CN105692468A - 大型网壳式拱顶整体提升吊装机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型网壳拱顶整体提升吊装机构及其使用方法。该大型网壳拱顶整体提升吊装机构设置在罐壁最上一带带板上，包括垫板、提升吊臂、吊臂端板和手摇葫芦，所述垫板设置在罐壁最上一带带板上，所述提升吊臂通过吊臂连接件连接在垫板上，提升吊臂顶端设有吊臂端板，吊臂端板上设有悬挂开孔，手摇葫芦悬挂在悬挂开孔上。本发明技术安全可靠，罐壁罐顶同时施工，施工效率高；本发明罐顶主体在地面组装，减少了高空作业，改善了安全作业条件；本发明施工机械使用成熟的正装法施工机具，自动化程度高，施工质量好。总之，本发明使大型拱顶罐施工技术简化，施工中采用的技术成熟可靠，能够显著提高施工安全性和施工效率，具备推广实用价值。

Description

大型网壳式拱顶整体提升吊装机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及工业设备安装技术领域，尤其涉及一种大型网壳拱顶整体提升吊装机构及其使用方法。

背景技术

拱顶储罐广泛应用于液态介质的储存，它是一种由罐顶、罐壁、罐底组成的圆柱形钢制容器，罐顶由多块扇形板组对焊接成球冠状，罐顶内侧采用扁钢肋条或网架式结构支撑罐顶扇形板，整个罐顶通过罐壁板上部的包边角钢圈与罐壁焊接成一体，罐壁由多圈钢板组对焊接而成，罐底板由边缘、中幅板焊接组合而成，罐壁同罐底板通过周边的钢板边缘板焊接成一个封闭的整体。

目前拱顶式储罐设备安装时常采用倒装法施工（参见SH/T3530-2011《石油化工立式圆筒形钢制储罐施工技术规程》），该安装方法在罐体焊接时主要采用手工焊接。倒装法主要在30000m3以下的拱顶储罐施工中应用，而随着网壳式拱顶技术的发展，国内已经开始在30000m3以上的拱顶储罐上安装网壳式拱顶，现已建成多座50000m3网架式拱顶（网壳式拱顶的一种）储罐。但是30000m3以上网壳式拱顶储罐施工时，因为管壁板最大厚度超过20mm，所以手工焊接时存在效率低、能耗高、人工成本大等缺点。

国内现有大量适用于大型储罐正装法施工的专业设备，如气电自动立焊机、埋弧自动横焊机等，这些焊机与手工焊接相比其工作效率较高。但是由于倒装法施工需要先完成罐顶及上部壁板组装再依次往下组装，而正装法是先完成下部壁板组装再依次往上组装，所以适用于正装法的气电自动立焊机、埋弧自动横焊机等施工设备不适用于倒装法，即使对这些施工设备进行改装，其焊接效率也有较大的降低。如若采用正装法建设网壳式拱顶储罐，由于大型网壳式拱顶储罐罐顶没有专用的提升设备，使此解决方案难以实行。

发明内容

本发明提供一种大型网壳拱顶整体提升吊装机构及其使用方法，本使用方法采用罐体正装技术，通过大型网壳拱顶整体提升吊装机构提升罐顶，使大型网壳拱顶罐施工时可以充分利用现有正装法组装储罐的施工机械，提高施工效率，缩短施工工期。

本发明提供一种大型网壳拱顶整体提升吊装机构，设置在罐壁最上一带带板上，包括垫板、提升吊臂、吊臂端板和手摇葫芦，所述垫板设置在罐壁最上一带带板上，所述提升吊臂通过吊臂连接件连接在垫板上，提升吊臂顶端设有吊臂端板，吊臂端板上设有悬挂开孔，手摇葫芦悬挂在悬挂开孔上。

为了更好的掉起罐顶，所述手摇葫芦包括手摇葫芦本体、吊钩、吊装绳和吊耳，所述吊钩设置在手摇葫芦本体上，吊钩吊挂在悬挂开孔上，吊装绳缠绕在手摇葫芦本体上，吊装绳末端设有吊耳。

优选的，所述提升吊臂和吊臂连接件为20#槽钢。

为了增加提升吊臂的强度减少提升吊臂对罐壁应力，所述罐壁最上一带带板顶端设有锥形板，锥形板上设有用于支撑提升吊臂的吊臂支撑。

为了保证足够的手摇葫芦作业空间，所述吊臂端板水平位置超过锥形板内侧边缘100mm以上。

为了保证足够的手摇葫芦作业空间，所述吊臂端板垂直位置需要超过锥形板顶面400mm以上。

本发明还提供上述大型网壳拱顶整体提升吊装机构的使用方法，包括下述步骤：

（1）检查罐基础几何尺寸，在基础垫层表面划出罐底安装定位尺寸线，先铺设罐底垫板，再铺设边缘板，最后铺设中幅板，铺设完成后，先焊接中幅板，再焊接边缘板外侧，其它焊缝待在第一圈壁板与边缘板焊接完成后焊接；

