倒裝法施工儲罐的提升系統及使用方法與流程

本發明涉及大型儲罐倒裝法施工領域。更具體地說，本發明涉及一種倒裝法施工儲罐的提升系統及使用方法。

背景技術：

大型儲罐在國家能源設施建設中具有重要地位，是非常重要的儲運設備，被廣泛應用于能源儲備庫、石油化工裝置中的原油、成品油等儲運工程中，其中以立式圓筒形拱頂儲罐和浮頂儲罐最為普遍。

在大型儲罐施工中，預制、提升組裝、焊接是儲罐制安工作的三大主要工序。現如今，業內普遍在提升組裝方面采用倒裝法施工工藝，使用手動葫蘆或液壓頂升裝置從儲罐頂板開始組裝焊接直到與底板接觸的壁板，該工藝與正裝法相比較少了腳手架搭拆量、高空作業量和大型吊車使用量，效率有所提高，然而，在倒裝法施工過程中，通常采用大量人工觀測來調整儲罐壁板在提升過程中的水平性，不僅不準確，還容易導致儲罐壁板在各吊點提升高度不一致進而儲罐壁板整體傾斜及焊接端面不在同一水平面的問題，更嚴重的甚至有因為儲罐壁板的整體傾斜導致某一吊點受力異常，使吊裝鋼繩或液壓機構的鋼梁斷裂的問題。

技術實現要素：

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種倒裝法施工儲罐的提升系統及使用方法，該提升系統使用液壓裝置和吊裝鋼繩上的傳感器與處理器來監測壁板提升過程。不僅減少了觀測用的人工。而且結果更準確，同時，在脹圈底部的組合支撐機構能隨時防止意外發生。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種倒裝法施工儲罐的提升系統，所述儲罐由多層環形儲罐壁板焊接而成，所述環形儲罐壁板的內壁環設脹圈，所述脹圈由若干節弧形的脹圈段拼接成環形，任意一個所述脹圈段上設有一個鋼繩吊點同時對應一個桿式液壓千斤頂，所述液壓千斤頂的端部與所述鋼繩吊點之間連接鋼繩，所述環形儲罐壁板的內壁設有可容納所述脹圈段的槽體，所述槽體的正對所述脹圈段的一面設有螺紋孔，所述螺紋孔內設有螺栓，所述螺栓的一端設有與所述脹圈緊貼的弧形擋板。

所述脹圈底部環向設置若干個支座以及與所述支座數目一一對應的支撐機構，所述支座的底部設有可開啟/閉合的卡扣，所述支撐機構依次鉸接且任意兩個相鄰的所述支撐機構的鉸接處與兩者中處于前端的支撐機構所對應的卡扣可斷開地連接，最前端的所述支撐機構的前端鉸接在固定架上。

其中，任意一個所述支撐機構的前端設置磁性支撐架以及限位塊，后端設置可與其后端鉸接的支撐機構的磁性支撐架抵觸的斜撐以及弧形限位槽，所述弧形限位槽的槽形為1/4圓，以使得后端鉸接的支撐機構的轉動角度為90°。

所述鋼繩上設置拉力傳感器，所述桿式液壓千斤頂的活動端設有位移傳感器，所述系統還包括處理器，其接受所述拉力感應器和所述位移傳感器的數據，以控制所述桿式液壓千斤頂的運動。

優選的，所述脹圈段的拼接面焊有鋼板，所述鋼板面上開有可供螺栓穿過的通孔。

優選的，所述液壓千斤頂的端部設一纏繞鋼繩的絞盤。

優選的，所述處理器可設置拉力差閾值與位移差閾值。

本發明還提供了所述的倒裝法施工儲罐的提升系統的使用方法，包括：

第一步，將脹圈脹緊于儲罐壁板上，再將槽體扣至所述脹圈上并固定好，擰緊螺栓讓所述弧形擋板抵住脹圈，使其緊貼于儲罐壁板上；

第二步，設置所述處理器的位移差閾值和拉力差閾值，通過所述處理器控制所述桿式液壓千斤頂運行，在所述儲罐壁板上升過程中出現位移差或壓力差超出閾值時，調整單個桿式液壓千斤頂使位移差或壓力差在閾值內，然后繼續提升儲罐壁板直至達到預定高度；

