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【论文精选】LPG卧式储罐安装的探讨

煤气与热力杂志2018-05-15 04:51:00

作者:王淑范,刘权,张伟,王文化

第一作者单位:淄博绿能燃气工程有限公司

摘自《煤气与热力》2017年3月刊


1   概述


LPG卧式储罐(以下简称储罐)是LPG储配站、灌装站的主要设备。通过对近期施工的LPG储罐安装过程、质量的调研,发现存在一些问题。本文针对储罐安装过程中执行的施工标准、基础垫板安装的必要性、储罐的安装方案、垫铁所需面积计算等关键性问题进行分析。

 

2   执行的施工标准规范


CJJ 332005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》没有规定储罐安装施工采用的标准,通过查询比较,我们认为执行SH/T 35422007《石油化工静设备安装工程施工技术规程》(以下简称SH/T 3542)GB 504612008《石油化工静设备安装工程施工质量验收规范》(以下简称GB 50461)两个标准比较合适。两个标准前者是施工技术规程,后者是质量验收规范,对卧式储罐安装有非常具体详细的规定,是石化行业静设备安装执行的现行标准。

 

3   及时索取、查阅储罐的制造总图


储罐安装要求,包括基础垫板、倾斜度等要求,应规定在储罐的制造总图上。在TSGR 212016《固定式压力容器安全技术监察规程》的3.1.4.4.1项“总图主要内容”中,第(14)分项规定,“应当注明包装、运输、现场组焊和安装要求。”燃气厂站工艺安装图与储罐制造图是由不同的设计单位设计,经常出现建设单位不向施工单位提供储罐制造总图,施工单位不明确储罐安装要求,不能进行正确安装的情况。所以,施工单位应在施工前及时索取、查阅储罐的制造总图。

 

4   安装基础垫板的必要性


工艺安装图中忽略了安装基础垫板内容,施工单位以设计图中没有要求为由,不进行安装的案例在工程中时有发生。


要解决这个问题,应了解基础垫板安装的目的。储罐有两个鞍形支座,一端为固定鞍座,一端为滑动鞍座。固定鞍座底板上的地脚螺栓孔为圆孔,滑动鞍座底板上的地脚螺栓孔为长圆孔,长圆孔的作用是保证储罐可以自由热膨胀。基础垫板埋设在滑动端基础上表面,与滑动端鞍座底板接触,安装时接触面涂润滑脂,保证储罐膨胀时滑动端鞍座自由顺畅滑动。


JB/T 4712.12007《容器支座第一部分:鞍式支座》第8.5节规定,“当容器基础为钢筋混凝土时,滑动鞍座底板下面必须安装基础垫板,基础垫板应保持平整光滑,垫板尺寸参照标准附录C确定。基础垫板由设计者在图样上规定其供货关系。”因此,出现该情况,施工单位应当联系设计单位补充设计要求,不安装基础垫板是不正确的。

 

5   鞍座底板与基础垫板紧密贴合的措施


 

而储罐安装要求0.3%倾斜度,这样储罐鞍座底板也会随之出现0.3%的倾斜度,基础垫板具有相同的倾斜度才能保证鞍座底板与基础垫板紧密贴合。基础垫板在储罐纵向方向上宽度较小,在混凝土浇筑时预埋基础垫板,要调整出0.3%的倾斜度非常困难。储罐安装时如果优先保证鞍座底板与基础垫板贴合,就难以保证储罐倾斜度。因此,需要采用合理的施工方案解决该问题。

 

②储罐有倾斜度要求的安装方案

 

储罐安装工艺流程见图1。有倾斜度要求的安装方案,可以在储罐吊装前,将基础垫板固定在储罐鞍座底板上,随储罐一起吊装,使用垫铁调整储罐两侧鞍座底板的下表面标高。固定端垫铁安装在鞍座底板下。滑动端安装图见图2。滑动端垫铁安装在基础垫板的水平板下,基础垫板的腹板(图2中未显示)两侧需对称安装。这样安装后,基础垫板与鞍座底板贴合紧密,而且储罐两端标高的调整不受限制,能够精确控制标高、水平度。地脚螺栓可提前在基础上预埋,也可以预留地脚螺栓孔洞,待储罐找平、找正后对地脚螺栓二次灌浆。但应注意后种方法存在不容易对灌浆料进行振捣的缺点。

 

图1   储罐安装工艺流程


2   滑动端安装图

 

6   基础一次浇筑标高的控制


采用上述安装方案时,基础浇筑过程中标高的控制非常关键,直接影响整个安装过程。

 

①明确基准标高

 

储罐安装有0.3%倾斜度的设计要求,基础设计图中往往只给出一个基础的做法,现场施工时,施工单位易将储罐两端的基础做成相同的标高。这样储罐安装时,倾斜度只能完全用垫铁来调整,会使垫铁安装块数、高度不符合要求(SH/T 3542要求垫铁不超过5块,高度为30~80 mm)。

 

②一次浇筑标高及二次灌浆层厚度的确定

 

基础浇筑前,应当确定一次浇筑的标高,以保证后续垫铁找正及二次灌浆施工符合标准要求。将固定端基础顶部设计标高(即储罐固定鞍座底板下表面标高)作为基准标高,固定端一次浇筑时预留5 cm二次灌浆层,即一次浇筑标高比设计标高低5 cm。滑动端要考虑储罐倾斜度及基础垫板高度、预留灌浆间隙3个因素。滑动端基础一次浇筑顶标高可按式(1)进行计算:



例如某储罐两鞍座间距11 m,设计0.3%倾斜度,则滑动端基础垫板顶标高比固定端基础顶部设计标高低3.3 cm。一次浇筑标高再降低8 cm8 cm是式(1)中H2+C的值),即比固定端基础顶部设计标高低11.3 cm。这样垫铁的理论调整高度为6.8 cm8 cm减去基础垫板的水平板厚度1.2 cm)。


7   垫铁面积的计算


①计算公式

 

每组垫铁的面积应该按式(2)计算:



②公式中[σ]的取值问题

 

采用式(2)计算垫铁面积时,普遍存在[σ]选用不正确的问题。主要是因为SH/T 3542GB 50461中均未给定[σ]值,设计文件中一般也未给定。NB/T 470422014《卧式容器》第5.5节规定,“地脚螺栓宜选用符合GB/T 700规定的Q235或符合GB/T 1591规定的Q345Q235的许用应力[σ]bt=147 MPaQ345的许用应力[σ]bt=170 MPa。如采用其他碳素钢,则ns1.6;如采用其他低合金钢,则ns2.0。”

 

此处[σ]bt与公式中[σ]含义相同,存在:



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