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        三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼安裝方法分析與創(chuàng)新

        2023-11-02 08:14:50
        石油化工建設(shè) 2023年5期
        關(guān)鍵詞:方法

        朱 旭

        中國(guó)化學(xué)工程第十六建設(shè)有限公司 湖北宜昌 443000

        近年來(lái)國(guó)家油料儲(chǔ)備量不斷提高,但也由此產(chǎn)生了油氣(化工原料、易揮發(fā)液體)蒸發(fā)、泄漏問(wèn)題,不僅造成環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失,甚至?xí)?dǎo)致重大安全事故,給生命、財(cái)產(chǎn)造成不可挽回的損失。為了有效避免這類危害發(fā)生,提高儲(chǔ)油罐的安全性能和使用性能,在儲(chǔ)油罐區(qū)普遍使用鋼制網(wǎng)殼頂。三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性好,為空間三向傳力系統(tǒng),網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)對(duì)罐頂受力均勻,對(duì)罐壁的成型及穩(wěn)定性極為有利。并且該結(jié)構(gòu)對(duì)非均布荷載不敏感,在不對(duì)稱或集中荷載作用下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性高。現(xiàn)場(chǎng)安裝具有自動(dòng)找圓、自動(dòng)成拱成型的特征,除支座節(jié)點(diǎn)外,網(wǎng)殼安裝沒(méi)有任何現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量,使網(wǎng)殼的防腐質(zhì)量得到了保證。

        1 工程概況

        中國(guó)化學(xué)工程第十六建設(shè)有限公司(十六化建)承建的中大石油吉爾吉斯斯坦工程項(xiàng)目位于吉爾吉斯斯坦共和國(guó)卡拉巴德市東方工業(yè)園,施工范圍包含罐區(qū)及汽車裝車設(shè)施裝置內(nèi)的2 臺(tái)3 萬(wàn)m3原料油罐、2 臺(tái)7500m3油漿罐、罐區(qū)管廊的鋼結(jié)構(gòu)和工藝、汽車裝車設(shè)施區(qū)域,以及施工儲(chǔ)罐區(qū)域內(nèi)的工藝管道。其中2 臺(tái)3 萬(wàn)m3原料油罐采用的是直徑46m 三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼頂結(jié)構(gòu),鋼網(wǎng)殼供貨形式為節(jié)點(diǎn)板、桿件、螺栓緊固件散件供貨,在施工現(xiàn)場(chǎng)組裝、就位。

        2 三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼傳統(tǒng)安裝法

        三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼的傳統(tǒng)安裝方法是首先將最外圈桿件用對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)板組裝成圓,然后根據(jù)圖紙桿件、節(jié)點(diǎn)板的分布位置,依次從外向內(nèi)逐圈安裝。隨著網(wǎng)殼構(gòu)件逐圈安裝,作業(yè)位置不斷升高,必須采用搭設(shè)滿堂腳手架或使用活動(dòng)平臺(tái)的措施,為作業(yè)人員提供合適的作業(yè)面。

        采用這種傳統(tǒng)的鋼網(wǎng)殼安裝方法主要存在兩個(gè)方面的缺點(diǎn):

        (1)采取搭設(shè)滿堂腳手架或使用活動(dòng)平臺(tái),工期較長(zhǎng)、費(fèi)用較高。

        (2)桿件、節(jié)點(diǎn)板、緊固件需人工搬運(yùn)到作業(yè)位置,而隨著網(wǎng)殼安裝的進(jìn)行,作業(yè)面往往距離罐底板數(shù)米高,增加了材料倒運(yùn)成本,降低了網(wǎng)殼安裝效率。

        3 三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼創(chuàng)新安裝法

        那么安裝三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼如何避免搭設(shè)滿堂腳手架等措施,減少高處作業(yè),提高安裝效率呢?圍繞這個(gè)目標(biāo),十六化建通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有條件的分析,制定了更加高效、簡(jiǎn)便的安裝方法。以本項(xiàng)目3 萬(wàn)m3原料油罐的直徑46m 三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼安裝為例,網(wǎng)殼桿件平面圖如圖1 所示,構(gòu)件清單見(jiàn)表1。

        表1 直徑46m 的三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼的構(gòu)件清單

        圖1 網(wǎng)殼桿件平面圖

        三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼創(chuàng)新安裝方法共分為8 個(gè)步驟,詳見(jiàn)圖2。

        圖2 三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼創(chuàng)新安裝方法流程圖

        (1)網(wǎng)殼安裝前,應(yīng)按圖紙構(gòu)件清單,對(duì)桿件和節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行分類擺放、清點(diǎn)。

