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储罐液压提升理论分析及要求

2020-09-06 11:02:03
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储罐液压提升理论分析及要求

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。

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。

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

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

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。