一种覆土式储罐施工方法及检测装置与流程

文档序号:31725502发布日期:2022-10-05 00:26阅读:350来源:国知局
一种覆土式储罐施工方法及检测装置与流程

1.本发明涉及成品油储罐技术领域,具体为一种覆土式储罐施工方法及检 测装置。


背景技术:

2.成品油在储存中会使用到储罐,覆土式储罐是储罐中的一种。
3.现有的覆土式储罐在施工的过程中,需要罐室完成后方可施工,属于密 闭空间施工,施工难度大,焊接长度长,且内部空间走道只有1m,导致材料 倒运困难,影响储罐施工的效率和质量,并且在施工后对储罐进行注水增压 测试的过程中,在储罐因质量问题破裂时会直接造成储罐内部的水大量外泄, 会对周围的工作人员和设备造成影响,缺乏保护机构,为此,我们提出一种 覆土式储罐施工方法及检测装置。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种覆土式储罐施工方法及检测装置,以解决上 述背景技术中提出的导致材料倒运困难,影响储罐施工的效率和质量的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种覆土式储罐施工方法, 其特征在于:具体包括以下步骤:
6.步骤1:对储罐的设计图纸进行计算、重新排版,施工形成外部混凝土罐 室,且施工时预留通道用来运输钢板,所留通道位置使用压路机进行对地面 进行压实处理,并设置鼓风装置对罐室进行强制通风;
7.步骤2:预制顶板,同时根据图纸提供的顶板尺寸进行胎具制作,按照排 版图纸进行顶板组对工作,预制壁板,且壁板在预制场地统一进行坡口加工 工作;
8.步骤3:将壁板一次性全部倒运至罐室,摆放在通道靠近混凝土罐室罐壁 的排水槽中,壁板全部进入罐室后,将底板材料倒运至罐室内并按照图纸要 求铺设焊接,制成罐底;
9.步骤4:储罐组装前,应将罐体所有构件的坡口和搭接部位的铁锈、水分 及污物清理干净,施工时,搭设临时骨架,对储罐进行支撑;
10.步骤5:组装顶板:准备包边角钢为外加工件,检查包边角钢半径及翘曲 变形度,如不能满足要求,现场进行加热,使用千斤顶进行调节,顶板上部 附件全部焊接完成后,在顶板处开设天窗,安装组对提升设备,在包边角钢 上增设临时挂点,利用提升设备将顶板进行整体提升;
11.步骤6:壁板组装:待顶板提升完毕后,将顶部第一带钢板就位,第二带、 第三带钢板采用同等方式进行吊装就位,吊装第四带钢板时,在第三带钢板 位置设置临时吊点用于围设钢板,以此类推,直到所有壁板组装完毕;
12.步骤7:向制成的储罐体内充水进行试验,检测储罐是否漏水,利用注气 设备进行升压,利用检测装置检测罐顶无异常变形,焊缝无渗漏为合格,在 检测的过程中储罐发生破裂,检测装置检测到信息,并通过水泵将储罐内部 的水及时抽走,试验后,应立即使罐内
与大气相通,恢复到常压,并在混凝 土罐室上部设立沉降观测点进行观测,用以检验基础的沉降观测值。
13.所述步骤4中的临时骨架制作利用dn150钢管钢管作为支撑,上部使用 l50*5角钢煨弯形成整体;
14.罐底与罐壁连接的角焊缝焊接,在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊,并有12 名焊工从罐内外沿同一方向进行分段焊接,先焊接罐内侧角焊缝,后焊罐外 角焊缝,初层的焊道,采用分段倒退焊;
15.临时工卡具焊接,焊件长度制作不得小于40mm,需全部满焊,临时工卡具 拆除时,不得以蛮力强制拆除,使用火焰切割,或使用切割机进行切割工作;
16.所述罐顶的焊接,先焊内侧焊缝,后焊外侧焊缝,径向的长焊缝采用隔 缝对称施焊方法,并由中心向外分段退焊,顶板与包边角钢焊接时,焊工对 称均匀分布,沿同一方向分段倒退焊;
