大型儲罐倒裝法施工相比于傳統工藝正裝法施工,施工作業(yè)面從空中改為地面,性好,施工工效高,質(zhì)量易于控制,是眾多施工單位嘗試的目標。但對大型儲罐倒裝法施工的提升、提升過(guò)程的抗風(fēng)載荷等問(wèn)題又無(wú)力解決,因此還沒(méi)有施工單位組織實(shí)施。
經(jīng)過(guò)長(cháng)期的研究,總結提出了液壓提升穩定分析、同步分析、控制分析、系統分析四項儲罐液壓提升理論,并據此設計出儲罐倒裝法施工的液壓提升系統;并針對儲罐液壓提升設計了落保險裝置;分析儲罐提升過(guò)程中的風(fēng)載荷;對儲罐倒裝法施工關(guān)鍵工序逐項的分析計算。
100000m³儲罐倒裝法施工成功后,有多家儲罐施工單位效仿,因對大型儲罐倒裝法施工的關(guān)鍵技術(shù)掌握不到位,致使倒裝法施工的優(yōu)越不能發(fā)揮出來(lái),有的在提升過(guò)程中還發(fā)生了事故。事實(shí)上,在做大型儲罐倒裝法施工方案時(shí),要求方案中的每一步都要考慮到位,相對質(zhì)量的概念,稱(chēng)其為技術(shù)。大型儲罐倒裝法既不是只將以前的小罐倒裝做大了一些這么簡(jiǎn)單,也并不多危險(在第 一次50000m³儲罐倒裝法施工時(shí),遇到了很大的阻力)。在此介紹儲罐倒裝法施工液壓提升原理,以供參考。
1、提升穩定分析
理論上各個(gè)液壓缸在罐內均布,提升力相等,但由于罐體部分結構的不對稱(chēng),在提升時(shí)各個(gè)液壓缸的負載是不同的。提升時(shí),如果某處(某一段)壁板的提升高度低于其他位置的提升高度,罐體的重心就會(huì )向此處偏移,此段距離內的液壓缸的負載增加,這是不穩定平衡的受力條件。因此,要求儲罐提升液壓系統較 少要有三個(gè)流量相同的液壓泵站,每個(gè)泵站配置相同的液壓缸。2005年前,單個(gè)泵站的儲罐倒裝施工液壓提升設備比較流行,用這種液壓設備提升罐體時(shí),總是不斷調整液壓缸。這就是一種不穩定平衡系統,因此,這種結構是不合理的。
2、提升同步分析
提升過(guò)程中,負載增加,提升速度會(huì )變慢,負載進(jìn)一步增加,這就要求液壓提升系統有抵抗這種不穩定平衡的能力,也就是要求液壓缸在(范圍內)受力不均勻的情況下,能夠保持基本一致的提升速度。直流電機的轉矩(負載)和轉速(流量)成線(xiàn)性關(guān)系;而交流電機的轉速(流量)隨轉矩(負載)的變化較小,也就是有較為恒定的轉速(流量)。因此,儲罐液壓提升設備泵站的電機須選用交流電機。
3、提升控制分析
在儲罐倒裝法施工中,要求液壓缸在提升和下降時(shí)既能集中控制,又能單獨控制每個(gè)液壓缸,要求兩種控制的轉換方便、簡(jiǎn)單。
4、系統分析
系統分析理論是儲罐倒裝法施工液壓提升的。很多人在考慮液壓提升時(shí),都認為罐體提升過(guò)程是較 危險的,實(shí)際分析時(shí)下降過(guò)程才是較 危險的。罐體的提升液壓缸通過(guò)鋼絲繩傳力給脹圈,鋼絲繩只能傳遞拉力,不能夠傳遞壓力。如果提升時(shí),有一、兩個(gè)液壓缸不工作,由于選用的液壓缸的提升力有較大余量,系統能夠基本正常工作;下降時(shí),如果有一、兩個(gè)液壓缸不工作,其他液壓缸都下降,數倍的負載集中在這個(gè)不下降的液壓缸上,系統就會(huì )出現危險?,F在,儲罐倒裝法施工采用的是先提升后圍板的施工順序,罐體整體下降操作時(shí)具有較大的危險性。
因此,要求液壓缸在上升和下降操作時(shí),液壓系統具有超壓溢流的功能,稱(chēng)其為“軟性能”。帶液壓鎖的儲罐液壓提升設備,有時(shí)會(huì )出現鋼絲繩斷裂的事故,曾今有一次在下降過(guò)程中,連續斷了七根鋼絲繩,原因就是下降操作時(shí),液壓鎖打開(kāi)有先后,荷載分配不均勻,鋼絲繩斷裂后載荷再次變化而引起連鎖反應。松卡式液壓設備也是同樣的原理,在下降操作時(shí)都會(huì )出現載荷分配的極端不均衡。所有這些額外的負載是通過(guò)系統的余量來(lái)承擔的,一旦超出較 大載荷,就會(huì )有事故發(fā)生。