专利名称：充气顶升对接安装大罐气壁板的装置及其方法
技术领域：
本发明属于安装大罐的装置和方法。
目前大型拱顶贮液罐的组装建造施工中，有正装法和倒装法之分。正装法是先焊制好第一圈(最底层的一圈)后，用起吊设备将钢板吊起，往上一层一层接着焊，直至焊制完毕罐壁，最后吊上罐顶进行焊制。这种方法，所使用的设备复杂，工人必须在高空作业，施工条件差，不安全。倒装法是采用中心立柱吊装或内外立柱多点吊装，将第一圈罐壁(罐壁的最上一圈)焊制好后，用中心立柱或内外立柱将这一圈罐壁整体吊起，在底下接着焊接第二圈罐壁，焊制好后，再整体吊起，再在底下焊接第三圈罐壁，这样直至焊完。此法虽解决了工人的高空作业问题，仍需吊车、抱杆、卷扬机等吊装设备，工期较长，劳动强度较大。
目前较先进的倒装施工法是充气顶升倒装施工法。此法是(1)先制造好罐底，将罐壁的第一圈(即罐壁的最上一圈)在罐底上焊制好后，在其上焊制罐顶。(2)、在焊制好的第一圈罐壁外围焊第二圈罐壁，预留活口。(3)、在第一圈罐壁内侧的下部用胀圈胀紧，在胀圈的下沿固定有密封胶皮。(4)、用风机向罐内吹入空气，使罐内产生一定的压力，在压力的作用下，罐顶向上产生浮力，当浮力大于罐体重量时，罐体就向上浮升。(5)、当第一圈罐壁浮起离开罐底时，用密封胶皮将第二圈罐壁与罐底之间的缝隙及预留活口缝隙密封住。(6)、继续吹气，使第一圈罐壁上升至适当位置(一般是使第一圈下边沿与第二圈的上边沿搭接30-50毫米)，将第一圈罐壁与第二圈罐壁焊接在一起。这样依次将罐壁各圈焊接，直至完毕。
这种方法只适合于罐壁间环缝搭接焊接，根据SYJ4012(钢制拱顶罐施工验收规范标准)规定，要求大罐壁板环缝采用对接焊接结构。壁板对接，可以完全彻底地进行大罐内防腐，提高大罐的使用寿命和罐壁焊接处的强度，并节约材料。为了实现罐壁环缝对接，如仍采用原来的那一套充气顶升的施工装置和方法，必须将已焊制好的第一圈罐壁顶升至待焊的第二圈罐壁之上，这样才能通过拉紧装置将第二圈罐壁的预留活口拉紧，将焊制好的第一圈罐壁对接到待焊的第二圈罐壁上。这样做存在以下问题(1)当已焊好的第一圈罐壁被顶升至第二圈罐壁上沿时，会产生上圈罐壁瞬时脱离第二圈罐壁而处于悬空状态，此时由于风力等因素的影响，极易出现第一圈罐壁与第二圈罐壁偏离的情况，造成组对和施焊困难。(2)、当拉紧预留活口时，由于第二圈罐壁内没有支撑，无法控制其圆度，也很难将上下圈壁板对齐。(3)，若第一圈罐壁顶升至高于第二圈待焊罐壁时，可能使第一圈不平衡，使一边产生较大间隙，会造成气体泄漏，使顶升失败。
本发明的目的是为了解决充气顶升对接安装大罐壁板时易出现的偏离情况、漏气情况，控制待焊壁板的圆度，使其上下两圈罐壁容易安全的实现对接所提供的一种装置，及使用该装置进行对接安装大罐的方法。
本发明的技术方案是这样实现的一套充气顶升对接安装大罐壁板的装置，由以下部分组成(1)、由一组滑轮和一根钢丝绳组成的平衡装置;
(2)、由固定在预留活口两侧的拉环、拉紧器构成的拉紧装置;
(3)、在端部固定有档板和承插结构的弧形槽钢、胀紧器、固定在弧形槽钢下边沿的密封胶皮构成的活动胀圈、弧形槽钢的曲率半径与大罐内壁的曲率半径相同;
(4)、由螺帽、限位板、螺杆构成的限位拉杆;
(5)、由风机和管道构成的吹风装置。
其特殊之处是(1)、每隔1-5米设置一个固定在壁板内表面上的挂板，弧形槽钢的上翼板与挂板的下翼板相互扣合在对方的槽内，挂板的上翼板比下翼板长8-20毫米;
(2)、在活动胀圈的弧形槽钢上下翼板上各安装一道胶皮密封圈。