（2）罐壁第一带板安装，按照预先绘制的罐体排版图，在底板边缘板上安装壁板定位板，使用吊机将预制加工合格的对应壁板安装就位，调整壁板立缝组对错边量，上口水平度及壁板的垂直度，使用定位胎具固定，采用用气电立焊机及手工焊接完成罐壁纵缝焊接，在罐壁第一带板上安装作业平台，以后组对上一带板时在下带板上搭设同样的脚手架，在罐人孔处搭设斜梯；

（3）罐壁第二带板安装，在罐壁第一带板安装完毕，立缝上口收弧处切割打磨补焊完毕后进行，按照排版图上罐壁第二带板在罐壁第一带板的位置安装罐壁第二带板，组装完成后，环缝应安装组对用龙门板、槽钢，检查合格后点焊固定，用气电立焊机、埋弧横焊机完成焊接，壁板焊接先焊立缝，再焊横缝，并在第二圈壁板上安装作业平台；

（3）罐底板焊接，完成罐壁第二带板安装后，进行罐壁第一带板同罐底板角焊缝焊接及罐底板剩余焊缝焊接；

（4）其他各圈壁板安装，按照排版图上各圈壁板在前一圈壁板的位置，安装该圈壁板，使用气电立焊机、埋弧横焊机完成焊接，并在前圈壁板上安装作业平台，罐体平台、梯子、抗风圈等附件同步安装；

（5）吊装环梁组装，罐底板全部焊接检验合格，将罐底杂物清理干净，在罐底板上划出罐顶网架安装检查基准圆，吊装环梁依据基准圆定位，使用水平仪和垫铁找平整个吊装环梁，吊装环梁同罐底不得连接，以吊装环梁为基础，在吊装环梁上组装网架，吊装环梁同罐顶网架之间使用支撑板连接；

（6）罐顶网架组装，完成吊装环梁组装后，按网架组装顺序，将网架部件吊入罐内，将分段的吊装环梁使用汽车吊按照罐顶安装线调入罐内、找平焊接后，按照网架组装顺序使用吊车将杆件吊入罐内，进行网架组装时，罐内安装网架组装支架，根据罐体直径设置2～3个组装支架；

（7）罐顶蒙皮安装，依据设计图纸要求自中心向四周铺设蒙皮，蒙皮同罐顶锥形板连接处暂不铺设，待罐顶网架提升就位后铺设，蒙皮铺设数量根据吊装能力确定，使用汽车吊车吊装罐顶蒙皮到其安装位置，同时因在地面作业，在罐顶蒙皮安装时可以利用活动脚手架，在网架施工过程中，罐壁同步施工；

（8）大型网壳拱顶整体提升吊装机构安装，将所述大型网壳拱顶整体提升吊装机构安装在罐壁最上一带带板上，提升吊装机构吊臂安装位置均布于罐壁最上一带带板，提升吊装机构数量根据罐顶重量确定；

（9）罐顶提升，使用所述大型网壳拱顶整体提升吊装机构通过吊装环梁将预制完成的罐顶吊至罐顶锥形板，将罐顶网架同锥形板焊接固定后，将吊装环梁同罐顶网架拆离，通过提升吊装机构将吊装环梁降落至罐底后，拆除提升机构和吊装环梁，起吊前，检测吊装环梁是否有同罐壁焊连处，同时设置8～12个30m盘尺，连接到吊装环梁上，上端搭到罐顶靠近手摇葫芦处，以便监测罐顶提升情况，使用倒链同步将吊装环梁连同网架首先试吊一次，起吊高度50～100mm检测索具可靠性、吊装环梁同罐体有无焊连处及盘尺检测精确度情况，确认无误后正式起吊；

（10）铺设剩余罐顶蒙皮，使用起重机安装罐顶剩余未安装的罐顶蒙皮，同时完成罐顶蒙皮同锥形板的焊接。

本项技术的有益效果为：本发明技术安全可靠，罐壁罐顶同时施工，施工效率高；本发明罐顶主体在地面组装，减少了高空作业，改善了安全作业条件；本发明施工机械使用成熟的正装法施工机具，自动化程度高，施工质量好。总之，本发明使大型拱顶罐施工技术简化，施工中采用的技术成熟可靠，能够显著提高施工安全性和施工效率，具备推广实用价值。

