何文洲

（中國(guó)石油錦西煉油化工總廠工程總公司，遼寧 葫蘆島 125001）

環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆在儲(chǔ)罐倒裝中的應(yīng)用

何文洲

（中國(guó)石油錦西煉油化工總廠工程總公司，遼寧 葫蘆島 125001）

立式圓筒形儲(chǔ)罐倒裝采用的環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆集中控制提升技術(shù)較以往儲(chǔ)罐倒裝采用手拉葫蘆的施工方法，提高了施工自動(dòng)化程度，操作平穩(wěn)快捷，保證施工進(jìn)度質(zhì)量。該施工方法降低施工成本，提高工效，可為類似工程吊裝提供借鑒。

環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆；起重；立式儲(chǔ)罐；倒裝

在石油化工行業(yè)立式圓筒形鋼制儲(chǔ)罐的應(yīng)用越來越普遍，施工方法也較多，通常倒裝有手拉葫蘆提升、液壓頂升或空氣頂升施工方法，但這些方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性方面也顯不足。而環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆提升技術(shù)在我公司的實(shí)踐應(yīng)用，省時(shí)高效，安全可靠，質(zhì)量有保證。

電動(dòng)葫蘆具有輕便易攜、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，作為起升機(jī)具日益受到青睞。在造紙、鋼鐵、港口、汽車、一般制造業(yè)、采礦等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。常見的有環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆（HH）和鋼絲繩電動(dòng)萌蘆（H G），而環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆是一種比鋼絲繩電動(dòng)葫蘆體積小、質(zhì)量輕的起重設(shè)備，環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆比鋼絲繩電動(dòng)葫蘆結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在提升高度、運(yùn)行距離、精度、壽命等方面具有優(yōu)勢(shì)，安裝操作方便，可靠性高，適用范圍廣泛。

1 工程概況

錦西石化分公司全廠含硫污水集中預(yù)處理系統(tǒng)隱患整改項(xiàng)目新建3000m3原料水罐(T-101/102)2臺(tái)，該罐為固定拱頂罐，主要結(jié)構(gòu)為罐底、罐壁、罐頂板等，主體鋼板材質(zhì)為Q235B。儲(chǔ)罐內(nèi)徑均為18900mm，總體高度13810mm，罐壁高11760mm，罐壁板共6層，頂層壁板的高度1700mm，其余每節(jié)高度2000mm，罐體質(zhì)量 91849kg，其中罐底板重量21023kg，最底層罐壁板重量13068kg。根據(jù)本工程施工的特點(diǎn)及經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)罐采用手拉葫蘆倒裝法施工，計(jì)劃絕對(duì)工期45天。

2 環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆選用及結(jié)構(gòu)原理

2.1 環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆選用

儲(chǔ)罐倒裝用電動(dòng)葫蘆可以是鋼絲繩電動(dòng)葫蘆，也可以是環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆。經(jīng)過比較，選用環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆較好，在相同的規(guī)格下，HH體積要小于HG的幾倍甚至十幾倍；HH的吊鉤較HG定位更為準(zhǔn)確；HH應(yīng)對(duì)斜拉能力要大于 HG；HH不會(huì)出現(xiàn)HG的亂繩等故障；HH使用的力學(xué)原理較HG更有利于延長(zhǎng)使用壽命。這次選用某廠的DHP型環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆,該系列額定載重為1～30 t，適用于低速的小行程物料裝卸、設(shè)備安裝等方面，具有起吊速度慢，機(jī)體質(zhì)量輕，機(jī)件硬度高，磨損小的特點(diǎn)。該環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆技術(shù)參數(shù)見表1。

2.2 環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆結(jié)構(gòu)原理

表1 環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆技術(shù)參數(shù)

圖2 提升結(jié)構(gòu)示意圖

環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆結(jié)構(gòu)（圖1）主要由電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈輪、倒鏈、吊鉤、控制器、過載保護(hù)機(jī)構(gòu)組成。這次吊裝用的電動(dòng)葫蘆是某廠的DHP型環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆，主要用于大型油罐，所以又稱群吊電動(dòng)葫蘆。環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆是在手拉葫蘆的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)而成，具有電動(dòng)葫蘆和手拉葫蘆的優(yōu)點(diǎn)，采用盤式制動(dòng)電機(jī)作動(dòng)力，行星減速器減速。DHP型群吊電動(dòng)葫蘆具有結(jié)構(gòu)緊湊、制動(dòng)可靠、高效輕便、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