一种大罐充气顶升对接安装壁板的方法是(1)、铺好罐底，焊好第一圈罐壁和罐顶;
(2)、安装好吹风装置和平衡装置;
(3)、在第一圈罐壁外侧围焊第二圈罐壁，且预留活口，在活口两侧固定拉紧装置(拉环、拉紧器)，在罐壁外侧安装好限位拉杆;
(4)、用活动胀圈将第一圈罐壁下部胀紧;
(5)、用胶皮将各缝隙处密封;
(6)、启动吹风装置向罐内吹风，使第一圈罐壁和罐顶浮起，将第一圈与第二圈罐壁对接，然后进行焊接。
其特殊之处是(1)、当焊好第一圈罐壁与罐顶后，在紧靠第一圈罐壁内侧罐底上摆放好弧形槽钢，使各节弧形槽钢的首、尾端互相承插在一起，在罐壁内侧下部固定好挂板，使弧形槽钢的上翼板与挂板下翼板相互扣合在对方的槽内，当第一圈罐壁被顶升浮起时，弧形槽钢可以自动向下移动。挂板的高度位置应当是，当第一圈罐壁被顶升浮起，弧形槽钢下落，弧形槽钢的上翼板挂在挂板的下翼板上时，第一圈罐壁下沿基本上处于弧形槽钢背面中部。在弧形槽钢的上下翼板上固定好密封胶皮。
(2)、当吹风将第一圈罐壁顶升浮起后，弧形槽钢自动落下，处于悬挂状态，此时用胀紧器将各节弧形槽钢胀紧。使其背面的上半部紧贴第一圈罐壁内侧下部。
(3)、继续吹气顶升，当第一圈罐壁下边沿与第二圈罐壁的上边沿对齐时，用拉紧器将预留活口拉紧，使第二圈罐壁内侧面上部紧贴活动胀圈的弧形槽钢背面下部，将第一圈罐壁与第二圈罐壁外侧焊接在一起，将预留活口焊好。
(4)、放下活动胀圈，施焊环缝内侧。
(5)、依次焊接以下各圈，直至焊完罐壁。
本发明的优点是，使用这套装置和方法，可以有效地解决大型拱顶贮罐采用充气顶升对接安装大罐壁板时出现的偏离情况、漏气情况，有效地控制待焊壁板的圆度，加快施工过程，减少施工机具和减少施工材料的消耗，使施工操作方便，降低施工费用。
附
图1 弧形槽钢端部承插机构示意图附图2 胀圈安放在第一圈罐壁内的示意图。
附图3 罐内平衡装置的示意图附图4 向罐内吹风装置示意图附图5 第一圈罐壁起升状态时的示意图附图6 拉紧活口的示意图实施例焊制一万立方米的钢制拱顶大罐，其罐内径31米。用20号槽钢预制成曲率半径为15.5米的弧形槽钢1，每根槽钢长约8米，共计十二根，在弧形槽钢两端焊上支撑胀紧器的档板2及承插装置4、5，胀紧器选用千斤顶3，每两节弧形槽钢之间放置一个千斤顶。密封胶皮用厚度为2-3毫米的胶皮，宽为300毫米左右，用夹子6分别夹在弧形槽钢1上，上下翼板上各固定一道密封胶皮。用8毫米厚钢板，加工制造成挂板9、将其下翼加工为比上翼短12±2毫米。
按设计图纸铺设好罐底，在罐底上组焊好第一圈罐壁8(即大罐的最上圈罐壁)及罐顶。在第一圈罐壁外侧围焊第二圈钢板10，预留两道活口，在每道活口的上下两处分别安装两套拉紧装置(拉环18、20和手动葫芦19)。在第一圈大罐罐壁内由滑轮11和钢丝绳22组成的平衡装置，将风机12和通风管道13安装好。将由螺帽17，上限位板14、下限位板16、限位螺杆15等组成限位拉杆，共20套，均匀地安装在大罐壁板外侧，将预制好的弧形槽钢1背靠罐壁内侧摆放好，使各节弧形槽钢的首、尾端互相承插在一起。将挂板9较长的一翼端部焊接固定在罐壁内侧面的下部，每隔3-5米安装一个挂板9，使挂板9的下翼板与弧形槽钢1上翼板相互扣合在对方的槽内，挂板的高度位置应该是，当第一圈罐壁被顶升浮起时，弧形槽钢1下落，使弧形槽钢1上的上翼板挂在挂板9的下翼板上，且使第一圈罐壁下沿基本上处于弧形槽钢1背面中部(见图5)。在弧形槽钢1的上下翼板上用夹子6固定好密封胶皮7、7′，并用密封胶皮将其它可能漏气的缝隙密封住。
