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【摘要】空分装置及其配套所属低温液体贮运设备发展相当快,从小型的真空绝热贮存设备(厂内制造完成)到大型低温液体贮槽(厂内制造现场组焊完成),国内外均有很好发展势头。其中,尤以需现场组装的平底双层贮槽,最为常见。这类双层贮槽常用容积有200m3~6000m3,且具有储存效率高、占地节约、易于规模集约化等优点。本文通过对双层贮槽的施工安装方法的对比分析,进行择优选取,对现场安装具有一定的参考价值。
【关键词】低温液体;双层贮槽;安装方法;正装法;倒装法
前言
低温液体贮槽主要贮存放低温液体介质,如液氧(LOX),沸点:-182.93℃;液氩(LAr),沸点:-185.86℃;液氟(LF),沸点:-188.12℃;液氮(LIN),沸点:-195.8℃;液化天然气(LNG),沸点:-162℃。由于介质的沸点较低,这就要求有良好的保冷绝热结构。其组成包括液体内容器,夹层珠光砂、绝热基础、外壳体、管路阀门系统、压力温度液面检测仪表及内外壳体防爆安全、紧急排液装置等。通常材质方面外罐为碳钢Q235A、16MnR,内罐多为不锈钢0Cr18Ni9,且对内罐的焊接要求较高。
1.双层贮槽总装示意图
2.不同安装方法对比分析
大型低温液体贮槽的涌现历史并不长,国内外常用的方法为(散片)正装法、(整圈分层)倒装法。
采用正装法是同时组装内罐与外罐,由轮胎式起重机(吊车)从外部逐片吊装,其组装由下至上。
采用倒装法是利用葫芦倒装或液压提升倒装,一般先组装外罐,再组装内罐,由(罐体)上部至下部进行,逐层均匀提升。
下面,我们对这二类安装方法从安全、经济、便于操作实用等角度对比分析。
(1)共同点之一:都要首先做好基础验收、基础定位、底板铺设等前期工作。
A.基础验收:根据图纸要求,对基础平台尺寸、表面不平度、各孔方位及上平面中心至周边斜度进行检查,对影响贮槽质量的缺陷部分提出修正意见与措施。
B.基础定位:根据图纸要求,首先在基础上定出0。、90。、180。和270。、360。轴线及中心点,做出明显的标记,并作为基准。以指导以后的底板铺设,并作为扶梯定位和管口方位的依据。
C.底板铺设:根据图纸要求方位在基础平面上划出每块底板位置图,按顺序吊装就位,量出内筒锚带尺寸位置,在各底板上划出并开孔。底板焊接按焊接工艺执行,焊完后最大鼓起变形不能超过2.5cm,并作好底版真空试漏。外罐底版下的空隙采用膨胀水泥以压力灌浆法填满充实,经检查无脱空现象,贴合完好,确认合格后将各灌浆孔焊封严密。
(2)共同点之二:单对某一层,特别是外罐而言,安装要点基本相同。
A、首先,在底板上划出外罐外圆尺寸位置,组装罐体第一圈壁板(对正装法来说,是底下第一层;对倒装法来说,是顶上第一层),找正找平,并在内壁用槽钢撑圆以防变形(槽钢为厂内分段制作卷圆至罐壁内径,其大小由罐直径与壁板厚度确定,椭圆度±5mm,作为拼装胎具),对所有焊缝作着色探伤,按JB4730-2005规范要求I级合格。
B、其次,外罐壁板完成后与底环板组对角焊缝,焊接要分段同向退焊,应严格在焊接工艺指导下进行。
(3)不同点:顾名思义,对于一个整体罐而言,安装顺序不同。
主要表现在以下几个方面:
A.正装法,一般外罐与内罐同步进行,且自下而上,逐层堆积;倒装法,则采用先组装外罐后组装内罐的方法,且自上而下,依靠液压千斤顶、吊具,均匀提升。
B.正装法常用吊车将厂内预制成型的钢板逐块吊装就位,配合费时、吊装成本增加;贮槽的绝热结构如泡沫玻璃砖施工(严格防潮)受天气影响较大;再则,为了组装焊接需沿罐壁搭设满堂脚手架,多为高空作业,安全隐患增多;最后内罐焊接颇受天气的影响,要保证焊接质量,势必会使成本加大。
倒装法则克服了上述弊病。如,倒装法采用先组装外罐后组装内罐的方法,有效防止了绝热基础在施工中受潮。同时,倒装法也有其自身需注意的环节,如:倒装法拼装设备,桅杆、液压千斤顶、吊具的选用,应根据罐体直径、重量等参数确定,内外罐体吊装时均设置胀圈,以保证其圆度和防止筒体变形,外罐体吊装时吊耳设在胎具上,传力于筋板带动壁板上升。吊装前,各受力点及绳扣、卡具均应经仔细计算,以满足受力要求,并进行试吊,检查各受力情况与可靠性,并在壁板上画出一定高度提升量的间隔线,每同步上升至该点时需停止检查,以确保均匀提升。
倒装法吊装方法见以下图示:
液压提升改变传统松卡式千斤顶提升方法,操作简便、载荷可调、设备提升时安全平稳、同步效果好、可与内圈自动焊机交叉作业、兼容性好,大大节省工装成本、可以实现一次行程提升一圈板。
3.安装方法择优
与正装法相比较,倒装法,先组装外罐后组装内罐,外罐起到屏蔽、防风挡雨的作用,有利于内罐0Cr18Ni9板材的焊接,大大提高了拍片合格率,对保冷绝热结构(泡沫玻璃砖、珠光砂)的施工而言起到了良好的防潮作用,并且其组装多在地面进行,不需搭设脚手架,不需长时间利用吊车,同比大大降低了施工成本,减少了高空作业的不利因素,实现了安全性、可靠性,达到了很好的技術经济效果。
通常情况下,我们优先采用倒装法。倒装法,已日益受到青睐,并被不断改进!
