УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНТАЖА РУЛОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ СО СТУПЕНЧАТЫМИ МОНТАЖНЫМИ СТЫКАМИ СТЕНКИ
DEVICE FOR MOUNTING ROLL TANKS WITH STEPPED ASSEMBLY JOINTS OF WALL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к строительству резервуаров, а более конкретно к устройствам для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки, выполненным в виде рамы-кондуктора с двумя вертикальными стойками и горизонтальными балками, и может быть использовано при строительстве рулонированных резервуаров вертикальных стальных (РВС) со ступенчатыми монтажными стыками стенки.
Уровень техники
Известно устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки, выполненное в виде рамы-кондуктора (патент Эстонии N 00079, опубл. в 1996 г.). Рама выполнена в виде стойки из труб с опорными столиками, на которые закрепляют шаблоны по каждому поясу.
Недостатком такого устройства монтажа является большая масса технологической оснастки, большая трудоемкость ее сборки и недостаточная точность оболочки стенки после демонтажа оснастки.
Известно также устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки, выполненное в виде рамы-кондуктора с двумя вертикальными стойками и горизонтальными балками (см. патент на изобретение РФ N 2121555, опубл. в 1997 г).
Данное устройство является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату и выбрано за прототип предлагаемого изобретения.
Недостатком такого устройства монтажа является низкое качество монтажа рулонных резервуаров с его применением, а также сложность монтажа рулонных резервуаров. Это происходит из-за того, что раму-кондуктор монтируют снаружи резервуара со ступенчатыми монтажными стыками стенки. Поэтому возникает необходимость предварительного придания вертикальным стойкам заданной кривизны, что сложно осуществить в условиях строительной площадки. Приварку к стенке резервуара вертикальных и горизонтальных ребер осуществляют по мере натяжения стенки наружу на вертикальные стойки, последующего демонтажа, появления в зоне стыка от сварки ребер дополнительных «концентраторов напряжений», приводящих к деформации стенки. Другим недостатком такого устройства является большая масса технологической оснастки, большая трудоемкость ее изготовления, сборки и последующего демонтажа.
Раскрытие изобретения
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки, выполненное в виде рамы-кондуктора с двумя вертикальными стойками и горизонтальными балками, позволяющее, по меньшей мере, сгладить один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение качества монтажа рулонных резервуаров, а также упростить монтаж рулонных резервуаров.
Для достижения этой цели рама-кондуктор сконструирована для установки внутри рулонного резервуара. Рама-кондуктор дополнительно включает в себя фиксирующие анкеры, располагаемые перпендикулярно плоскости рамы-кондуктора и адаптированные для закрепления на вертикальной стенке рулонного резервуара. Рама-кондуктор дополнительно включает в себя средство перемещения фиксирующих анкеров по всей площади перекрываемой зоны как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости относительно вертикальных стоек, горизонтальных балок и стенки резервуара. Благодаря данной выгодной и универсальной характеристике появляется возможность повышения качества монтажа рулонных резервуаров, так как становится возможным точно подгонять в проектное положение зубчатый монтажный стык, образующих стенки резервуара, тем самым значительно упростив монтаж и сократив сроки строительства рулонных резервуаров. Действительно, изнутри выгибать наружу загибающиеся внутрь края листов стало проще.
Существует вариант изобретения, в котором каждая вертикальная стойка и каждая горизонтальная балка выполнены в виде пары металлических профилей п-образной формы, каждый их которых имеет средний плоский участок и два боковых плоских участка, и обращенных средними плоскими участками друг к другу. Каждая пара металлических профилей адаптирована к жестокому соединению друг с другом посредством располагаемых между ними фиксирующих анкеров. Размер металлических профилей горизонтальных балок меньше размера металлических профилей вертикальных стоек.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечить возможность перемещения и крепления фиксирующих анкеров, упрочнения общей конструкции.
