抱杆倒装拱顶式储罐制作施工总结
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抱杆倒装拱顶式储罐制作施工总结
1 前言
拱顶式储罐制作是化工建设生产经常安装的非标储存设备，801队对于5000m3以下的罐采用抱杆倒装法施工经验丰富且技术成熟，在焦作昊华宇航老系统烧碱和聚氯乙烯项目施工中，成功制作了2000立方储罐多台，工期、质量均达到业主及图纸、规范要求。
本文仅对现场储罐制作施工中的要点进行阐述。
2 工艺流程
施工准备基础验收底板铺设中幅板施焊第一带壁板组焊包边角钢组对
均布抱杆安装提升第一带板、组对第二带板项盖临时支架安装项盖组焊提升组焊
其余各带板罐壁焊缝检验拆除抱杆及项盖临时支架底板与壁板角焊缝施焊中幅板与边板焊缝施焊底板焊缝真空度检验罐体几何尺寸验收零部件安装梯子平台安装充水试验防腐施工竣工验收
工艺流程中组件预制、抱杆设置（涉及吊装安全）、组焊成形这三个工序为主要过程控制点，直接影响安装质量、安全。
3 施工方法
3.1 预制施工方法
排版原则：优化排版以达到尽量少的割缝、尽量少的焊缝、节省材料的目的
3.1.1 顶板下料瓣数的确定：
n=C/L
n：顶板的瓣数，取偶数
C：罐周长(mm)
L：板材板幅(mm)
顶板的展开：
R n =Rtga a=arcsin(D/2R)
L弧长＝πD/n
R n：顶板展开半径(mm)
R：拱顶曲率半径(mm)
a：拱顶夹角（度）
D：拱顶直径(mm)
L弧长：瓜皮瓣展开的弧长(若拱顶为搭接形式，弧长需加搭接宽度) 现场放样可用cad制图软件,可节省放样人工、时间，提高放样数据准确度。
3.1.2 底板下料：
1)中幅中心板宜为整板，宽度不应小于1000mm，长度不应小于2000mm，
2)弓形边缘板沿罐底方向的最小尺寸不应小于700mm
3.1.3 壁板下料：
1)壁板展开图中，相邻圈板纵缝间距宜为板长1/3
2)应注意焊缝与管口、人孔及其补强圈间距
3)在满足规范要求的前提下，应充分考虑成形后观感质量
3.2 提升装置的设置
储罐组装提升装置由抱杆、中心柱、平衡绳组成
3.2.1 抱杆
1)抱杆高度确定：H =H1+H2+H3
H=抱杆高度
H1＝提升壁板最大高度，由材料板幅确定
H2＝手拉葫芦自身高度
H3＝提升余量
2)抱杆数量的确定：
手拉葫芦提升时计算载荷：
G＝K(G1+G2)+fG3
G1：罐体最大提升重量
G2：提升索具、加固件等附加重量
G3：最下一圈壁板重量的1倍
K：考虑动载及不均衡等因素的综合系数，取1.2
f：钢板之间的摩擦系数
所需抱杆的数量：
n=G/F
n：葫芦数量，n取偶数
F：单台葫芦额定负荷
3)抱杆强度的确定：应有一定的钢度，保证提升过程中不弯曲,选好材料后通过受力
分析，利用以下公式演算抱杆可否满足要求：
σ＝p/（A×F）+P×e/W＜〔σ〕
σ：抱杆工作应力（MPa）
p：垂直分力(N)
A：抱杆截面面积（m2）
F：稳定系数
e：偏心矩
W：抗弯截面模量（m3）
〔σ〕：材料许用应力（MPa）
3.2.2 平衡绳
平衡绳作用是平衡抱杆水平分力的作用，联接在抱杆和中心柱项端的平衡绳应能够调整，在提升前通过调节平衡绳来保证提升柱与罐底垂直，采有规格为6*37+1的ф15钢丝绳。
（因水平分力较小，无需作钢丝绳强度分析）。
