CN107543025A - 一种煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法 - Google Patents

Abstract

一种煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，其中包括活塞拆除，其特征在于包括以下步骤：a、介质隔离，煤气柜内气体置换，b、油渣清理，c、安设钢丝绳生命线，d、穹顶拆除，由顶向边，逐环对称进行，e、煤气柜柜顶拆除，柜顶钢丝绳生命线安装，f、柜顶通风气楼拆除，g、柜顶薄壳穹顶拆除。本发明的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，具有拆除施工工艺合理、操作简单适用，提高效率，降低劳动强度，大幅缩短工期，彻底摆脱使用大型履带吊车和搭拆活塞中心台架，以及大幅降低施工成本的优点。

Description

一种煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法

技术领域

本发明涉及一种冶金企业配套设备拆除施工方法，具体地说，是一种煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法。

背景技术

煤气柜是用来储存煤气和调整煤气管网压力的钢制容器，由于其安全高效，环保清洁，大量存在于钢铁企业和焦化厂中。在近20年间，我国钢铁企业蓬勃发展，煤气柜的数量和储量也在逐年增多增大，由于其寿命周期、新技术的发展和去产能的大环境下，将逐步拆除淘汰的煤气柜。煤气柜有干式煤气柜、湿式煤气柜和新型煤气柜之分，湿式煤气柜为用水密封的套简式圆柱形结构；干式煤气柜为用稀(干)油或柔膜密封的活塞式结构；新型煤气柜为曼恩型和克隆型煤气柜的结合体，是干式煤气柜的一种改进型，一般由通风气楼、柜顶、柜体、活塞、柜底和电梯等组成，其中柜顶和活塞皆为薄壳穹顶结构。活塞系统包括活塞支架、活塞油沟、活塞外环形箱型梁、活塞中心环梁、活塞环向及径大梁、活塞板等,柜顶系统包含柜顶中心环梁、柜顶穹形拱架（径向大梁、环梁、次梁）、边环梁、柜顶板及位于其上的通风气楼等；柜体系统由立柱、壁板、回廊、放散管等组成。

已知的煤气柜薄壳穹顶拆除，是采用安装施工时的逆顺序来进行的，即先行拆除柜顶通风楼及柜顶系统，然后由上向下拆除柜壁板系统，活塞系统和柜底系统。在拆除通风楼和柜顶系统时，采用大型吊车，将通风楼顶盖、内外侧板和内部电梯等设备吊到地面，然后逐环逐块吊装拆除柜顶板和环形梁，经柜顶卸载后，再采用割一留一对称减半，吊车配合防风绳，逐步吊装拆除柜顶径向大梁。为保持柜顶强度、刚度和整体稳定性，穹顶中心环形大梁和互相垂直支撑的4根径向大梁，最后需用大型吊车一次整体将其拆除。施工中，大型吊车吊牢穹顶中心环形大梁后，在剩下的4根径向大梁通廊立柱处，拆除人员同时气割断径向大梁。也就是用大型吊车，将最后连成一体的中心环形大梁和4根径向大梁，整体吊装拆除。由于煤气柜一般都超高超大，如此则吊装幅度、高度和单钩吊装重量都很大，势必要选用大型吊车吊装拆除。已知的30万m3煤气柜穹形柜顶拆除，是选用600t的履带吊，才把柜顶环形梁组件（即中心环梁和4根支撑径梁）整体吊装拆除的。

已知的煤气柜活塞拆除，是在煤气柜气楼、柜顶、壁板吊装拆除后，再吊装拆除活塞径向大梁、环形大梁和活塞顶板。在活塞薄壳穹顶的环形大梁下，先搭设活塞中心环形梁支撑支架（即中央台架），并在其上安装液压千斤顶，顶牢活塞穹顶径向大梁和中心环向大梁，让中央台架支撑起活塞薄壳穹顶的重量，然后从活塞顶部中心逐环逐块吊装拆除活塞顶板、环梁，最后吊装拆除径向大梁。

