一种不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置及施工方法与流程

本发明涉及一种不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置及施工方法。

背景技术：

目前国家大力提倡绿色施工，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源与减少对环境影响的施工活动，实现四节一环保（节能、节地、节水、节材和环境保护），而安全节能是压力容器储罐制作的重点控制内容。

传统的储罐安装方法有两种，一是外搭脚手架正装法，此方法耗费大量人工，施工进度慢；二是倒装法，此方法投入机械费较高，安全性较差。

传统正装储罐施工流程：罐底板铺设、焊接→第一圈罐壁板制作、安装→罐壁外搭设双排操作脚手架罐壁外组对手工焊接→罐壁内悬挂三角移动平台内挂焊接小车焊接→第二圈板预制组对焊接、外搭脚手架随之升高、内部三角活动架向上移动移动小车焊接→灌顶整体预制、整体吊装→罐体的整体水压试验。

传统倒装罐施工流程：

罐底板施工与罐的第一圈板制作安装→在罐底位置正上方预制罐顶→加设中心柱、四圈抱杆设置、罐体第一圈涨圈→顶升第一圈板及罐顶部件→第二圈钢板安装焊接→继续顶升缆风绳设置、平稳性监控→直至罐体安装完毕→拆除罐体内部抱杆。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置及施工方法，以解决现有技术中存在的精度低、进度慢、安全保障低的技术问题。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置，其组成包括：卧式组对装置结构、驱动装置、稳定性监控装置和防渗碳结构，所述的卧式组对装置包括拖轮箱底座方管，所述的拖轮箱底座方管与支撑拖轮箱焊接固定，所述的支撑拖轮箱通过转轴与支撑拖轮连接，所述的支撑拖轮上方支撑有托管，所述的托管上硫化有橡胶或绑扎棕绳，所述的托管的一端安装有钢管连接盘，所述的钢管连接盘与减速机连接，减速机与电机连接，电机固定在底座上方，所述的底座一侧安装有电气控制箱，贯通托管是一侧驱动、另一侧从动，当电机送电后通过减速机变速使得装置按照顺时针运转，所述的支撑拖轮箱上安装有红外线发生器。

所述的不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置，所述的托管上分节吊装有罐体后，罐体内部靠近罐口的罐壁上焊接有带有螺纹孔的固定块，固定块内旋入有对拉螺栓，在对拉螺栓和固定块的紧固下使得罐体对口合拢，罐体的错口采用焊接在罐体内部靠近罐口的斜度固定块，所述的斜度固定块上旋入有顶丝，通过所述的斜度固定块与顶丝配合螺栓紧固和释放形成位移。

所述的不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置，所述的拖轮箱底座方管、所述的支撑拖轮箱、支撑拖轮和托管组成卧式组对装置结构，所述的钢管连接盘、所述的减速机、所述的电机和所述的底座组成驱动装置，所述的红外线发生器组成稳定性监控装置，所述的托管上的硫化后的橡胶或绑扎棕绳组成防渗碳结构。

所述的不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置，所述的托管采用无缝钢管。

所述的不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置的施工方法，该方法包括如下步骤：

本装置就位后，将卷制好的单节罐体通过现场吊车吊装到装置上，同样将第二节单罐体放置在装置上，在放的同时将罐体初步就位（罐体与罐体间距控制在100毫米左右），通过装置的拉结件对拉螺栓和固定件实现两罐体间距为3-4毫米，采用4毫米的钢板条帖紧放入至罐体对口，罐体点焊后，撤掉钢板条进行满焊、采用筒体的对口装置进行拉结和错口量的效正，范围按照正投影18度筒体弧长，合格后进行点焊，焊接3公分间隔35公分，之后装置送电进行旋转至下一处对口范围，按同样方法进行固定、点焊直至罐体一周点焊完毕，点焊后采用自动埋弧焊与罐体转动缜密配合，进行罐体的焊接作业，罐外焊工进行罐外焊道焊接，直至罐体焊接作业完成，罐内的附件安装，采用安装与罐体旋转配合完成，全程不用搭设脚手杆，高效快速的完成罐体制作工作。

