Монтаж цилиндрических стальных резервуаров и газгольдеров методом рулонирования

Металлические резервуары предназначаются для хранения нефтепродук­тов и газов. Емкости для хранения газов называют газгольдеры.

Конструктивными элементами резервуаров являются днище, стены корпуса, крыша, технологические конструкции (лестницы с площадками, центральная стойка, элементы каркаса и др.). Для уменьшения испарения крыша устраива­ется перемещающейся по высоте или "плавающая" по поверхности. Все основ­ные элементы выполняются из листовой стали. Изготовление элементов произ­водится на заводе металлоконструкций, а поставка осуществляется в рулонах.

Монтаж цилиндрических резервуаров осуществляют на песчаном осно­вании, диаметр которого должен быть на 1,4 м больше диаметра днища. Для отвода атмосферных осадков основание устраивают на 0,4...0,6 м выше уровня земли с откосами по краям не круче 1:1,5. От разрушения откосы предохраняют отмосткой. Для предохранения днища от коррозии основание пропитывают ма­зутом или гидрофобной смесью и укатывают катками.

Работы по возведению резервуара выполняют в такой последовательности: монтаж и разметка днища, подъем рулонов стенки в вертикальное положение, установка центральной монтажной стойки, разворачивание рулонов стенки, ус­тановка опорных колец и кольцевых площадок, установка щитов покрытия, сва­рочные работы и контроль качества сварных швов, испытание и сдача резер­вуара.

Сборку днища резервуара производят путем разворачивания и сваривания центральной части днища с окрайками, для чего рулоны днищ накатывают на основание тракторами (лебедками) по специальному пандусу.

Рулон с днищем, состоящий из двух частей, располагают на основании так, чтобы первая половина днища, составляющая внешнюю оболочку рулона, за­няла после разворачивания проектное положение. При этом вторая половина днища окажется на первой.

Перед разворачиванием рулон огибают петлей из каната, конец которого за­крепляют на тракторе или лебедке, использованных для перекатки рулона на основание. Планки, скрепляющие рулон, перерезают газовым резаком и, ос­лабляя петлю каната, позволяют рулону разворачиваться. Если самопроиз­вольного (под воздействием упругих сил) разворачивания рулона полностью не произошло, в дальнейшем его разворачивают тем же трактором или лебедкой.

Когда рулон будет полностью развернут, к середине круговой кромки верх­него полуднища приваривают скобу, к которой закрепляют конец каната для пе­ремещения второй половины днища трактором или лебедкой в проектное поло­жение. Далее собирают под сварку на прихватках стык двух половин днища с нахлесточным соединением, с плотным прижатием обоих полотнищ друг к другу

Если днище монтируют из трех полотнищ, последовательно свернутых в ру­лон, то после разворачивания в проектное положение первого полотнища рулон с двумя оставшимися накатывают на сани и перевозят в сторону для развора­чивания последовательно второго и третьего полотнища.

После сварки и разметки днища приступают к монтажу стенки резервуара. Монтаж состоит из двух основных операций: установки рулона стенки в верти­кальное положение и его разворачивания со сборкой и сваркой замыкающего монтажного стыка. Подъем рулонов в вертикальное положение целесообразно производить краном.

Перед разворачиванием рулонов стенки к днищу по наружному диаметру резервуара приваривают временные упорные уголки с шагом примерно 1 м. Низ рулона увязывают канатом, который крепят к трактору (лебедке) и после пред­варительного натяжения каната приступают к срезанию планок, крепящих кром­ку рулона. После удаления планок канат, стягивающий рулон, медленно ослаб­ляют, и рулон, распружиниваясь, увеличивается в диаметре. Свободную наруж­ную кромку рулона прижимают к упорным уголкам и электродуговыми прихват­ками соединяют с днищем. Дальнейшее разворачивание рулона производят принудительно трактором (лебедкой) с помощью каната и тяговой скобы, при­вариваемой к рулону на высоте 0,5 м. По мере разворачивания рулона полот­нище стенки прижимают к ограничительным пластинам, прихватывают и прива­ривают к днищу резервуара. Верхнюю кромку удерживают специальными рас­чалками, прикрепляемыми к приваренным скобам. За один прием разворачива­ют рулон на 3...4 м, скобу переносят и процесс повторяется.

При монтаже технологических конструкций используют навесные люльки.

Смонтированный резервуар испытывают наполнением его водой. Сварные соединения проверяют просвечиванием, штамповкой или специальной вальцовкой. Перед отправкой с заводов их под­вергают контрольной сборке.