附图说明

附图1为大型网壳拱顶整体提升吊装机构的结构示意图；

附图2为大型拱顶储罐结构示意图；

附图3为吊装环梁安装图；

附图4为罐顶结构示意图；

附图5为罐顶蒙皮安装图；

标号说明：1-垫板；2-吊臂连接件；3-提升吊臂；4-吊臂支撑；

5-吊臂端板；6-手摇葫芦；7-锥形板；8-吊装环梁；9-吊耳；

10-罐顶网架；11-罐体平台；12-罐壁；121-罐壁第一带板；

122-罐壁第二带板；123-罐壁最上一带带板；13-罐底板；14-罐顶蒙皮；15-支撑板；16-垫铁。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、实现目标效果，以下结合实施方式详予说明。

参照附图1，本发明提供一种大型网壳拱顶整体提升吊装机构，设置在罐壁最上一带带板123上，包括垫板1、提升吊臂3、吊臂端板5和手摇葫芦6，所述垫板1设置在罐壁最上一带带板123上，所述提升吊臂3通过吊臂连接件2连接在垫板1上，提升吊臂3顶端设有吊臂端板5，吊臂端板5上设有悬挂开孔，手摇葫芦6悬挂在悬挂开孔上。

本实施例中，所述垫板1焊接在罐壁最上一带带板123上，吊臂连接件2焊接在垫板1上，提升吊臂3焊接在吊臂连接件2上。

本实施例中，所述手摇葫芦6包括手摇葫芦本体、吊钩、吊装绳和吊耳9，所述吊钩设置在手摇葫芦本体上，吊钩吊挂在悬挂开孔上，吊装绳缠绕在手摇葫芦本体上，吊装绳末端设有吊耳9。

本实施例中，所述罐壁最上一带带板123顶端设有锥形板7，为了增加提升吊臂3的强度，减少提升吊臂3对罐壁12应力，锥形板7上设有用于支撑提升吊臂3的吊臂支撑4。

本实施例中，所述提升吊臂3和吊臂连接件2采用槽钢制作，槽钢规格为20#，吊臂连接件2用于调整提升吊臂3与罐壁12距离，吊臂端板5水平位置需要超过锥形板7内侧边缘100mm以上，垂直位置需要超过锥形板7顶面400mm以上，用以保证足够的手摇葫芦6作业空间。

该大型网壳拱顶整体提升吊装机构为成组使用，每组使用数量根据提升重量以及手摇葫芦6的额定提升重量确定，每组大型网壳拱顶整体提升吊装机构总额定提升重量需要大于提升载荷的20%。

以下以50000m3网壳式拱顶储罐为例，结合附图对应用该大型网壳拱顶整体提升吊装机构安装拱顶储罐的施工方法作具体说明。

参照附图1-附图5，本发明也提供一种应用大型网壳拱顶整体提升吊装机构安装的施工方法，罐壁12采用正装技术，在罐壁12组装完成以后，采用大型网壳拱顶整体提升吊装机构提升罐顶，最后将罐顶与罐壁12进行组装，所述方法步骤包括：

（1）检查罐基础几何尺寸，在基础垫层表面划出罐底安装定位尺寸线，先铺设罐底垫板，再铺设边缘板，最后铺设中幅板，铺设完成后，先焊接中幅板，再焊接边缘板外侧300mm处，其它焊缝待在第一圈壁板与边缘板焊接完成后焊接；

（2）罐壁第一带板121安装，按照预先绘制的罐体排版图，在底板边缘板上安装壁板定位板，使用吊机将预制加工合格的对应壁板安装就位，调整壁板立缝组对错边量，上口水平度及壁板的垂直度，使用定位胎具固定，采用用气电立焊机及手工焊接完成罐壁12纵缝焊接，在罐壁第一带板上安装作业平台，以后组对上一带板时在下带板上搭设同样的脚手架，在罐人孔处搭设斜梯；

（3）罐壁第二带板122安装，在罐壁第一带板121安装完毕，立缝上口收弧处切割打磨补焊完毕后进行，按照排版图上罐壁第二带板122在罐壁第一带板121的位置安装罐壁第二带板122，组装完成后，环缝应安装组对用龙门板、槽钢，检查合格后点焊固定，用气电立焊机、埋弧横焊机完成焊接，壁板焊接先焊立缝，再焊横缝，并在第二圈壁板上安装作业平台；