由此原拆除方法需使用大型履带吊车和大量的措施材料，准备周期长，严重制约施工进度，功效低，劳动强度大，作业环境不良，严重影响操作人员身体健康；且需搭设和拆除活塞穹顶支撑支架，工作量大，施工成本高，安全得不到充分的保障。

因此已知的煤气柜柜顶及活塞拆除，存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种安全可靠的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，其中包括活塞和柜顶拆除，其特征在于包括以下步骤：

a、介质隔离，煤气柜内气体置换

活塞下降至煤气柜底部，活塞环形箱梁放在活塞支托上；关闭煤气柜进出管阀门，抽尽煤气柜内煤气，并用氮气置换合格；打开活塞上下人孔，在打开的人孔外面安装鼓风机，促使空气对流加速置换；用氧气、一氧化碳和硫化氢气体检测仪检测，一氧化碳浓度小于30mg／m³、硫化氢浓度小于10 mg／m³、氧含量19.5%-21%为合格；

b、油渣清理，措施到位

在活塞下部煤气柜壁上，用磁座钻钻孔，连续钻孔成排，用錾子打掉孔间壁板钢板，形成2m*3m的清渣和透气通道；煤气柜底部油沟和活塞油沟需清理干净；

c、安设钢丝绳生命线

借助活塞环形箱梁上的活塞支架，安装纵横钢丝绳生命线，在每环气割拆除活塞顶板处，借助已经安装的纵横钢丝绳网，安装环形钢丝绳生命线，在环形和纵横钢丝绳交叉处，用两个钢丝绳绳卡锁牢；

d、穹顶拆除，由顶向边，逐环对称进行

活塞拆除前，先将安全带和防坠器，固定在已安装好的网状和环向钢丝绳生命线上；对称安排两组气割人员，先从穹顶中心沿放射线方向，气割至第一环活塞顶部后，再环向气割活塞顶板，利用重力将拆除的顶板、次梁、环梁掉落至柜底；两组人员对称采用同一方向进行环顶板拆除；待活塞穹顶中央第一环顶板拆除后，再向外拆除第二环，周而复始逐环向外，拆除至活塞环形箱梁，将活塞薄壳穹顶拆除完毕；

e、煤气柜柜顶拆除，柜顶钢丝绳生命线安装

利用高出柜顶回廊的电梯井筒、放散管，用钢丝绳安装纵横生命线，根据煤气柜穹顶环形顶板位置，安装环形钢丝绳生命线，环形钢丝绳与纵横线钢丝绳交叉处，用两个绳卡固定，形成钢丝绳生命线网；

f、柜顶通风气楼拆除

气割拆除柜顶上的内部电梯平台和检修平台，然后再拆除通气楼顶板、灯架、卷扬机平台及设备、气楼壁板，所有拆除设备、构件和壁板，皆从煤气柜拱顶电梯平台孔洞下落至柜底；

g、柜顶薄壳穹顶拆除

煤气柜柜顶和活塞皆为薄壳穹顶结构，由中心环梁、次环梁、边环梁、径向大梁和穹顶顶板构成。拆除前，皆需要先安装纵横向及环状钢丝绳生命线，柜顶薄壳穹顶拆除与活塞拆除方法类似。

本发明的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的方法，其中所述步骤a中，煤气柜内部用氮气置换。