【关键词】低温液体;双层贮槽;安装方法;正装法;倒装法
前言
低温液体贮槽主要贮存放低温液体介质,如液氧(LOX),沸点:-182.93℃;液氩(LAr),沸点:-185.86℃;液氟(LF),沸点:-188.12℃;液氮(LIN),沸点:-195.8℃;液化天然气(LNG),沸点:-162℃。由于介质的沸点较低,这就要求有良好的保冷绝热结构。其组成包括液体内容器,夹层珠光砂、绝热基础、外壳体、管路阀门系统、压力温度液面检测仪表及内外壳体防爆安全、紧急排液装置等。通常材质方面外罐为碳钢Q235A、16MnR,内罐多为不锈钢0Cr18Ni9,且对内罐的焊接要求较高。
1.双层贮槽总装示意图
2.不同安装方法对比分析
大型低温液体贮槽的涌现历史并不长,国内外常用的方法为(散片)正装法、(整圈分层)倒装法。
采用正装法是同时组装内罐与外罐,由轮胎式起重机(吊车)从外部逐片吊装,其组装由下至上。
采用倒装法是利用葫芦倒装或液压提升倒装,一般先组装外罐,再组装内罐,由(罐体)上部至下部进行,逐层均匀提升。
下面,我们对这二类安装方法从安全、经济、便于操作实用等角度对比分析。
(1)共同点之一:都要首先做好基础验收、基础定位、底板铺设等前期工作。
A.基础验收:根据图纸要求,对基础平台尺寸、表面不平度、各孔方位及上平面中心至周边斜度进行检查,对影响贮槽质量的缺陷部分提出修正意见与措施。
B.基础定位:根据图纸要求,首先在基础上定出0。、90。、180。和270。、360。轴线及中心点,做出明显的标记,并作为基准。以指导以后的底板铺设,并作为扶梯定位和管口方位的依据。
C.底板铺设:根据图纸要求方位在基础平面上划出每块底板位置图,按顺序吊装就位,量出内筒锚带尺寸位置,在各底板上划出并开孔。底板焊接按焊接工艺执行,焊完后最大鼓起变形不能超过2.5cm,并作好底版真空试漏。外罐底版下的空隙采用膨胀水泥以压力灌浆法填满充实,经检查无脱空现象,贴合完好,确认合格后将各灌浆孔焊封严密。
(2)共同点之二:单对某一层,特别是外罐而言,安装要点基本相同。
A、首先,在底板上划出外罐外圆尺寸位置,组装罐体第一圈壁板(对正装法来说,是底下第一层;对倒装法来说,是顶上第一层),找正找平,并在内壁用槽钢撑圆以防变形(槽钢为厂内分段制作卷圆至罐壁内径,其大小由罐直径与壁板厚度确定,椭圆度±5mm,作为拼装胎具),对所有焊缝作着色探伤,按JB4730-2005规范要求I级合格。
B、其次,外罐壁板完成后与底环板组对角焊缝,焊接要分段同向退焊,应严格在焊接工艺指导下进行。
(3)不同点:顾名思义,对于一个整体罐而言,安装顺序不同。
主要表现在以下几个方面:
A.正装法,一般外罐与内罐同步进行,且自下而上,逐层堆积;倒装法,则采用先组装外罐后组装内罐的方法,且自上而下,依靠液压千斤顶、吊具,均匀提升。
B.正装法常用吊车将厂内预制成型的钢板逐块吊装就位,配合费时、吊装成本增加;贮槽的绝热结构如泡沫玻璃砖施工(严格防潮)受天气影响较大;再则,为了组装焊接需沿罐壁搭设满堂脚手架,多为高空作业,安全隐患增多;最后内罐焊接颇受天气的影响,要保证焊接质量,势必会使成本加大。
倒装法则克服了上述弊病。如,倒装法采用先组装外罐后组装内罐的方法,有效防止了绝热基础在施工中受潮。同时,倒装法也有其自身需注意的环节,如:倒装法拼装设备,桅杆、液压千斤顶、吊具的选用,应根据罐体直径、重量等参数确定,内外罐体吊装时均设置胀圈,以保证其圆度和防止筒体变形,外罐体吊装时吊耳设在胎具上,传力于筋板带动壁板上升。吊装前,各受力点及绳扣、卡具均应经仔细计算,以满足受力要求,并进行试吊,检查各受力情况与可靠性,并在壁板上画出一定高度提升量的间隔线,每同步上升至该点时需停止检查,以确保均匀提升。
倒装法吊装方法见以下图示:
液压提升改变传统松卡式千斤顶提升方法,操作简便、载荷可调、设备提升时安全平稳、同步效果好、可与内圈自动焊机交叉作业、兼容性好,大大节省工装成本、可以实现一次行程提升一圈板。
3.安装方法择优
与正装法相比较,倒装法,先组装外罐后组装内罐,外罐起到屏蔽、防风挡雨的作用,有利于内罐0Cr18Ni9板材的焊接,大大提高了拍片合格率,对保冷绝热结构(泡沫玻璃砖、珠光砂)的施工而言起到了良好的防潮作用,并且其组装多在地面进行,不需搭设脚手架,不需长时间利用吊车,同比大大降低了施工成本,减少了高空作业的不利因素,实现了安全性、可靠性,达到了很好的技術经济效果。
通常情况下,我们优先采用倒装法。倒装法,已日益受到青睐,并被不断改进!