（3）罐底板13焊接，完成罐壁第二带板122安装后，进行罐壁第一带板121同罐底板13角焊缝焊接及罐底板13剩余焊缝焊接；

（4）其他各圈壁板安装，按照排版图上各圈壁板在前一圈壁板的位置，安装该圈壁板，使用气电立焊机、埋弧横焊机完成焊接，并在前圈壁板上安装作业平台，罐体平台11、梯子、抗风圈等附件同步安装；

（5）吊装环梁8组装，罐底板13全部焊接检验合格，将罐底杂物清理干净，在罐底板13上划出罐顶网架10安装检查基准圆，吊装环梁8依据基准圆定位，使用水平仪和垫铁16找平整个吊装环梁8，整体水平误差小于10mm，吊装环梁8同罐底不得连接，以吊装环梁8为基础，在吊装环梁8上组装网架，吊装环梁8同罐顶网架10之间使用支撑板15连接；

（6）罐顶网架10组装，完成吊装环梁8组装后，按网架组装顺序，将网架部件吊入罐内，将分段的吊装环梁8使用25吨汽车吊按照罐顶安装线调入罐内、找平焊接后，按照网架组装顺序使用吊车将杆件吊入罐内，进行网架组装时，罐内安装网架组装支架，根据罐体直径设置2～3个组装支架，支架采用80×80×8mm角钢制作，支架作用主要是为了网架高度定位及组装过程中支撑网架；

（7）罐顶蒙皮14安装，依据设计图纸要求自中心向四周铺设蒙皮，蒙皮同罐顶锥形板7连接处暂不铺设，待罐顶网架10提升就位后铺设，蒙皮铺设数量根据吊装能力确定，使用25吨汽车吊车吊装罐顶蒙皮14到其安装位置，同时因在地面作业，在罐顶蒙皮14安装时可以利用活动脚手架，在网架施工过程中，罐壁12同步施工；

（8）大型网壳拱顶整体提升吊装机构安装，将上述大型网壳拱顶整体提升吊装机构安装在罐壁最上一带带板123上，提升吊装机构吊臂安装位置均布于罐壁最上一带带板123，提升吊装机构数量根据罐顶重量确定；

（9）罐顶提升，使用上述大型网壳拱顶整体提升吊装机构通过吊装环梁8将预制完成的罐顶吊至罐顶锥形板7，将罐顶网架10同锥形板7焊接固定后，将吊装环梁8同罐顶网架10拆离，通过提升吊装机构将吊装环梁8降落至罐底后，拆除提升机构和吊装环梁8，起吊前，检测吊装环梁8是否有同罐壁12焊连处，同时设置8～12个30m盘尺，连接到吊装环梁8，上端搭到罐顶靠近手摇葫芦6处，以便监测罐顶提升情况，使用倒链同步将吊装环梁8连同网架首先试吊一次，起吊高度50～100mm检测索具可靠性、吊装环梁8同罐体有无焊连处及盘尺检测精确度情况，确认无误后正式起吊；

（10）铺设剩余罐顶蒙皮14，使用起重机安装罐顶剩余未安装的罐顶蒙皮14，同时完成罐顶蒙皮14同锥形板7的焊接。

上述罐顶提升安装方法，将罐顶施工同罐壁12施工分为两个部分在罐壁12施工的同时安装罐顶网架10及罐顶蒙皮14。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种大型网壳拱顶整体提升吊装机构，设置在罐壁最上一带带板上，其特征在于，包括垫板、提升吊臂、吊臂端板和手摇葫芦，所述垫板设置在罐壁最上一带带板上，所述提升吊臂通过吊臂连接件连接在垫板上，提升吊臂顶端设有吊臂端板，吊臂端板上设有悬挂开孔，手摇葫芦悬挂在悬挂开孔上。

2.根据权利要求1所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构，其特征在于，所述手摇葫芦包括手摇葫芦本体、吊钩、吊装绳和吊耳，所述吊钩设置在手摇葫芦本体上，吊钩吊挂在悬挂开孔上，吊装绳缠绕在手摇葫芦本体上，吊装绳末端设有吊耳。

3.根据权利要求1至2任何一项所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构，其特征在于，所述提升吊臂和吊臂连接件为20#槽钢。

4.根据权利要求1至2任何一项所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构，其特征在于，所述罐壁最上一带带板顶端设有锥形板，锥形板上设有用于支撑提升吊臂的吊臂支撑。

5.根据权利要求3所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构，其特征在于，所述罐壁最上一带带板顶端设有锥形板，锥形板上设有用于支撑提升吊臂的吊臂支撑。

6.根据权利要求4所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构，其特征在于，所述吊臂端板水平位置超过锥形板内侧边缘100mm以上。