前述的方法，其中所述步骤b中，煤气柜底部油沟和活塞油沟内满填河沙，煤气柜上部油沟与环形箱梁间用盖板封平

前述的方法，其中所述步骤c中， 钢丝绳生命线标高高出穹顶顶部500mm以上，钢丝绳生命线必须绷紧、绷牢、挂实。

前述的方法，其中所述步骤d中，从薄壳穹顶的中心环开始，逐环向外同环同方向对称拆除，先拆活塞，后拆除柜顶。

采用上述技术方案后，本发明的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法具有以下优点：

1、拆除施工工艺合理、操作简单适用，提高效率，降低劳动强度；

2、充分利用拆除构件重力，由上向下卸料；利用煤气柜壁板内部封闭空间，作为卸料与拆除材料临时堆放场，集中清运，安全环保，大幅缩短工期；

3、活塞和柜顶拆除，彻底摆脱使用大型履带吊车及搭拆活塞中心台架，大幅降低施工成本。

附图说明

图1为本发明实施例的煤气柜拆除流程框图；

图2为本发明实施例的煤气柜拆除示意图。

图中：①通气楼，②内部电梯，③旋转平台，④换气孔，⑤柜顶中心环梁，⑥柜顶板梁，⑦柜顶边环梁，⑧紧急放散管，⑨柜顶回廊，⑩安全放散管，⑾外部电梯竖井，⑿立柱，⒀壁板，⒁楼梯，⒂活塞中心平台，⒃活塞梁板，⒄活塞支架，⒅活塞油沟，⒆活塞环形箱梁，⒇底部油沟，（21）下部人孔，（22)上部人孔，（23）底板。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。

实施例1

现请参阅图1，图1为本发明实施例的煤气柜拆除示意图。

本发明的用于煤气柜薄壳穹顶的拆除施工工艺，包括活塞和柜顶拆除，包括以下步骤：

a、介质隔离，柜内置换

活塞下降至煤气柜底部，活塞环形箱梁放在活塞支托上；煤气柜进出管阀门已经关闭，煤气柜内煤气已经抽尽，并经置换合格。

用扳手打开活塞上下所有人孔，在已打开的人孔外面安装鼓风机，促使空气对流加速置换；用氧气、一氧化碳和硫化氢气体检测仪检测，一氧化碳浓度小于30mg／m³、硫化氢浓度小于10 mg／m³、氧含量19.5%～21%为合格。煤气柜内部用氮气置换后，其爆炸性、毒气性和含氧量指标必须合格。

b、油渣清理，措施到位

在活塞下部煤气柜壁上，用磁座钻钻孔（孔径Φ25mm左右），连续钻孔成排，用錾子打掉壁板孔间连接，形成2000*30000mm的清渣和透气通道；如用气割开孔，则防火防爆措施必须完善可靠。在煤气柜的四个方向皆如此法开孔，形成煤气柜内外通道。

煤气柜底部油沟和活塞油沟，沉积有大量的废水、废油、油渣和淤泥等，需清理干净。在底部油沟上，满铺50mm河沙，防火防滑；活塞油沟密封装置，采用橡胶帆布密封，极易燃烧冒烟冒火，故需采用双层防火措施；先用河沙铺满橡胶帆布沟，然后在活塞油沟顶部与环形箱梁齐平处，用彩钢瓦盖上封闭。活塞环形箱梁上沾有密封油渍，铺撒细河沙防滑。拆除前，活塞油沟内满填河沙，其上与环形箱梁顶部用盖板封平；采取双层防火保护。

c、安设钢丝绳生命线，穹顶拆除有保障

借助环形箱梁上的活塞支架，安装8对纵横钢丝绳（Φ10mm）生命线，在每环气割拆除活塞顶板处，借助已经安装的纵横钢丝绳网，安装环形钢丝绳生命线，在环形和纵横钢丝绳交叉处，用两个钢丝绳绳卡锁劳，使环状钢丝绳生命线能在悬空的情况下，满足操作者挂设安全绳和防坠器的需要。

钢丝绳生命线，其标高高出穹顶顶部500mm左右；钢丝绳必须绷紧、绷牢、挂实。纵横钢丝绳生命线，必须借助高于活塞的支架或柜顶回廊上的放散管和电梯进行布设，再安装环形钢丝绳生命线，使之成网状；确保操作人员，在无活塞或柜顶时，钢丝绳生命线能悬空保护，操作人员不跌落。

d、穹顶拆除，由顶向边，逐环对称进行

活塞拆除前，先将安全带和防坠器，固定在已安装好的网状和环向钢丝绳生命线上；对称安排两组气割人员，先从穹顶中心沿放射线方向，气割至第一环活塞顶部后，再环向气割活塞顶板，利用重力将拆除的顶板、次梁、环梁等，掉落至柜底。同环顶板拆除，两组人员对称采用同一方向（顺时针或逆时针）进行。

