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螺旋卷曲成型工法在粉料仓中的应用

2015-10-10 09:38 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:目前大型拌和系统均采用大型圆柱筒仓存储粉料,大体积粉料储罐包括以下几个系统:仓体系统、料位系统、除尘系统、助吹系统、破拱系统、卸料系统、防雷系统。   传统的罐体制作通常有两种形式,一是钢筋混凝土罐体,一是钢结构罐体。其中钢筋混凝土罐的耐久性很好、不用做防腐处理、维护成本低,因此被很多水泥生产厂家所采用。其缺点就是,在建筑物到了使用年限的时候就没有任何价值了。钢结构罐体也分两种形式,其一是传统的用钢板焊接的方法制造而成,采用钢板单片弯曲成型后,采用螺栓紧固拼接。由于工艺复杂,单片钢板弯曲成型制作要求精度高,制作偏差直接影响整体筒仓拼装质量和安装进度,同时由于单片拼装各版块连接缝隙较多,使用前期密封性能差,严重时会直接影响筒仓的使用寿命。另外一种就是本文介绍的螺旋卷曲成型制作粉料大罐。由于该筒仓为整体结构,故各个面都是均匀的,没有连接的缝隙,不会产生受压面,咬接面畅通,整体受压扩散性好,不再需要大量螺栓连接和空中作业,进灰和排气系统采用布置非常简单。施工质量和速度可以得到明显提高,有明显的社会效益和经济效益。

关键词:目前大型拌和系统均采用大型圆柱筒仓存储粉料,大体积粉料储罐包括以下几个系统:仓体系统、料位系统、除尘系统、助吹系统、破拱系统、卸料系统、防雷系统。

1.工法特点
  螺旋卷曲成型粉料仓是根据环拉来计算罐体的板材厚度,最大可达到δ=?4.0?mm,最薄的钢板可以达到δ=?2.0mm。其主要特点有:
  1.1 整体性能好、寿命长。螺旋卷曲成型粉料仓在建造过程中,完全由专用设备施工,在卷制过程中,仓体外壁咬制成一条5倍于材?料厚度,30mm-40mm宽的螺旋凸条,大大加强了仓体的承载能力,使粉料仓的整体强度、稳定性、抗震性优于其他仓。另外,仓体材料科根据存储物料对抗?腐蚀及磨削强度的要求,选用最佳板材配比,使得它的正常使用寿命达15-20年。远远超过传统筒仓的使用寿命。
  1.2气密性能好、用途广。螺旋卷曲成型粉料仓由于采用卷仓专用设备弯折、咬口,在工艺上能确保仓体任何部位的质量。
  1.3建造工期短、造价低、占地面积小、易管理。螺旋咬口粉料仓与传统制作的粉料仓不同,高度、直径可在较大的范围内任意选择。两仓间距离最小至500毫米,可充分利用空间,减小占地面积。螺旋咬口粉料仓自动化程度高,再配以测温、料位等设备,用户管理起来非常方便,其制作的粉料仓连续螺旋咬边强度五倍于母材厚度,大大加强了粉料仓的抗载能力。
  1.4 整体筒仓成型直接在底部锥斗制作的结构架上,采用成型机、弯折机、开卷机直接成型上升,无须大型吊装设备,使用劳动力较少,提高了工效。缩短了筒仓制作的循环周期。
2.适用范围
  本工法适用于施工储存粉料状物质,平面形状为圆形且中心装、卸粉料的钢板筒仓。
3.工艺原理
  螺旋式粉料仓的建造方法独特:制作施工时将495mm宽的卷板由开卷机送入成型机轧制成所需的几何型状,再通过弯折机弯折、咬口,围绕着筒仓外侧形成一条30mm-40mm宽,连续环绕的螺旋凸条,在结构上起到加强筒仓强度的作用。同时对筒仓的稳定性和延长寿命起到积极的作用。螺旋粉料仓的仓体直径在3.5---20m以内选择,高度可在30m以下选用。对于不同的两种材料,粉料仓建造设备也能实现双层弯折施工。
  
  
  
               
  