7.根据权利要求5所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构，其特征在于，所述吊臂端板水平位置超过锥形板内侧边缘100mm以上。

8.根据权利要求4所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构，其特征在于，所述吊臂端板垂直位置需要超过锥形板顶面400mm以上。

9.根据权利要求5至7任何一项所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构，其特征在于，所述吊臂端板垂直位置需要超过锥形板顶面400mm以上。

10.根据权利要求1至2任何一项所述的大型网壳拱顶整体提升吊装机构的使用方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）检查罐基础几何尺寸，在基础垫层表面划出罐底安装定位尺寸线，先铺设罐底垫板，再铺设边缘板，最后铺设中幅板，铺设完成后，先焊接中幅板，再焊接边缘板外侧，其它焊缝待在第一圈壁板与边缘板焊接完成后焊接；

（2）罐壁第一带板安装，按照预先绘制的罐体排版图，在底板边缘板上安装壁板定位板，使用吊机将预制加工合格的对应壁板安装就位，调整壁板立缝组对错边量，上口水平度及壁板的垂直度，使用定位胎具固定，采用用气电立焊机及手工焊接完成罐壁纵缝焊接，在罐壁第一带板上安装作业平台，以后组对上一带板时在下带板上搭设同样的脚手架，在罐人孔处搭设斜梯；

（3）罐壁第二带板安装，在罐壁第一带板安装完毕，立缝上口收弧处切割打磨补焊完毕后进行，按照排版图上罐壁第二带板在罐壁第一带板的位置安装罐壁第二带板，组装完成后，环缝应安装组对用龙门板、槽钢，检查合格后点焊固定，用气电立焊机、埋弧横焊机完成焊接，壁板焊接先焊立缝，再焊横缝，并在第二圈壁板上安装作业平台；

（3）罐底板焊接，完成罐壁第二带板安装后，进行罐壁第一带板同罐底板角焊缝焊接及罐底板剩余焊缝焊接；

（4）其他各圈壁板安装，按照排版图上各圈壁板在前一圈壁板的位置，安装该圈壁板，使用气电立焊机、埋弧横焊机完成焊接，并在前圈壁板上安装作业平台，罐体平台、梯子、抗风圈等附件同步安装；

（5）吊装环梁组装，罐底板全部焊接检验合格，将罐底杂物清理干净，在罐底板上划出罐顶网架安装检查基准圆，吊装环梁依据基准圆定位，使用水平仪和垫铁找平整个吊装环梁，吊装环梁同罐底不得连接，以吊装环梁为基础，在吊装环梁上组装网架，吊装环梁同罐顶网架之间使用支撑板连接；

（6）罐顶网架组装，完成吊装环梁组装后，按网架组装顺序，将网架部件吊入罐内，将分段的吊装环梁使用汽车吊按照罐顶安装线调入罐内、找平焊接后，按照网架组装顺序使用吊车将杆件吊入罐内，进行网架组装时，罐内安装网架组装支架，根据罐体直径设置2～3个组装支架；

（7）罐顶蒙皮安装，依据设计图纸要求自中心向四周铺设蒙皮，蒙皮同罐顶锥形板连接处暂不铺设，待罐顶网架提升就位后铺设，蒙皮铺设数量根据吊装能力确定，使用汽车吊车吊装罐顶蒙皮到其安装位置，同时因在地面作业，在罐顶蒙皮安装时可以利用活动脚手架，在网架施工过程中，罐壁同步施工；

（8）大型网壳拱顶整体提升吊装机构安装，将所述大型网壳拱顶整体提升吊装机构安装在罐壁最上一带带板上，提升吊装机构吊臂安装位置均布于罐壁最上一带带板，提升吊装机构数量根据罐顶重量确定；

（9）罐顶提升，使用所述大型网壳拱顶整体提升吊装机构通过吊装环梁将预制完成的罐顶吊至罐顶锥形板，将罐顶网架同锥形板焊接固定后，将吊装环梁同罐顶网架拆离，通过提升吊装机构将吊装环梁降落至罐底后，拆除提升机构和吊装环梁，起吊前，检测吊装环梁是否有同罐壁焊连处，同时设置8～12个30m盘尺，连接到吊装环梁上，上端搭到罐顶靠近手摇葫芦处，以便监测罐顶提升情况，使用倒链同步将吊装环梁连同网架首先试吊一次，起吊高度50～100mm检测索具可靠性、吊装环梁同罐体有无焊连处及盘尺检测精确度情况，确认无误后正式起吊；

（10）铺设剩余罐顶蒙皮，使用起重机安装罐顶剩余未安装的罐顶蒙皮，同时完成罐顶蒙皮同锥形板的焊接。