環鏈電動葫蘆在儲罐倒裝中的應用

何文洲

（中國石油錦西煉油化工總廠工程總公司，遼寧 葫蘆島 125001）

環鏈電動葫蘆在儲罐倒裝中的應用

何文洲

（中國石油錦西煉油化工總廠工程總公司，遼寧 葫蘆島 125001）

立式圓筒形儲罐倒裝采用的環鏈電動葫蘆集中控制提升技術較以往儲罐倒裝采用手拉葫蘆的施工方法，提高了施工自動化程度，操作平穩快捷，保證施工進度質量。該施工方法降低施工成本，提高工效，可為類似工程吊裝提供借鑒。

環鏈電動葫蘆；起重；立式儲罐；倒裝

在石油化工行業立式圓筒形鋼制儲罐的應用越來越普遍，施工方法也較多，通常倒裝有手拉葫蘆提升、液壓頂升或空氣頂升施工方法，但這些方法勞動強度大，安全性方面也顯不足。而環鏈電動葫蘆提升技術在我公司的實踐應用，省時高效，安全可靠，質量有保證。

電動葫蘆具有輕便易攜、結構緊湊、操作簡單等優點，作為起升機具日益受到青睞。在造紙、鋼鐵、港口、汽車、一般制造業、采礦等領域有著極為廣泛的應用。常見的有環鏈電動葫蘆（HH）和鋼絲繩電動萌蘆（H G），而環鏈電動葫蘆是一種比鋼絲繩電動葫蘆體積小、質量輕的起重設備，環鏈電動葫蘆比鋼絲繩電動葫蘆結構簡單，在提升高度、運行距離、精度、壽命等方面具有優勢，安裝操作方便，可靠性高，適用范圍廣泛。

1 工程概況

錦西石化分公司全廠含硫污水集中預處理系統隱患整改項目新建3000m3原料水罐(T-101/102)2臺，該罐為固定拱頂罐，主要結構為罐底、罐壁、罐頂板等，主體鋼板材質為Q235B。儲罐內徑均為18900mm，總體高度13810mm，罐壁高11760mm，罐壁板共6層，頂層壁板的高度1700mm，其余每節高度2000mm，罐體質量 91849kg，其中罐底板重量21023kg，最底層罐壁板重量13068kg。根據本工程施工的特點及經驗儲罐采用手拉葫蘆倒裝法施工，計劃絕對工期45天。

2 環鏈電動葫蘆選用及結構原理

2.1 環鏈電動葫蘆選用

儲罐倒裝用電動葫蘆可以是鋼絲繩電動葫蘆，也可以是環鏈電動葫蘆。經過比較，選用環鏈電動葫蘆較好，在相同的規格下，HH體積要小于HG的幾倍甚至十幾倍；HH的吊鉤較HG定位更為準確；HH應對斜拉能力要大于 HG；HH不會出現HG的亂繩等故障；HH使用的力學原理較HG更有利于延長使用壽命。這次選用某廠的DHP型環鏈電動葫蘆,該系列額定載重為1～30 t，適用于低速的小行程物料裝卸、設備安裝等方面，具有起吊速度慢，機體質量輕，機件硬度高，磨損小的特點。該環鏈電動葫蘆技術參數見表1。

2.2 環鏈電動葫蘆結構原理

表1 環鏈電動葫蘆技術參數

圖2 提升結構示意圖

環鏈電動葫蘆結構（圖1）主要由電機、傳動機構、鏈輪、倒鏈、吊鉤、控制器、過載保護機構組成。這次吊裝用的電動葫蘆是某廠的DHP型環鏈電動葫蘆，主要用于大型油罐，所以又稱群吊電動葫蘆。環鏈電動葫蘆是在手拉葫蘆的基礎上改進設計而成，具有電動葫蘆和手拉葫蘆的優點，采用盤式制動電機作動力，行星減速器減速。DHP型群吊電動葫蘆具有結構緊湊、制動可靠、高效輕便、維護簡單等特點。

3 環鏈電動葫蘆提升技術

3.1 技術原理

在罐底板施工完畢后，先安裝好頂層整圈壁板（頂節板）和罐頂，在罐內設中心柱、提升柱、脹圈、背杠、控制柜、環鏈電動葫蘆等設施（圖2）；中心柱與所有提升柱用鋼絲繩在頂部聯接，背杠沿罐壁內側設置，背杠與罐壁之間用擋板與刀型板限位。控制柜設在中心柱附近，對環鏈電動葫蘆可集中控制，也可分別控制，電動葫蘆同時啟動，即可提升整個罐體。啟動電動葫蘆拉動脹圈，使罐頂及最上層壁板升起，然后組對下層壁板，待下層壁板與上層壁板焊接完成，再將脹圈及連接板安裝在下層壁板上，再進行提升，直至完成全部壁板組對與焊接。

3.2 確定提升柱數量

根據儲罐的施工圖可知罐體總重及其它部件的重量，以吊裝最大荷載進行計算，可對提升柱的數量進行核算。立柱數量計算公式，N=（罐總重量－罐底板重量－最下層罐壁板重量+罐頂平臺及附件重量+脹圈重量）×動載風載系數×安全系數／倒鏈額載。