3 環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆提升技術(shù)

3.1 技術(shù)原理

在罐底板施工完畢后，先安裝好頂層整圈壁板（頂節(jié)板）和罐頂，在罐內(nèi)設(shè)中心柱、提升柱、脹圈、背杠、控制柜、環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆等設(shè)施（圖2）；中心柱與所有提升柱用鋼絲繩在頂部聯(lián)接，背杠沿罐壁內(nèi)側(cè)設(shè)置，背杠與罐壁之間用擋板與刀型板限位?？刂乒裨O(shè)在中心柱附近，對(duì)環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆可集中控制，也可分別控制，電動(dòng)葫蘆同時(shí)啟動(dòng)，即可提升整個(gè)罐體。啟動(dòng)電動(dòng)葫蘆拉動(dòng)脹圈，使罐頂及最上層壁板升起，然后組對(duì)下層壁板，待下層壁板與上層壁板焊接完成，再將脹圈及連接板安裝在下層壁板上，再進(jìn)行提升，直至完成全部壁板組對(duì)與焊接。

3.2 確定提升柱數(shù)量

根據(jù)儲(chǔ)罐的施工圖可知罐體總重及其它部件的重量，以吊裝最大荷載進(jìn)行計(jì)算，可對(duì)提升柱的數(shù)量進(jìn)行核算。立柱數(shù)量計(jì)算公式，N=（罐總重量－罐底板重量－最下層罐壁板重量+罐頂平臺(tái)及附件重量+脹圈重量）×動(dòng)載風(fēng)載系數(shù)×安全系數(shù)／倒鏈額載。

動(dòng)載風(fēng)載系數(shù)取值為1.25，環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆選用10t級(jí)，脹圈重約3000kg。

考慮到拱頂罐罐頂施工，罐頂板采用瓜皮板形式搭接成型，往往是偶數(shù)，單臺(tái)3000m3污水罐設(shè)置提升柱14根，配套環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆14臺(tái)，這也增加了安全系數(shù)。

3.3 操作要點(diǎn)

在儲(chǔ)罐內(nèi)部距罐壁500mm左右的同心圓上對(duì)稱均布提升柱并固定倒鏈。提升柱高4m（考慮到每節(jié)壁板高度以及倒鏈結(jié)構(gòu)尺寸）用φ273×8鋼管制成，立柱上端吊耳、底座及筋板均用δ=12mm鋼板制作。提升柱距罐壁的距離應(yīng)以倒鏈與起吊吊耳基本在一條鉛垂線上為宜。立柱須保證垂直安裝，如與罐底接觸有間隙，可用薄鋼板找平并焊牢。為防止立柱失穩(wěn)，在立柱2/3高處安裝三根斜撐，斜撐制作用φ57×4鋼管。斜撐間夾角及斜撐與罐底的夾角宜在45°～60°間。實(shí)際應(yīng)用如圖3。

中心柱高4m，用φ325×8mm鋼管制成，上部設(shè)置直徑800～1000mm的圓鐵板（厚度20mm）,用以栓拉繩聯(lián)接。起吊每節(jié)罐壁時(shí)下端用成型脹圈固定，背杠用20槽鋼依據(jù)儲(chǔ)罐內(nèi)徑輥弧制成。用龍門卡具將脹圈與罐壁焊接固定。在倒鏈正下方的脹圈上焊接吊耳，操控倒鏈啟動(dòng)后，通過起吊吊耳將力傳到脹圈及罐壁上，達(dá)到提升罐體的目的。環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆可同步提升，也可單獨(dú)提升調(diào)整平衡，如圖4所示。

圖3 環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆起升儲(chǔ)罐

圖4 儲(chǔ)罐整體提升示意圖

罐壁第一節(jié)板和罐頂組裝后重量不足起吊重量一半，準(zhǔn)備6套提升吊具通過罐頂開孔置入安裝，避開罐頂板拼接縫，圍上第二節(jié)壁板，開始組對(duì)，封口處留有余量并用兩臺(tái)2t手拉葫蘆拉緊，然后焊接縱縫?？v縫外側(cè)焊接完成，即可提升罐體。提升時(shí)適當(dāng)松動(dòng)封口處倒鏈，避免起升阻力或帶起第二節(jié)壁板發(fā)生危險(xiǎn)。