        (2)網(wǎng)殼安裝應(yīng)根據(jù)廠家提供的桿件平面圖,預(yù)先在罐底板上劃線放樣。

        (3)按照罐底板上劃線放樣的桿件和節(jié)點(diǎn)板相對(duì)位置,從中心向外圈擺放在罐底板上。對(duì)于有左、右板區(qū)分的節(jié)點(diǎn)板,以桿件G- 6 位置作為參考,G- 6 順時(shí)針?lè)较騻?cè)用左板,逆時(shí)針?lè)较騻?cè)用右板,網(wǎng)殼構(gòu)件每1/ 6 區(qū)域?yàn)閷?duì)稱布置。

        (4)由網(wǎng)殼中心節(jié)點(diǎn)板開始連接桿件,順序由中心向外,逐圈安裝。為保證網(wǎng)殼自身拱度及安裝方便,設(shè)置6個(gè)龍門架系掛2t 手拉葫蘆,用以提升網(wǎng)殼,輔助安裝,如圖3 所示。

        圖3 使用龍門架提升網(wǎng)殼

        (5)網(wǎng)殼組裝到第5 圈時(shí),2t 手拉葫蘆的起重能力不能滿足要求,更換為12 根均勻分布的抱桿系掛10t 手拉葫蘆。抱桿用“7 字碼”固定在罐底板上,另設(shè)置兩根斜拉撐,以保證抱桿的穩(wěn)定性,如圖4 所示。

        圖4 使用抱桿提升網(wǎng)架

        (6)桿件和節(jié)點(diǎn)板組裝后,檢查節(jié)點(diǎn)板上螺栓安裝質(zhì)量。

        (7)網(wǎng)殼采用24 臺(tái)液壓頂升裝置起升,整體就位于支撐圈梁上,如圖5 所示。

        圖5 液壓頂升裝置起升網(wǎng)殼

        (8)網(wǎng)殼起升就位后,網(wǎng)殼支座與支撐圈梁焊接牢固,如圖6 所示。

        圖6 直徑46m 三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼安裝完成圖

        4 創(chuàng)新安裝法常見(jiàn)問(wèn)題及處理

        4.1 問(wèn)題一:網(wǎng)殼安裝初期,部分節(jié)點(diǎn)板無(wú)法安裝

        處理方法:每種編號(hào)節(jié)點(diǎn)板有Φ390mm、Φ380mm兩種規(guī)格,其中Φ390mm 節(jié)點(diǎn)板應(yīng)安裝在構(gòu)件節(jié)點(diǎn)上部,Φ380mm 節(jié)點(diǎn)板應(yīng)安裝在構(gòu)件節(jié)點(diǎn)下部。網(wǎng)殼安裝初期易混裝,導(dǎo)致出現(xiàn)部分節(jié)點(diǎn)板無(wú)法安裝的情況。

        4.2 問(wèn)題二:使用抱桿系掛10t 手拉葫蘆提升網(wǎng)殼時(shí),桿件吊點(diǎn)位置出現(xiàn)較大變形

        處理方法:吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在靠近節(jié)點(diǎn)板位置,并在吊點(diǎn)位置增加槽鋼[12 措施桿件,用以分散吊點(diǎn)受力,由此可避免桿件吊點(diǎn)位置出現(xiàn)較大變形。

        4.3 問(wèn)題三:使用液壓頂升裝置起升網(wǎng)殼時(shí),最外圈網(wǎng)殼桿件G- 1 被頂升處出現(xiàn)較大變形

        處理方法:最外圈網(wǎng)殼桿件G- 1 安裝后,桿件翼緣板是傾斜的。因此桿件G- 1 被液壓頂升裝置頂升的位置,應(yīng)按圖7 所示設(shè)置楔鐵,以保證桿件G- 1 能穩(wěn)定坐落在液壓頂升裝置的起升板上,便可避免最外圈網(wǎng)殼桿件G- 1 被頂升處出現(xiàn)較大變形。

        圖7 楔鐵設(shè)置示意圖

        5 經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析

        三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼傳統(tǒng)與創(chuàng)新安裝方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析見(jiàn)表2。

        表2 三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼安裝方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析表

        通過(guò)質(zhì)量、安全、工期、成本四個(gè)指標(biāo)對(duì)傳統(tǒng)安裝方法與創(chuàng)新安裝方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行對(duì)比分析,可以發(fā)現(xiàn),三角形板式節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)殼創(chuàng)新安裝方法避免了傳統(tǒng)安裝方法所需要的搭設(shè)滿堂腳手架等措施,較大程度減少了高處作業(yè),提高了網(wǎng)殼安裝效率,增加了鋼網(wǎng)殼的安裝技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

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