淺談10000立原油儲罐外防腐保溫用腳手架的搭設

張方良 黃忠淦（海工英派爾工程有限公司 山東 青島）

隨著國家石化行業的高速發展，儲罐在石化工程建設中也日漸增多，而儲罐的防腐作為儲罐安裝中的最后一個重要環節，防腐質量直接影響到油罐的使用壽命和運營維修等費用，對于實現儲罐功能也有著至關重要的作用。該環節從施工角度來講也存在著安全防護要求高，輔助搭設工程量大，施工環境要求較高的特點，所以施工時如何提高工作效率，減少施工污染，提高工程施工質量，對于儲罐工程建設具有重要意義。

一、工程概況

本工程主要包括進站加熱、大罐沉降、原油增壓、加熱、電脫水、合格原油換熱降溫及外輸等；輔助生產裝置主要包括原油事故罐、加藥裝置、排污系統、污水處理系統等；本文選擇10000立原油事故罐的外防腐保溫用腳手架為例，論述了該腳手架的搭設過程及簡要設計計算。

二、施工過程

1.材料選用

腳手架管應選用外徑48～51mm、壁厚3～3.5mm鋼管，鑄鐵扣件。腳手架搭設之前，安全部門須參加對所用鋼管、扣件、底座、鋼（木）腳手板等材料進行的場外檢驗，確認合格后方可運至施工現場使用。避免出現鋼管嚴重腐蝕、彎曲、壓扁和裂縫、扣件、連接件和底座有脆裂、氣孔、變形和滑絲等鑄造缺陷、鋼腳手板有嚴重腐蝕、油污、裂紋和較大變形等現象。

2.腳手架搭設

在外腳手架搭設前，對于地質疏松、潮濕、地下有坑洞、管溝或埋設物的地面，應經過回填、夯實、加固平整后方可開始搭設；做好相關技術安全交底等準備工作，明確作業內容和安全要求，確認工作環境、防護用品和搭設工具的安全可靠。腳手架位置，離電線應有一定的安全距離，當安全距離不足時，必須采取可靠的安全防護措施。腳手架搭設過程中安全員必須在現場監護，作業人員要求嚴格執行操作規程，同時應劃定警戒區域并設置警示標識，禁止非作業人員入內或通行；在搭設腳手架過程中，如腳手板、桿未綁扎或卡扣未上緊，不得中途停止作業進行下一步工作，需徹底完善后再進入下一步工作。腳手架的搭設必須在經過平整夯實的地基上鋪設鋼（木）跳板作為墊腳板，立桿垂直、橫桿水平、扣件開口向上、把緊螺絲。

3.腳手架搭設的技術要求

剪刀撐應從腳手架底部連接每根立桿延至腳手架頂層；腳手架應在一定位置按均衡比例橫向連接到堅固的結構上或設置斜撐桿；腳手架工作平臺四周應安裝雙層護欄；所有腳手架平臺應安裝不低于100mm的踢腳板；工作平臺及走道的有效寬度不得小于400mm，腳手架兩端、轉角處以及每隔6～7根立桿設剪刀撐或支桿剪刀撐，與地面的角度應不大于60度，支桿底端應采取防滑措施并應有可靠支承。

腳手架的基點和依附構件（物體）必須有牢固可靠的連接，從地面搭設時，地基應平整、堅實并設置墊板。腳手架搭設立桿應垂直，橫桿應水平；腳手架不得從下而上逐漸擴大，形成倒塔式結構。從地面或操作基礎面至腳手架作業面，必須有上下梯子或通道；其寬度不得小于600mm，上下通道所有梯子步距不大于400mm，并設有合格的欄腰桿或扶手；腳手架的作業面跳板應滿鋪，綁扎應牢固，綁扎接頭應設在腳手板下方，探頭板的長度不得大于300mm。作業面面積應滿足作業要求，作業面四周應設防護欄桿，防護欄桿應設上、下兩道橫桿，上桿離作業面高度為1.0m～1.2m，下桿離作業面高度為0.7m；當作業面周圍無合適的安全帶掛設位置時，還應專設掛安全帶的安全繩；腳手架的立桿搭設距設備外壁的距離一般為0.1m～0.3m（具體尺寸根據儲罐外壁保溫尺寸和油漆需要而定；為防止立桿打滑，保證腳手架整體穩定性，底部均設掃地加固桿。

