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1、第八组 刘晨辉 李玉夺 雷佩玉大型储罐液压顶升作者：林光甫简介大型储罐采用液压顶升进行倒装施工已得到广泛应用，我公司自1997年在九江石化总厂三台30000m3原油储罐第一次使用至今，已积累不少经验。他不但避免了葫芦提升速度不匀造成罐壁偏斜、增大对口难度，而且也避免了正装高空作业、机械台班多等弊病，同时也降低了成本。1、液压提升倒装工艺特点及概况1.1 液压提升机构采用液压控制柜集中控制、操作简便、平稳、操作人数少，具有升（微）降功能，可微调焊缝间隙，提高焊接质量和对口速度。1.2 采用自锁式松卡千斤顶，在施工中停升修整或突然断电，罐壁不会下滑造成事故。1.3安全可靠，节省手段用料。1.4现以
2、上海孚宝港务有限公司漕泾罐区三台5000m3消防水罐为例进行说明。2、编制依据2.1 上海孚宝港务有限公司漕泾罐区5000m3消防水罐施工图2.2 焊接手册中国机械工程学会焊接学会编2.3 F型松卡式千斤顶使用说明书2.4 型液压控制柜使用说明书2.5 中级起重工工艺学，国家机械工业委员会统编。2.6 化工工程建设起重施工规范HGF201-932.7 设备起重工，中国建筑工业出版社3、液压提升装置构成及工作原理3.1 液压提升装置包括：BY60型液压控制柜；SQD-160-100S-F型松卡式千斤顶；提升架、液压管路等，主要技术性能详见表3.1a和表3.1bBY-60型液压控制柜主要技术性能表
3、3.1a额定压力20MPa额定流量60L/min输出流量调节范围060L/min电机型号Y200L2功率22Kw转速970r/min油泵型号63SCY14-12排量060ml/r工作介质N32抗磨液压油工作介质清洁度17/14外形尺寸13309501100自重640kgSQD-160-100S-F型松卡式千斤顶主要技术性能表3.1b（见下表）序号名称技术性能备注1理论起重量165kN2额定起重量160kN3额定油压16MPa4液压行程1003mm5下滑量5mm6自重37kg其中下卡头8kg7油嘴规格M161.58外形尺寸1601604829相配提升杆32圆钢10松卡装置螺旋机构3.2 工作原理
4、高压油由BY-60型液压控制柜油泵经高压油管送至双作用油缸，通过换向阀实现油缸的往复运动。在油缸上下各有一个单向自住卡头，工作时，提升杆插入千斤顶，使上、下单向卡头处于工作状态。当油泵供油时，压力油从下油嘴进入缸体内，由于上卡头自动锁紧提升杆，下卡头松开，在油压作用下活塞上升带动提升杆、托板，托板提升胀圈使罐壁上升，当活塞升满一个行程后，油泵停止供油、负载停止上升、完成提升过程。回油时，压力油从上油嘴进入，此时下卡头锁紧提升杆静止不动，在油压作用下，活塞下行一个行程，液压油从下油嘴排出。如此往复循环，罐壁板不断提高，当完成一个阶段的提升工作后，停止供油，将上下卡头松开，用倒链放下提升杆及胀圈，
5、一带板提升工作结束。4、液压千斤顶使用数量及平面布置4.1 液压千斤顶使用数量由W1罐壁（）65493kgW2顶=23638.6kgW3梯=1998kgW4顶平台=2100kgW5顶通道=495kgW6胀圈重=22.637（5812）=1585kg由WW1+W2+W3+W4+W5+W6计算载荷：W95310kgP计k1k2W P计=131051kgK1动载系数取 1.1 查中级起重工艺学表3.2K2不均匀系数取 1.25 查 HGF201-93 第 2.11.6条所需千斤顶个数：n131051/160008.191个由以上计算知，共需选用10个SQD-160-100S-F型松卡式千斤顶。4.2
6、 液压千斤顶平面布置储罐内周长18.4知千斤顶间距应为：18.410=5.78即沿储罐内壁每5.76m弧长均匀布置一台千斤顶，详见附图。5、胀圈选择与验算5.1 胀圈的选择胀圈选用20a槽钢，其中只把每个液压千斤顶左右600mm作为承重梁、将槽钢对扣并焊为一体，承担提升载荷，其余部分视为不承受提升力，只作胀紧用。5.2 对胀圈承重梁1200mm范围内进行强度验算（1）由P计131.1t 知PaPcN顶131.1/1013.11t abc yPaPcN顶/2=13.11/2=6.56t 600600 20aN顶（2）在一般情况下，梁内同时存在弯曲正应力与弯曲剪应力，最大弯曲正应力发生在横截面上离
