CN106320682A - 一种球罐检验用辅助装置和检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种球罐检验用辅助装置和检验方法，该辅助装置包括：基座，基座安装在上人孔的上部；支撑架，支撑架安装在球罐内的底部；立柱，立柱通过基座、支撑架可旋转地定位在球罐的竖直中心线上，连接杆，一根或多根连接杆沿球罐的竖直中心线的圆周方向均匀布置，每个连接杆的一端和立柱的球罐中心处铰接，每个连接杆的另一端和一个工作吊篮铰接；驱动部，所述驱动部安装在基座上，用于驱动立柱旋转；提升部，所述提升部包括沿所述球罐的竖直中心线的圆周方向与连接杆一一对应的滑轮组，对应每个滑轮组，采用钢丝绳穿过滑轮组和对应的工作吊篮连接。本发明能够解决球罐内部检验工作量大、工序复杂、安全性差、成本高等缺陷。

Description

一种球罐检验用辅助装置和检验方法

技术领域

本发明涉及球罐检验设备，具体地说，涉及一种球罐检验用辅助装置和检验方法。

背景技术

大型球形储罐属于承压类特种设备，广泛使用于石油、化工、燃气、钢铁、冶炼等行业，为保证其安全使用，根据《中华人民共和国特种设备安全法》，须对球罐进行定期安全检验。检验前球罐使用单位应对球罐内部进行表面处理工作，特别是易发生缺陷的部位还要打磨露出金属本体，为使检验、检测人员及其所带检验仪器能够到达球罐内任意部位，球罐内部需要搭设多层脚手架，相关人员要在脚手架上安全移动及操作，传统的搭设脚手架工作有如下缺点：

⑴工作量大，周期长。由于球罐容积大，搭设脚手架需要上千件架杆、架板、扣件，整体重量大。运输到现场后再通过仅500mm的人孔送入球罐内部进行组装，需要多人高强度长时间的劳动才能完成，平均每台球罐的架手架搭撤工作要耗费7天的时间，且在搭设的过程中易损伤罐体。

⑵安全性、稳定性、可达性差。传统脚手架由架杆和架板搭设而成，上部由于架板交错高低不平、如固定的不好在上面行走极不稳定，由于罐内光线不好，加之高空作业以及罐体内壁形状给人的错觉，检验人员工作时，时常出现脚踩空、高空坠落、高空坠物等危险情况发生，极易发生事故。由于罐体内表面受到架板覆盖、现场架杆与球罐弧面位置的影响，罐体内部多处部位够不到可达性差，存在检验死角不能实现有效的全面检验。

⑶使用不方便，工作效率低。传统脚手架使用时，人要在脚手架上不停的行走并挪动检测仪器的位置，相应的电源线也合理安全的绕过脚手架上纵横交错的钢管、铁丝、架板等障碍物，极不方便，检验人员劳动强度大，需要的人员多，工作效率低。

⑷费用成本高。传统脚手架搭设费工、费时、费力尤其是大型球罐架手架所需钢管、扣件、架板需上千件。运输费用、租金、专业搭设费用都高，搭设周期也较长、导致成本偏高。

发明内容

本发明提供了一种球罐检验用辅助装置和检验方法，以至少解决球罐内部检验脚手架搭设工作量大、成本高、安全性差、效率低等缺点。

根据本发明的一个方面，提供了一种球罐检验用辅助装置，包括：基座，所述基座安装在上人孔的上部；支撑架，所述支撑架安装在球罐内的底部；立柱，所述立柱通过基座、支撑架可旋转地定位在球罐的竖直中心线上；连接杆，一根或多根连接杆沿球罐的竖直中心线的圆周方向均匀布置在立柱的外侧，每个连接杆的一端和立柱的球罐中心处铰接，每个连接杆的另一端和一个工作吊篮铰接；驱动部，所述驱动部安装在基座上，用于驱动立柱旋转；提升部，所述提升部包括沿球罐的竖直中心线的圆周方向与连接杆一一对应的滑轮组，对应每个滑轮组，采用钢丝绳穿过滑轮组和对应的工作吊篮连接。

优选地，每个滑轮组包括设置于上人孔上方的第一滑轮，以及设置于上人孔下方的第二滑轮，钢丝绳的一端和第一滑轮固定连接，钢丝绳的另一端缠绕过第二滑轮后固定在对应的工作吊篮和连接杆的铰接轴上，其中，每个第一滑轮分别由一个提升电机驱动。