提升前檢查背杠是否壓緊，龍門卡具是否焊牢，每根提升柱斜撐是否焊接。然后環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆的倒鏈吊鉤掛在脹圈吊耳上，使拉緊程度均勻，并安排專人檢查。準(zhǔn)備就緒后開始試提升，提升時(shí)由專人通過控制柜集中控制倒鏈同步運(yùn)行。提升過程中須密切注意提升是否平穩(wěn)正常，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止提升，查找并消除隱患后再次開始提升。提升500mm左右高度時(shí)暫停，檢查提升高度是否一致，受力是否均衡，吊耳及龍門卡具焊接是否完好，提升柱有無異常，倒鏈?zhǔn)欠裢竭\(yùn)行等。若倒鏈不同步，則對(duì)個(gè)別倒鏈單獨(dú)控制進(jìn)行調(diào)整，直至受力狀態(tài)和提升高度一致。各項(xiàng)檢查及處理完成后再次集中控制進(jìn)行罐體提升。如無異常直至提升到所需高度。

提升到位后拉緊封口倒鏈，開始組對(duì)頂節(jié)與第二節(jié)壁板的環(huán)縫，環(huán)縫組對(duì)時(shí)可個(gè)別升降倒鏈，以調(diào)整環(huán)縫組對(duì)間隙，環(huán)縫組對(duì)后，點(diǎn)焊固定。當(dāng)組對(duì)至封口處左右一張板時(shí)，切割封口處壁板余量，組對(duì)封口縱縫，然后焊接封口處縱縫外側(cè)焊縫?？v縫焊接完成后然后焊接環(huán)縫。若是焊縫要求雙面焊接成型，則外口焊完后，里口清根，合格后焊接里口焊縫。里外口焊完后，自然冷卻后，撤下背杠，安裝到第二節(jié)板下端，頂緊固定，并卸下脹圈安裝到第二節(jié)板下側(cè)合適位置。安裝其余提升柱并配掛10t倒鏈，立柱的加固與上述相同，對(duì)應(yīng)的兩根立柱間通過中心柱用鋼絲繩拉緊。在第二節(jié)壁板外側(cè)安裝第三節(jié)板，圍板且組對(duì)完畢后。待縱縫焊好，同提升頂節(jié)壁板一樣，重復(fù)上述各項(xiàng)安全檢查，提升第二節(jié)壁板，然后組對(duì)第二節(jié)與第三節(jié)之間的環(huán)縫，組焊第三節(jié)封口縱縫，并焊接環(huán)縫，焊完后回落背杠和脹圈，安裝到第三節(jié)壁板下端，重復(fù)以上過程，直到安裝完罐壁整體。

4 效益分析

儲(chǔ)罐倒裝時(shí)采用可中央控制的環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆進(jìn)行提升，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作，靈活控制罐壁升降， 施工的機(jī)械效率和靈活性明顯提高。

比較手拉葫蘆提升，可節(jié)省工期10%；平均每節(jié)板提升僅需15分鐘，而人工提升平均需要1小時(shí)，每根倒鏈需要2人輪換，單臺(tái)儲(chǔ)罐一次提升需要30工時(shí)，該項(xiàng)目可節(jié)省300工時(shí)，若人力使用成本50元/人計(jì)算，可節(jié)省1.5萬(wàn)元。若承擔(dān)儲(chǔ)罐施工任務(wù)較多時(shí)，直接效益將更加明顯。

5 結(jié)語(yǔ)

儲(chǔ)罐倒裝法施工的顯著好處就是變高空作業(yè)為地面作業(yè)，施工安全系數(shù)提高，節(jié)省措施用料。環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆倒裝法相比較空氣頂升、液壓千斤頂?shù)寡b法，不僅具有設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)，而且不使用液壓油等消耗品，對(duì)工作環(huán)境無污染，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，降低施工成本，技術(shù)更先進(jìn)。

[1]GB 50128-2005 立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工規(guī)范[S].

[2]朱長(zhǎng)安，李瑞雨.環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆與鋼絲繩電動(dòng)葫蘆之比較[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2013(8):93-95

[3]朱玉飛. 大型儲(chǔ)罐電動(dòng)葫蘆提升倒裝施工技術(shù)[J].石油工程建設(shè)，1996(3):37-39.

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