Существует вариант изобретения, в котором фиксирующие анкеры выполнены в виде отрезков металлических профилей п-образной формы. Размер металлического профиля фиксирующего анкеры меньше размера металлического профиля горизонтальной балки.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность использования прочных вариантов исполнения деталей устройства.
Существует вариант изобретения, в котором средство перемещения фиксирующих анкеров выполнено в виде домкрата.
Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечения перемещения фиксирующих анкеров с помощью домкрата.
Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
- фиг. 1 схематично изображает внешний вид в изометрии рулонного резервуара со ступенчатыми монтажными стыками стенки с закреплением стенки в зоне этих стыков на раму-кондуктор с вертикальными стойками и горизонтальными ребрами согласно изобретению;
- фиг. 2 схематично изображает устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки, вид изнутри резервуара, согласно изобретению;
- фиг. 3 схематично изображает устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки, вид (разрез) сбоку резервуара согласно изобретению;- фиг. 4 схематично изображает устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки, вид (разрез) сверху резервуара, согласно изобретению.
- фигура 5 изображает этапы применения устройства согласно изобретению.
Согласно фиг. 1-4 устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки выполнено в виде рамы-кондуктора с двумя вертикальными стойками 1 и горизонтальными балками 2. Рама-кондуктор адаптирована для установки внутри рулонного резервуара 3. Рама-кондуктор дополнительно включает в себя фиксирующие анкеры 4, располагаемые перпендикулярно плоскости рамы-кондуктора и адаптированные для закрепления на вертикальной стенке рулонного резервуара 3. Рама-кондуктор дополнительно включает в себя средство 5 перемещения фиксирующих анкеров относительно вертикальных стоек 1 и горизонтальных балок 2.
Ступенчатый монтажный стык стенки резервуара обозначен позицией 6, днище резервуара - 7.
Средством вытяжки наружу монтажного стыка стенки относительно рамы-кондуктора и с последующей фиксацией анкеров служит домкрат 5.
На фиг. 3, в разрезе А, показано вытяжение стенки резервуара на величину f. Величину вытяжку стенки f определяют расчетом ожидаемых деформаций стенки от сварки монтажного стыка, которые зависят от соотношения погонной энергии сварки, длины стыка и жесткости стенки. Как правило, величину вытяжки стенки f выбирают в диапазоне 20-40 мм. При этом положение стенки в состоянии вытяжения обозначено как 8, а проектное как 9.
Каждая вертикальная стойка 1 и каждая горизонтальная балка 2 могут быть выполнены в виде пары металлических профилей п-образной формы, каждый их которых имеет средний плоский участок (для вертикальных стоек - это профили 11 и 12, средние плоские участки 111 и 121) и два боковых плоских участка (для профилей 11 и 12 вертикальных стоек это 112, 113 и 122, 123) и обращенных средними плоскими участками друг к другу (с.м фиг. 4 - разрез А-А). Каждая пара металлических профилей адаптирована к жестокому соединению друг с другом посредством располагаемых между ними фиксирующих анкеров 4. Размер металлических профилей горизонтальных балок (21 и 22) меньше размера металлических профилей вертикальных стоек (11 и 12).
Фиксирующие анкеры 4 могут быть выполнены в виде отрезков металлических профилей п-образной формы. Размер металлического профиля фиксирующего анкеры меньше размера металлического профиля горизонтальной балки.
Осуществление изобретения
Устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки устанавливают и используют следующим образом. (Приводится не ограничивающий применения изобретения пример монтажа рулонного резервуара с применением предлагаемого устройства согласно фиг. 5).
Этап А1. Рулон стенки резервуара 3 разворачивают в вертикальном положении, обеспечивая его проектное положение.
Этап А2. На зону монтажного стыка по его оси изнутри резервуара устанавливают монтажную раму-кондуктор, образованную вертикальными стойками 1 и горизонтальными балками 2 (см. фиг. 1, 2, 3, 4), закрепляя ее в зоне сопряжения стенки с днищем 7 и стенкой 3. Элементы конструкции рамы-кондуктора зависят от параметров стенки резервуара
Этап A3. Подгоняют по всей вертикали кромки рулонного полотнища внахлест и определяют фактическую величину технологического припуска.