4.施工工艺流程
  4.1施工工艺流程
  施工准备立柱、环梁、锥斗制作 立柱、环梁吊装就位  锥斗吊装就位筒仓制作筒仓就位筒仓连廊、安全阀、手动阀门安装
  4.2  筒仓加工制作流程
  筒仓制作为本工法成功的关键及要点,直接影响该施工过程的质量、工期目标。其工艺制作流程图如下:
  
                

5.质量控制
      5.1工程质量控制标准
施工总体质量执行国家现行的施工规范、规程、验收标准、法律法规。
《粉料仓设计规范》GB50322-2001             《粉料仓设计规范》GB50017-2003
《建筑结构荷载规范》GB5009-2001            《钢结构工程施工验收规范》GB2025-95
《冷弯薄壁型钢钢结构技术规范》GB50018-2002  《钢结构工程质量验收评定标准》GB50205-2001
《建筑钢结构焊接规范》JGJ181-2002          《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
《建筑施工安全检查标准》JGJ89-99          《德国螺旋卷曲成型专利资料DIN standards 1055》
6.安全措施
  6.1参加高空作业的施工人员。作业时必须配戴安全帽、系安全带或安全绳,穿放滑劳保鞋。
  6.2起重设备的操作人员必须持证上岗,定期检查各种限位开关、起重钢丝绳、卡环等部件,如有损坏及时更换。
  6.3起重作业要有专人指挥,起重机扒杆要规定转动范围、转动路线,禁止超负荷起吊。
  6.4遇到大风、暴雨及雷电天气必须停止施工作业,同时,要切断电源,保护好各种设备。
  6.5施工现场机械和动力机具设一漏电保护装置,并按规定接零接地,设单一开关。
  6.6为了做好安全用电,有关人员必须掌握电气安装规程,所有机电设备必须做好接零保护,各种电气设备和线路必须定期检查,检查时应停电作业,如必须带电作业时必须安排两个人,由一名有经验的人负责监护,另一个人进行操作,并配备足够的消防器材。
  6.7特殊作业工种要持证上岗。
  6.8氧气瓶、乙炔瓶工作间距符合安全生产的许可距离。
  6.9 对施工危险源辨识及安全控制
7.效益分析
  7.1与传统制作的筒仓相比,采用了螺旋卷曲成型整体制作筒仓的施工手段,工效提高了2~3倍。作业工期可以缩短50%,工期提前。
  7.2螺旋卷曲成型一次成形,没有连接螺栓,节省了大量劳动力和材料,与传统制作方法相比,可以节省50%的劳动力。
  7.3螺旋卷曲成型流线畅通,工艺简单,施工质量好。
  7.4版块制作边角料损耗降低50%,节省了大量的材料消耗,社会效益显著。
  7.5传统钢结构制作的罐体所采用的钢板相对比较厚(4~12mm),以10 m 直径、1500 t 罐为例,用钢量在80 t 左右,总造价大约80 万元。新的工艺用4 mm 厚的钢板螺旋卷曲成型,每隔300 mm 有一道25 mm 厚20 mm宽的肋筋,这样用钢量在50 t 左右,总造价也只有50 万元。
8.应用实例
  某水电站成功的运用了螺旋卷曲成型的施工工法,混凝土生产系统设计的螺旋卷曲成型为10m×22m(直径×高)的粉料储存筒仓藏木螺旋卷曲成型钢板仓一共制作8台套,均为整体转板成形。施工过程中,没有出现施工质量问题 和施工安全问题。安全、高效、优质完成了拱坝的施工。比合同工期提前了80天,取得了很好经济效益和社会效益。该工程于2009年6月15日开工,于2009年9月30日全部完工。螺旋卷曲成型制作的筒仓施工质量达到设计要求,受到业主、设计、监理的好评。单元工程合格率100%,其中优良率达到91.3%。分部工程施工质量通过验收并评为优良。通过实际使用,排气、压力、安全性能、密封性能均满足设计要求。
参考文献:
[1] 张荣善. 散料输送与贮存[M] .北京: 化学工业出版社,1996,240.
[2] 陈家庆. 环保设备原理和设计[M]. 北京:中国石化出版社,2005,451.
[3] GB50057- 94 建筑物防雷设计规范[S].
[4]浅谈螺旋式钢板仓的施工工艺,2009年 高宝军[S].
[5]谈建筑施工安全生产管理,2007年 钟日明.

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