优选地，所述立柱包括分体式立柱和整体式立柱。

优选地，所述立柱上还设置有夹持槽，所述基座上设置有可扣合的夹持体，所述分体式立柱连接时，使用夹持体夹持在下根立柱的所述夹持槽内，即可进行分体式立柱连接作业。

优选地，所述连接杆为伸缩式。

优选地，立柱的球罐中心处安装有固定套，每个连接杆和固定套铰接。

优选地，所述驱动部通过旋转电机驱动伞齿轮带动立柱转动。

优选地，所述驱动部通过蜗杆蜗轮手动控制立柱转动。

优选地，所述旋转电机和提升电机还具有遥控控制方式。

根据本发明的另一个方面，提供一种球罐检验方法，使用以上所述的球罐检验用辅助装置，进行以下步骤：启动旋转电机和提升电机，将工作吊篮调整到某一检测点，检测人员开始检测；该点检测完成后，控制提升电机转动，由钢丝绳拉动工作吊篮沿球罐壁移动到同一竖直检测平面内的下一检测点，继续检测，或控制旋转电机转动，由立柱带动工作吊篮转动到同一水平检测平面内的下一检测点，继续检测；完成该竖直检测平面或该水平检测平面内的检测工作后，将工作吊篮移动到下一竖直检测平面或下一水平检测平面内，继续检测，直到检测完整个球罐内的检测点。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本发明实施例的球罐检验用辅助装置的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的一种球罐检验用辅助装置和检验方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

本发明提供一种球罐检验用辅助装置，如图1所示，球罐A具有上人孔和下人孔(图中未示出)，上人孔和下人孔位于球罐的竖直中心线上。该球罐检验用辅助装置用于检验球罐内壁，主要包括基座4、立柱1、驱动部、提升部、工作吊篮9等部件。在上人孔的上部安装有基座4，在球罐内的底部固定有支撑架10。支撑架10可以是通过下人孔放入球罐内的底部，支撑架10具有多个支杆101支撑在球罐底部，并且多个支杆101向上下人孔的中心轴处交汇形成转动支撑座。立柱1竖直地穿过基座4支撑在支撑架10上的转动支撑座上，使得立柱1可旋转地定位在球罐的竖直中心线上。并且，立柱1伸出上人孔以及基座的部分和驱动部连接，在本实施例中，驱动部包括旋转电机2、蜗轮减速机3以及伞齿轮12、15，其中，伞齿轮15的中心和立柱1连接，旋转电机2驱动蜗轮减速机3转动，蜗轮减速机3驱动伞齿轮12转动，并进一步带动伞齿轮15转动，伞齿轮15将转动转换到水平面内，而伞齿轮15的中心和立柱1具有连接关系，从而使得立柱1能够绕上下人孔的中心轴旋转。所述立柱1和伞齿轮15可以通过内外四方的形式连接，例如，立柱位于上人孔的上端的外壁为外四方的形式，伞齿轮15的径向内侧是内四方的形式，通过内外四方配合，由伞齿轮15带动立柱旋转。当然，立柱和伞齿轮的连接关系并不限于这一种，还可以是内外三角、内外六方、键连接或其他锁紧形式形式。另外，因为立柱只需要在转动一周的情况下调整检测位置，不需要频繁转动，因此，也可以采用手动控制方式控制立柱旋转，例如使用蜗轮蜗杆传动，蜗轮的径向内侧和立柱1连接，蜗杆和转动手柄连接，拧动手柄可以控制立柱的转动。

在立柱1的外壁上，还套有固定套11。该固定套11可以是类似管卡的结构，扣合并固定在立柱1的外壁上，具体地说，是固定在立柱1的位于球罐中心处的外壁上。使用螺栓将固定套固定在球罐中心位置后，在立柱的外侧，沿球罐的竖直中心线的圆周方向，均匀地布置一个或多个连接杆7，图1中是采用两个连接杆7对称地设置在立柱的外侧，每个连接杆7的一端和立柱1上的固定套11铰接，每个连接杆7的另一端和一个工作吊篮9铰接。使得工作吊篮9既能够绕固定套11的铰接点转动，又可以绕自身的铰接点摆动，这样工作吊篮9能够始终保持水平状态。由于连接杆7和球罐中心处的固定套11铰接，因此，连接杆7可以带着工作吊篮9绕球罐A的中心在竖直平面内转动，连接杆7的长度可以设置成和球罐的半径大致相当，使得连接杆7在竖直平面内转动时，工作吊篮9能够紧邻球罐内壁，检测人员能够施行检测任务。以上仅是以两个连接杆举例说明，实际上，连接杆可以是一个或多个均匀设置在球罐的竖直中心线的圆周方向，能够将工作吊篮均匀分布在球罐的水平圆周方向上。

