CN109057485A - 一种液化天然气储罐钢穹顶预制装置及预制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液化天然气储罐钢穹顶预制装置，包括基础，基础上固定设置预制支撑件；预制支撑件包括若干组径向支撑梁结构，所有径向支撑梁结构底部的延长线相交于一点，所有径向支撑梁结构以该点为圆心沿圆周方向进行均匀分布；每组径向支撑梁结构包括若干支撑梁，每组径向支撑梁结构中的支撑梁的高度由圆心向外依次降低，支撑梁的底部与基础进行固定连接；支撑梁的顶部设有调节筋板，调节筋板的顶面呈弧面结构。本发明通过支撑梁以及上部的调剂筋板的设置，调节筋板的上表面为弧形结构，该弧形结构和径向梁的接触面的弧度一致，从而能够最大限度的保证预制好的径向梁的曲率在后续焊接过程中不变，从而保证每片钢穹顶的曲率要求。

Description

一种液化天然气储罐钢穹顶预制装置及预制工艺

技术领域

本发明涉及液化天然气储罐技术领域，具体涉及一种液化天然气储罐钢穹顶预制装置及预制工艺。

背景技术

目前，液化天然气储罐罐顶的钢穹顶结构在制造时大都采用分片预制的方法，根据液化天然气储罐的容积，将罐顶的钢穹顶结构沿圆周方向均分成多片进行分片预制，由于整个罐顶呈球面结构，均分的多片钢穹顶在竖直方向的投影均为扇形结构，例如，容积为16万立方米的液化天然气储罐的罐顶钢穹顶会均分成24片进行预制。如图1-2所示，其中每片钢穹顶结构均由径向梁01、环向梁02、蒙皮板03焊接组成，其中径向梁、环向梁、蒙皮板事先预制成弯型结构或者球面机构以符合罐顶球面各部分的曲率要求。

但是，钢穹顶预制好的径向梁、环向梁、蒙皮板在后续焊接过程中很难保证之前预制好的曲率不变，从而使多片钢穹顶组合成的罐顶不符合之前设计好的球面曲率要求，从而影响整个液化天然气储罐的强度。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种液化天然气储罐钢穹顶预制装置，当径向梁、环向梁、蒙皮板需要焊接时，将径向梁固定设置在该装置沿径向分布的调节筋板上，一方面沿径向分布的一系列调节筋板以及调节筋板底部的支撑梁，它们的高度设置符合径向梁各个部分的曲率要求，另一方面调节筋板的上表面为弧形结构，该弧形结构和径向梁的接触面的弧度一致，从而能够最大限度的保证预制好的径向梁的曲率在后续焊接过程中不变，从而保证每片钢穹顶的曲率要求。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种液化天然气储罐钢穹顶预制装置，包括基础，所述基础上固定设置预制支撑件；

所述预制支撑件包括若干组径向支撑梁结构，所有径向支撑梁结构底部的延长线相交于一点，所有径向支撑梁结构以该点为圆心沿圆周方向进行均匀分布；每组径向支撑梁结构包括若干支撑梁，每组径向支撑梁结构中的支撑梁的高度由圆心向外依次降低，所述支撑梁的底部与基础进行固定连接；

所述支撑梁的顶部设有调节筋板，所述调节筋板的顶面呈弧面结构，每个调节筋板的弧面结构与相接触的径向梁底面的弧度一致，即预制好的径向梁能够贴合在每组径向支撑梁结构的调节筋板上。

优选的，所述基础采用混凝土结构。

优选的，所述支撑梁与基础之间设有倾斜分布的加强拉筋。

优选的，每组径向支撑梁结构中的相邻支撑梁在竖直方向上的投影距离均相等。

优选的，所述径向支撑梁结构共有三组。

优选的，每组径向支撑梁结构共有九个支撑梁。

优选的，相邻径向支撑梁结构的角平分线处设有辅助支撑梁结构，辅助支撑梁结构底部的延长线相交于一点，每组辅助支撑梁结构包括若干支撑梁，每组辅助支撑梁结构中的支撑梁的高度由圆心向外依次降低。

