论文部分内容阅读
摘 要：文章首先简述了沉降槽的一般结构，以某氧化铝企业d20 m×14 m高效沉降槽的安装过程为分析对象，说明了在沉降槽的安装过程中常见的问题，并对具体安装过程进行了概述。
关键词：高效沉降槽；构造；运行；施工方法
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）02-0142-02
1 高效沉降槽的构成及其应用
高效沉降槽的基本结构如图1所示，各部位功能如下：上层支架、壁板以及下部椎体构成槽体的基本框架；进料系统、喂料井配合完成物料的输入；中心驱动装置趋势沉降槽运转，然后拉杆、支撑杆配合搅拌轴完成氧化铝无聊的固液分离；上层主要是清夜，从左侧滤器流出，下层主要是固态泥浆物，从底部圆通流出。其在我国氧化铝工厂的首次投入使用是在2002年，自此显示出了其独特的有点，如：设备简单但效果好、固液分离率高、氧化物质损失少、分离速度较快、有强劲的驱动装置、抗扭曲力强等。
例如某企业新建d20 m×14 m氧化铝沉降槽的过程，其结构如图2所示：主要包括顶盖、上部支架、圆柱筒、锥形筒、支撑立柱、内部搅拌等，重量达340多t，具体为搅拌系统约24 t，圆筒、锥形筒重约260 t，支撑顶盖的架子24 t左右，顶盖则大概有30 t。有内外两圈各18根立柱作为支撑结构（见图3），之间有四个物料通道，其它支撑部分要进行加固（见图4）。
锥形部分（见图5）主要由18根斜柱散列而成，横梁一部集中焊接到底板，底板与下面的结构相连，重量约为170 t。壁板为直筒结构，自下而上的厚度分别为20 mm、12 mm、10 mm、8 mm，高度则依次为3 m、3 m、3 m、6.39 m，总重为90.15 t。
2 施工方法的选择
2.1 常用施工方法
沉降槽的安装有两大类方法，即正装和反装。
2.1.1 正装法
正装具体又可细分为分片法、分段法。
分片法是先安装好底板，然后再将处理好的板料进行固定组装，安装完一圈后，再自下而上地进行壁板的整合加固，待安装完所有的壁板后将顶盖封好，然后将壁板沿和底板紧密焊接。
分段法是按照规定方法将壁板和顶盖整合成一圈，再把一圈圈的壁板整合成一片，在筒管太窄时甚至可以将壁板和底板整合到一起，然后自下而上地一段一段地进行安装，直至安装完整个顶盖和壁板；槽内脚手架可以结合筒内支柱进行安装，外脚手架可代之以吊挂式平台，对于成组的多台槽体施工，可采用行走式龙门吊进行组装、操作。
2.1.2 倒装法
倒装法具体又分为五种，即中心柱倒装法、立柱倒装法、水浮倒装法、气顶倒装法等。
中心柱倒装法通过特定方式提升沉降槽体的中心柱，以底板、顶盖、壁板的顺序进行施工，在顶盖有一个加强圈，其吊装点位置就在这里。
立柱式倒装法是先焊接底板，然后整合顶盖和第一圈壁板，接着围绕着第一圈壁板在地板上安置若干立柱，之后在立柱上安装锁链，用于壁板的提升安装工作，需要安装多少锁链的计算方法是：先用所需提升的最大重量与安全系数相乘，然后除以每根锁链的最大提取重量而得到。立柱式倒装法的吊装点普遍设置在最下层壁板的下面，如果需要改变壁筒宽度，可在吊装点上安装一个加胀圈。
水浮式倒装法主要用于安装带漂浮附属物的油罐，具体步骤是先安装好底板和最下面一层壁板，然后利用浮船固定好油罐附属的漂浮物，最后连接顶盖和最上面的壁板，之后注水、提升，再安装另一层壁板，一直到完成全部壁板的安装。
气顶倒装法是首先完成顶盖和最上一层壁板的安装，之后准备好要安装的第二圈壁板，要对罐内所有的开口及缝隙等进行严密封闭，之后向罐内鼓入适量、适度压力的风，利用罐体内外的压力差提升第二圈壁板，重复这个步骤，直到安装完所有壁板。