62. Монтаж сферических резервуаров. Стройгенплан

Сборку и сварку сферических резервуаров на монтажной площадке прово­дят двумя методами в зависимости от состояния поставки лепестков, числа со­бираемых резервуаров и наличия монтажной оснастки. По первому методу ле­пестки собирают в блоки на шарнирно-качающемся стенде с автоматической сваркой меридиональных швов. Полушария или укрупненные блоки собирают на лучевом стенде. Затем поднимают и устанавливают полушария или блоки в проектное положение. Монтажные швы корпуса сваривают вручную, что снижа­ет эффективность метода. По второму методу все швы сваривают автомати­ческой сваркой под слоем флюса. На специальном сборочном стенде собирают полусферы или укрупненные блоки из лепестков. Сборку ведут с помощью стяжных приспособлений и вручную выполняют лишь подварочный шов. Полу­сферы устанавливают на специальный вращатель (манипулятор), где автома­тически сваривают меридиональные и кольцевые швы сферического резервуа­ра.

По степени воздействия на оболочку манипуляторы разделяют на два типа: с мягкой системой опирания (гидравлическая, пневматическая и др.), применяе­мые для сборки тонкостенных оболочек (16...22 мм), и с жестким опиранием на стальные или обрезиненные опорные катки.

Для удобства сборки блоков применяют трубчатую монтажную стойку, к концам которой приваривают собранные днище и купольную часть. Последнюю устанавливают на временную неподвижную опору краном и, тщательно выве­рив, закрепляют канатами-расчалками (рис.5.4.2,а). На днище и купольную часть приваривают пластины-ловители для установки укрупненных блоков. Бло­ки краном устанавливают на ловители днища и крепят к купольной части. По­следующие блоки устанавливают по часовой стрелке. После установки и закре­пления монтируемого блока с наружной стороны резервуара временно подво­дят опорную стойку для передачи массы блока на фундамент. Блоки между собой соединяют швами-прихватками. Для придания жесткости блоку внутри него приваривают трубу, которую удаляют после монтажа. Рабочим местом для временного крепления блоков между собой (сначала сборочными приспособлениями, а затем одним слоем шва ручной сваркой) служит полноповоротная люлька. Она имеет возможность перемещаться по дуге радиусом 8 м: в верти­кальной плоскости - электролебедкой, а в горизонтальной - вручную.

Закончив сборку и прихватку всех блоков, через верхний купольный люк гу­сеничным краном вынимают монтажную стойку. Затем монтируют манипулятор, убирают временные опорные стойки и подготавливают резервуар к автомати­ческой сварке на манипуляторе. Автоматическую сварку всех меридиональных и кольцевых швов резервуара производят на манипуляторе, или рядом с резер­вуаром устанавливают шахтную лестницу с горизонтальной площадкой, к кото­рой закрепляют кабину сварщика со сварочным автоматом. После сварки и кон­троля сварных швов с помощью домкратов манипулятора резервуар поднимают и устанавливают на вновь смонтированные опорные стойки, оголовки которых приваривают к оболочке. Затем манипулятор демонтируют.

При сборке в горизонтальном положении (рис.5.4.2,6) каждые три лепестка укрупняют на стенде-кондукторе в блок. Первый блок устанавливают на непод­вижной опоре, снабженной роликами, или на роликоопорах манипулятора, рас­положенного на фундаменте резервуара (газгольдера). До удаления сборочных приспособлений первые шесть блоков соединяют между собой ручной сваркой одного слоя шва изнутри, а седьмой и восьмой - снаружи (во избежание сварки их в потолочном положении). Автоматическую сварку всех швов (снаружи и из­нутри) выполняют на манипуляторе аналогично сварке резервуара при верти­кальном способе монтажа.

Испытание сферических емкостных сооружений, как правило, производят водой после завершения всех монтажных и сварочных работ, что также служит контролем качества сварных соединений. Сначала резервуар полностью запол­няют водой, затем давление повышают до пробного, равного 1,25...1,50 расчет­ного давления, и выдерживают при этом давлении 10 мин.

44. Тепловая обработка бетона в конструкциях.

Термообработка бетона представляет собой искусственное внесение тепловой энергии в монолитную конструкцию в пери­од ее твердения с целью сокращения периода выдерживания бетона и приобретения им критической или проектной прочно­сти до замерзания.

Тепловое воздействие на прогреваемый бетон осуществля­ется несколькими методами, отличающимися способами пере­дачи тепловой энергии.

1. Контактный способ, обеспечивающий передачу тепловой энергии от искусственно нагретых тел (материалов) прогревае­мому бетону путем непосредственного контакта между ними (рис. 28.1).