优选的，所述基础上还设有备用预制支撑件，所述备用预制支撑件的结构与预制支撑件的结构相同。

优选的，所述调节筋板下方一米处的支撑梁上焊接便于工人作业的有脚手架。

在使用该预制装置之前，首先根据待制造的液化天然气储罐的容积，将罐顶均分成多片投影呈扇形的钢穹顶，并将组成钢穹顶的径向梁、环向梁、蒙皮片进行提前预制，使其各处的曲率与罐顶各处的曲率一致。

使用液化天然气储罐钢穹顶预制装置的预制工艺，包括以下步骤：

步骤一：建造混凝土基础；

步骤二：在基础上确定一点作为圆心，从该点沿多个径向方向由圆心向外依次设置多个支撑梁，每个支撑梁的底部与基础固定连接，同时支撑梁与基础之间通过加强拉筋进行加固；

步骤三：确定好每个支撑梁的位置之后，利用绘图软件确定该支撑梁上调节筋板顶面的弧面尺寸，使每一个调节筋板均能与径向梁的相应位置进行贴合，并根据弧面尺寸对调节筋板进行加工；

步骤四：将各个调节筋板设置在相应的支撑梁上，根据钢穹顶每处的球面曲率确定好每处支撑梁、调节筋板的总体高度后，将调节筋板焊接在支撑梁上，从而完成预制支撑件的设置；

步骤五：根据步骤二至步骤四，进行备用预制支撑件的设置；

步骤六：将预制好的各个径向梁放置在预制支撑件中位于同一径向方向上的调节筋板上，将径向梁采用点焊的方式与调节筋板进行焊接；

步骤七：将预制好的环向梁与焊接在调节筋板上的径向梁进行焊接；

步骤八：将预制好的蒙皮板与环向梁、径向梁进行焊接，焊接完成之后，一片钢穹顶的预制完成；

步骤九：采用吊装设备将预制好的钢穹顶吊装下来；

步骤十：检查预制支撑件中各个调节筋板顶面是否损坏，如果损坏，使用备用预制支撑件进行下一片钢穹顶的预制，同时对预制支撑件中损坏的调节筋板进行更换；如果没有损坏，则依然使用预制支撑件进行下一片钢穹顶的预制。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明液化天然气储罐钢穹顶预制装置通过支撑梁以及上部的调剂筋板的设置，一方面沿径向分布的一系列调节筋板以及调节筋板底部的支撑梁，它们的高度设置符合径向梁各个部分的曲率要求，另一方面调节筋板的上表面为弧形结构，该弧形结构和径向梁的接触面的弧度一致，从而能够最大限度的保证预制好的径向梁的曲率在后续焊接过程中不变，从而保证每片钢穹顶的曲率要求。

(2)本发明液化天然气储罐钢穹顶预制装置中支撑梁上调节筋板的设置，第一、起到调节高度的作用，使它们合起来的高度符合钢穹顶不同位置处球面曲率的要求；第二、调节筋板顶面的弧形结构能最大限度的保证径向梁的曲率不变；第三、若调节筋板的顶部损坏，只需更换相应的调节筋板即可，不需将整个支撑梁更换。

(3)本发明液化天然气储罐钢穹顶预制装置中设有预制支撑件和备用预制支撑件，在预制钢穹顶的过程中可互为备用，提高生产效率；只要第一片钢穹顶的预制尺寸满足要求，后续预制的钢穹顶无需进行高度尺寸的调节，可形成流水作业。

附图说明

图1是需要预制的钢穹顶的结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是本发明液化天然气储罐钢穹顶预制装置的结构示意俯视图；

图4是本发明液化天然气储罐钢穹顶预制装置与径向梁的配合关系图；

图5是图4中B的局部放大图；

图6是图4中C的局部放大图；

其中：

01-径向梁，02-环向梁，03-蒙皮板；

1-基础，2-支撑梁，3-加强拉筋，4-调节筋板；

5-预制支撑件，51-径向支撑梁结构，52-辅助支撑梁结构；

6-备用预制支撑件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图3所示，一种液化天然气储罐钢穹顶预制装置，包括基础1，所述基础1上固定设置预制支撑件5；

所述预制支撑件包括若干组径向支撑梁结构51，所有径向支撑梁结构51底部的延长线相交于一点，所有径向支撑梁结构51以该点为圆心沿圆周方向进行均匀分布；每组径向支撑梁结构51包括若干支撑梁2，每组径向支撑梁结构51中的支撑梁2的高度由圆心向外依次降低，所述支撑梁2的底部与基础1进行固定连接；