2.2 安装方案的选择
在这里，氧化铝沉降槽为单台施工，同时施工场所较为狭窄，而设备高度打27 m左右，直径也达20 m，前面提到的正装法难以正常安装；此外，其下部锥形筒体的高度也达到了6 m以上，单纯使用倒装法也难以完成沉降槽的安装；又因其锥形结构没有特别的加强装置，而且其头部还要与立柱焊接，如果使用整段安装的方法，可能因重压而导致槽体崩溃。
基于以上的分析，我们提出了一种新的方案，即下面立柱、锥形结构正装、上层结构（顶盖、壁板、支架等）倒装的方法。而属倒装法的中心立柱法以及水浮倒装法都要求罐体有悬浮的附属物，而此沉降槽不符合条件。筛选至现在，该槽的安装只能在立柱倒装和气顶倒装中二选一了。在所要用到的锁链数目计算上，我们看到改沉降槽的最大提升重量为185 t左右，根据立柱倒装法的计算方法来看，估计每根锁链的提升重为20 t，那么理论上就至少需配备9根锁链进行提升施工。而在实际施工过程中，出于安全方面的考虑，我们所要求的安全系数至少为2，由此实际工作中需配备的锁链数则为18根。从以上的分析得出的方案是：先安装下面的锥形结构，然后用18根20 t级的锁链用于提升操作，完成上部结构的安装。
3 沉降槽的安装
3.1 下部结构的安装
沉降槽的下部结构主要为沿中心各连接一根横梁的内外两圈立柱，由于内外都是18根立柱，因此也需搭建18根横梁。底板的铺设就在横梁上完成，厚度约为16毫米，横梁的上面与第一圈壁板连在一起，下面则与出料口连接。下部支柱是支撑核心，施工时要先安装，然后铺设底板，再安装周围的支柱。
3.2 上部结构安装
在下部的相关结构安装完成后，然后在底板上安装施工平台的内支撑和外支撑，其中外支撑的位置在支撑支柱的正下方，以更好地将支柱所承受的重量传递到横梁，然后开始搭建操作平台。在搭建完起吊立柱和施工平台后，在平台上实施第一圈壁板以及进料筒相关设备的组队焊接工作，为了下一步的壁板与顶盖焊接顺利，需要在壁板上安一个角钢圈，然后组队焊接完顶部的桁架，之后逐渐提升，安装第一圈壁板，重复这样的方法，直到安装工作的顺利完成。
3.3 沉降槽安装中需要注意的问题
①起吊立柱要沿锥心均匀分布，保证在起吊壁板时受力均匀。在使用前要对立柱进行加固处理，方法为将相邻及相对的两根立柱用锁链系紧，而且要将立柱与横梁一段焊牢，锁链要紧紧地连在固定吊环上。
②在安装第一圈壁板的时候，其高度可能低于立柱，为了后续工作的连续，可将顶盖的一部分留到下一圈壁板安装完后再焊接上去。
③各条锁链的操作应具有相同的规范章程，在实际操作每条锁链的提升高度应是一样的。在实际操作中，每条锁链是由两个人来共同协助控制的。
④在提升壁板工作开始之前，要准确估量壁板的位置，测出水平高度及自身高度，以保证在提升壁板时控制好其水平度。
⑤在安装的时候要保证壁板上、下两道接口的一致，以防止上下壁板焊接时出现过大错位，影响施工质量。具体可遵循以下方法：在开始安装壁板前，每道壁缝应保证一定的可变动性，完成焊接后，测量筒体下方的周长，并以此作为确定下一圈壁板周长的依据，在进行第一道壁板的提升时，将第二道筒体留一条活缝，剩下部位焊接完整，然后提升第一圈壁板，整合第二圈壁板，完成组队。重复以上步骤，直到所有壁板安装完毕。
⑥在提升壁板之前，要做好壁板的检查维护工作，例如检查壁缝是否合理，底层是否涂料等，以免在提升过程再进行补救，影响效率。
参考文献：
[1] 樊相如，李立，屈弢.高效沉降槽开发利用的初步评价[J].沉降槽研究，2011，（6）.
[2] 王鸿雁，门新强.拜耳法赤泥沉降槽的技术改造[J].沉降槽应用，2010，（3）.