17.所述罐壁的焊接,先焊纵向焊缝,后焊环向焊缝,当焊完相邻两圈壁板 的纵向焊缝时,再组对点焊其间的环向焊缝并焊接,焊工均匀分布,并沿同 一方向施焊,环缝焊接采用分段焊。
18.作为优选,一种覆土式储罐施工的检测装置,用于检验利用一种覆土式 储罐施工方法制成的储罐,包括:检测箱;
19.所述检测箱的一端外端面连通安装有与检测储罐连通的检测导管,所述 检测箱的另一端外端面连通安装有与注气设备连通的进气管,所述检测箱内 腔中安装有用于沿检测箱长度方向移动且将检测箱内腔进行密封分割的平衡 板,
20.其中,所述检测箱的一端内壁安装有与检测导管处于同一侧的支杆,所 述支杆面向平衡板的一侧壁安装有第一触碰开关,所述第一触碰开关与注气 设备、外界警报器电性连接。
21.作为优选,所述检测箱外壁安装有与检测导管处于同一面的支架,所述 支架外壁开设有沿支杆长度方向延伸的安装孔,所述支杆的外侧端延伸至检 测箱的外侧并滑动插在安装孔的内腔中,所述支架内腔中安装有用于带着支 杆移动的弹性件,所述检测箱的外侧端面上安装有安装块,所述安装块外壁 螺接有螺纹杆,所述螺纹杆贯穿安装块并与压块连接,所述压块外壁与支杆 外壁贴合,用于对支杆提供一个摩擦阻力,限制支杆移动,
22.其中,所述检测箱内侧端面上安装有与第一触碰开关处于同一侧的第二 触碰开关,所述第二触碰开关与外界水泵电性连接,所述外界水泵与储罐连 通。
23.作为优选,所述支杆包括滑动插在安装孔内腔中并与压块贴合的安装杆, 所述安装杆的内侧端安装有与第一触碰开关连接的连杆,所述连杆的直径小 于安装杆的直径。
24.作为优选,所述检测箱外侧端面开设有与进气管处于同一面且沿平衡板 移动路径延伸的开孔,所述开孔内腔滑动插有与平衡板外壁连接的移动杆。
25.作为优选,所述移动杆的外侧端面转动安装有与移动杆处于同一轴线的 螺杆,所述螺杆外壁套设有与检测箱外壁连接的安装架,所述安装架与螺杆 的连接部位开设有螺纹孔;
26.所述安装架外壁通过固定螺栓连接有处于螺杆下方的l型支板,所述支 板面向螺杆的一侧壁通过弹性元件连接有支撑板,所述支板上表面安装有处 于支撑板下方的触碰
式开关,所述触碰式开关与外界水泵电性连接;
27.所述螺杆圆形外壁安装有安装套,所述安装套内腔滑动插有活动块,所 述安装套内腔中安装有用于限制活动块移动的弹簧件,所述活动块面向支撑 板的一侧外壁安装有压块。
28.与现有技术相比,本发明的有益效果是:装置中通过机械和人员配合默 契,提高施工的工作效率,并且保证储罐安装和焊接质量能达到设计规范要 求,且通过检验装置的安全保护能力,避免储罐质量不合格而对周围造成影 响。
附图说明
29.图1为本发明施工步骤流程图;
30.图2为本发明检测箱结构示意图;
31.图3为本发明检测箱与平衡板连接结构示意图;
32.图4为本发明a处结构放大示意图;
33.图5为本发明检测箱与支架连接结构示意图;
34.图6为本发明b处结构放大示意图。
35.图中:1、检测箱;2、检测导管;3、安装架;4、移动杆;5、平衡板; 6、支杆;61、安装杆;62、连杆;7、第一触碰开关;8、第二触碰开关;9、 螺杆;10、支架;11、弹性件;12、螺纹杆;13、压块;14、进气管;15、 安装套;16、压块;17、支板;18、固定螺栓;19、支撑板。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1,一种覆土式储罐施工方法,具体包括以下步骤:
38.步骤1:施工准备工作
39.图纸排版:对设计图纸进行会审,将图纸上各个部件组成的部分进行计 算,对材料消耗较多部分的图纸进行重新排版处理;