该球罐检验用辅助装置还包括提升部，所述提升部包括沿球罐的竖直中心线的圆周方向和连接杆一一对应的滑轮组以及钢丝绳。每个滑轮组包括设置在上人孔上方的第一滑轮16，以及设置在上人孔下方的第二滑轮5，钢丝绳6的一端和第一滑轮16固定连接，钢丝绳的另一端缠绕过第二滑轮5后固定在工作吊篮9和连接杆7的铰接轴上。图1中连接杆7和工作吊篮9通过滑轮8铰接，钢丝绳的另一端缠绕过第二滑轮5后可以固定在滑轮8上。第一滑轮16的轴端安装有提升电机(图中未示出)，提升电机转动使得钢丝绳缠绕或退出第一滑轮16，从而带动工作吊篮9绕球罐中心在竖直平面内摆动。

立柱1由驱动部的伞齿轮15带动旋转，因此，连接杆7还可以在水平面内转动，也就是说，和连接杆7连接的工作吊篮9能够到达球罐内的任意水平和竖直平面内的任意位置，使得检测无死角，并且，当工作吊篮摆动到上人孔附近时，工作吊篮内的人员可以和上人孔外的人员接触，也便于沟通或传递工具等。

该球罐检验用辅助装置能够通过立柱旋转带动工作吊篮在球罐内的水平平面内转动，通过提升部带动工作吊篮在竖直平面内转动，使得工作吊篮能够在水平和竖直平面内均能够对球罐壁进行全方位360°检测。球罐内部没有检测盲区，可减少施工人员、提高工作效率，且相对于以往的搭建脚手架的方式，提高了检测的安全性。

此外，所述立柱包括分体式立柱和整体式立柱，分体式立柱可以是通过例如螺纹连接，或者法兰连接，或者连接套连接等多种形式，本实施例并不用于限制分体式立柱的连接方式。

此外，在单根立柱外壁上还设置有夹持槽，在基座4上设置有可扣合的夹持体，所述分体式立柱连接时，使用夹持体夹持在下根立柱的所述夹持槽内，也就是使得下根立柱悬停住，即可将上根立柱与下根立柱连接，重复进行分体式立柱连接作业。当然，也可以直接在伞齿轮15上设置夹持体，这样夹持体和夹持槽既可以用于辅助连接分体式立柱，又可以驱动立柱旋转。

此外，在所述基座上还可以设置吊装部13，该吊装部13具有滑轮、支撑杆等部件，用于安装该检验用辅助装置。例如连接分体式立柱，通过滑轮将单根立柱吊起，和悬停的下根立柱连接。该吊装部13是可拆装式的，在组装完立柱后，可以将吊装部13拆卸取下。

此外，所述连接杆7为伸缩式，其在球罐径向具有一定的伸缩量，使得工作吊篮9能够更加灵活的适应球罐内壁。

此外，所述连接杆7和固定套11连接的铰接轴上还设置有制动部(图中未示出)，该制动部安装在连接杆7与固定套11连接的铰接轴上，并且，在该铰接轴上还设置有转速传感器(图中未示出)，转速传感器和制动部具有电路连接。如果连接杆转动超速的话，为安全起见，制动部会将连接杆制动，限制其在竖直平面内转动。

此外，该球罐检验用辅助装置还具有遥控控制方式。可以利用例如电磁波、红外灯等常规遥控方式来控制工作吊篮的位置，也就是说，工作人员可以在工作吊篮内手持遥控器来控制旋转电机、提升电机工作，控制工作吊篮的移动，能够精确控制工作吊篮9到达待检测点，给工作人员带来便利。