[3] 王勇.深锥高效沉降槽可以推广使用[J].沉降槽前沿，2012，（3）.
关键词：高效沉降槽；构造；运行；施工方法
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）02-0142-02
1 高效沉降槽的构成及其应用
高效沉降槽的基本结构如图1所示，各部位功能如下：上层支架、壁板以及下部椎体构成槽体的基本框架；进料系统、喂料井配合完成物料的输入；中心驱动装置趋势沉降槽运转，然后拉杆、支撑杆配合搅拌轴完成氧化铝无聊的固液分离；上层主要是清夜，从左侧滤器流出，下层主要是固态泥浆物，从底部圆通流出。其在我国氧化铝工厂的首次投入使用是在2002年，自此显示出了其独特的有点，如：设备简单但效果好、固液分离率高、氧化物质损失少、分离速度较快、有强劲的驱动装置、抗扭曲力强等。
例如某企业新建d20 m×14 m氧化铝沉降槽的过程，其结构如图2所示：主要包括顶盖、上部支架、圆柱筒、锥形筒、支撑立柱、内部搅拌等，重量达340多t，具体为搅拌系统约24 t，圆筒、锥形筒重约260 t，支撑顶盖的架子24 t左右，顶盖则大概有30 t。有内外两圈各18根立柱作为支撑结构（见图3），之间有四个物料通道，其它支撑部分要进行加固（见图4）。
锥形部分（见图5）主要由18根斜柱散列而成，横梁一部集中焊接到底板，底板与下面的结构相连，重量约为170 t。壁板为直筒结构，自下而上的厚度分别为20 mm、12 mm、10 mm、8 mm，高度则依次为3 m、3 m、3 m、6.39 m，总重为90.15 t。
2 施工方法的选择
2.1 常用施工方法
沉降槽的安装有两大类方法，即正装和反装。
2.1.1 正装法
正装具体又可细分为分片法、分段法。
分片法是先安装好底板，然后再将处理好的板料进行固定组装，安装完一圈后，再自下而上地进行壁板的整合加固，待安装完所有的壁板后将顶盖封好，然后将壁板沿和底板紧密焊接。
分段法是按照规定方法将壁板和顶盖整合成一圈，再把一圈圈的壁板整合成一片，在筒管太窄时甚至可以将壁板和底板整合到一起，然后自下而上地一段一段地进行安装，直至安装完整个顶盖和壁板；槽内脚手架可以结合筒内支柱进行安装，外脚手架可代之以吊挂式平台，对于成组的多台槽体施工，可采用行走式龙门吊进行组装、操作。
2.1.2 倒装法
倒装法具体又分为五种，即中心柱倒装法、立柱倒装法、水浮倒装法、气顶倒装法等。
中心柱倒装法通过特定方式提升沉降槽体的中心柱，以底板、顶盖、壁板的顺序进行施工，在顶盖有一个加强圈，其吊装点位置就在这里。
立柱式倒装法是先焊接底板，然后整合顶盖和第一圈壁板，接着围绕着第一圈壁板在地板上安置若干立柱，之后在立柱上安装锁链，用于壁板的提升安装工作，需要安装多少锁链的计算方法是：先用所需提升的最大重量与安全系数相乘，然后除以每根锁链的最大提取重量而得到。立柱式倒装法的吊装点普遍设置在最下层壁板的下面，如果需要改变壁筒宽度，可在吊装点上安装一个加胀圈。
水浮式倒装法主要用于安装带漂浮附属物的油罐，具体步骤是先安装好底板和最下面一层壁板，然后利用浮船固定好油罐附属的漂浮物，最后连接顶盖和最上面的壁板，之后注水、提升，再安装另一层壁板，一直到完成全部壁板的安装。
气顶倒装法是首先完成顶盖和最上一层壁板的安装，之后准备好要安装的第二圈壁板，要对罐内所有的开口及缝隙等进行严密封闭，之后向罐内鼓入适量、适度压力的风，利用罐体内外的压力差提升第二圈壁板，重复这个步骤，直到安装完所有壁板。
2.2 安装方案的选择
