浅谈10000立原油储罐外防腐保温用脚手架的搭设

随着国家石化行业的高速发展, 储罐在石化工程建设中也日渐增多, 而储罐的防腐作为储罐安装中的最后一个重要环节, 防腐质量直接影响到油罐的使用寿命和运营维修等费用, 对于实现储罐功能也有着至关重要的作用。该环节从施工角度来讲也存在着安全防护要求高, 辅助搭设工程量大, 施工环境要求较高的特点, 所以施工时如何提高工作效率, 减少施工污染, 提高工程施工质量, 对于储罐工程建设具有重要意义。

一、工程概况

本工程主要包括进站加热、大罐沉降、原油增压、加热、电脱水、合格原油换热降温及外输等;辅助生产装置主要包括原油事故罐、加药装置、排污系统、污水处理系统等;本文选择10000立原油事故罐的外防腐保温用脚手架为例, 论述了该脚手架的搭设过程及简要设计计算。

二、施工过程

1. 材料选用

脚手架管应选用外径48~51mm、壁厚3~3.5mm钢管, 铸铁扣件。脚手架搭设之前, 安全部门须参加对所用钢管、扣件、底座、钢 (木) 脚手板等材料进行的场外检验, 确认合格后方可运至施工现场使用。避免出现钢管严重腐蚀、弯曲、压扁和裂缝、扣件、连接件和底座有脆裂、气孔、变形和滑丝等铸造缺陷、钢脚手板有严重腐蚀、油污、裂纹和较大变形等现象。

2. 脚手架搭设

在外脚手架搭设前, 对于地质疏松、潮湿、地下有坑洞、管沟或埋设物的地面, 应经过回填、夯实、加固平整后方可开始搭设;做好相关技术安全交底等准备工作, 明确作业内容和安全要求, 确认工作环境、防护用品和搭设工具的安全可靠。脚手架位置, 离电线应有一定的安全距离, 当安全距离不足时, 必须采取可靠的安全防护措施。脚手架搭设过程中安全员必须在现场监护, 作业人员要求严格执行操作规程, 同时应划定警戒区域并设置警示标识, 禁止非作业人员入内或通行;在搭设脚手架过程中, 如脚手板、杆未绑扎或卡扣未上紧, 不得中途停止作业进行下一步工作, 需彻底完善后再进入下一步工作。脚手架的搭设必须在经过平整夯实的地基上铺设钢 (木) 跳板作为垫脚板, 立杆垂直、横杆水平、扣件开口向上、把紧螺丝。

3. 脚手架搭设的技术要求

剪刀撑应从脚手架底部连接每根立杆延至脚手架顶层;脚手架应在一定位置按均衡比例横向连接到坚固的结构上或设置斜撑杆;脚手架工作平台四周应安装双层护栏;所有脚手架平台应安装不低于100mm的踢脚板;工作平台及走道的有效宽度不得小于400mm, 脚手架两端、转角处以及每隔6~7根立杆设剪刀撑或支杆剪刀撑, 与地面的角度应不大于60度, 支杆底端应采取防滑措施并应有可靠支承。

脚手架的基点和依附构件 (物体) 必须有牢固可靠的连接, 从地面搭设时, 地基应平整、坚实并设置垫板。脚手架搭设立杆应垂直, 横杆应水平;脚手架不得从下而上逐渐扩大, 形成倒塔式结构。从地面或操作基础面至脚手架作业面, 必须有上下梯子或通道;其宽度不得小于600mm, 上下通道所有梯子步距不大于400mm, 并设有合格的栏腰杆或扶手;脚手架的作业面跳板应满铺, 绑扎应牢固, 绑扎接头应设在脚手板下方, 探头板的长度不得大于300mm。作业面面积应满足作业要求, 作业面四周应设防护栏杆, 防护栏杆应设上、下两道横杆, 上杆离作业面高度为1.0m~1.2m, 下杆离作业面高度为0.7m;当作业面周围无合适的安全带挂设位置时, 还应专设挂安全带的安全绳;脚手架的立杆搭设距设备外壁的距离一般为0.1m~0.3m (具体尺寸根据储罐外壁保温尺寸和油漆需要而定;为防止立杆打滑, 保证脚手架整体稳定性, 底部均设扫地加固杆。

作业人员应从斜道或专用梯子到作业层, 不得沿脚手架攀登;风力超过6级应停止在脚手架上作业;严禁在脚手架下或邻近处进行挖土作业, 如确实需要, 必须提前向项目组提出申请, 并采取加固措施, 经安全管理部门同意后方可进行土方作业;安装作业过程中须改动脚手架, 亦必须经全管理部门, 并通知架子工执行改动任务, 任何人不得私自搭、拆、改脚手架。改动后的脚手架需要通过安全检查验收合格, 并挂上合格标示牌后方可使用。

4. 脚手架搭设的安全要求

脚手架必须由有资质的架子工搭设、拆除、修改, 且资质证书经过相关部门的审查;脚手架搭设高度达1.8米的作业都必须使用六点双挂安全带;脚手架搭、拆作业下方应加设警戒带警示, 防止无关人员进入危险区域, 脚手架、梁、斜撑严禁上下攀爬;4超过1.8米的脚手架必须经检查验收合格挂牌后方可使用;在架设或拆卸过程中, 严禁上下抛物件, 需用麻绳或工具包吊物。脚手架立杆不准支在格栅上, 除非载荷有钢结构来支撑或使载荷平均分布, 并不超过格栅的设计承载能力。脚手架每周由安监站组织安全人员进行检查。未使用过的脚手架或不再需要的脚手架, 在现场闲置时间不得超过2周。

三、设计计算

根据本双排脚手架的具体情况, 参照建筑施工扣件式脚手架安全技术规范 (JGJ130-2011) 的要求, 限于篇幅, 本处选取以下三方面的简要计算过程:

1. 大横杆的强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max==0.223 k N.m;

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.263 k N.m;

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:

大横杆的抗弯强度:σ=51.772 N/mm2小于[f]=205.0N/mm2。

满足要求!

2. 扣件抗滑力的计算

按照规范表中, 直角、旋转单扣件承载力取值为8.00k N, 按照扣件抗滑承载力系数0.80, 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40k N。纵向或横向水平杆与立杆连接时, 扣件的抗滑承载力按照下式计算:

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值, 取6.40 k N;

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;横杆的自重标准值:P1=0.038 k N;

脚手板的荷载标准值:P2=0.210 k N;

活荷载标准值:Q=1.800 k N;

荷载的计算值:R=2.818 k N;

R<6.40 k N, 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

3. 立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

地基承载力设计值:

其中, 地基承载力标准值:fgk=500.000 k N/m2;

脚手架地基承载力调整系数:kc=1.000;

立杆基础底面的平均压力, p=N/A=174.200 k N/m2;

其中, 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=15.678 k N;

基础底面面积 (m2) :A=0.090 m2。

p=174.200≤fg=500.000 k N/m2。地基承载力的计算满足要求!

结语

脚手架施工过程严抓技术和安全管理, 确保搭设好的脚手架合格安全, 并借助于力学理论计算与校核, 对脚手架可靠性做进一步核算, 为储罐防腐保温的安全管理奠定坚实的基础。

摘要：本文以某原油终端项目中10000立原油事故罐外防腐保温用脚手架为例, 从安全管理的角度出发, 浅谈双排脚手架搭设过程及安全要求, 并对该脚手架进行简要的力学分析与核算。

关键词：脚手架,安全管理,设计计算

参考文献

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