球型储罐整体拖运工法.docx
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球型储罐整体拖运工法
球形储罐整体拖运工法
球形储罐的安装一般应在基础上进行．但在已投入运行的装置区内扩建和组焊球罐，由于防火、尽誉深取了设置挡火墙等安全措施，防爆等安全要求愈来愈严，仍不能满足有关方面防火，防爆的要求时，则组焊不能在原基础上进行。
为满足用户和西化。
我们采取了在距装置区附近的安全区域建设需要，只有男觅他途。
我们采取I在距装置匹附匹倒女主以概内组装的方法，待完工后，再整体拖运至装置区的基础上就位。
此种方法，尽管增加了工程费用．但确保了国家和人民生命财产的安全，不失为一种上乘的选择。
随着生产建设的发展在装置区内扩建球罐的用户将不断增加，解决好球罐的拖运就位具有迫切和现实意义．
众所周知，球罐一般重量偏大，总高较高，重心偏上，体积相对偏小．以沧州炼油厂400m3球罐为例：
其总重75吨、直径9.2米、高度为12.7米、重心高6.03米。
要在离装置区外约200米处将此类头重足轻的设备，经济、安全的拖运就位，其难度可想而知．
本工法妥善地解决了球罐拖运就位这一难题，并在上述球罐的拖运中成功地得到应用。
本工法在技术上是常规的，但又是头用的，它使用的设备、工具简竿，不用拖拉绳，不加配重，所以操作简便，具有广泛的推广价值．
本工法在构思上是巧妙的，它把拖排既作为拖运的工具，又作为球罐的组焊基础，二者溶为一体，不仅缩短了安装时间，不影响装置区正常生产，而且大大地节省了工程费用，减轻了工人的体力劳动强度。
拖排在结构设计上也是独特的。
60。
转向时，拖排和罐体不需转向，拖排沿直角形线路移动，在只调整滚杠和牵引力方向，拖排即可沿垂直方向移动，重设备的情况下，平稳．并穿过球罐基础，在不使用吊车等起使球罐准确就位。
整个拖运就位过程，快速而平稳。
因此，木法具有新颖、先进、经济、可靠等优点，从而受到用户高度评价。
由于采用了现代管理法方，其QC管理成果获化工部一等奖。
1.工艺原理
1.1原理：
罐体以拖排作支承，用卷扬机通过滑轮组作牵引力，拖排在牵引力的作用下，利用滚动摩擦使球罐直线移动，并90。
转向，实现安装就位．
1.2牵引力计算：
拖排通过滚杠整休拖运设备，整个过程在平地上进行，此情况水平牵引力计算为：
S=
式中：
S-水平牵引力：
N
Q-设备的计算重量（包括拖排重量）:
N
f1-滚枉与走道间滚动摩擦系数：
f2-滚杠与拖排问滚动摩擦系数：
D-滚杠的直径：
cm
考虑到拖运过程中动载荷及不均衡等因素，设备计算重置的计算方法为Q计=K动*K不*Q上式中S为运动的牵引力，因起动时有附加载荷，需增加附加系数K起，其取值决定于现场的实际条件.
故启动时的水平牵引力S起=K起*S
1.3稳定性计算：
百为安全起见，必须精心计算拖运中安全稳定性．沧州炼油厂400m3球罐稳定性计算如下：
因卷扬机的平均绳速是0.145m/S，故运动时的速度是：
=0.018m/s
拖排速度从0增加到0.081m/s，其受力是逐渐增大的，最大受力即为起动时的牵引力S起，故作用在球罐整个结构重心上的瞬间最大惯性力为：
F=S起＝57.94kN
在起动瞬间，这个惯性力作用在被拖运设备的重心上，产生向后作用力，可能使球罐倾覆，另一方面由拖排和球罐组成的整体重力产生一个回复力矩，抵抗球罐倾覆，下面对这两种力矩进行计算．其整体结构见下图:
整体结构图
注：
基准面（即倾覆支点所在水平面）选在拖排底下面
通过计算L=5m、h1=0.15m、h2=2.85m、h3=5.45m、h4（球罐重心）=7.7m，设整个结构重心位置在X点，见下图。
力矩计算图
高为H；由设计图纸及资料知：
961.85H=150。
41h1＋45.13h2+4.36h3+730h4解得H=6.o3m.故400m，球罐瞬时最大惯性力矩为：
M1=F*H=3.494*105N·m
重力矩：
M=Q*L=4.809*106N·m
由计算结果可以看出、球罐的倾复力矩M1《重力矩M，这说明；安全稳定性足以满足拖运需要，40Om3球罐拖运实践证明了计算准确性和安全性，拖运实施中未出现任何事故．
2.工艺流程
2.1拖运线路图：
以沧州炼油厂扩建400m3、200m3球罐为例，见下图。
球罐整休拖运线路图
2.2球罐拖运布置见下图
1-球罐2-拖排支架3-拖排底排4-滚杠5-道术6-滑轮组7-卷扬机
8-主锚点
拖运布置图
2.3工艺流程
2.3.1.工艺流程图：
见下图
工艺流程图
2.3.2.重量转移：