本发明所达到的有益效果是：

1.本发明的装置可适用于不锈钢筒体直径3500mm-6000mm的超大罐体,筒体长1m-15m最大载重量50吨，储罐的制作，成为我国超大工程中的制备装置。

2.本发明将罐体的组对从垂直方向改为水平方向，组对装置制作完成后可立即施工使用，根据使用情况只需更换麻绳；罐体可在滚胎上进行罐体组对，机械投入少，无高空作业运行平稳，有红外线监控系统方便维修，施工速度较比以往节省1/2，成本降低3/4，由以往的高空作业改为水平作业施工，质量检查点合格率提升至93.4%。

3.本发明解决常规方法需投入人工费、机械费、材料费较高，高空作业施工质量保证难度大的弊端。相比之下，半自动滚动组对容器施工流程简单，过程安全可控，施工空间小，对周边环境影响小，但施工成本降低2/3，新工法施工较常规方法施工，费用节约771900-157704=614196元，经济效益明显。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是附图1的a-a示意图；

附图3是附图1中的b处罐体单节吊装至托管后，水平组对示意图；

附图4是附图1中的b处罐体单节吊装至托管后，竖直组对示意图

图中：1、拖轮箱底座方管，2、支撑拖轮箱，3、支撑拖轮，4、托管，5、橡胶或绑扎棕绳，6、钢管连接盘，7、减速机，8、电机，9、底座，10、电气控制箱，11、红外线发生器，12、罐体，13、固定块，14、对拉螺栓，15、斜度固定块，16、顶丝。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置，其组成包括：卧式组对装置结构、驱动装置、稳定性监控装置和防渗碳结构，所述的卧式组对装置包括拖轮箱底座方管1，所述的拖轮箱底座方管与支撑拖轮箱2焊接固定，所述的支撑拖轮箱通过转轴与支撑拖轮3连接，所述的支撑拖轮上方支撑有托管4，所述的托管上硫化有橡胶或绑扎棕绳5，所述的托管的一端安装有钢管连接盘6，所述的钢管连接盘与减速机7连接，减速机与电机8连接，电机固定在底座9上方，所述的底座一侧安装有电气控制箱10，电气控制箱主要工作为送电、断电实现启动和停车，贯通托管是一侧驱动、另一侧从动，当电机送电后通过减速机变速使得装置按照顺时针运转，所述的支撑拖轮箱上安装有红外线发生器11，当装置运转时，产生红外线光束，当运转偏差时，报警停车。

实施例2：

根据实施例1所述的不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置，所述的托管上分节吊装有罐体12后，罐体内部靠近罐口的罐壁上焊接有带有螺纹孔的固定块13，固定块内旋入有对拉螺栓14，在对拉螺栓和固定块的紧固下使得罐体对口合拢，罐体的错口采用焊接在罐体内部靠近罐口的斜度固定块15，所述的斜度固定块上旋入有顶丝16，通过所述的斜度固定块与顶丝配合螺栓紧固和释放形成位移。其中件对拉螺栓与固定块为一组与斜度固定块和顶丝为一组间距250㎜-300㎜，主要看错口量大小，错口大密一些、反之间距大。多少是罐体周长均布，罐体焊接完毕后拆除。完成错边量的修正，对口合格后进行点焊固定，在驱动电机驱动下使得罐体转动，完成下一处的罐体组对、点焊工作，直至一圈板点焊完成，之后在装置上完成焊接作业。

实施例3：

根据实施例1或2所述的不锈钢储罐滚动组对卧式施工装置，所述的拖轮箱底座方管、所述的支撑拖轮箱、所述的支撑拖轮和所述的托管组成卧式组对装置结构，所述的钢管连接盘、所述的减速机、所述的电机和所述的底座组成驱动装置，所述的红外线发生器组成稳定性监控装置，所述的托管上的硫化后的橡胶或绑扎棕绳组成防渗碳结构。其中橡胶采用现场硫化至托管上，当不锈钢材质罐体放置装置上，由于有橡胶进行隔离使得碳钢装置与不锈钢无渗碳反应发生。

实施例4：

通过底座的制作材料性能的比选，bim技术的模型对比（底座结构形式、结构件之间的尺寸校对）、应用（制作图的绘制）；利用红外线光束进行罐体转动稳定性的监控。利用隔绝材料使得托管与不锈钢罐体分离。