待活塞穹顶中央第一环顶板拆除后，再向外拆除第二环，周而复始逐环向外，拆除至活塞环形箱梁。如此，则将活塞薄壳穹顶拆除完毕。从薄壳穹顶的中心环开始，逐环向外同环同方向对称拆除。先拆活塞，后拆除柜顶。

煤气柜柜顶拆除特征在于包括以下步骤：

e、柜顶钢丝绳生命线安装

充分利用高出柜顶回廊的电梯井筒、放散管，用Φ10mm的钢丝绳安装纵横生命线，同时根据煤气柜穹顶环形顶板位置，安装环形钢丝绳生命线，环形钢丝绳与纵横线钢丝绳交叉处，用两个绳卡固定，使之形成钢丝绳生命线网。

f、柜顶通风气楼拆除

先气割拆除柜顶上的内部电梯平台和检修平台，然后再拆除通气楼顶板、灯架、卷扬机平台及设备、气楼壁板等，所有拆除设备、构件和壁板，皆从煤气柜拱顶电梯平台孔洞，下落至柜底；柜底壁板上的所有开孔用钢板封闭，未经监护人员协调同意，任何人员不得进入煤气柜内。

g、柜顶薄壳穹顶拆除

在沿环形柜顶板设置的钢丝绳生命线上，挂好安全绳和防坠器。两组拆除人员对称分布，沿顺时针或逆时针方向，从第一环顶板放射线方向，气割断中心环梁、柜顶板，然后再沿环向焊缝气割断顶板，顶板连同环梁、次梁、顶板等下落至柜底。按此方法，逐块逐环气割顶板、环梁和次梁，循环向外拆除至回廊立柱处，留下最后一环的1/2外环顶板，随壁板一同拆除；薄壳柜顶拆除与活塞拆除方法类似。

本发明的用于煤气柜薄壳穹顶的拆除施工工艺，还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

本发明具有实质性特点和显著的技术进步，本发明的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，先拆除活塞，后拆除柜顶通气楼，再拆除薄壳穹顶和柜壁，最后拆除柜底的施工顺序。活塞和柜顶薄壳穹形顶拆除，先布设纵横和环形钢丝绳生命线，从中心环顶板向外逐环拆除，利用构件重力下落至柜底，集中清理外运。穹顶拆除施工中，不使用吊车。

本发明的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，于2016年在某钢铁厂拆除两台30万M3新型煤气柜项目工程中应用。该煤气柜高度122m，直径64.6m；柜顶和活塞皆为薄壳穹形钢结构，柜壁为薄壳正32边形圆形结构。柜顶单钩拆除吊装重量约11t，即中心环梁带4根径向大梁组合件。

1#煤气柜活塞和柜顶采用常规的拆除方法，即先拆除柜顶气楼、穹形薄壳柜顶、柜壁、活塞和柜底。根据柜顶中心环梁带径向大梁组合件，吊装拆除的重量、高度、幅度等性能，需选用600t履带吊车；所有柜顶构件，皆用此履带吊吊装拆除，柜顶耗费工期16天，人工210个。活塞中央平台支撑台架搭拆，耗用型钢40t,人工50个，配合车辆若干。

2#煤气柜活塞和柜顶拆除，采用本发明的拆除施工工艺，即先拆除活塞，后拆除柜顶通气楼，再拆除薄壳穹顶和柜壁，最后拆除柜底的施工顺序。活塞和柜顶薄壳穹形顶拆除，先布设纵横和环形钢丝绳生命线，从中心环顶板向外逐环拆除，利用构件重力下落至柜底，集中清理外运。拆除施工中，没有使用吊车；柜顶工期7天，用工63个。柜顶和活塞采用此发明施工工艺，共节约施工费和措施费约45万元。

