狭小空间内大型钢油罐板材运输，壁板组焊及拱顶安装
技术总结
随着我国能源建设的不断发展与进步，为满足国内日益增长的能源需求，我国启动了一定规模的战略储备库建设，其中最常见型式为覆土储油罐。由于覆土罐内操作空间狭小受限，施工难度大，且因其特殊性和保密性，给施工技术交流和推广、成果展示带来了很大困难。基于此，旨在为后期类似覆土罐内钢罐安装应用领域提供可靠和实践性较强的应用型案例。现依托某工程已完工的十余台覆土储油罐项目中相应的技术进行总结。
1 环境概述
依托工程为国储某工程覆土罐罐室，本工程新建覆土储油罐16台，内为立式圆筒形钢罐，钢罐外部为混凝土罐室，混凝土罐室外为覆土层。其中内制钢罐高为18.451m，直径为31.2m，钢罐壁板距离混凝土罐室壁仅有1m宽。混凝土罐室有进出通道，其尺寸为2.4m×2.7m。钢制储罐所有材料均从此通道进入。此覆土罐罐室结构简图如下：
图1覆土储油罐罐室结构图图
为保证储油罐工程施工顺利进行，结合覆土罐室的特点，在施工过程中我方制作了一系列的施工措施，使储油罐安装顺利完成。
2 技术阐述
2.1储油罐板材运输
此板材运输主要是包含罐底板和壁板，其中罐底板包含中幅板及边缘板，中幅板要求为搭接焊，搭接长度为40mm，边缘板采用带垫板对接焊，其焊接顺
序及操作要点与地上罐底板焊接基本相同。底板铺设主要利用专利技术“受限空间内金属钢罐底板铺设工装”，该技术主要是制作的简易三角吊架，结合灵活性很强的小型轮式装载机和钢丝绳，组装简易的铺设工装，通过此工装的使用，能够快速将钢罐底板和罐壁板运输至待安装位置，主要效果图和结构图见下图。
图2.1 吊架结构示意图
图2.2 罐内运板示意图
2.2壁板快速吊装围板装置
根据罐室内空间狭小（钢罐壁与罐室壁仅0.8米）的实际情况，现场无法采用正常吊装方式进行罐室壁板安装，因此在罐顶自制简易悬臂梁吊装装置进行罐壁吊装围板，具体吊装方式见下图，此种方式能通过悬臂梁吊装装置加万向轮的组合将罐壁板快速吊至罐室周边任意安装位置，并且此种吊装方式经济实用，节省了大量人力和工作劳动强度，为保证施工进度提供了有力的支持保障。
罐壁板的安装过程与地上钢罐的安装原理基本一致，均是采用液压提升装置依次将罐壁板逐圈进行提升安装，由于材料运输因空间受限，因此在顶圈壁
板安装前，将预制好的罐壁板利用专利技术“一种受限空间内金属储罐底板铺设工装”将壁板均匀分布在待安装位置的混凝土罐室内壁，然后利用“狭小空间内快速吊装围板装置”技术，将分布在混凝土罐室内壁的壁板进行组对安装。
图2.3 壁板吊装示意图
2.3顶板快速运输及安装
覆土钢罐为拱顶罐，进料口尺寸较小，拱顶直径较大、钢板较薄，顶板下面由经向及纬向的扁钢肋板进行支撑，形成设计曲率的拱顶曲面，预制过程有一定难度，因此主要利用薄板在扁钢肋板上产生的变形来进行顶板安装。
钢罐在混凝土罐室内部，罐室内空间狭小，无法直接采用吊车将罐顶板吊至罐顶处安装，若采用罐顶板先预制后安装的模式，罐室通道入口为2.7m（宽）×2.4m（高），预制后的罐顶板的最宽边为2.762m，大于罐室通道入口宽度，预制后的罐顶板无法顺利进入罐室内。因此现场采用直接运输罐顶板进入罐室内，在罐顶网壳上进行预制安装的方式进行安装施工。
首先采用吊车将罐顶板吊至通道口的滚轮上，然后通过卷扬机和定滑轮的组合方式将罐顶板牵拉至钢罐顶部网壳处（具体方式见下图2.4），牵拉过程中采用隔离块进行钢板成品保护，随后采用罐顶卷扬机与定滑轮的组合将罐顶板牵拉至安装位置，牵拉过程中加强钢板成品保护控制（见下图2.5），此种吊装
安装方式较好的解决了罐顶板运输和罐顶板翻板的问题，为钢罐的安装施工提供有力的支持。
图2.4 顶板进料示意图
图2.5罐顶中心立柱示意图
其中中心立柱采用DN100的钢管，该钢管顶端采用尺寸稍大于钢管直径的钢板进行封堵，在钢板下侧焊接一个直径稍大于中心钢管且带吊耳的可沿中心立柱进行圆周运动的钢管短节（如图2.6）（长度宜为100mm，厚度稍厚，且其无裂纹等影响受力的严重缺陷），再在该短节下侧焊接限位块，以防止该短节上下移动距离过大。
当顶板运输至罐顶后，再通过钢丝绳将中心立柱上的钢管短节与待运输钢板连接，然后在圆周方向上，在待安装顶板的安装方向侧均匀安装3个胶轮，另一侧安装待滚轮的小型卷扬机，从卷扬机上引出钢丝绳，通过钢丝绳前端的吊钩与待安装侧前端的肋板相连，以实现顶板在罐顶的圆周运动，最后按照地面上钢罐罐顶板组焊方法进行组对安装。如图2.7所示。