可根据筒体直径大小自行调节托管间距，滚动架采用型钢钢板结构支架，承重轴等主要零配件均采用优质钢材制造，在加工成活前均经过调质处理，刚性强，综合能力好，承重量大，滚轮安装前将麻绳缠绕在滚杠上，防止不锈钢与碳钢直接接触，产生碳化，滚动轮安装在侧板组件内，滚轮采用整体式滚轮的结构，组对安装时采用电机拖动，大大节约机械成本，使用寿命长，方便维修。

底座制作完成后，将卷制好的罐体单圈在组对装置上完成组对（2接1），成型后可以根据整体构件重量可以完成罐体内部附件的安装，之后整体吊装走，进行下一个储罐的制作。

实施例5：

施工工艺流程及操作要点：

单圈钢板放样卷制作→卧式装置布置→罐体组对→罐体焊接→管内附件安装→裙座安装→整体酸洗→联合验收。

（1）卷板前测量放线；

（2）钢板卷制；

（3）封头测量；

（4）卷板后纵缝拼接缝埋弧焊接卷板后校圆；

下封头与筒体组对具体施工流程如下：先统一测量封头外周长尺，再将卷板、校圆完成的筒体外周长与上封头尺寸匹配，保证外周长偏差在3mm以内方可进行组对。组对时先将封头与筒体用拐尺一点找齐后，焊工用手工电弧焊点焊固定；已对齐的部分向一侧组对，在对齐固定的点外延10-20cm不齐处用三角形不锈钢楔子及不锈钢门字形筋板找齐，先将门字形筋板焊接到筒体钢板向内侧凹进环缝组对处边缘，将楔子敲入到门字形筋板内，使封头与筒体钢板在门字形筋板与楔子力的作用下找正，再用拐尺进行检验，最大错边量≤1/4δ(板厚）为合格（一般12mm钢板基本保证在0.5mm以内，远小于要求规范误差值），检测合格后焊工点焊固定，再进行下一段筒体对接，如此循环往复，直至完全合拢为止，组对完成；

（5）辊胎布置

辊胎布置、调试及筒体上胎，需用盘尺测量辊胎间距、对角线尺寸，发现尺寸不合适及时调整尺寸，保证两个辊胎平行布置，以四角连线形成长方形为标准，再调整高程，使辊胎与筒体各个着力点保证在一个高程线上；辊胎布置完成后打开辊胎控制箱，进行运行时筒体方位偏差动态调整，操作方法如下：打开控制箱使辊胎呈现转动状态，使用石笔在辊胎边缘固定位置画1道直线在筒体上留下标记，每隔2-4m画1-2m标记线，筒体在辊胎上转动一周合拢时，画1道标记线与最初标记做对比，看误差方向及大小；不断微调辊胎方位，最终使标记趋近于重合为调试完成；

（6）罐内环缝埋弧焊接，焊接前需看是否存在组对间隙过大现象，如有组对间隙超过图纸规定的采用手工电弧焊接再外侧环缝打底，再将焊接打底时残存在罐内的焊药、组对时遗留的焊点、锈迹污染等问题处理合格后进行焊接。埋弧焊接时焊接电流、电压、自动焊机速度等参数按照焊接工艺规程及评定在埋弧焊机小车数据控制箱上设定，由有经验的埋弧焊工师傅根据焊材规格、坡口大小、组对间隙等现场的实际情况进行细微调整。辊胎根据埋弧小车实际需要的速度进行调整，辊胎与埋弧焊机小车速度一致时进行焊接，小车行驶时如有偏离焊缝情况下，由埋弧焊工进行及时调整，一般根据板厚、坡口形式、组对间隙等确定焊接遍数，直至焊缝余高在0~0.15δ区间为焊接完成；

（7）罐外环缝气刨、打磨；

（8）外环缝埋弧焊接；

（9）环缝酸洗及罐体放线、验收、开孔；

（10）盘管及附件安装、焊接、处理、验收；

（11）上封头组对、环缝焊接

（12）裙座组对、焊接；

（13）罐体整体打磨、酸洗、除锈、刷漆、验收出罐。