所谓重量转移是指球罐重量原由柱腿支承转移到由拖排支承，使柱腿在拖运过程中始终处于自由状态，以避免柱腿角焊缝因受力可能产生的微裂纹．此种微裂纹很难处理．重量转移方法是同时对称气割柱腿临时支承，并留出不小于5mm间隙即可．实践证明此方法收到了很好的效果。
3.工装设计
3.1拖排及托架结构设计
3.1.1.拖排及托架设计要点是：
a、其结构型式及尺寸，要考虑到球罐的重量、外形尺寸，整体高度及重心位置，要有足够的强度和刚度，以保证起动时不致倾覆和移动时的平稳．
b、拖排既可作拖运工具，又可作球罐基础。
c、拖排结构能实现90。
转向，且保证转向时球罐本体不转动。
d、拖排必须顺利穿越基础教．且就位后各管口方位正确。
其穿越路线图如下：
见下图
基础礅位置图
e、确定球堆组焊基准面尺寸H.尺寸H的确定：
见下图
组含基准面尺寸确定图
H=球该基础墩相对标高+地脚螺往露出基础墩高度-滚杠的直径+20mm.
3.1.2.拖排设计简图：
依据上述要点，以沧州炼油广400m3球罐为例，拖排的结构及尺寸设计如上图所示：
拖排所用材料见拖排材料明细表．底排结构由工字钢和钢板组焊成非标准件，托架由Φ219*10和Φ159*6钢管等组焊成钢结构支承．制做完毕后的拖排如下图照片所示．
序号
名称
规格
单位
数量
1
工字钢
25．
m
121.5
2
钢板
δ=12
m2
27.5
3
立柱
Φ219*10
m
21
4
水平接杆
Φ159*6
m
47.5
5
斜支撑
Φ159*6
m
12.7
6
立支撑
Φ159*6
m
11.7
7
支撑圈
〔12．
m
24.5
8
临时支撑
Φ219*10
m
2.4
.
制做完拖排结构
3.2滚杠选择计算：
滚枉受压后不应被压变形，应保持其园形截面，故选用厚壁管，对厚壁无缝管容许载荷计算方法为：
W=34.3dN/mm
式中：
W-每厘米承受的容许载荷：
N
d-滚杠直径：
mm
依据选用滚杠直径和壁厚大小及与滚杠接触面拖排实际嘴况，确定出滚杠尺寸及使用有效根数。
3.3机具选择计算：
由于采用滚杠拖运S起不会太大但应考虑到滚动过程中速度不均，滚动的平稳性等因素，一般采用H20*4D的滑轮组，来降低其运行速度，该滑轮组的工作线数m=8,取载荷系数a=0.199
卷扬机跑绳拉力S跑=a*S起
由S跑可以确定卷扬机和钢丝绳，但钢丝绳的安全系数一定要符合规范要求。
以沧州炼油厂400m3球罐为例：
S跑=a*S起+11,53kN故选用5吨卷扬机．取钢丝绳的最小安全系数
k=5，选用6*37+1型。
σ=1.67*l08MPa直径Φ17,5mm钢丝绳.钢丝绳的许用拉力σ许=124.9kN钢丝绳的破断拉力σ破=152,3kN由资料知钢丝绳6*37+1换算系数Φ=0.82，所以实际破断拉力σ=Φ*σ破=1.249kN满足使用要求。
4.质且标准及技术要求
4.1 质量标准：
《钢结构设计规范》GBＪ１7－87
《钢结构工程施工及验收规范》GBJ205－83
《球形储罐施工及验收规范》GBJ94－8。
《起重吊装技术手册》人民交通出版社1９８５
4.2 技术要求：
l、球罐就位后质量标准符合GBJ94一SG标准。
2、球罐就位后各管口方位必须符合图纸要求。
3、拖排结构安全稳定性好，尽量节省材料
4、选用各机具符合计算提出要求
5、锚点埋设牢固，各机具布置合件．
5. 机具设备及手段用料
5.1 施工机具：
沧州炼油厂400m3球罐拖运机具明细表见表
施工机具明细表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
１
卷扬机
５ｔ
台
１
σ＝
＊１０３ＭＰａ
２
钢丝绳
Φ
５－６＊
＋１
米
σ＝
＊１０３ＭＰａ
３
钢丝绳
Φ２８－６＊
＋１
米
σ＝
＊１０３ＭＰａ
４
钢丝绳
Φ２４－６＊
＋１
米
１３
５
绳夹
Ｙ６－２０
个
２４
６
绳夹
Ｙ８－２５
个
２０
７
绳夹
Ｙ９－２８
个
１６
８
滑轮车
H20*4D
个
２
９
导向滑车
10t
个
５
１０
滚杠
Φ89*8
根
６０
每根长１３００ｍｍ
序号
名称
规格
单位
数量
备注
１１
道木
200*120*2500
根
100
１２
千斤顶
30t
台
10
１３
锚点
15t
个
1
１４
锚点
7t
个
1
１５
手锤
6磅
个
8
5.2手段用料见下表
400m3球罐拖排消耗材料表
序号
名称
规格
单位
数量
1
钢管
Φ219*10
m
55
2
钢管
Φ159*6
m
60
3
工字钢
25．
m
120
4
槽钢
12．
m
50
5
钢板
δ=12
m2
24
6.劳动组织
6.1工种及工日：
沧州炼油厂选400m3球罐拖运各工序所用工利，及工日消耗统试表，见下表.