40.准备工作:由于该储罐为覆土式立式储罐,施工作业面小,故钢板采购 后按照经设计签字认可的排版图进行预制,加工后交由防腐单位防腐,罐体 施工前,外部的混凝土罐室已施工完成,预留3.5*3米通道用来运输钢板, 因罐室与罐体之间间距为1米,空间狭小,所留通道位置使用压路机进行对 地面进行压实处理,以满足运输罐体构件的需求,因现场作业时处于密闭空 间,需要设置鼓风装置对罐室进行强制通风;
41.步骤2:罐体材料预制工作:
42.顶板预制:为保证安装精度,同时提高顶板预制效率,根据图纸提供的 顶板尺寸进行胎具制作,按照重新排版图纸进行顶板组对工作;
43.壁板预制:壁板在预制场地使用等离子切割机统一进行坡口加工工作;
44.步骤3:材料倒运:
45.壁板倒运:使用吊车配合板车将壁板一次性全部倒运至罐室,摆放在走 道靠近混
凝土罐室罐壁的排水槽中,因储罐壁板共有9带板,从下到上划分 为第一带至第九带板(最下方为第一带钢板,最上方为第九带钢板),钢板 摆放时靠近混凝土罐室墙壁位置的为第一带钢板,然后第二带钢板倚靠在第 一带钢板上,以此类推,距离混凝土墙壁最远的为第9带钢板,方便壁板组 装;
46.罐底倒运:壁板全部进入罐室后,将底板材料倒运至罐室内并按照图纸 要求铺设完成;
47.步骤4:临时骨架制作安装:
48.储罐组装前,储罐组装前,应将构件的坡口和搭接部位的铁锈、水分及 污物清理干净,因该设备顶部无骨架结构,故施工时,搭设临时骨架以保证 顶部安装的精密性和准确性,以防发生变形,保证圆度,因储罐直径为31.2 米,故增设三圈临时骨架支撑,分别为直径3.6米,直径15.6米和直径29 米,临时骨架制作利用dn150钢管钢管作为支撑,上部使用l50*5角钢煨弯 形成整体;
49.步骤5:顶板组装:
50.包边角钢为外加工件,使用吊车就位后检查半径及翘曲变形度,如不能 满足要求,现场使用氧乙炔火焰进行加热,使用千斤顶进行调节,顶板由36 块顶板瓜皮板拼装搭接而成,用吊车将34块顶板就位,最后两块位置设于前 室门口位置,方便吊车进出,34块顶板就位完成后,将剩余两块顶板置于两 侧顶板上,吊车撤出前室罐室,使用手拉葫芦将两块顶板就位点焊,然后对 顶板进行焊接,顶板所有管口直接开孔完成,将接管及补强板全部焊接完成, 顶部栏杆在顶板焊接完成后焊接,顶板上部附件全部焊接完成后,在顶板24 处位置开设天窗,安装组对电动葫芦,电动葫芦组装完毕后,在包边角钢上 增设临时挂点,利用电动葫芦将顶板进行整体提升;
51.步骤6:
52.壁板组装:将手拉葫芦挂设在栏杆上,待顶板提升完毕后,利用手拉葫 芦将顶部第一带钢板就位,第二带、第三带钢板采用同等方式进行吊装就位, 吊装第四带钢板时,在第三代钢板位置设置临时吊点用于围设钢板,以此类 推,直到所有壁板组装完毕;
53.步骤7:
54.充水实验:该储罐体充水试验按,试验正压为0.66kpa;实验负压为 0.24kpa;
55.充水前,罐体上所有焊接工作全部完成,罐体检查合格;
56.充水前,罐本体上所有与严密性试验有关的焊缝,均不得涂以油漆;
57.充水前,罐内所有杂、污物应清理干净;
58.除罐底部作为进水的接口,罐顶留一检查孔和作为通风口的透光孔外, 所有罐接口均予封闭;
59.充水用水源,采用厂区内的消防水,水温不应低于5℃,充水时安装临时 管线和配装消防水带;
60.充水时,每小时水位上升量不超过1.0m;
61.充水和放水过程中,应打开透光孔,放水应及时,且不得使基础浸水;
62.放水后,应及时将罐内水、杂物清理干净,必要时安装抽风机使罐内及 时干燥;
63.罐底的严密性,应以充水试验过程中罐底无渗漏为合格;
64.罐壁的强度及严密性试验,应以充水到设计最高液位并保持48h后,罐 无渗漏、无