第三步，隨著儲罐壁板的提升，處理器根據位移傳感器給出的高度信號，依次開啟卡扣，逐段放下支撐機構；以及

第四步，當所述儲罐壁板提升至指定高度，在所述儲罐壁板正下方對齊擺放另一層儲罐壁板，再開始焊接所述儲罐壁板間的環向縫隙，并隨時調整絞盤，保持儲罐壁板端面水平。

本發明至少包括以下有益效果：

1、添加的槽體拆卸方便，且能使脹圈與儲罐壁板貼合的更緊密，有效減少了儲罐壁板受力不均時產生的局部隆起。

2、使用傳感器和處理器等電子監測設備代替人工，節約了人力成本，同時還提高了提升過程的準確性和穩定性。

3、脹圈底部設計的組合支撐機構能確保在儲罐壁板出現吊裝異常時，不發生傾倒事故，保證施工人員的人身安全。

本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本發明的側面結構示意圖；

圖2為本發明所述本體的俯視圖；

圖3為本發明所述槽體的結構示意圖；

圖4為本發明所述脹圈拼接面的鋼板連接的側視圖；

圖5為本發明所述支撐機構的結構示意圖；

圖6為本發明所述支撐機構的第一動作圖；

圖7為本發明所述支撐機構的第二動作圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

需要說明的是，在本發明的描述中，術語“橫向”、“縱向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

如圖1和圖3所示，本發明提供一種倒裝法施工儲罐的提升系統，所述儲罐由多層環形儲罐壁板1焊接而成，所述環形儲罐壁板1的內壁環設脹圈2，所述脹圈2由若干節弧形的脹圈段拼接成環形，任意一個所述脹圈段上設有一個鋼繩吊點同時對應一個桿式液壓千斤頂3，所述液壓千斤頂3的端部與所述鋼繩吊點之間連接鋼繩4，所述環形儲罐壁板1的內壁設有可容納所述脹圈段的槽體5，所述槽體5的正對所述脹圈段的一面設有螺紋孔6，所述螺紋孔6內設有螺栓7，所述螺栓7的一端設有與所述脹圈2緊貼的弧形擋板8，所述脹圈在提升過程中受斜向上的拉力作用，使脹圈與儲罐壁板有分離的趨勢，添加所述槽體后，擰緊所述螺栓能使脹圈與儲罐壁板貼合的更緊密，有效減少了儲罐壁板受力不均時產生的局部隆起。

在另一實施例中，如圖5-7所示，所述脹圈2底部環向設置若干個支座9以及與所述支座數目一一對應的支撐機構10，所述支座9分布于相鄰兩個所述槽體5的間隙中，所述支座9的底部設有可開啟/閉合的卡扣11，所述支撐機構10依次鉸接且任意兩個相鄰的所述支撐機構的鉸接處與兩者中處于前端的支撐機構所對應的卡扣可斷開地連接，最前端的所述支撐機構的前端鉸接在固定架上。

其中，任意一個所述支撐機構10的前端設置磁性支撐架17以及限位塊18，后端設置可與其后端鉸接的支撐機構的磁性支撐架抵觸的斜撐19以及弧形限位槽20，所述弧形限位槽的槽形為1/4圓，以使得后端鉸接的支撐機構的轉動角度為90°，該組合支撐裝置通過逐段開啟卡扣，放下支撐機構，確保在整個提升過程中，儲罐壁板都有預支撐保護，即使出現吊裝異常情況，也不會發生傾倒事故，保證施工人員的人身安全。

如圖6-7所示，當所述脹圈2被提升起一定高度時，所述處理器15根據所述位移傳感器13反饋回的信號開啟固定末端支撐機構10的卡扣11，末端支撐機構在重力作用下自由擺動為垂直狀態，限位塊18在次末段支撐機構的弧形限位槽20內滑動至最高點以抵住次末段支撐機構，若無異常狀況發生，所述脹圈2繼續上升至另一高度，處理器15根據位移傳感器13反饋回的信號開啟固定次末段支撐機構的卡扣，此時，次末段支撐機構也會在重力作用下擺動至垂直狀態，在此過程中，末端支撐機構上的限位塊18在弧形限位槽20內重新滑至最低點，次末段支撐機構上的斜撐19抵觸在末端支撐機構的磁性支撐架17上，由于磁力作用，兩支撐機構連接為一體起預支撐保護作用。

在另一實施例中，如圖1-2所示，所述鋼繩上設置拉力傳感器12，所述桿式液壓千斤頂3的活動端設有位移傳感器13，所述系統還包括處理器15，其接受所述拉力感應器和所述位移傳感器的數據，以控制所述桿式液壓千斤頂的運動，通過拉力傳感器與位移傳感器對儲罐壁板提升過程進行監測，較人工觀察更為準確，同時也節約了人力成本。

在另一實施例中，如圖4所示，所述脹圈段的拼接面焊有鋼板16，所述鋼板面上開有可供螺栓穿過的通孔，在脹圈脹緊后，脹圈段通過所述鋼板上的通孔穿過固定螺栓連接，脹圈段通過螺栓固定以后整體性加強，防止單個脹圈段與其它脹圈段連接異常，影響儲罐壁板提升。

在另一實施例中，如圖1所示，所述液壓千斤頂3的端部設一纏繞鋼繩的絞盤14，便于在焊接過程隨時調整儲罐壁板端面保持水平。

在另一實施例中，所述處理器可設置拉力差閾值與位移差閾值，防止出現各吊點鋼繩受力相差過大及各桿式液壓千斤頂行程相差過大，使儲罐壁板整體傾斜情況。

本發明還提供了所述的倒裝法施工儲罐的提升系統的使用方法，包括：

第一步，將脹圈脹緊于儲罐壁板上，再將槽體扣至所述脹圈上并固定好，擰緊螺栓讓所述弧形擋板抵住脹圈，使其緊貼于儲罐壁板上；

第二步，設置所述處理器的位移差閾值和拉力差閾值，通過所述處理器控制所述桿式液壓千斤頂運行，在所述儲罐壁板上升過程中出現位移差或壓力差超出閾值時，調整單個桿式液壓千斤頂使位移差或壓力差在閾值內，然后繼續提升儲罐壁板直至達到預定高度；

第三步，隨著儲罐壁板的提升，處理器根據位移傳感器給出的高度信號，依次開啟卡扣，逐段放下支撐機構；以及

第四步，當所述儲罐壁板提升至指定高度，在所述儲罐壁板正下方對齊擺放另一層儲罐壁板，再開始焊接所述儲罐壁板間的環向縫隙，并隨時調整絞盤，保持儲罐壁板端面水平。

盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。