工种及日消耗统计表
序
号
工序内容
工日消耗
铆工
电气焊
钳工
电工
测量
起重
力工
合计
1
拖排制做
85
45
1
2
40
10
183
2
重量转移
4
10
1
4
19
3
锚点埋设卷扬机等工具布置
4
4
2
2
40
20
72
4
滚杠道木铺设
2
30
20
52
5
托运过程
1
1
40
100
142
6
球罐就位
12
4
1
2
60
20
99
7
拖排拆除
24
60
20
30
134
8
索具清理回收
20
10
1
1
100
132
合计
151
125
10
6
7
334
200
6.2劳动组织及岗位责任，见下表。
劳动力组织表
岗位
岗位资格
岗位职责
人数
正付指挥
厂领导
指导球罐拖运，行使全面指挥权
1
顾问
公司起重家
负责以外问题及时处理
1
执行指挥
起重负责人
拖运实施中总执行，发布操作命令
1
责任工程师
高级工程师
技术总监督
1
安全
厂专职安全领导
安全总监督
1
质量
专职质量检查工程师
质量总监督
1
岗位
岗位资格
岗位职责
人数
现场技术
技术负责
对现场出现的技术问题及时
处理，保证工作正常运行
1
电工
专职电工
对卷扬机等电气部分进行监护，保证供电
1
开卷扬机
专职操作者
按执行命令进行操作
1
拖运
定级起重工
负责滚杠的正确摆放，走道上滚杠倾斜的调整
16
滚杠道木搬移
力工
负责道木滚杠的搬移工作
16
维修
钳工、电焊工、气焊工
卷扬机的维护，设备的维修
随时执行命令．
拖运架的拆除等气焊工作
1
2
4
记录员
技术员
搬运过程的详细记录
1
7.安全技术措施
除遵守《炼油化工施工安全规程》（HGJ233-87）、《化工工程建设起重施工规范》（HGJ2o1-83）外，还应注意以下几点：
1、投入使用的机具应具备出厂合格证和铭牌否则应进行必要的检查和试验，合格后方可允许使用．
2、凡参加搬运的工作人员，必须熟悉本工艺要领及施工程序．
3、在搬运过程中，施工人员必须具体分工，明确职责，不得擅自离开工作岗位．
4、做好搬运前的场地清理、清除一切障碍物．
5、在拖运过程中规定统一指挥信号。
8.经济分析
球罐的整体拖运可采用吊车吊运和卷扬机拖运两种方案的经济效益比较见下表．
方案
序号
方案一（吊车吊运）
方案二（卷扬机拖运）
1
用两台150吨吊车将两球罐倒运至基础。
用5吨卷扬机滚杠等拖运，提前4.5天完成拖运任务。
2
搬运球罐预算费用15万元。
球罐拖运所耗全部费用4.8万元。
3
由于受形状及重量影响，对喷淋管等附件不能焊好吊运。
喷淋管等附件安装后，形状尺寸及重量对拖运影响相当小。
4
吊车租赁困难，租金昂贵
机具选用方便，经济实惠
5
运输环境困难，且对热处理后球罐质量有一定影响。
拖运环境虽窄少但易保证，不影响热处理后球罐质量。
球罐一次拖运成功，得到建设单位高度评价。
9.工程应用实例
沧州炼油厂200m3，400m3两球罐拖运距离分别为150米和20。
米，皆有一个90。
转向．于一九九一年十月一日至十月七日一次拖运成功，实践证明本工法省工、省时、安全，机具选用方便、施工操作难度低、经济效果好，是一个技术较为先进可靠的拖运工艺，建设单位给予高度评价。
此工艺的成功为我国防火区域增建设备提供了经验，也可广泛地应用在大型设备的整体搬运。
在石油化工建设中有着广泛的推广使用价值．
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