倒装法施工储罐的提升系统及使用方法

摘要

本发明公开了一种倒装法施工储罐的提升系统及使用方法，该提升系统包括储罐壁板和胀圈，胀圈的正对一个槽体，该槽体中的弧形挡板能使紧紧顶住储罐壁板，在胀圈的底面还设有组合支撑机构，能在不同高度放下与之适应的支撑腿，确保提升过程的安全可靠，胀圈通过钢绳与杆式液压千斤顶连接，钢绳与千斤顶上分别设置拉力传感器与位移传感器，精确监测提升过程储罐壁板的整体水平性。本发明具有操作简单，节约人力的优点，同时大大提高了倒装法施工储罐的稳定性与安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及大型储罐倒装法施工领域。更具体地说，本发明涉及一种倒装法施工储罐的提升系统及使用方法。

背景技术

大型储罐在国家能源设施建设中具有重要地位，是非常重要的储运设备，被广泛应用于能源储备库、石油化工装置中的原油、成品油等储运工程中，其中以立式圆筒形拱顶储罐和浮顶储罐最为普遍。

在大型储罐施工中，预制、提升组装、焊接是储罐制安工作的三大主要工序。现如今，业内普遍在提升组装方面采用倒装法施工工艺，使用手动葫芦或液压顶升装置从储罐顶板开始组装焊接直到与底板接触的壁板，该工艺与正装法相比较少了脚手架搭拆量、高空作业量和大型吊车使用量，效率有所提高，然而，在倒装法施工过程中，通常采用大量人工观测来调整储罐壁板在提升过程中的水平性，不仅不准确，还容易导致储罐壁板在各吊点提升高度不一致进而储罐壁板整体倾斜及焊接端面不在同一水平面的问题，更严重的甚至有因为储罐壁板的整体倾斜导致某一吊点受力异常，使吊装钢绳或液压机构的钢梁断裂的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种倒装法施工储罐的提升系统及使用方法，该提升系统使用液压装置和吊装钢绳上的传感器与处理器来监测壁板提升过程。不仅减少了观测用的人工。而且结果更准确，同时，在胀圈底部的组合支撑机构能随时防止意外发生。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种倒装法施工储罐的提升系统，所述储罐由多层环形储罐壁板焊接而成，所述环形储罐壁板的内壁环设胀圈，所述胀圈由若干节弧形的胀圈段拼接成环形，任意一个所述胀圈段上设有一个钢绳吊点同时对应一个杆式液压千斤顶，所述液压千斤顶的端部与所述钢绳吊点之间连接钢绳，所述环形储罐壁板的内壁设有可容纳所述胀圈段的槽体，所述槽体的正对所述胀圈段的一面设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有螺栓，所述螺栓的一端设有与所述胀圈紧贴的弧形挡板。

所述胀圈底部环向设置若干个支座以及与所述支座数目一一对应的支撑机构，所述支座的底部设有可开启/闭合的卡扣，所述支撑机构依次铰接且任意两个相邻的所述支撑机构的铰接处与两者中处于前端的支撑机构所对应的卡扣可断开地连接，最前端的所述支撑机构的前端铰接在固定架上。

其中，任意一个所述支撑机构的前端设置磁性支撑架以及限位块，后端设置可与其后端铰接的支撑机构的磁性支撑架抵触的斜撑以及弧形限位槽，所述弧形限位槽的槽形为1/4圆，以使得后端铰接的支撑机构的转动角度为90°。

所述钢绳上设置拉力传感器，所述杆式液压千斤顶的活动端设有位移传感器，所述系统还包括处理器，其接受所述拉力感应器和所述位移传感器的数据，以控制所述杆式液压千斤顶的运动。

优选的，所述胀圈段的拼接面焊有钢板，所述钢板面上开有可供螺栓穿过的通孔。

优选的，所述液压千斤顶的端部设一缠绕钢绳的绞盘。

优选的，所述处理器可设置拉力差阈值与位移差阈值。

本发明还提供了所述的倒装法施工储罐的提升系统的使用方法，包括：

第一步，将胀圈胀紧于储罐壁板上，再将槽体扣至所述胀圈上并固定好，拧紧螺栓让所述弧形挡板抵住胀圈，使其紧贴于储罐壁板上；

第二步，设置所述处理器的位移差阈值和拉力差阈值，通过所述处理器控制所述杆式液压千斤顶运行，在所述储罐壁板上升过程中出现位移差或压力差超出阈值时，调整单个杆式液压千斤顶使位移差或压力差在阈值内，然后继续提升储罐壁板直至达到预定高度；

第三步，随着储罐壁板的提升，处理器根据位移传感器给出的高度信号，依次开启卡扣，逐段放下支撑机构；以及

第四步，当所述储罐壁板提升至指定高度，在所述储罐壁板正下方对齐摆放另一层储罐壁板，再开始焊接所述储罐壁板间的环向缝隙，并随时调整绞盘，保持储罐壁板端面水平。

本发明至少包括以下有益效果：

1、添加的槽体拆卸方便，且能使胀圈与储罐壁板贴合的更紧密，有效减少了储罐壁板受力不均时产生的局部隆起。

2、使用传感器和处理器等电子监测设备代替人工，节约了人力成本，同时还提高了提升过程的准确性和稳定性。

3、胀圈底部设计的组合支撑机构能确保在储罐壁板出现吊装异常时，不发生倾倒事故，保证施工人员的人身安全。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的侧面结构示意图；