2. Конвективный способ, при котором передача тепла от искусственных источников нагреваемым объектам (опалубке или бетону) происходит через воздушную среду путем конвек­ции. Достоинства конвективного метода — незначительная трудоемкость работ и замкнутое пространство вокруг прогреваемой конструкции посредством инвентарных ограждений и пологов, например, из брезента. Недостатки: значительные потери тепловой энергии на нагрев посторонних предметов и воздуха, большая продолжительность цикла обогрева (3...7 сут) и, как следствие, высокий показатель удельного расхода энергии (свыше 150 кВт • ч на прогревание 1м3 бетона).

3. Электропрогрев основан на выделении в твердеющем бе­тоне тепловой энергии, получаемой путем пропускания элект­рического тока через жидкую фазу бетона, используемую в ка­честве омического сопротивления. Применению метода должен предшествовать расчет и проектирование элек­тродов, схемы их расположения и подключения к сети, а так­же режима прогрева.

Преимущества метода: в качестве электродов используют подручные материалы — арматуру или листовой металл, потери тепловой энергии минимальны. Недостатки: безвозвратные по­тери металла — стержневых электродов (остающихся в теле за­бетонированной конструкции), значительная трудоемкость при реализации метода

4. Инфракрасный нагрев основан на передаче лучистой энер­гии от генератора инфракрасного излучения нагреваемым по­верхностям через воздушную среду.

Преимущества метода: отсутствие необходимости в переоборудовании опалубки, возможность выполнять вспомогательные операции (отогрев промороженного основания или сты­ков ранее уложенного бетона, удале­ние наледи на арматуре и в заопалубленном пространстве), возможность прогревать конструкцию параллельно с бетонированием, сохра­няя ранее внесенную тепловую энергию, и за суточный цикл термообработки получать до 70% проектной прочности бетона.

Недостаток технологии: значительная трудоемкость метода, связанная с переносом, расстановкой и подключением к элек­трической сети технических средств (ИПУ), необходимость обеспечения замкнутого объема для сокращения затрат тепло­вой энергии (особенно в ветреную погоду), а также высокий удельный расход электроэнергии: 80... 120 кВт • ч на прогрева­ние 1 м3 бетона.

5. Индукционный прогрев основан на использовании элект­ромагнитной индукции, при которой энергия переменного электромагнитного поля преобразуется в арматуре или в сталь­ной опалубке в тепловую и за счет теплопроводности переда­ется бетону Реализуется метод посредством инвентарного ин­дуктора, рассчитанного и изготовленного для определенного узла (например, стыка железобетонных колонн) или объема железобетонной конструкции.

Преимущества метода: простота и качество прогрева конст­рукций с большой насыщенностью арматурой, обеспечение равномерного по сечению и протяженности конструкции тем­пературного поля.

6. Греющие провода. Для отдельных видов бетонируемых конструкций, в том числе и при несъемной опалубке из пено-полистирола, рекомендуется применять нагревательные провода с металлической токонесущей изолированной жилой, подклю­чаемые в электрическую сеть и работающие, как нагреватели сопротивления. Для нормального обогрева основным требова­нием является предотвращение механических повреждений изо­ляции проводов при их установке, монтаже опалубки и укладке бетонной смеси, устранение замыканий токонесущей жилы с арматурой и другими металлическими элементами.

Нагревательные провода размещают в конструкции перед бетонированием. В монолитных стенах применяют вертикаль­ную навивку нагревательного провода. Провод закрепляют сна­ружи на вертикальные сетки и каркасы, в наиболее защищен­ной зоне при бетонировании — между арматурой и опалубкой. В перекрытиях провод размещают в нижней части, закрепляя по сетке и арматурному каркасу. Греющий провод применяют в виде последовательно соединенных отрезков длиной 30...45 м. Провода к арматуре крепят вязальной проволокой.

При термообработке бетона контролю, в частности, подвер­гают:

•требуемую (по ППР) начальную температуру бетонной смеси (доставленной и уложенной в конструкцию);

•температуру выдерживаемого бетона и выпусков армату­ры (через каждые 1...2 ч);

•скорость подъема температуры бетона;

•равномерность прогрева конструкции в различных плос­костях;

•размещение в зоне прогрева (выдерживания) бетона кон­трольных кубиков;

•скорость остывания прогретых конструкций;

•продолжительность распалубливания конструкций;

•качество и прочность выдерживаемого бетона и оценка его итоговых характеристик (оперативный контроль).