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液压提升的倒装施工特点及阻力问题

发布时间:2017-09-16  发布者:鼎恒液压机械
  大型储罐倒装法施工相比于传统工艺正装法施工,施工作业面从空中改为地面,性好,施工工效高,质量易于控制,是 众多施工单位尝试的目标。但液压提升设备对大型储罐倒装法施工的提升、提升过程的抗风载荷等问题又无力解决,因此还没有施工单位组织实施。
  液压提升2002年,新疆石油建设有限公司开始研究50000m³外浮顶储罐倒装法施工工艺。经过长期的研究,总结提出了液压提升稳定分析、同步分析、控制分析、系统分析四项储罐液压提升理论,并据此设计出储罐倒装法施工的液压提升系统;并针对储罐液压提升设计了防滑落保险装置;分析储罐提升过程中的风载荷;对储罐倒装法施工关键工序逐项的分析计算。2005年,新疆石油建设有限公司在中哈管道工程阿拉山口首站50000m³双浮盘储罐施工中采用倒装法施工;2006年,在独山子石化千万吨炼油百万吨乙烯项目100000m³储罐采用倒装法施工,经过查新,该项施工为首例100000m³储罐倒装法施工。
  新疆石油建设有限公司100000m³储罐倒装法施工成功后,有多家储罐施工单位效仿,因对大型储罐倒装法施工的关键技术掌握不到位,致使倒装法施工的优越不能完全发挥出来,有的在提升过程中还发生了事故。事实上,在做大型储罐倒装法施工方案时,要求方案中的每一步都要考虑 到位,相对质量的概念,称其为技术。大型储罐倒装法既不是 只将以前的小罐倒装做大了一些这么简单,也并不多危险(在第 一次50000m³储罐倒装法施工时,遇到了很大的阻力)。在此介绍储罐倒装法施工液压提升原理,以供参考。
  1、提升稳定分析
  理论上各个液压缸在罐内均布,提升力相等,但由于罐体部分结构的不对称,在提升时各个液压缸的负载是 不同的。提升时,如果某处(某一段)壁板的提升高度低于其他位置的提升高度,罐体的重心就会向此处偏移,此段距离内的液压缸的负载增加,这是 不稳定平衡的受力条件。因此,要求储罐提升液压系统较少要有三个流量相同的液压泵站,每个泵站配置相同的液压缸:2005年前,单个泵站的储罐倒装施工液压提升设备比较流行,用这种液压设备提升罐体时,总是 不断调整液压缸。这就是 一种不稳定平衡系统,因此,这种结构是 不合理的。
  2、提升同步分析
  液压顶升提升过程中,负载增加,提升速度会变慢,负载进一步增加,这就要求液压提升系统有抵抗这种不稳定平衡的能力,也就是 要求液压缸在(范围内)受力不均匀的情况下,能够保持基本一致的提升速度。直流电机的转矩(负载)和转速(流量)成线性关系,而交流电机的转速(流量)随转矩(负载)的变化较小,也就是 有较为恒定的转速(流量)。因此,储罐液压提升设备泵站的电机须选用交流电机。
  3、提升控制分析
  在储罐倒装法施工中,要求液压缸在提升和下降时既能集中控制,又能单独控制每个液压缸,要求两种控制的转换方便、简单。
  4、系统分析
  液压提升装置系统分析理论是 储罐倒装法施工液压提升的。很多人在考虑 液压提升时,都认为罐体提升过程是 较危险的,实际分析时下降过程才是 较危险的。罐体的提升液压缸通过钢丝绳传力给胀圈,钢丝绳只能传递拉力,不能够传递压力。如果提升时,有一、两个液压缸不工作,由于选用的液压缸的提升力有较大余量,系统能够基本正常工作;下降时,如果有一、两个液压缸不工作,其他液压缸都下降,数倍的负载集中在这个不下降的液压缸上,系统就会出现危险。现在,储罐倒装法施工采用的是 先提升后围板的施工顺序,罐体整体下降操作时具有较大的危险性。因此,要求液压缸在上升和下降操作时,液压系统具有超压溢流的功能,称其为“软性能”。
  带液压锁的储罐液压提升设备,有时会出现钢丝绳断裂的事故,曾今有一次在下降过程中,连续断了七根钢丝绳,原因就是 下降操作时,液压锁打开有先后,荷载分配不均匀,钢丝绳断裂后载荷再次变化而引起连锁反应。松卡式液压设备也是 同样的原理,在下降操作时都会出现载荷分配的极端不均衡。所有这些额外的负载是 通过系统的余量来承担的,一旦超出较大载荷,就会有事故发生。
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