大型静置钢制容器“倒起升”制作法.doc

1、大型静置钢制容器“倒起升”制作法摘要：在冶金行业，大型的钢质容器被广泛应用，通常储气罐、储液罐、储料罐等都为大直径的圆形罐。制作方法不尽相同，但一般都采用钢板现场制作。 关键词：现场制作、倒起升、防变形。 中图分类号：F713.81 文献标识码： A 1、工程概况 宁波钢铁焦化厂活性石灰工程，石灰成品储料仓为钢质圆柱形仓体，用来储存由回转窑烧制完成后的轻烧白云石，白云石经耐热带式输送机及普通带式输送机送入成品仓上的单层矿用振动筛筛分，筛下料5mm 的细轻烧白云石料通过带式输送机送入仓，然后送至烧结；而筛上料5mm则进入的轻烧白云石贮仓，再由带式输送机运至钢厂。仓体制作直径12m，仓盖制作高度

2、1.15m，仓体腰身制作高度为 10.7m8.7m，仓体底部为高度 6.3m 的倒圆锥形。仓体壁厚设计为 12mm 和 8mm 钢板，整体重量 70 吨。安装在+11.8m 的土建基础之上，1#7#成品仓呈“二”字形排列。 2、施工方案的选择 由于此次制作、安装的仓体直径较大，且安装位置比较高，如果用通常地面卷板制作后组装焊接的方法，将仓体一圈一圈的焊接后逐级升高，制作完成后吊装到安装位置，制作过程中需要较大的制作场地，以及需要吊车配合将圆弧板吊装到焊接位置，制作完成后整体重量较大（如果分上下两部分制作，上半部分重量为 45 吨） ，吊装时作业半径最小在 14 米之外，所以安装时需要较大的起重

3、机械。这就增加了施工成本。同时由于仓壁大多为 8mm 的钢板，相对来说较薄，要防止在安装过程中仓体发生变形且在安装过程中对成品的保护是个比较困难的问题。 根据现场条件以及工程设计的实际情况，借鉴以往同类工程的施工，本次仓体制作安装采用常规地面制作结合在安装位置“倒起升法”的制作安装方式。 倒起升法的施工过程 选择这种方法，先将仓体的底座在地面制作完成后，吊装到安装位置，按照中心线和标高调整仓体底座，一次灌浆完成后，再将仓盖放置在底座上，此时的仓盖上顶密封板不可完全封闭，留有倒起升杆的制作位置（见图） 。同时要在底座直径圆上焊接加强支撑（10，米字撑） 。 31 倒起升装置的制作 根据仓体腰身加

4、仓盖的总重量计算倒起升装置的工作负荷，根据仓体的直径布置倒起升装置的数量。由于在仓体腰身的起升过程中要克服一部分钢板与钢板之间的摩擦力，所以在计算工作负荷时要考虑摩擦负荷，一般按：工作负荷=（腰身重量+仓盖重量）110%； 起升装置的数量及分布情况不仅与工作负荷有关，还要考虑到仓体的直径，因为在起升过程中是整体同步向上起升，平衡和起升点的同步动作是很关键的，如果起升装置的数量过少，则单个装置的负荷较大，且在大直径的情况下平衡不易掌握。如果起升装置过多，起升过程中的同步性协调比较困难。根据现场经验以及实际计算结果，起升装置可以如下选择： Q 起升负荷 =( M 仓盖 +M 仓体腰身) 110%=

5、( 11.0T+25.0T) 110% =39.6T L 周长=D = 3.1412=37.68 圆周内平均分布 6 台起重机械(倒链)，为 4 台 5 吨，2 台 10 吨倒链，且 10 吨倒链对称布置。如图 此次安装设计的起升装置的主起升杆为 1336 的焊管，杆长为 4米（在计算杆长时，要大于单层圈板的高度+倒链的最短长度） ，杆的上部焊接倒链挂置点。在仓体底座上焊制一如图的起升杆底座，且加强一斜支撑，以增强起升杆的强度。 32 起升过程： 3.2.1 将第一圈腰身板卷制好后围于仓体，用钢丝绳及倒链把腰身板箍紧于仓臂，在腰身板的下部外侧焊接挡铁，以防止钢板滑动。同时在仓体底座内侧也要焊接

