一种化工模块化预制用管段包装运输装置及其包装运输方法与流程

本发明涉及一种化工模块化预制用管段包装运输装置，同时还涉及该化工模块的管段其包装运输方法。

背景技术：

化工模块化生产是目前一种先进的生产方式，其主要流程是生产厂家将整条化工生活线按照客户生产地点的实际现场情况进行管道布局设计，而后将整条生产线划分成若干个模块，每个模块均在生产厂家中进行生产，然后将这些模块在运输到客户的生产地点进行现场组装。这种模块化生产依托于生产厂家强大的制造能力可以提高整条生产线的生产质量，相比在客户生产现场的简陋生活条件而言，生产线的组装质量更好、组装效率更高。而在化工管道项目中，大部分管道都是在工厂预制成管段，然后运输至现场进行安装。工厂制作的管段，包装和运输的过程将非常的重要。用什么样的方法保护好制作好的管段是工厂预制中的重点。管段的包装及运输同样会直接影响现场安装的质量。包装不合理的管段在到达现场时，管段损坏严重，反而增加了现场工作量。而传统的包装和运输方法是工厂预制的管段采用气泡膜包裹，然后放置在木箱或者集装箱中，通过打包带进行固定，管段直接一层一层的堆放。最后通过木箱或者集装箱进行运输。这种传统的方法主要有以下弊端：

1、管段直接压在管段上，堆放时容易导致管段变形；

2、运输过程中的摇晃会让管段与管段碰撞，同样导致管段因为挤压发生变形；

3、管段运输至现场后，从集装箱内将管段倒运出来也非常困难，因为管段全部摆放在一起，没有工作人员的操作空间，工作人员往往只能踩着管段倒运，对管段造成二次损坏；使用吊装机械卸货时，管段与管段之间没有间隙，无法正常使用吊装带，必须使用坚硬的工具(撬棍等)使管段之间分开距离，然后捆绑吊装带，坚硬的工具很容易损伤管段表面。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种化工模块化预制用管段包装运输装置，该包装运输装置可以使管段有效的支撑，避免管段之间相互挤压，方便吊装卸货。

本发明索要解决的另一个技术问题是：提供一种化工模块化预制用管段包装运输方法，该包装运输方法可以避免管段之间挤压，避免管段晃动而发生碰撞，方便到施工现场吊装卸货。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种化工模块化预制用管段包装运输装置，包括运输框架，所述运输框架包括下框、上框以及连接下框和上框的竖梁，所述下框包括矩形的下围框，该下围框内安装有若干根平行的下横梁，所述下横梁与下围框构成了多个矩形区域，位于下围框两头的矩形区域内还设置有至少一个下分隔纵梁，所述上框包括两根平行上纵梁和可拆卸固定于两根上纵梁上的平行的上横梁，所述上纵梁的上端固定有吊挂支座，该上横梁和下横梁位置一一对应；所述竖梁为两排且成对设置于上框和下框的两侧，每对竖梁均与上横梁和下横梁在竖直方向上共同围成了的多个矩形框结构；每个矩形框结构内在高度方向上可拆卸固定有若干根水平设置的中间横梁，各中间横梁形成了多层用于摆放管段的摆放层，各摆放层之间的高度间距、最下摆放层与下围框之间的高度间距、最上摆放层与上围框之间的高度间距均与对应层的管段尺寸适配；处于中间的其中一层摆放层的一端可拆卸固定有中间分隔纵梁，所述下横梁、中间横梁、中间分隔纵梁、下分隔纵梁的上部固定有木质垫块，该木质垫块上设置有与对应管段直径适配的豁口，所述中间横梁和上横梁的下部设置有软质的保护层。

作为一种优选的方案，位于下围框的端部的矩形区域内还固定有下分隔横梁，该下分隔横梁固定于下分隔纵梁和下围框之间。

作为一种优选的方案，所述下围框、下横梁、下分隔纵梁、上横梁、上纵梁和中间横梁均为工字型梁，且下围框、下横梁和下分隔纵梁焊接固定，所述竖梁分别与下围框和上纵梁焊接固定。

作为一种优选的方案，所述中间横梁与竖梁的可拆卸固定方式为螺栓固定，所述上横梁与上纵梁的固定方式也为螺栓固定，其中竖梁的内侧面、上纵梁的内侧面均焊接有带孔的连接板，所述工字型的中间横梁和上横梁的中间板部两端均设置有安装孔，所述连接板与间横梁和上横梁的中间板部两端叠置并通过螺栓固定。