启动风机12，向罐内吹风，将第一圈罐壁8顶升浮起后，弧形槽钢1自由落下，处于悬挂状态，此时用千斤顶3将各节弧形槽钢胀紧，使弧形槽钢1背面紧贴第一圈罐壁8内侧下部。继续吹气顶升，使第一圈罐壁8下边沿与第二圈待焊罐壁10边沿对齐，然后拉紧手动葫芦19，将二道预留活口拉紧，使待焊罐壁10的内侧上部紧贴弧形槽钢背面的下部，将第一圈罐壁与第二圈罐壁焊接在一起。
然后放松活动胀圈的千斤顶3，落下弧形槽钢1，将罐壁的环缝内侧按要求焊好。在第二圈罐壁的外侧围焊第三圈罐壁，进行对接和施焊，依次将各圈罐壁对接，直至焊完。
权利要求
1.一套充气项升对接安装大罐壁板的装置由以下部分组成(1)、由一组滑轮和一根钢丝绳组成的平衡装置；(2)、由固定在预留活口两侧的拉环及连结拉环的拉紧器构成拉紧装置；(3)、在端部固定有档板和承插结构的弧形槽钢、胀紧器、固定在弧形槽钢下翼板上的密封胶皮构成的活动胀圈，弧形槽钢的曲率半径与大罐内壁的曲率半径相同；(4)、由螺帽、限位板、螺杆构成的限位拉杆；(5)、由风机和管道构成的吹风装置；其特征是(1)、每隔1-5米设置一个固定在壁板内表面上的挂板，弧形槽钢的上翼板与挂板的下翼板相互扣合在对方的槽内，挂板的上翼板比下翼板长8-20毫米；(2)、在活动胀圈的弧形槽钢上下翼板上安装两道胶皮密封圈。
2.一种大罐充气顶升对接安装壁板的方法是(1)、铺好罐底，焊好第一圈罐壁板和罐顶;(2)、安装好吹风装置和平衡装置;(3)、在第一圈罐壁外侧围焊第二圈罐壁，预留活口，在活口两侧固定拉紧装置;在罐壁外侧安装好限位拉杆;(4)、用活动胀圈将第一圈罐壁下部胀紧;(6)、启动吹风装置向罐内吹风，使第一圈罐壁和罐顶浮起，将第一圈与第二圈罐壁焊接在一起，然后在第二圈罐壁外侧围焊第三圈罐壁，依次进行充气顶升和施焊，直至焊完;其特征是(1)、当焊好第一圈罐壁和罐顶后，在紧靠第一圈罐壁内侧的罐底上摆放好弧形槽钢，使各弧形槽钢的上翼板与挂板相互扣合在对方的槽内，当第一圈罐壁被顶升起来时，弧形槽钢可以自动向下移动，挂板的高度位置应当是，当第一圈罐壁被顶升浮起时，弧形槽钢下落，当弧形槽钢的上翼板挂在挂板的下翼板上时，第一圈罐壁下沿基本上处于弧形槽钢背面中部;在弧形槽钢的上下翼板上固定好密封胶皮;(2)、启动风机将第一圈罐壁顶升浮起后，弧形槽钢自动落下，处于悬挂状态，此时用胀紧器将各节弧形槽钢胀紧，使其背面的上半部紧贴第一圈罐壁内侧下部;(3)、继续吹风顶升，当第一圈罐壁下边沿与第二圈罐壁的上边沿对齐时，用拉紧器将预留活口拉紧，使第二圈罐壁内侧面上部紧贴活动胀圈的弧形槽钢背面的下部，将第一圈罐壁与第二圈罐壁外侧焊接在一起，将预留活口焊好;(4)、放下活动胀圈，施焊环缝内侧;(5)、依次焊接各圈罐壁，直至焊完。
全文摘要
本发明属于焊制大罐的装置和方法。在充气顶升对接安装大型拱顶贮罐的壁板时，采用平衡装置、拉紧装置、活动胀圈、限位拉杆、吹风装置；其特殊之处是活动胀圈通过挂板悬挂在大罐壁板的环缝处，然后再胀紧活动胀圈，且在活动胀圈的上下翼板上分别各固定一道密封胶皮。使用这套装置和方法，可以有效地解决对接罐壁时出现的偏离情况，漏气情况，便于上下两圈壁板的对接，可保证绝对安全，有效地控制待焊壁板的圆度，提高施工效率，降低材料消耗和施工费用。
文档编号B23K37/053GK1064432SQ9110113
公开日1992年9月16日 申请日期1991年3月2日 优先权日1991年3月2日
发明者崔学林, 李羡阳, 沈荣龙, 褚桂农, 张道林, 张勇 申请人:华北石油管理局第一油田建设公司