图2.6 顶板圆周运动截面图
图2.7顶板铺设过程俯视图
3 主要控制点
3.1底板吊装控制
1）底板吊装应考虑合适的吊装结构和动力设备；
2）钢板从混凝土罐室通道进入罐室后，应对底板采取合适的保护措施； 3）在吊装过程中，应使底板处于竖直状态，避免钢板变形； 4）在铺设时，应轻放，壁板在组对过程中发生变形。 3.2壁板吊装组对控制
1）在正式吊装壁板之前，应仔细检查吊装装置的受力情况，并进行相应的计算，选取适宜的钢丝绳和连接结构。
2）在吊装过程中，应随时观察顶板上吊装设备支撑点是否变形及其程度； 3）第二圈及其余壁板用简易吊装装置（如图2.7所示）进行围板，围板时控制板与板之间间隙及水平度后进行点焊固定。
4）因采用倒装法施工，所以壁板一般不采用净料组对，而是在相对均匀的位置设置加长板作为尾板，对称设置活口。
5）因罐壁板与混凝土罐室内壁之间的距离仅1m，因此在壁板吊装组对过程中，应减少壁板与混凝土罐室内壁的碰撞，避免壁板变形。对壁板端缘弯曲进行矫正时，不能直接锤击壁板，应在被锤击部位加垫板。 3.3顶板铺设控制
1罐顶板的储放与运输宜采用专用伞架垫放。当使用伞架运输时，应将叠放在一起的顶板进行固定，且其堆放层数不宜过高，以防止挤压变形，吊点必须置于伞架的适当位置上。
2顶板组装宜先对称铺设2～4块板后，在组装其余顶板。环向肋板的角接接头为双面焊，肋板不得与包边角钢或壁板焊接，宜间距350mm。
3顶板组焊后用弧形样板检查，间隙应不大于15mm。
4应尽量采用较小允许电流焊接，控制焊接线能量，以减小焊接变形；且在罐顶焊接过程中，不得拆除罐顶安装伞架。
5其中在罐顶板的组装过程中应注意以下几点：
1）因罐顶板厚度δ=6mm，易产生变形和已经过底漆防腐，应注意成品保护； 2）在罐顶板铺设过程中，局部安装搭接长度不符合要求时，应采取不破坏钢板表观的方法进行；
3）在运输罐顶板时，钢板与钢板及支架之间应采取保护措施。
4）针对局部已变形顶板进行矫正锤击时，应在锤击部位增加垫板后才能锤击，避免对顶板造成伤痕。
4 该技术优缺点及改进措施
4.1优点
1）该技术充分结合钢罐施工环境、质量要求等因素，利用简单的结构和吊装原理，研究出了一套成熟的运板、吊板工艺，成功解决了覆土罐内罐板在运输、吊装等方面的问题，提高了钢罐安装效率，在类似工程建设中具有可观的参考价值；
2）在满足设计质量要求的同时，还节约大量人工和机械设备费用，且缩短了工期；
3）大大提高了覆土罐内钢罐的机械化安装水平，减少施工人员投入，能够广泛应用覆土罐内钢制储罐安装中，实现良好的社会效益；
4）有利于推进钢制储罐安装的技术进步和创新，符合健康、安全、环保的发展理念，符合经济效益、社会效益和人的发展效益并重的综合效益原则；
5）采用技术主要是在“液压提升倒装法”的基础之上进行优化拓展，原理简单，结构方便，经济适用。 4.2缺点
1）在底板组对吊装过程中，钢板存在直接拖动，没有采取任何措施； 2）因该工程中采用抛丸除锈防腐，但在组对安装过程中未对防腐层采取保护；
3）壁板吊装过程中，壁板与混凝土罐室内壁碰撞严重，没有必要的保护措施。而且在组对过程中存在锤击矫正；
4）由于混凝土罐室通道尺寸狭小，顶板不能按照原有尺寸进行下料和预制，主要利用顶板较薄易变形，直接铺设至加强肋上，导致局部变形较大； 4.3改进措施
针对该技术存在的问题，首先我们将加强现场的过程监管力度，严格要求各班组按照规定进行报验，具体问题落实到人，检查的问题及时整改处理，经检验合格后才得进行下一步施工。
其次做好不同类型材料的分类存放工作，严禁将专用材料用于其它施工，并做到材料在进场以及使用中的严格筛选，将不合格材料的使用率降到最低。最后，通过加强培训宣传、班前技术交底等手段提高作业人员的职业素养与质量意识。通过以上措施，确保覆土储油罐施工在工期快、成本低、质量安全可靠的基础上顺利进行。同时在后续工程施工中，对重复性的单体工程建议实行首检制，首检制的目的在于统一质量目标，培训施工队伍，对施工中存在的不足能够有针对性的制定施工控制措施，确保施工队伍技术水平稳定，质量控制水平均衡。
5 总结
储油罐安装是施工进度和安全控制的关键环节，它不仅对工程自身质量具有重大影响，还会影响到人身安全和巨大财产损失。本工程主要经过上述要点的控制，使得已施工完成的所有钢制储油罐的变形等质量缺陷问题，确保了工
程质量和施工安全，取得了较好的社会效益和经济效益，可供公司其它工程借鉴参考。
狭小空间内大型钢油罐板材运输 - 图文