在2#煤气柜拆除中，采用本发明的煤气柜薄壳穹顶的拆除施工工艺，比原拆除方法总工期提前12天，彻底摆脱了煤气柜穹形柜顶和活塞拆除，依靠大型履带吊车和中央平台支撑台架配合活塞拆除的历史；极大的提高了拆除效率，缩短了工期，降低了成本。实现了低强度、高文明的环保经济拆除，取得了良好的经济效益及社会效益。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (5)

1.一种煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，其中包括活塞和柜顶拆除，其特征在于包括以下步骤：

a、介质隔离，煤气柜内气体置换

活塞下降至煤气柜底部，活塞环形箱梁放在活塞支托上；关闭煤气柜进出管阀门，抽尽煤气柜内煤气，并用氮气置换合格；打开活塞上下人孔，在打开的人孔外面安装鼓风机，促使空气对流加速置换；用氧气、一氧化碳和硫化氢气体检测仪检测，一氧化碳浓度小于30mg／m³、硫化氢浓度小于10 mg／m³、氧含量19.5%-21%为合格；

b、油渣清理，措施到位

在活塞下部煤气柜壁上，用磁座钻钻孔，连续钻孔成排，用錾子打掉孔间壁板钢板，形成2m*3m的清渣和透气通道；煤气柜底部油沟和活塞油沟需清理干净；

c、安设钢丝绳生命线

借助环形箱梁上的活塞支架，安装纵横钢丝绳生命线，在每环气割拆除活塞顶板处，借助已经安装的纵横钢丝绳网，安装环形钢丝绳生命线，在环形和纵横钢丝绳交叉处，用两个钢丝绳绳卡锁牢；

d、穹顶拆除，由顶向边，逐环对称进行

活塞拆除前，先将安全带和防坠器，固定在已安装好的网状和环向钢丝绳生命线上；对称安排两组气割人员，先从穹顶中心沿放射线方向，气割至第一环活塞顶部后，再环向气割活塞顶板，利用重力将拆除的顶板、次梁、环梁掉落至柜底；两组人员对称采用同一方向进行环顶板拆除；待活塞穹顶中央第一环顶板拆除后，再向外拆除第二环，周而复始逐环向外，拆除至活塞环形箱梁，将活塞薄壳穹顶拆除完毕；

e、煤气柜柜顶拆除，柜顶钢丝绳生命线安装

利用高出柜顶回廊的电梯井筒、放散管，用钢丝绳安装纵横生命线，根据煤气柜穹顶环形顶板位置，安装环形钢丝绳生命线，环形钢丝绳与纵横线钢丝绳交叉处用两个绳卡固定，形成钢丝绳生命线网；

f、柜顶通风气楼拆除

气割拆除柜顶上的内部电梯平台和检修平台，然后再拆除通气楼顶板、灯架、卷扬机平台及设备、气楼壁板，所有拆除设备、构件和壁板，皆从煤气柜拱顶电梯平台孔洞下落至柜底；

g、柜顶薄壳穹顶拆除

煤气柜柜顶和活塞皆为薄壳穹顶结构，由中心环梁、次环梁、边环梁、径向大梁和穹顶顶板构成；

拆除前，皆需要先安装纵横向及环状钢丝绳生命线，柜顶薄壳穹顶拆除与活塞拆除方法类似。

2.如权利要求1所述的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，其特征在于，所述步骤a中，煤气柜内部用氮气置换。

3.如权利要求1所述的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，其特征在于，所述步骤b中，煤气柜底部油沟和活塞油沟内满填河沙，煤气柜上部油沟与环形箱梁间用盖板封平。

4.如权利要求1所述的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，其特征在于，所述步骤c中， 钢丝绳生命线标高高出穹顶顶部500mm以上，钢丝绳生命线必须绷紧、绷牢、挂实。

5.如权利要求1所述的煤气柜薄壳穹顶拆除施工方法，其特征在于，所述步骤d中，从薄壳穹顶的中心环开始，逐环向外同环同方向对称拆除，先拆活塞，后拆除柜顶。