6、挡铁，以固定仓盖以及防止仓盖升起后腰身板被挤到内侧变形。 3.2.2在距仓盖下边缘 200mm 处花焊一整圈16 的槽钢，以加强仓盖下圆口的强度。在加强圈上部位置焊制起升耳，将倒链挂于起升耳处。此时要同时拉紧 6 台倒链，将成品仓盖慢慢升起。在起升的过程中要注意 6 台倒链的同步性，因为仓盖的外圈有腰身板紧围着，如果不是垂直升起的话，不仅起升的阻力大，而且会单侧挤压外圈的腰身板，造成腰身板不能同时向里收。 3.2.3 在上部仓盖起升到单圈腰身板的 3/4 高度后，收紧箍于腰身板上的钢丝绳，将腰身板圆圈的直径拉紧到同底座的直径，用挡铁以及檄块檄紧，防止变形。 3.2.4 待上部仓盖起升到单圈腰身

7、板的全部高度时，进行腰身板上口与仓盖的下口对接。对接焊时要注意焊接过程，先点焊，调整腰身圆度，再满焊，以防止在焊接时造成的仓体腰身板变形。 3.2.5 腰身板上口与仓盖的下口对接完成后，将原先在仓盖板上加焊的加强16 槽钢切除，然后重新焊在刚刚升起的腰身圆上，位置同样是距下边缘 200mm 处。 3.2.6 重复以上操作，用同样方式完成腰身板的起升和焊接。 4、施工工序关键点： 4.1 防变形 此次设计采用的是不等厚仓壁，仓体腰身中部为 8mm 钢板，只是腰身与底座以及仓盖接口处一圈 500mm 高处为 12mm 的钢板，所以在整个制作安装过程中，对仓体的保护，防止仓体板的变形是很关键的。在制

8、作过程中，由于倒起升杆是焊接在底座上的，起升拉力的反作用力全部施加在了底座上，对仓体底座焊接加强支撑是很关键的步骤。同时加强支撑的焊接也防止在底座预制吊装时的吊装变形。 仓体腰身的槽钢加强圈是用来防止在腰身的倒起升过程中在倒链的拉力作用下钢板的变形。虽然 6 个吊耳是均匀的分布于仓体腰身的圆周上，但随着腰身的制作安装高度增加，整个腰身加仓盖的重量也在不断增加，则吊耳点上拉力的水平分力和垂直分力也在加大，8mm 厚的钢板如果不加加强圈则不能承受此时的拉力，造成仓体腰身板的变形。 4.2 起升过程中的同步性 对于直径 12m 仓体来说，垂直起升是很关键，仓体制作的质量（垂直度）在很大程度上取决于倒

9、起升过程中是否垂直升起。所以在制作过程中要实时监测，仓体内外壁同时挂线坠测量垂直度。同时仓体的外圈还有腰身板紧围着，如果不是垂直升起的话，不仅起升的阻力大，而且会单侧挤压外圈的腰身板，造成腰身板四周不能同时向里收。这就要求在起升的过程中注意六台倒链的同步性，要有专人负责指挥，同起同落。4.3 安全性 制作过程大多为高空作业，且多在临时平台上操作，所以操作难度较大，较危险，要有专项的安全措施。 5、方法的优缺点 本工程中设计为 7 个成品仓，由于仓体的安装位置不同，分别采用了两种不同的制作安装方案。 场地条件较好的、吊装空间比较开阔的一侧采用了地面制作、焊接，制作为成品后再将其吊装到离地面 12

10、 米的基础上。由于是在地面制作，下料、焊接以及拼装都较为方便，所以施工周期较短，需要的作业人员比较起倒起升方式来说都较少。但仓体制作后重量重（单件最大重量23T） ，直径大（12m） ，吊装位置高，需要大型吊装机械（200 T 汽车吊） ，吊装费用高。由于仓壁设计为 =8 的钢板，相对较薄，吊装过程中对成品的保护比较困难，虽然在仓体内部加焊了加强支撑，但吊装过程中还是发生了仓体的轻微变形，安装就位后对其进行了矫正。 在另一侧场地条件狭小，安装位置周围有煤气管道以及其他土建建筑影响的 5 个仓体的制作安装则采用此种方案。此方法很好地解决了制作场地的问题，同时减少了大型起重机械的使用费用，缩减了工程成本。且从实际施工效果看来，制作安装完成的成品质量比较好，仓体圆度得到很好的保证。不过施工周期较长，5 个仓体的制作安装历时 2 个多月之久。 总之， “倒起升”方法在这种特定的施工制作及安装条件下发挥了很好的作用，是一种值得推广的施工技术。