作为一种优选的方案，所述木质垫块与下横梁、中间横梁、中间分隔纵梁、下分隔纵梁均通过金属丝扎紧固定。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该包装运输装置将管道进行分层摆放，管段通过木质垫块支撑，并带弯头的管段可以由端部的下分隔纵梁和中间分隔纵支撑，从而使方便带弯头的管段摆放，使空间利用率提高，而每个层的管段均由上方的中间横梁或者上横梁压紧，避免管段晃动，这样，该包装运输装置只需要将上横梁和中间横梁进行拆卸即可逐层吊装，进而便管段的吊装卸货，避免对管段造成损坏。

又由于位于下围框的端部的矩形区域内还固定有下分隔横梁，该下分隔横梁固定于下分隔纵梁和下围框之间。因此，利用下分隔横梁和下分隔纵梁可以有效的支撑带弯头的管段和一些三维弯头管段，使其不发生晃动。

又由于所述中间横梁与竖梁的可拆卸固定方式为螺栓固定，所述上横梁与上纵梁的固定方式也为螺栓固定，其中竖梁的内侧面、上纵梁的内侧面均焊接有带孔的连接板，所述工字型的中间横梁和上横梁的中间板部两端均设置有安装孔，所述连接板与间横梁和上横梁的中间板部两端叠置并通过螺栓固定，这样，该中间横梁的拆卸非常方便，不但方便组装运输框架，而且还方便管段的卸货，提高卸货效率。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种化工模块化预制用管段包装运输方法，该包装运输方法使用一种包装运输装置，其包括以下步骤：

a、将化工模块分解成若干个管段；

b、利用三维软件绘制出所有管段所对应的1：1管段模型，每个管段模型包含了管段支架、管段保温、管段材质、尺寸、重量信息；

c、将所有的管段按照管段材质进行预先分类，同一材质的管段为同一大类；

d、对每一大类的管段先按照管段形状进行分类为直线管段类、二维弯头管段类和三维弯头管段类；再按照管段长度对管段划分小类，同一形状类别中相同长度或者长度差值小于预设值的所有管段为小类；

e、根据当地的运输尺寸限制的长、宽、高利用三维软件对上述每一大类的管段进行预摆放；先根据限高尺寸确定摆放的层数；每一层中再按照限宽尺寸进行排列，同一小类中相同管径或管径误差等于一个尺寸单位的管段优先集中并排摆放在同一个区域；根据限长尺寸将不同小类的管段在长度方向上进行组合，其组合的后的长度和尽可能的与限制的长度尺寸接近；二维弯头管段类的管段的弯头摆放在直线管段的端部且位于每层摆放区域的两端；三维弯头管段类的管段摆放时将竖直段置于摆放区域的角落；管段与管段之间预留30～50mm的间隙；

f、在三维软件中设计运输框架；根据步骤e的摆放方式在三维软件中由下而上逐层将管段摆放，从而确定运输框架的下横梁、下分隔纵梁、中间横梁、中间分隔纵梁的位置，其确定原则是：管段自带的管段支架需设置在下横梁或中间横梁上，未带管段支架的管段通过带对应尺寸豁口的木质垫块置于下横梁或中间横梁上；二维弯头管段的弯头通过对应尺寸豁口的木质垫块置设置于下分隔纵梁或中间分隔纵梁上；并且每层的管段的上方均与其上方的中间横梁或上横梁软接触；