在这里，氧化铝沉降槽为单台施工，同时施工场所较为狭窄，而设备高度打27 m左右，直径也达20 m，前面提到的正装法难以正常安装；此外，其下部锥形筒体的高度也达到了6 m以上，单纯使用倒装法也难以完成沉降槽的安装；又因其锥形结构没有特别的加强装置，而且其头部还要与立柱焊接，如果使用整段安装的方法，可能因重压而导致槽体崩溃。
基于以上的分析，我们提出了一种新的方案，即下面立柱、锥形结构正装、上层结构（顶盖、壁板、支架等）倒装的方法。而属倒装法的中心立柱法以及水浮倒装法都要求罐体有悬浮的附属物，而此沉降槽不符合条件。筛选至现在，该槽的安装只能在立柱倒装和气顶倒装中二选一了。在所要用到的锁链数目计算上，我们看到改沉降槽的最大提升重量为185 t左右，根据立柱倒装法的计算方法来看，估计每根锁链的提升重为20 t，那么理论上就至少需配备9根锁链进行提升施工。而在实际施工过程中，出于安全方面的考虑，我们所要求的安全系数至少为2，由此实际工作中需配备的锁链数则为18根。从以上的分析得出的方案是：先安装下面的锥形结构，然后用18根20 t级的锁链用于提升操作，完成上部结构的安装。
3 沉降槽的安装
3.1 下部结构的安装
沉降槽的下部结构主要为沿中心各连接一根横梁的内外两圈立柱，由于内外都是18根立柱，因此也需搭建18根横梁。底板的铺设就在横梁上完成，厚度约为16毫米，横梁的上面与第一圈壁板连在一起，下面则与出料口连接。下部支柱是支撑核心，施工时要先安装，然后铺设底板，再安装周围的支柱。
3.2 上部结构安装
在下部的相关结构安装完成后，然后在底板上安装施工平台的内支撑和外支撑，其中外支撑的位置在支撑支柱的正下方，以更好地将支柱所承受的重量传递到横梁，然后开始搭建操作平台。在搭建完起吊立柱和施工平台后，在平台上实施第一圈壁板以及进料筒相关设备的组队焊接工作，为了下一步的壁板与顶盖焊接顺利，需要在壁板上安一个角钢圈，然后组队焊接完顶部的桁架，之后逐渐提升，安装第一圈壁板，重复这样的方法，直到安装工作的顺利完成。
3.3 沉降槽安装中需要注意的问题
①起吊立柱要沿锥心均匀分布，保证在起吊壁板时受力均匀。在使用前要对立柱进行加固处理，方法为将相邻及相对的两根立柱用锁链系紧，而且要将立柱与横梁一段焊牢，锁链要紧紧地连在固定吊环上。
②在安装第一圈壁板的时候，其高度可能低于立柱，为了后续工作的连续，可将顶盖的一部分留到下一圈壁板安装完后再焊接上去。
③各条锁链的操作应具有相同的规范章程，在实际操作每条锁链的提升高度应是一样的。在实际操作中，每条锁链是由两个人来共同协助控制的。
④在提升壁板工作开始之前，要准确估量壁板的位置，测出水平高度及自身高度，以保证在提升壁板时控制好其水平度。
⑤在安装的时候要保证壁板上、下两道接口的一致，以防止上下壁板焊接时出现过大错位，影响施工质量。具体可遵循以下方法：在开始安装壁板前，每道壁缝应保证一定的可变动性，完成焊接后，测量筒体下方的周长，并以此作为确定下一圈壁板周长的依据，在进行第一道壁板的提升时，将第二道筒体留一条活缝，剩下部位焊接完整，然后提升第一圈壁板，整合第二圈壁板，完成组队。重复以上步骤，直到所有壁板安装完毕。
⑥在提升壁板之前，要做好壁板的检查维护工作，例如检查壁缝是否合理，底层是否涂料等，以免在提升过程再进行补救，影响效率。
参考文献：
[1] 樊相如，李立，屈弢.高效沉降槽开发利用的初步评价[J].沉降槽研究，2011，（6）.
[2] 王鸿雁，门新强.拜耳法赤泥沉降槽的技术改造[J].沉降槽应用，2010，（3）.
[3] 王勇.深锥高效沉降槽可以推广使用[J].沉降槽前沿，2012，（3）.