Этап А4. Технологические припуски удаляют с образованием разделок кромок под сварку, и все пояса по вертикали собирают вразбежку в виде зубчатого стыка, закрепляя их рамой-кондуктором с помощью фиксирующих анкеров, сварочных прихваток.
Этап А5. Вытягивание стенки осуществляют домкратами 5 и фиксируют располагаемыми между стенкой 9 и рамой-кондуктором горизонтальными анкерыми 4 наружу с помощью сварки, фиксируя как по горизонтали, так и по вертикали. Для этого домкраты 5 крепят в распор между рамой-кондуктором и стенкой 3 резервуара. Домкратом производят вытяжку стенки, а фиксирующий анкер 4 служит фиксатором того положения, на которое домкрат 5 вытянул стенку 3. Величину вытяжки стенки f определяют расчетом ожидаемых деформаций стенки от сварки монтажного стыка, которые зависят от соотношения погонной энергии сварки, толщины листов стенки. Как правило, величину вытяжку стенки f выбирают в диапазоне 20-40 мм. Фиксирующие анкеры, одним концом прикрепленные на этапе А4 к стенке с помощью сварочных прихваток, перемещают, например, с помощью домкрата и затем, когда они занимают необходимое положение, жестко фиксируют с помощью сварки к раме-кондуктору.
Этап А6. Величину вытяжки стенки 3 контролируют с помощью отвеса, установленного изнутри резервуара по центру зубчатого шва. На чертежах не показан.
Этап А7. После закрепления на раме-кондукторе монтажного стыка и контроля вытяжки стенки производят сварку монтажного стыка 6 стенки. Сварку монтажного стыка стенки допускается вести в соответствии с разработанной и утвержденной технологической картой на сварку.
Этап А8. После сварки стыка раму-кондуктор демонтируют, и монтажный стык приобретает проектную форму.
Этап А9. Проводят диагностику стыка и мест приварки к стенке анкеров.
Промышленная применимость
Предлагаемое устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.
Описанное устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки реализуется на базе традиционных технологий, и возможность его осуществления не связана с какими-либо дополнительными техническими проблемами.
В соответствии с предложенным изобретением заявителем многократно проверено данное устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки. В качестве резервуаров для хранения нефти использовались резервуары объемом 1000-50000 куб. м.
Испытания показали, что такое устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки обеспечивает
- повышение качества монтажа рулонных резервуаров;
- значительное упрощение применение устройства для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки;
- сокращение сроков строительства;
- экономичность - один комплект рамы-кондуктора может быть применим многократно на монтаже других резервуаров.
Таким образом, за счет того, что рама-кондуктор сконструирована для установки внутри рулонного резервуара, она дополнительно включает в себя фиксирующие анкеры, располагаемые перпендикулярно плоскости рамы-кондуктора и стенке резервуара, адаптированные для закрепления на вертикальной стенке рулонного резервуара, и того, что в состав рамы-кондуктора дополнительно входит по меньшей мере один домкрат, посредством которого происходят вытяжка монтажной зоны и последующая фиксация анкерами относительно вертикальных стоек и горизонтальных балок, чем и достигается заявленный технический результат, а именно повышение качества, упрощение монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки и, как следствие, сокращение сроков строительства, многократная оборачиваемость изготовленного комплекта рамы-кондуктора.
Дополнительным полезным техническим результатом заявленного изобретения является то, что данное устройство обеспечивает
- повышенную геометрическую точность стенки резервуаров в зоне монтажных стыков,
- снижает трудоемкость и стоимость монтажно-сварочных работ,
- повышение качества монтажа рулонных резервуаров за счет повышения геометрической точности стенки в зоне монтажного стыка.
Таким образом, данное устройство для монтажа рулонных резервуаров со ступенчатыми монтажными стыками стенки рекомендуется к широкому внедрению в промышленность.