异常变形为合格,发现渗漏时应放水,使液面比渗漏处低300mm 左右进行修补;
65.罐顶的强度及严密性试验,罐内水位应在最高设计液位下1m进行缓慢充 气升压(利用注气设备进行注气升压),当升至试验压力时,利用检测装置 检测罐顶无异常变形,焊缝无渗漏为合格,在检测的过程中储罐发生破裂, 检测装置检测到信息,并通过水泵将储罐内部的水及时抽走,试验后,应立 即使罐内与大气相通,恢复到常压;
66.基础的沉降观测,因为储罐属于覆土式储罐,罐室与罐壁之间只有1米 宽度,无法使用常规方式在环形基础进行沉降观测实验,考虑到罐室与环形 基础为一体,经与业主、设计及监理沟通,在混凝土罐室上部设立8个沉降 观测点进行观测,用以检验基础的沉降观测值,新建罐区的每台罐充水前, 进行一次观测并做好原始数据记录,储罐基础沉降应安排专人定期观测,自 充水开始后每天测量不应少于1次,并应做好记录,沉降观测应包括充水前、 充水过程中、充满水后、放水后的全过程,储罐基础直径方向的沉降差不大 于280.8mm,沿罐壁圆周方向任意10m弧长内的沉降差不大于25mm,并在混 凝土罐室上部设立8个沉降观测点进行观测,用以检验基础的沉降观测值;
67.焊接技术要求
68.罐底的焊接,考虑到底板为大面积的薄板结构,中幅板焊接时,采用跳 焊法,先焊短焊缝,后焊长焊缝;初层焊道采用跳焊法,边缘板的焊接,执 行如下:先施焊靠外缘至少300mm部位的焊缝,焊接完成后进行射线检测, 在罐底与罐壁连接的角焊缝焊完后且边缘板与中幅板之间的收缩缝施焊前, 完成剩余的边缘板对接焊缝的焊接,环形边缘板对接焊缝的初层焊宜采用焊 工均匀分布,对称施焊,收缩缝的初层焊道采用分段倒退焊,罐底与罐壁连 接的角焊缝焊接,在底圈壁板纵焊缝焊完后施焊,并有12名焊工从罐内外沿 同一方向进行分段焊接,先焊接罐内侧角焊缝,后焊罐外角焊缝,初层的焊 道,采用分段倒退焊;
69.临时工卡具焊接,因该项目在临时工卡具焊接时发现存在类似微裂纹现 象,故临时工卡具焊接时,焊件长度制作不得小于40mm,需全部满焊,临时工 卡具拆除时,不得以蛮力强制拆除,使用火焰切割,或使用切割机进行切割 工作;
70.罐顶的焊接,先焊内侧焊缝,后焊外侧焊缝,径向的长焊缝采用隔缝对 称施焊方法,并由中心向外分段退焊,顶板与包边角钢焊接时,焊工对称均 匀分布,沿同一方向分段倒退焊;
71.罐壁的焊接,先焊纵向焊缝,后焊环向焊缝,当焊完相邻两圈壁板的纵 向焊缝时,再组对点焊其间的环向焊缝并焊接,焊工均匀分布,并沿同一方 向施焊,环缝焊接采用分段焊;
72.请参阅图2、图3、图4和图5,一种覆土式储罐施工的检测装置,用于 检测利用一种覆土式储罐施工方法制成储罐的强度和严密性,包括:检测箱1;
73.检测箱1的左端外端面连通安装有检测导管2,检测箱1的右端外端面连 通安装有进气管14,检测箱1内腔中滑动安装有平衡板5,平衡板5能够左 右移动,平衡板5将检测箱1的内腔分割成两个相互隔绝的空腔,并且平衡 板5外壁与检测箱1内壁接触区域之间经过密封处理;
74.检测箱1的左侧内壁安装有支杆6,支杆6右端安装有第一触碰开关7, 第一触碰开关7通过导线分别与注气设备(气泵)、外界警报器(声光警报 器,具体是指tgsg-07声光警
报器)电性连接;
75.检测箱1左侧外壁安装有支架10,支架10左侧外壁开设有安装孔,支杆 6的左端延伸至检测箱1的外侧并滑动插在安装孔的内腔中,支杆6在安装孔 的内腔中可以左右移动,支架10内腔中安装有弹性件11(弹簧),弹簧套在 支杆6的外壁上,弹簧的两端分别与支杆6外壁、支架10内壁连接,检测箱 1的左侧外侧安装有安装块,安装块外壁螺接有螺纹杆12,螺纹杆12贯穿安 装块并与橡胶材质的压块13连接,压块13外壁与支杆6外壁贴合,用于对 支杆6提供一个摩擦阻力,限制支杆6随意移动移动,支杆6安装杆61与连 杆62,安装杆61滑动插在安装孔内腔中,并与压块13贴合,安装杆61的右 端安装有连杆62,第一触碰开关7安装在连杆62的右端上,连杆62的直径 小于安装杆61的直径;