作業人員應從斜道或專用梯子到作業層，不得沿腳手架攀登；風力超過6級應停止在腳手架上作業；嚴禁在腳手架下或鄰近處進行挖土作業，如確實需要，必須提前向項目組提出申請，并采取加固措施，經安全管理部門同意后方可進行土方作業；安裝作業過程中須改動腳手架，亦必須經全管理部門，并通知架子工執行改動任務，任何人不得私自搭、拆、改腳手架。改動后的腳手架需要通過安全檢查驗收合格，并掛上合格標示牌后方可使用。

4.腳手架搭設的安全要求

腳手架必須由有資質的架子工搭設、拆除、修改，且資質證書經過相關部門的審查；腳手架搭設高度達1.8米的作業都必須使用六點雙掛安全帶；腳手架搭、拆作業下方應加設警戒帶警示，防止無關人員進入危險區域，腳手架、梁、斜撐嚴禁上下攀爬；4超過1.8米的腳手架必須經檢查驗收合格掛牌后方可使用；在架設或拆卸過程中，嚴禁上下拋物件，需用麻繩或工具包吊物。腳手架立桿不準支在格柵上，除非載荷有鋼結構來支撐或使載荷平均分布，并不超過格柵的設計承載能力。腳手架每周由安監站組織安全人員進行檢查。未使用過的腳手架或不再需要的腳手架，在現場閑置時間不得超過2周。

三、設計計算

根據本雙排腳手架的具體情況，參照建筑施工扣件式腳手架安全技術規范（JGJ130-2011）的要求，限于篇幅，本處選取以下三方面的簡要計算過程：

1.大橫桿的強度計算

最大彎矩考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的彎矩跨中最大彎距計算公式如下:

跨中最大彎距為M1max==0.223 k N.m；

支座最大彎距計算公式如下:

支座最大彎距為 M2max=-0.263 k N.m；

我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算：

σ=Max（0.223×106,0.263×106）/5080.0=51.772 N/mm2；

大橫桿的抗彎強度:σ=51.772 N/mm2小于 [f]=205.0 N/mm2。

滿足要求！

2.扣件抗滑力的計算

按照規范表中,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00k N，按照扣件抗滑承載力系數0.80，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.40k N。縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算：

R≤Rc

其中 Rc--扣件抗滑承載力設計值,取6.40 k N；

R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；

橫桿的自重標準值:P1=0.038 k N；

腳手板的荷載標準值:P2=0.210 k N；

活荷載標準值:Q=1.800 k N；

荷載的計算值:R=2.818 k N；

R<6.40 k N,單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!

3.立桿的地基承載力計算

立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求

p≤fg

地基承載力設計值:

fg=fgk×Kc=500.000 k N/m2；

其中，地基承載力標準值：fgk=500.000 k N/m2；

腳手架地基承載力調整系數：kc=1.000；

立桿基礎底面的平均壓力 ，p=N/A=174.200 k N/m2；

其中，上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值: N=15.678 k N；

基礎底面面積 （m2）：A=0.090 m2。

p=174.200≤fg=500.000 k N/m2。地基承載力的計算滿足要求！

結語

腳手架施工過程嚴抓技術和安全管理，確保搭設好的腳手架合格安全，并借助于力學理論計算與校核，對腳手架可靠性做進一步核算，為儲罐防腐保溫的安全管理奠定堅實的基礎。

[1]王延升，孫葉慶，謝蕾，儲罐內防腐腳手架搭設方法的改進[J]，工程管理，2011,7（30）.

[2]王勇培，超高大跨度腳手架支撐體系施工力學性能研究[J]，浙江工商職業技術學院學報，2014年3月，Vol.13 No.1.

[3]楊興武，承重腳手架穩定性計算與校核[J]，中華民居，2014年2月.

[4]韓格文，高層砼獨立框架腳手架設計[J]，石油化工建設，2010年02月.

[5]陸杰，球罐內部滿堂扣件式腳手架搭設施工技術[J]，山西建筑，2013年9月；Vol.39 No.27.

[6]杜福祥，陳金偉，周佳軍等，全模塊附著升降腳手架施工技術[J]，施工技術，2014年3月；Vol.43 No.5.

[7]建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[M]，JGJ130-2011.