7、中性轴最远的各点处，最大弯曲剪应力则通常发生在中性轴处，所以承重梁ac的弯曲正应力强度条件为：max（M/WZ）max （）弯曲剪应力强度条件为：TmaxQSzmax/IztM的最大弯矩， =1600kg/cm2Wz梁抗弯截面系数， t=950kg/m2材料力学天津大学编Q剪力Szmax中性轴一侧的面积对中性轴面距， Iz整个截面对中性的截面的惯性矩为欲求剪应力处的截面厚度。（3）承重梁ac弯曲正应力校核：由Pa=Pc=6.56t得Mmax=6.56100060=393600kg /cm所以承重梁ac的弯正应力为：max=Mmax/Wz=3936002178=1105.6kg/cm2=1600
8、 kg/cm2安全（查得20a槽钢Wz=178cm3(4)承受梁ac的弯曲剪应力校核：查得20a槽钢截面尺寸如下：h=200mm b=73mm =7mm d=11mm Iz=1780.4cm4Smax=2db(h/2d/2)+ (h/2d)(h/2d)/2=db（hd）+（h/2d）2=1.17.3（201.1）+0.7（20/21.1）2=207.2由Q=Pa=6.56t得tmax=QSmax/Iz=(6560207.2)/1780.4=673.44kg/cm2t=950kg/cm2安全。 d h b由以上校核知选用20a槽钢对扣并焊为一体在千斤顶左右600mm作为承重梁安全。6、龙门卡尺寸
9、选择与验算6.1 龙门卡角焊缝长度计算由于龙门卡是用来传递千斤顶提升力，龙门卡下边角焊缝受拉力又受剪力，所以以下角焊缝进行计算，其受力分析见简图6.1 由L1=b=73mm L2200mm F2L2=N顶L1F2=（7.313110）/20=4785.15kg N顶=13.11t 龙门卡与罐壁焊缝 F1 龙门卡 L1 q1 L2=200 胀圈 F2 简图6.1 q2 罐壁假设剪力q1=q2=N顶/2=13110/2=6555kg由二向应力状态第四强度理论强度条件：=2+3t2t =4785.15/(0.60.7Lf) 2+36555/(0.70.6Lf)20.6=0.6160022897660
10、.52+342968025921600(0.70.6)2Lf2Lf30.56cm hf为角焊缝的厚度取0.6cm t=0.6查焊接手册表10-7-3即所有龙门卡下边角焊缝总长不得小于30.56cm。6.2 龙门卡尺寸选择选龙门卡脚宽b120mm，由6.1计算，龙门卡下角焊缝总长不得小于30.56mm知，龙门卡两边满焊最少需要4块，但考虑到不均衡，在提升最后一带板，即N顶13.11t时，选6块12mm龙门卡，其中两块靠近千斤顶处。 h1460mm，b120mm如图6.2规格的龙门卡均布于千斤顶左右600mm范围内固定胀圈，从而将提升力传递给罐壁。 200 132 图56.2hl=460R20 b
11、12012L2606.3 对龙门卡进行验算 T每块龙门卡受承重梁的挤压应力：N顶y=（N顶/6）/S=(13110/6)(13.21.2)e150H2900 =138kg/cm2 =1600kg安全S为每块龙门卡所受挤压面积 提升架受力简图77、提升架拉索的选择提升架所需水平拉力T由 M=0得：N顶e-TH=0 T=N顶e/H=13.110.15/2=0.98t由以上计算及查设备起重工表4-12（乙）知，选用63711.0 许可拉力1218kg的钢丝绳将10个提升架对拉，以抵消偏心力距。8、提升架底座处理8.1 由N顶13.11t 及提升架自重W450kg知，每个提升架底座对储罐底板向下的压力
12、F=13.11+0.45=13.56t ，为了减少提升架底座对储罐底板的压强，在底板与提升架之间垫一块12cm 面积为1m2的钢板，此时压强P底=F/S=13.561000/110000=1.36Kg/cm28.2 查建筑地基处理技术规范FGF97-91表3.2.3 中砂、粗砂压实系数在0.940.97 时，承载力标准值fk=150 200Kp，即P底 在fk 范围内，储罐底板安全。9、液压提升设备使用注意事项9.1 使用前对千斤顶进行全面检查，液压部分有无漏油，卡头性能是否良好。9.2 在插入提升杆时，将千斤顶处于松卡位置（即上、下卡头的松卡螺母上旋到位）时进行，要注意提升杆与千斤顶基本同心
13、，待正式工作时，将上、下卡头复位，使千斤顶处于工作状态。9.3 千斤顶使用的液压油不允许不同片牌号的混用，一个工程用完后要注意及时清洗和保养。尤其要清除卡块齿部的附着物。齿部磨损严重的要更换。9.4 控制柜在每次顶升前应检查滤油器的污染情况，当堵塞指针显示在0.35Mp时，应及时更换滤芯。9.5 压力调节完毕后，应将压力表开关关紧，以延长压力表的寿命，控制柜使用完毕后，必须将八个出管口处的螺母装上、拧紧，以防污物进入。9.6 使用过程应注意油温的变化，当油温低于10摄氏度或高于60摄氏度时，应考虑采取加热及降温措施。10、液压提升设备故障及排除方法故障情况产生的原因处理方法千斤顶不能提升或提升行程不到位1、提升杆局部变形或倾斜A. 提