76.检测箱1左侧内壁上安装有第二触碰开关8,第二触碰开关8位于第一触 碰开关7的左下方,第二触碰开关8通过导线与外界水泵电性连接,外界水 泵与储罐连通,水泵是向储罐内部供水的,检测储罐时,先将检测导管2与 储罐连通,再将注气设备注气端接上两个导管,两个导管分别与进气管14和 储罐连接,然后由注气设备注气,使储罐和检测箱1内腔右侧气压上升,因 检测箱1与储罐连通,储罐内部气压上升也会使检测箱1内腔左侧气压上升, 使检测箱1内腔左右两侧的气压平衡,使平衡板5位置保持不变,当储罐的 强度差,在自身内部气压增大而产生形变、破裂或者焊缝处破裂时,储罐内 部的气压会降低,会使检测箱1内腔左侧的气压降低,使平衡板5左移,会 按压到第一触碰开关7,使外界警报器发出提示,并且注气设备停止工作,在 注气设备持续注气一段时间,使储罐内部气压上升到检测的最大值,而平衡 板5未发生移动时,则证明储罐的质量合格;
77.在检测过程中,储罐损坏而使自身内部气压降低时,若破裂的区域较大, 则会导致储罐内部气压下降的速度较快,会使平衡板5左移的速度过快,使 平衡板5与第一触碰开关7接触时会带有一定的冲击力,会将支杆6向左推 动,使压块13与支杆6不接触(支杆6移动,将连杆62移到压块13处,使 安装杆61与压块13不接触,同时连杆62也与压块13不接触),通过弹性 件11复位,使支杆6带着第一触碰开关7左移,使平衡板5可以按压到第二 触碰开关8,使水泵通电工作,将储罐内部的水向外排出,避免破裂区域较大 而导致储罐内部的水大量外泄,降低对周围工作人员和设备造成影响的几率, 增加检测的安全性,也避免水资源的大量浪费;
78.请参阅图3、图5和图6,检测箱1右侧壁开设有开孔,开孔内腔滑动插 有移动杆4,移动杆4的左端与平衡板5的右侧壁连接,通过移动杆4左右移 动,带着平衡板5移动,用于将平衡板5移动检测箱1的中间区域,在检测 之前;
79.移动杆4的右侧壁转动安装有螺杆9,螺杆9是横向设置的,检测箱1的 右侧壁安装有安装架3,螺杆9的右端穿过安装架3,安装架3与螺杆9的连 接部位开设有螺纹孔,安装架3右侧外壁l型支板17,支板17通过固定螺栓 18安装在安装架3的右侧壁上,支板17顶部壁安装有弹性元件(弹簧),弹 簧顶端安装有支撑板19,支板17顶部壁安装有触碰式开关,触碰式开关处于 支撑板19的下方,触碰式开关通过导线与外界水泵电性连接,螺杆9底部外 壁安装有安装套15,安装套15内腔滑动插有活动块,活动块可以上下移动, 活动块顶部壁与安装套15内腔顶部之间安装有弹簧件(弹簧),活动块底部 壁安装有压块16,压块16处于支撑板19的上方;
80.在平衡板5快速向左移动的过程中,移动杆4也会快速向左移动,会使 螺杆9快速
转动,使安装套15与活动块受到的离心力增大,使弹簧件拉伸, 使活动块带着压块16外移,将支撑板19向下推动,使支撑板19按压触碰式 开关,使水泵工作,将储罐中的水排出,避免储罐中的水大量外泄,增加检 测设备使用的安全性。
81.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而 言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。
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