3.3.3 中心柱
罐底中心设置一个中心抱扞，中心抱杆的高度稍高于小抱杆高度，中心抱杆与罐底板铺1500*1500*12的垫板。
中心柱上部用槽钢加固、焊牢。
3.3.4 提升部件间连接
小抱杆与中心柱用平衡绳联接，各小抱杆之间用角钢互相联接，这样提升装置形成一个整体。
3.3 组焊施工方法：
3.3.1 底板的组焊
1)底板预制应平整，中心条板上十字中心线及接线应清晰，并打好冲眼;
2)底板下料直径应比设计直径大1‰～2‰;
3)根据排版图，先铺中心条板，后铺中幅板，底板铺设直径应比设计直径大1‰～2‰，以补偿焊接收缩量;
4)三层钢板重叠处的搭接接头，应采用火焰加热后压紧，间隙不大于1mm;
5)底板焊接时，先焊中幅板短缝，后焊长缝，并采用对称、隔缝跳焊、分段退焊、由内向外方法施焊。
3.3.2 拱顶的组焊
1)项盖与带板应放在曲面胎架上运输和存放，以防变形；
2)先将第一带壁板包边角钢组焊完，然后提升，再组焊第二带壁板；
3)将组对顶盖支架安装好，在支架上部按顶盖分数等分，并与包边角钢上的等分点相对应；
4)应采用对称法吊装顶盖板；
5)焊接时先焊内侧断续焊缝，后焊外侧连续焊缝；先焊周向环向短缝，后焊径向长缝，焊工以均匀的位置均布，由中心向外分段退焊；
6)包边角钢与顶板的环缝焊接，数名焊工均匀分布，沿同一方向分段退焊。
3.3.3 壁板的组焊
1)在组装第一带壁板前，应在底板上划出罐内皮直径圆，并点焊限位铁，间隔500～600mm，同时在外侧30mm处点焊短角钢，位置与限位铁对应，以便利用打紧楔铁保证壁板的直径；
罐安装内半径确定： R=(R1+na/2π)/cosθ
R：安装内半径（mm）
R1：罐设计半径（mm）
n：焊缝数量
a：纵缝焊接收缩量（mm） a＝2
θ：基础坡度夹角(度)
2)顶盖组焊完毕后，利用吊车围拢第二带板，并将外侧纵缝焊完；
3)带板在施焊纵缝外侧前，应在纵缝与提升罐壁间塞入厚度为6mm的扁钢隔垫或φ8圆钢，并将活口板处用倒链拉紧，以防止与内壁板点焊住或产生向内的角变形，导致难以提升的后果；
4)带板施焊时，应先焊纵缝处侧，待提升完毕后再焊纵缝内侧，最后焊环缝，并将焊缝进行探伤检查；
5)在罐体提升到位后，从活口板的径向对称处开始，向活口板处点焊环缝，并测量上下端口周长等于设计周长，二者误差应符合规范和设计要求。
4其它控制要点
4.1 对于施工中底板存水情况，焊接前应注意不要用火焰烤，因底板较薄受热不均匀，造成底板凹凸变形。
4.2 底板焊后个别部位可能面廓偏差较大，往往采用要木锤敲打法进行矫正，由于底板该处存在凹凸变形，底板下面又不能与基础表面紧密岾合，锤击时底板上下颤动，是收不到矫正效果的，并且还可能破坏搭接焊缝的致密性。
唯一的方法只能在施焊前和施焊中严格控制焊接顺序，才能保证外观成形良好。
4.3 顶圈壁板找正对整个罐体几何尺寸的影响有决定性影响，找正时必须对圆度、垂直度、水平度进行调整，保证“三度”全部合格，否则误差会随着壁板的提升向下传递；在正常况态下，若顶圈壁板找正合格，其它壁板的找正主要对垂直度进行调整。
4.4 对于长细比数值较高的罐，因受风荷及提升过程中稳定性影响，在提升过程中应采取揽风绳加固措施。
参考文献：
(1)《机械设备安装手册》沈从周编机械工业出版社
(2)《材料力学》程嘉佩编高等教育出版社。