g、根据三维软件中设计的运输框架制作成各种钢结构梁，并将底框、竖梁、上纵梁进行焊接；

h、按照步骤e的摆放方式将最下层的管段摆放至底框上，并在管段和下横梁之间设置木质垫块，第一层摆放完成后利用打包带将第一层管段固定；

i、安装第二层的中间横梁，并在第二层的中间横梁底部设置保护垫，第二层的中间横梁的保护垫压实在第一层的管段上，再按照步骤h的方式摆放第二层管段；

j、以步骤i的方式陆续安装各层的中间横梁和摆放各层管段。

优选的，所述步骤h中的打包带为钢质打包带，打包带与管段之通过橡胶或气泡膜隔开。

优选的，所述步骤h中的打包带为塑料打包带，打包带直接将管段和运输框架捆绑固定。

优选的，每一层管段中的管段相同管径的管段摆放在同一侧。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该包装运输方法有效的避免了管束之间的管段互相挤压造成的变形；包装在运输过程中，管段与管段全部用打包带固定在一起，避免了管段的晃动造成的碰撞；管段运输至现场后，每层管段全部是独立的，工作人员只需要逐层的将管段吊出即可。不会出现工作人员没有操作空间等问题。更不会出现工作人员踩着管段倒运，对管段造成二次损坏的情况。管段与管段之间有30～50mm的间隙，方便使用吊装机械卸货。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的运输框架的立体图；

图2是图1在i处的放大示意图；

图3是第一层管段的布置图；

图4是第一层管段安装后的俯视图；

图5是第一层管段安装后的立体图；

图6是第二层管段安装后的立体图；

图7是运输框架安装了三层管段后的立体图；

图8是木质垫块的立体图；

附图中：1.下框；11.下围框；12.下横梁；13.下分隔纵梁；14.下分隔横梁；2.上框；21.上纵梁；22.上横梁；3.竖梁；4.中间横梁；5.吊挂支座；6.木质垫块；61.豁口；7.打包带；8.螺栓；9.连接板；a、直线管段类；b、二维弯头管段类；c、三维弯头管段类。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

如图1至图8所示，一种化工模块化预制用管段包装运输装置，包括运输框架，所述运输框架包括下框1、上框2以及连接下框1和上框2的竖梁3，所述下框1包括矩形的下围框11，该下围框11由工字型的钢材焊接而成，该下围框11内安装有若干根平行的下横梁12，所述下横梁12与下围框11构成了多个矩形区域，位于下围框11两头的矩形区域内还设置有至少一个下分隔纵梁13，位于下围框11的端部的矩形区域内还固定有下分隔横梁14，该下分隔横梁14固定于下分隔纵梁13和下围框11之间。下分隔纵梁13、下分隔横梁14、下横梁12也均焊接固定。

所述上框2包括两根平行上纵梁21和可拆卸固定于两根上纵梁21上的平行的上横梁22，所述上纵梁21的上端固定有吊挂支座4，该上横梁22和下横梁12位置一一对应；所述竖梁3为两排且成对设置于上框2和下框1的两侧，每对竖梁3均与上横梁22和下横梁12在竖直方向上共同围成了的多个矩形框结构；每个矩形框结构内在高度方向上可拆卸固定有若干根水平设置的中间横梁4，各中间横梁4形成了多层用于摆放管段的摆放层，各摆放层之间的高度间距、最下摆放层与下围框11之间的高度间距、最上摆放层与上围框之间的高度间距均与对应层的管段尺寸适配；处于中间的其中一层摆放层的一端可拆卸固定有中间分隔纵梁，所述下横梁12、中间横梁4、中间分隔纵梁、下分隔纵梁13的上部固定有木质垫块6，该木质垫块6上设置有与对应管段直径适配的豁口61，所述中间横梁4和上横梁22的下部设置有软质的保护层。

其中，所述下围框11、下横梁12、下分隔纵梁13、上横梁22、上纵梁21和中间横梁4均为工字型梁，且下围框11、下横梁12和下分隔纵梁13焊接固定，所述竖梁3分别与下围框11和上纵梁21焊接固定。所述中间横梁4与竖梁3的可拆卸固定方式为螺栓8固定，所述上横梁22与上纵梁21的固定方式也为螺栓8固定，其中竖梁3的内侧面、上纵梁21的内侧面均焊接有带孔的连接板9，所述工字型的中间横梁4和上横梁22的中间板部两端均设置有安装孔，所述连接板9与间横梁和上横梁22的中间板部两端叠置并通过螺栓8固定。所述木质垫块6与下横梁12、中间横梁4、中间分隔纵梁、下分隔纵梁13均通过金属丝扎紧固定。

如图1所示，其中上围框的两根上纵梁21并非为整体一根工字梁，而是分段式结构，一般而言，由于受到当地运输长度的限制，上纵梁21一般为两根，上纵梁21的端部相邻的位置的竖梁3更高，这样，两根上纵梁21的端部顶靠在工字型的竖梁3的中间板部并焊接固定即可。

