升機(jī)構(gòu)的邊柱提升與罐壁板下部臨時(shí)脹緊固定的脹圈，使上節(jié)壁板隨脹圈一起上升到預(yù)定高度，組焊第二圈罐壁板。然后松開脹圈，降至第二圈罐壁板下部脹緊、同定后再次起升。如此往復(fù)，直至組焊完。

（1） 邊柱液壓提升倒裝法程序與要求

1） 在罐壁板內(nèi)側(cè)沿周向均勻設(shè)置提升架，提升架上設(shè)置液壓千斤頂。提升架高度應(yīng)比最大提升高度大1000mm 左右，背向壁板一側(cè)設(shè)置防傾覆斜拉桿。千斤頂?shù)目傤~定起重量應(yīng)大于提升罐體的最大重量及附加重量（由此確定千斤頂?shù)臄?shù)量和提升架的間距）。

2） 設(shè)置人員進(jìn)出罐內(nèi)的通道。

3） 脹圈用千斤頂或加緊絲與罐壁脹緊。

4） 起吊過(guò)程應(yīng)平穩(wěn)，各起吊點(diǎn)應(yīng)同步上升。

（2） 邊柱葫蘆提升倒裝法程序與要求

可采用手拉葫蘆（倒鏈）或電動(dòng)葫蘆提升動(dòng)力。程序與要求：在罐壁板內(nèi)側(cè)沿周向均勻設(shè)置提升柱，提升柱頂部設(shè)置手拉葫蘆或電動(dòng)葫蘆。提升柱的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、規(guī)格根據(jù)提升需要的最大重量計(jì)算確定，背向壁板一側(cè)設(shè)置防傾覆斜拉撐。其余與液壓提升倒裝2 ）至4） 項(xiàng)相同。內(nèi)掛腳手架正裝法和邊柱液壓提升倒裝法列人2010 版“ 建筑業(yè)10 項(xiàng)新技術(shù)”，名稱分別為“ 大型儲(chǔ)罐內(nèi)置懸掛平臺(tái)正裝法施工技術(shù)” 和“ 液壓提升（頂升）倒裝大型儲(chǔ)罐技術(shù)”。

三、金屬儲(chǔ)罐的焊接工藝及順序

（一）罐底焊接順序與工藝措施

1. 原則：采用收縮變形最小的焊接工藝及焊接順序。

2. 罐底焊接程序

中幅板焊縫——罐底邊緣板對(duì)接焊縫靠邊緣的300mm 部位——罐底與罐壁板連接的角焊縫（在底圈壁板縱焊縫焊完后施焊）邊緣板剩余對(duì)接焊縫——邊緣板與中幅板之間的收縮縫。

3.焊接順序與控制焊接變形的主要：1：藝措施

（1） 中幅板：搭接焊接接頭可采用焊條電弧焊。先焊短焊縫，后焊長(zhǎng)焊縫。初層焊道應(yīng)采用分段退焊或跳焊法。，

（2） 弓形邊緣板：對(duì)接焊縫的初層焊，宜采用焊工均勻分布、對(duì)稱施焊的方法;罐底邊緣板與中幅板之間的收縮縫第一層焊接，采用分段退焊法或跳焊法。

（3） 罐底與罐壁連接的角焊縫：由數(shù)對(duì)焊工對(duì)稱均勻分布，從罐內(nèi)、外沿同一方向進(jìn)行分段焊接。初層焊道采用分段退焊或跳焊法。

（二）罐壁焊接

1.罐壁采用焊條電弧焊的焊接順序和工藝要求

先焊縱向焊縫，后焊環(huán)向焊縫：當(dāng)焊完相鄰兩圈壁板的縱向焊縫后，再焊其間的環(huán)向焊縫。焊工應(yīng)均勻分布，并沿同一方向施焊。

2.自動(dòng)焊接工藝要求

（1） 縱焊縫采用氣電立焊時(shí)，應(yīng)自F向上焊接。

（2） 對(duì)接環(huán)焊縫采用埋弧自動(dòng)焊時(shí)，焊機(jī)應(yīng)均勻分布，并沿同一方向施焊。

四、總結(jié)

通過(guò)正確的金屬儲(chǔ)罐安裝技術(shù)在實(shí)踐中的運(yùn)用，保證了金屬儲(chǔ)罐的安裝質(zhì)量，提高的金屬儲(chǔ)罐在日后使用中的高效性，避免了由于金屬儲(chǔ)罐由于安裝問(wèn)題而產(chǎn)生的生產(chǎn)事故，最大程度的保證了生產(chǎn)運(yùn)行的安全，實(shí)現(xiàn)了為企業(yè)更好更安全的長(zhǎng)周期運(yùn)行保駕護(hù)航的作用。