所述支撑梁2的顶部设有调节筋板4，所述调节筋板4的顶面呈弧面结构，每个调节筋板4的弧面结构与相接触的径向梁01底面的弧度一致，即预制好的径向梁01能够贴合在每组径向支撑梁结构的调节筋板4上，如图4所示；同时不同支撑梁2上的调节筋板4顶面的弧面尺寸不同，如图5-6所示。

优选的，所述基础1采用混凝土结构，浇筑方便；支撑梁2采用钢管、工字钢或者槽钢；调节筋板4采用碳钢板。

优选的，所述支撑梁2与基础1之间设有倾斜分布的加强拉筋3。

优选的，每组径向支撑梁结构51中的相邻支撑梁2在竖直方向上的投影距离均相等。

优选的，所述径向支撑梁结构51共有三组。

优选的，每组径向支撑梁结构51共有九个支撑梁2。

优选的，相邻径向支撑梁结构51的角平分线处设有辅助支撑梁结构52，辅助支撑梁结构52底部的延长线相交于一点，每组辅助支撑梁结构52包括若干支撑梁，每组辅助支撑梁结构52中的支撑梁的高度由圆心向外依次降低；

其中辅助支撑梁结构52中靠近圆心的位置可以不设置支撑梁，防止支撑梁过于密集；辅助支撑梁结构52中其余位置的支撑梁与径向支撑梁结构51中的支撑梁位置一致，即辅助支撑梁结构52中某个支撑梁与径向支撑梁结构51中的某个支撑梁，它们的底部距圆心的距离相等。

优选的，所述基础1上还设有备用预制支撑件6，所述备用预制支撑件6的结构与预制支撑件5的结构相同。

优选的，所述调节筋板4下方一米处的支撑梁2上焊接便于工人作业的有脚手架，其中脚手架并未在附图中画出。

在使用该预制装置之前，首先根据待制造的液化天然气储罐的容积，将罐顶均分成多片投影呈扇形的钢穹顶，并将组成钢穹顶的径向梁、环向梁、蒙皮片进行提前预制，使其各处的曲率与罐顶各处的曲率一致。

使用液化天然气储罐钢穹顶预制装置的预制工艺，包括以下步骤：

步骤一：建造混凝土基础1；

步骤二：在基础1上确定一点作为圆心，从该点沿多个径向方向由圆心向外依次设置多个支撑梁2，每个支撑梁2的底部与基础1固定连接，同时支撑梁2与基础1之间通过加强拉筋3进行加固；

步骤三：确定好每个支撑梁2的位置之后，利用绘图软件确定该支撑梁2上调节筋板4顶面的弧面尺寸，使每一个调节筋板4均能与径向梁01的相应位置进行贴合，并根据弧面尺寸对调节筋板4进行加工；

其中可以利用AutoCAD放样确定每个调节筋板4顶面的的弧面尺寸；

步骤四：将各个调节筋板4设置在相应的支撑梁2上，根据钢穹顶每处的球面曲率确定好每处支撑梁、调节筋板的总体高度后，将调节筋板4焊接在支撑梁2上，从而完成预制支撑件的设置；

步骤五：根据步骤二至步骤四，进行备用预制支撑件6的设置；

步骤六：将预制好的各个径向梁01放置在预制支撑件5中位于同一径向方向上的调节筋板4上，将径向梁01采用点焊的方式与调节筋板4进行焊接；

步骤七：将预制好的环向梁02与焊接在调节筋板4上的径向梁01进行焊接；

步骤八：将预制好的蒙皮板03与环向梁02、径向梁01进行焊接，焊接完成之后，一片钢穹顶的预制完成；

步骤九：采用吊装设备将预制好的钢穹顶吊装下来；

步骤十：检查预制支撑件5中各个调节筋板4顶面是否损坏，如果损坏，使用备用预制支撑件6进行下一片钢穹顶的预制，同时对预制支撑件5中损坏的调节筋板4进行更换；如果没有损坏，则依然使用预制支撑件5进行下一片钢穹顶的预制。