動載風載系數取值為1.25，環鏈電動葫蘆選用10t級，脹圈重約3000kg。

考慮到拱頂罐罐頂施工，罐頂板采用瓜皮板形式搭接成型，往往是偶數，單臺3000m3污水罐設置提升柱14根，配套環鏈電動葫蘆14臺，這也增加了安全系數。

3.3 操作要點

在儲罐內部距罐壁500mm左右的同心圓上對稱均布提升柱并固定倒鏈。提升柱高4m（考慮到每節壁板高度以及倒鏈結構尺寸）用φ273×8鋼管制成，立柱上端吊耳、底座及筋板均用δ=12mm鋼板制作。提升柱距罐壁的距離應以倒鏈與起吊吊耳基本在一條鉛垂線上為宜。立柱須保證垂直安裝，如與罐底接觸有間隙，可用薄鋼板找平并焊牢。為防止立柱失穩，在立柱2/3高處安裝三根斜撐，斜撐制作用φ57×4鋼管。斜撐間夾角及斜撐與罐底的夾角宜在45°～60°間。實際應用如圖3。

中心柱高4m，用φ325×8mm鋼管制成，上部設置直徑800～1000mm的圓鐵板（厚度20mm）,用以栓拉繩聯接。起吊每節罐壁時下端用成型脹圈固定，背杠用20槽鋼依據儲罐內徑輥弧制成。用龍門卡具將脹圈與罐壁焊接固定。在倒鏈正下方的脹圈上焊接吊耳，操控倒鏈啟動后，通過起吊吊耳將力傳到脹圈及罐壁上，達到提升罐體的目的。環鏈電動葫蘆可同步提升，也可單獨提升調整平衡，如圖4所示。

圖3 環鏈電動葫蘆起升儲罐

圖4 儲罐整體提升示意圖

罐壁第一節板和罐頂組裝后重量不足起吊重量一半，準備6套提升吊具通過罐頂開孔置入安裝，避開罐頂板拼接縫，圍上第二節壁板，開始組對，封口處留有余量并用兩臺2t手拉葫蘆拉緊，然后焊接縱縫。縱縫外側焊接完成，即可提升罐體。提升時適當松動封口處倒鏈，避免起升阻力或帶起第二節壁板發生危險。

提升前檢查背杠是否壓緊，龍門卡具是否焊牢，每根提升柱斜撐是否焊接。然后環鏈電動葫蘆的倒鏈吊鉤掛在脹圈吊耳上，使拉緊程度均勻，并安排專人檢查。準備就緒后開始試提升，提升時由專人通過控制柜集中控制倒鏈同步運行。提升過程中須密切注意提升是否平穩正常，發現異常應立即停止提升，查找并消除隱患后再次開始提升。提升500mm左右高度時暫停，檢查提升高度是否一致，受力是否均衡，吊耳及龍門卡具焊接是否完好，提升柱有無異常，倒鏈是否同步運行等。若倒鏈不同步，則對個別倒鏈單獨控制進行調整，直至受力狀態和提升高度一致。各項檢查及處理完成后再次集中控制進行罐體提升。如無異常直至提升到所需高度。

提升到位后拉緊封口倒鏈，開始組對頂節與第二節壁板的環縫，環縫組對時可個別升降倒鏈，以調整環縫組對間隙，環縫組對后，點焊固定。當組對至封口處左右一張板時，切割封口處壁板余量，組對封口縱縫，然后焊接封口處縱縫外側焊縫。縱縫焊接完成后然后焊接環縫。若是焊縫要求雙面焊接成型，則外口焊完后，里口清根，合格后焊接里口焊縫。里外口焊完后，自然冷卻后，撤下背杠，安裝到第二節板下端，頂緊固定，并卸下脹圈安裝到第二節板下側合適位置。安裝其余提升柱并配掛10t倒鏈，立柱的加固與上述相同，對應的兩根立柱間通過中心柱用鋼絲繩拉緊。在第二節壁板外側安裝第三節板，圍板且組對完畢后。待縱縫焊好，同提升頂節壁板一樣，重復上述各項安全檢查，提升第二節壁板，然后組對第二節與第三節之間的環縫，組焊第三節封口縱縫，并焊接環縫，焊完后回落背杠和脹圈，安裝到第三節壁板下端，重復以上過程，直到安裝完罐壁整體。

4 效益分析

儲罐倒裝時采用可中央控制的環鏈電動葫蘆進行提升，設備簡單，易于操作，靈活控制罐壁升降， 施工的機械效率和靈活性明顯提高。

比較手拉葫蘆提升，可節省工期10%；平均每節板提升僅需15分鐘，而人工提升平均需要1小時，每根倒鏈需要2人輪換，單臺儲罐一次提升需要30工時，該項目可節省300工時，若人力使用成本50元/人計算，可節省1.5萬元。若承擔儲罐施工任務較多時，直接效益將更加明顯。

5 結語

儲罐倒裝法施工的顯著好處就是變高空作業為地面作業，施工安全系數提高，節省措施用料。環鏈電動葫蘆倒裝法相比較空氣頂升、液壓千斤頂倒裝法，不僅具有設備簡單、造價低廉的優點，而且不使用液壓油等消耗品，對工作環境無污染，降低勞動強度，降低施工成本，技術更先進。

[1]GB 50128-2005 立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工規范[S].

[2]朱長安，李瑞雨.環鏈電動葫蘆與鋼絲繩電動葫蘆之比較[J].起重運輸機械，2013(8):93-95

[3]朱玉飛. 大型儲罐電動葫蘆提升倒裝施工技術[J].石油工程建設，1996(3):37-39.

TM921

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1671-0711（2017）06（下）-0120-03