安装该球罐检验用辅助装置可以参照如下步骤进行：

(1)将支撑架10、工作吊篮9、钢丝绳6经由下人孔放入球罐内；

(2)利用下人孔法兰、紧线钩、钢丝绳等将支撑架10固定在球罐内的底部，使支撑架的转动支撑座位于球罐的竖直中心线上；

(3)利用上人孔法兰固定基座4；

(4)架设吊装部13，并利用吊装部13组装分节式立柱，立柱1的下端落在支撑架10的转动支撑座上；

(5)在上人孔的下方安装第二滑轮5，在立柱1上安装固定套11，使固定套位于球罐的中心位置；

(6)采用铰接的方式将连接杆7与固定套11和工作吊篮连接；

(7)在基座上安装旋转电机、提升电机、蜗轮减速器等驱动设备以及第一滑轮，将钢丝绳6的一端和第一滑轮连接，并缠绕过第二滑轮5后落至底部。

(8)将落至罐底的钢丝绳6与工作吊篮9连接，拆除吊装部。

(9)调整分体式工作吊篮9的髙度、水平等，完成安装。

根据本发明的另一个方面，还提供一种使用该球罐检验辅助装置进行球罐检验的方法，包括以下步骤：

检测人员进入工作吊篮内，启动旋转电机2和提升电机，将工作吊篮调整到某一检测点，检测人员开始检测；

该点检测完成后，控制提升部的提升电机转动，由钢丝绳拉动工作吊篮沿球罐壁移动到同一竖直平面内下一检测点，继续检测；

完成该竖直平面内的检测工作后，控制立柱1旋转，使工作吊篮转动到下一竖直检测平面内，继续完成下一竖直平面内的检测工作，直到检测完整个球罐内的检测点。

以上仅是举例说明检测方法，当然也可以先完成某一水平面内的检测点，再提升工作吊篮，完成下一水平面内的检测点，直至检测完整个球罐内的检测点。或者仅对某几个特定点进行检测，都可以用该辅助装置到达检测位置。

本发明的球罐检验用辅助装置结构简单，安装拆卸方便快捷，能够轻松的控制工作吊篮到达水平和竖直平面内任一检测点，也就是说球罐内部无任何检测盲区，相对于以往的搭建脚手架的方式，极大的提高了工作效率。球罐内部的工作吊篮在摆动到上人孔时，能够和上人孔外部的工作人员进行沟通或传递工具等，使用非常方便。采用该辅助装置也减少了检测人员，能够降低人工成本，且也减少了多人数进入受限空间具有的安全隐患。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种球罐检验用辅助装置，包括：

基座，所述基座安装在上人孔的上部；

支撑架，所述支撑架安装在球罐内的底部；

立柱，所述立柱通过基座、支撑架可旋转地定位在球罐的竖直中心线上；

连接杆，一根或多根连接杆沿球罐的竖直中心线的圆周方向均匀布置在立柱的外侧，每个连接杆的一端和立柱的球罐中心处铰接，每个连接杆的另一端和一个工作吊篮铰接；

驱动部，所述驱动部安装在基座上，用于驱动立柱旋转；

提升部，所述提升部包括沿球罐的竖直中心线的圆周方向与连接杆一一对应的滑轮组，对应每个滑轮组，采用钢丝绳穿过滑轮组和对应的工作吊篮连接。

2.根据权利要求1所述的一种球罐检验用辅助装置，其特征在于，每个滑轮组包括设置于上人孔上方的第一滑轮，以及设置于上人孔下方的第二滑轮，钢丝绳的一端和第一滑轮固定连接，钢丝绳的另一端缠绕过第二滑轮后固定在对应的工作吊篮和连接杆的铰接轴上，

其中，每个第一滑轮分别由一个提升电机驱动。

3.根据权利要求1所述的一种球罐检验用辅助装置，其特征在于，所述立柱包括分体式立柱和整体式立柱。

4.根据权利要求3所述的一种球罐检验用辅助装置，其特征在于，所述立柱上还设置有夹持槽，所述基座上设置有可扣合的夹持体，所述分体式立柱连接时，使用夹持体夹持在下根立柱的所述夹持槽内，即可进行分体式立柱连接作业。

5.根据权利要求1所述的一种球罐检验用辅助装置，其特征在于，所述连接杆为伸缩式。

6.根据权利要求1所述的一种球罐检验用辅助装置，其特征在于，立柱的球罐中心处安装有固定套，每个连接杆和固定套铰接。

7.根据权利要求2所述的一种球罐检验用辅助装置，其特征在于，所述驱动部通过旋转电机驱动伞齿轮带动立柱转动。

8.根据权利要求1所述的一种球罐检验用辅助装置，其特征在于，所述驱动部通过蜗杆蜗轮手动控制立柱转动。

9.根据权利要求7所述的一种球罐检验用辅助装置，其特征在于，所述旋转电机和提升电机还具有遥控控制方式。

10.一种球罐检验方法，使用权利要求1至9中任一项所述的球罐检验用辅助装置，进行以下步骤：

启动旋转电机和提升电机，将工作吊篮调整到某一检测点，检测人员开始检测；

该点检测完成后，控制提升电机转动，由钢丝绳拉动工作吊篮沿球罐壁移动到同一竖直检测平面内的下一检测点，继续检测，或

控制旋转电机转动，由立柱带动工作吊篮转动到同一水平检测平面内的下一检测点，继续检测；

完成该竖直检测平面或该水平检测平面内的检测工作后，将工作吊篮移动到下一竖直检测平面或下一水平检测平面内，继续检测，直到检测完整个球罐内的检测点。