本发明液化天然气储罐钢穹顶预制装置通过支撑梁以及上部的调节筋板的设置，一方面沿径向分布的一系列调节筋板以及调节筋板底部的支撑梁，它们的高度设置符合径向梁各个部分的曲率要求，另一方面调节筋板的上表面为弧形结构，该弧形结构和径向梁的接触面的弧度一致，从而能够最大限度的保证预制好的径向梁的曲率在后续焊接过程中不变，从而保证每片钢穹顶的曲率要求；支撑梁上调剂筋板的设置，第一、起到调节高度的作用，使它们合起来的高度符合钢穹顶不同位置处球面曲率的要求；第二、调节筋板顶面的弧形结构能最大限度的保证径向梁的曲率不变；第三、若调节筋板的顶部损坏，只需更换相应的调节筋板即可，不需将整个支撑梁更换；设有预制支撑件和备用预制支撑件，在预制钢穹顶的过程中可互为备用，提高生产效率；只要第一片钢穹顶的预制尺寸满足要求，后续预制的钢穹顶无需进行高度尺寸的调节，可形成流水作业。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，包括基础，所述基础上固定设置预制支撑件；

所述预制支撑件包括若干组径向支撑梁结构，所有径向支撑梁结构底部的延长线相交于一点，所有径向支撑梁结构以该点为圆心沿圆周方向进行均匀分布；每组径向支撑梁结构包括若干支撑梁，每组径向支撑梁结构中的支撑梁的高度由圆心向外依次降低，所述支撑梁的底部与基础进行固定连接；

所述支撑梁的顶部设有调节筋板，所述调节筋板的顶面呈弧面结构，每个调节筋板的弧面结构与相接触的径向梁底面的弧度一致。

2.如权利要求1所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，所述基础采用混凝土结构。

3.如权利要求1所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，所述支撑梁与基础之间设有倾斜分布的加强拉筋。

4.如权利要求1所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，每组径向支撑梁结构中的相邻支撑梁在竖直方向上的投影距离均相等。

5.如权利要求1所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，所述径向支撑梁结构共有三组。

6.如权利要求1所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，每组径向支撑梁结构共有九个支撑梁。

7.如权利要求1所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，相邻径向支撑梁结构的角平分线处设有辅助支撑梁结构，辅助支撑梁结构底部的延长线相交于一点，每组辅助支撑梁结构包括若干支撑梁，每组辅助支撑梁结构中的支撑梁的高度由圆心向外依次降低。

8.如权利要求1所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，所述基础上还设有备用预制支撑件，所述备用预制支撑件的结构与预制支撑件的结构相同。

9.如权利要求1所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置，其特征是，所述调节筋板下方一米处的支撑梁上焊接便于工人作业的有脚手架。

10.使用如权利要求1-9任一所述的液化天然气储罐钢穹顶预制装置的预制工艺，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：建造混凝土基础；

步骤二：在基础上确定一点作为圆心，从该点沿多个径向方向由圆心向外依次设置多个支撑梁，每个支撑梁的底部与基础固定连接，同时支撑梁与基础之间通过加强拉筋进行加固；

步骤三：确定好每个支撑梁的位置之后，利用绘图软件确定该支撑梁上调节筋板顶面的弧面尺寸，使每一个调节筋板均能与径向梁的相应位置进行贴合，并根据弧面尺寸对调节筋板进行加工；

步骤四：将各个调节筋板设置在相应的支撑梁上，根据钢穹顶每处的球面曲率确定好每处支撑梁、调节筋板的总体高度后，将调节筋板焊接在支撑梁上，从而完成预制支撑件的设置；

步骤五：根据步骤二至步骤四，进行备用预制支撑件的设置；

步骤六：将预制好的各个径向梁放置在预制支撑件中位于同一径向方向上的调节筋板上，将径向梁采用点焊的方式与调节筋板进行焊接；

步骤七：将预制好的环向梁与焊接在调节筋板上的径向梁进行焊接；

步骤八：将预制好的蒙皮板与环向梁、径向梁进行焊接，焊接完成之后，一片钢穹顶的预制完成；

步骤九：采用吊装设备将预制好的钢穹顶吊装下来；

步骤十：检查预制支撑件中各个调节筋板顶面是否损坏，如果损坏，使用备用预制支撑件进行下一片钢穹顶的预制，同时对预制支撑件中损坏的调节筋板进行更换；如果没有损坏，则依然使用预制支撑件进行下一片钢穹顶的预制。