该输送装置可以方便不同形状的长度的管段运输，摆放时可以逐层摆放，摆放一层管段后再通过螺栓8安装中间横梁4，使中间横梁4压在管段上，这样，避免管段运输过程中晃动。

实施例2

一种化工模块化预制用管段包装运输方法，该包装运输方法使用一种包装运输装置，其包括以下步骤：

a、将化工模块分解成若干个管段；

b、利用三维软件绘制出所有管段所对应的1：1管段模型，每个管段模型包含了管段支架、管段保温、管段材质、尺寸、重量信息，该三维软件可以选目前常用的制图软件，例如autocad；

c、将所有的管段按照管段材质进行预先分类，同一材质的管段为同一大类；一般在化工模块生产中，管段的材质大致分为碳钢、不锈钢，因此两者必须分开摆放，避免相互污染。

d、对每一大类的管段先按照管段形状进行分类为直线管段类a、二维弯头管段类cb和三维弯头管段类c；再按照管段长度对管段划分小类，同一形状类别中相同长度或者长度差值小于预设值的所有管段为小类；本实施例中，如图3和图4所示，直线管段类a中有三类分别为a1、a2、a3，该三类直线管段类a的长度明显，不同，而一般情况，该预设值不能太大，一般在10cm之内。而二维弯头管段类cb中分为b1和b2两类，该两类均以二维弯头管段的直管部分长度确定。而二维弯头管段类cb的弯头部分长度一般不超过运输装置宽度，而三维弯头管段类c如图6所示，一般化工模块中的三维弯头管段会优先分割成二维弯头管段和直线管段，一旦工艺不许可情况，才出现三维弯头管段。

e、根据当地的运输尺寸限制的长、宽、高利用三维软件对上述每一大类的管段进行预摆放；先根据限高尺寸确定摆放的层数；每一层中再按照限宽尺寸进行排列，同一小类中相同管径或管径误差等于一个尺寸单位的管段优先集中并排摆放在同一个区域；根据限长尺寸将不同小类的管段在长度方向上进行组合，其组合的后的长度和尽可能的与限制的长度尺寸接近；二维弯头管段类cb的管段的弯头摆放在直线管段的端部且位于每层摆放区域的两端；三维弯头管段类c的管段摆放时将竖直段置于摆放区域的角落；管段与管段之间预留30～50mm的间隙；

f、在三维软件中设计运输框架，该三维软件优先的采用专门用于钢结构的tekla，可以进行钢结构的受力分析，从而得出运输框架的尺寸，工字梁的尺寸厚度等；根据步骤e的摆放方式在三维软件中由下而上逐层将管段摆放，从而确定运输框架的下横梁12、下分隔纵梁13、中间横梁4、中间分隔纵梁的位置，其确定原则是：管段自带的管段支架需设置在下横梁12或中间横梁4上，未带管段支架的管段通过带对应尺寸豁口61的木质垫块6置于下横梁12或中间横梁4上；二维弯头管段的弯头通过对应尺寸豁口61的木质垫块6置设置于下分隔纵梁13或中间分隔纵梁上；并且每层的管段的上方均与其上方的中间横梁4或上横梁22软接触；其软件的接触方式可以在中间横梁4或上横梁22的底部粘结橡胶层或者设置泡沫层。

g、根据三维软件中设计的运输框架制作成各种钢结构梁，并将底框、竖梁3、上纵梁21进行焊接；

h、按照步骤e的摆放方式将最下层的管段摆放至底框上，并在管段和下横梁12之间设置木质垫块6，第一层摆放完成后利用打包带7将第一层管段固定；

i、安装第二层的中间横梁4，并在第二层的中间横梁4底部设置保护垫，第二层的中间横梁4的保护垫压实在第一层的管段上，再按照步骤h的方式摆放第二层管段；

j、以步骤i的方式陆续安装各层的中间横梁4和摆放各层管段。

优选的，所述步骤h中的打包带7为钢质打包带7，打包带7与管段之通过橡胶或气泡膜隔开。所述步骤h中的打包带7为塑料打包带7，打包带7直接将管段和运输框架捆绑固定。每一层管段中的管段相同管径的管段摆放在同一侧。这样，在设置木质垫块6时，木质垫块6的豁口61中相同尺寸的豁口61集中，这样木质垫块6的加工更加方便，并且管段的摆放也更加简单。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。