图2为本发明所述本体的俯视图；

图3为本发明所述槽体的结构示意图；

图4为本发明所述胀圈拼接面的钢板连接的侧视图；

图5为本发明所述支撑机构的结构示意图；

图6为本发明所述支撑机构的第一动作图；

图7为本发明所述支撑机构的第二动作图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和图3所示，本发明提供一种倒装法施工储罐的提升系统，所述储罐由多层环形储罐壁板1焊接而成，所述环形储罐壁板1的内壁环设胀圈2，所述胀圈2由若干节弧形的胀圈段拼接成环形，任意一个所述胀圈段上设有一个钢绳吊点同时对应一个杆式液压千斤顶3，所述液压千斤顶3的端部与所述钢绳吊点之间连接钢绳4，所述环形储罐壁板1的内壁设有可容纳所述胀圈段的槽体5，所述槽体5的正对所述胀圈段的一面设有螺纹孔6，所述螺纹孔6内设有螺栓7，所述螺栓7的一端设有与所述胀圈2紧贴的弧形挡板8，所述胀圈在提升过程中受斜向上的拉力作用，使胀圈与储罐壁板有分离的趋势，添加所述槽体后，拧紧所述螺栓能使胀圈与储罐壁板贴合的更紧密，有效减少了储罐壁板受力不均时产生的局部隆起。

在另一实施例中，如图5-7所示，所述胀圈2底部环向设置若干个支座9以及与所述支座数目一一对应的支撑机构10，所述支座9分布于相邻两个所述槽体5的间隙中，所述支座9的底部设有可开启/闭合的卡扣11，所述支撑机构10依次铰接且任意两个相邻的所述支撑机构的铰接处与两者中处于前端的支撑机构所对应的卡扣可断开地连接，最前端的所述支撑机构的前端铰接在固定架上。

其中，任意一个所述支撑机构10的前端设置磁性支撑架17以及限位块18，后端设置可与其后端铰接的支撑机构的磁性支撑架抵触的斜撑19以及弧形限位槽20，所述弧形限位槽的槽形为1/4圆，以使得后端铰接的支撑机构的转动角度为90°，该组合支撑装置通过逐段开启卡扣，放下支撑机构，确保在整个提升过程中，储罐壁板都有预支撑保护，即使出现吊装异常情况，也不会发生倾倒事故，保证施工人员的人身安全。

如图6-7所示，当所述胀圈2被提升起一定高度时，所述处理器15根据所述位移传感器13反馈回的信号开启固定末端支撑机构10的卡扣11，末端支撑机构在重力作用下自由摆动为垂直状态，限位块18在次末段支撑机构的弧形限位槽20内滑动至最高点以抵住次末段支撑机构，若无异常状况发生，所述胀圈2继续上升至另一高度，处理器15根据位移传感器13反馈回的信号开启固定次末段支撑机构的卡扣，此时，次末段支撑机构也会在重力作用下摆动至垂直状态，在此过程中，末端支撑机构上的限位块18在弧形限位槽20内重新滑至最低点，次末段支撑机构上的斜撑19抵触在末端支撑机构的磁性支撑架17上，由于磁力作用，两支撑机构连接为一体起预支撑保护作用。

在另一实施例中，如图1-2所示，所述钢绳上设置拉力传感器12，所述杆式液压千斤顶3的活动端设有位移传感器13，所述系统还包括处理器15，其接受所述拉力感应器和所述位移传感器的数据，以控制所述杆式液压千斤顶的运动，通过拉力传感器与位移传感器对储罐壁板提升过程进行监测，较人工观察更为准确，同时也节约了人力成本。

在另一实施例中，如图4所示，所述胀圈段的拼接面焊有钢板16，所述钢板面上开有可供螺栓穿过的通孔，在胀圈胀紧后，胀圈段通过所述钢板上的通孔穿过固定螺栓连接，胀圈段通过螺栓固定以后整体性加强，防止单个胀圈段与其它胀圈段连接异常，影响储罐壁板提升。

在另一实施例中，如图1所示，所述液压千斤顶3的端部设一缠绕钢绳的绞盘14，便于在焊接过程随时调整储罐壁板端面保持水平。

在另一实施例中，所述处理器可设置拉力差阈值与位移差阈值，防止出现各吊点钢绳受力相差过大及各杆式液压千斤顶行程相差过大，使储罐壁板整体倾斜情况。

本发明还提供了所述的倒装法施工储罐的提升系统的使用方法，包括：

第一步，将胀圈胀紧于储罐壁板上，再将槽体扣至所述胀圈上并固定好，拧紧螺栓让所述弧形挡板抵住胀圈，使其紧贴于储罐壁板上；

第二步，设置所述处理器的位移差阈值和拉力差阈值，通过所述处理器控制所述杆式液压千斤顶运行，在所述储罐壁板上升过程中出现位移差或压力差超出阈值时，调整单个杆式液压千斤顶使位移差或压力差在阈值内，然后继续提升储罐壁板直至达到预定高度；

第三步，随着储罐壁板的提升，处理器根据位移传感器给出的高度信号，依次开启卡扣，逐段放下支撑机构；以及

第四步，当所述储罐壁板提升至指定高度，在所述储罐壁板正下方对齐摆放另一层储罐壁板，再开始焊接所述储罐壁板间的环向缝隙，并随时调整绞盘，保持储罐壁板端面水平。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。