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DOKA模板在LNG儲罐工程中的應(yīng)用及安全風(fēng)險分析

文檔作者：馬鐵輪洪寧文檔來源：中石油江蘇液化天然氣有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月07日
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82 石油工程建設(shè) 2010年6月
馬鐵輪，洪 寧
(中石油江蘇液化天然氣有限公司，江蘇南通226400)
摘 要：DOKA模板在國內(nèi)外LNG儲罐施工中得到廣泛應(yīng)用，具有靈活輕便、操作k間&amp;amp;,-單、高精度、
高承載能力等特點。文章介紹了DOKA模板的構(gòu)造及操作工藝、操作中的安全性、模板系統(tǒng)的主要
安全設(shè)計及構(gòu)件、使用中的主要安全注意事項等，以指導(dǎo)在工程中正確應(yīng)用DOKA模板系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：LNG儲罐；DOKA模板系統(tǒng)；構(gòu)造；操作工藝；安全；施工
中圖分類號：TE972．1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1001—2206 (2010)03—0082—05
0 引言
DOKA模板是可應(yīng)用于各種工程的各類形狀的
混凝土立模澆筑的新型模板。DOKA模板由于靈活
輕便、操作簡單、高精度、高承載能力等特點，在
LNG儲罐混凝土外罐施工中得到廣泛應(yīng)用。充分
了解DOKA模板的構(gòu)造和性能特點．全面掌握操
作工藝并充分認(rèn)識系統(tǒng)的安全性．對于正確使用
DOKA模板．有效地發(fā)揮其優(yōu)勢．避免安全隱患有
著重要的意義
本文僅以16萬m3 LNG全容式儲罐為例簡要
介紹DOKA模板的組成、構(gòu)造特點及操作工藝，
并作相應(yīng)的系統(tǒng)安全分析
1 DOKA模板的構(gòu)造及操作工藝
1．1 DOKA模板的基本構(gòu)造
在16萬I113 LNG全容式儲罐的混凝土外罐罐
壁施工中普遍使用的模板體系為DOKA 150F爬升
模板系統(tǒng)．該系統(tǒng)由墻體模板系統(tǒng)Top50、支撐系
統(tǒng)、操作平臺和錨固系統(tǒng)四大部分組成，見圖1。
1．1．1 模板Top50系統(tǒng)
模板Top50系統(tǒng)由模板面板(膠合板)、H20
木工字梁、W10鋼圍檁及+15．0對拉螺桿系統(tǒng)組成
(見圖2)。
(1)H20木工字梁。其截面高200 mm，上下
翼寬80 mm．翼高40 mm，腹板厚40 mm。具有較
高的承載力，剪力O=11 kN；彎矩M=5 kN·m。
(2)主龍骨(W10鋼圍檁)翼板面布置有成
墻體內(nèi)側(cè)模板 墻體外側(cè)模板
墻體厚度
圖1 DOKA模板典型截面
￥ 羊 羊 羊 ￥ ￥
★ ★ ★ ★=》★ ★ ★
第36卷第3期 馬鐵輪等：DOKA模板在LNG儲罐工程中的應(yīng)用及安全風(fēng)險分析 83
圖2 模板Top50系列
型的橢圓形長孔．可任意調(diào)節(jié)木T字梁之間的問
距。其性能參數(shù)見表1。
表1 主龍骨性能
鋼嗣檁 質(zhì)量／(k 截面積 截面模量 慣性矩
m) ／
cm ／cm ／cm
W 10 Top50 22．O 27．0 82．4 412
(3)對拉螺桿系統(tǒng)由對拉桿、拉接盤及對拉桿
螺帽三部分組成。對拉桿螺紋為矩形螺紋．操作方
便。對拉桿性能參數(shù)見表2。
表2 對拉桿性能
1．1．2 支撐系統(tǒng)
支撐系統(tǒng)主要南爬升掛架150F、豎向鋼圍檁、
剪刀支撐、爬升錐及抗風(fēng)拉桿等機(jī)構(gòu)組成(見圖
3)。其中：
(1)豎向鋼圍檁是模板面板系統(tǒng)的主要受力構(gòu)
件．用于模板的移動、吊裝及固定。
(2)爬升掛架150F與爬升錐、抗風(fēng)拉桿構(gòu)成
DOKA模板系統(tǒng)的主受力結(jié)構(gòu)．承受主要的施T荷
載、風(fēng)載及模板提升力。
(3)剪刀支撐可通過Top模板面板的前進(jìn)與后
退．實現(xiàn)模板的組裝與拆卸
圖3 支撐系統(tǒng)
1．1．3 平臺系統(tǒng)
(1)上層平臺由鋼制托架和木板組成，鋼托架
通過螺栓固定于模板的木工字梁上 上層平臺又稱
澆注平臺
(2)中層平臺．由承重托架通過爬升錐同定在
混凝土罐壁上．是模板系統(tǒng)的主平臺
(3)下層平臺， 由鋼制平臺掛架和木板組成．
并與中層平臺相連．側(cè)面可用木板及安全網(wǎng)圍護(hù)．
又稱作修補平臺
1．1．4 錨固系統(tǒng)
錨固系統(tǒng)包括爬升錐(長l5．0 cm)、定位錐
(長15．0 cm)、錨固板、塑料套筒。爬升錐距離外
罐罐壁混凝土上表面400 CNIo
1．2 DOKA模板的基本操作工藝
1．2．1 模板的組裝
DOKA模板的組裝有j個階段 第一階段組
裝澆注結(jié)構(gòu)，即完成模板面板及支撐件的組裝．形
成混凝土澆注模板結(jié)構(gòu)(見圖4)，用于第一層墻
體的施工：第二階段組裝模板提升結(jié)構(gòu)．即在第一
階段的基礎(chǔ)上完成爬升架150F的組裝．實現(xiàn)模板
的提模爬升功能(見圖5)，用于第二層墻體的施
工；第三階段在前二步的基礎(chǔ)上增加第i層懸掛平
臺。形成完整的模板系統(tǒng)(見圖1)，用于第三層
及以上標(biāo)準(zhǔn)層的施工
山 ．山
圖4 第一階段組裝
圖5 第二階段組裝
84 石油工程建設(shè) 2010年6月
1．2．2 DOKA模板標(biāo)準(zhǔn)層基本操作工藝
(1)取出豎向鋼圍檁下端的鋼楔板，旋轉(zhuǎn)剪刀
支撐桿，向后移動拆除模板．再次卡緊豎向鋼圍檁
下端的鋼楔板
(2)在預(yù)埋的定位錐體處安裝爬升錐
(3)拆除防風(fēng)拉桿．并卸下與150F爬升托架
相連接的爬升錐
(4)利用塔吊及豎向鋼圍檁上的提升吊環(huán)提升
模板單元．將150F爬升托架懸掛于上一層的爬升
錐上．并安裝抗風(fēng)拉桿
(5)清理模板面板．涂刷脫模劑．預(yù)埋下次使
用的定位錐
(6)松開豎向鋼闈檁下端的鋼楔板，旋轉(zhuǎn)剪刀
支撐．向前移動模板單元并定位．再次固定鋼楔板
并調(diào)整模板垂直度．準(zhǔn)備澆注該層墻體混凝土
3 DoKA模板的安全分析
模板系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)形式及混
凝土施工工藝的實際情況來計算其承載能力 以下
為模板系統(tǒng)的主要技術(shù)性能指標(biāo)：
(1)模板承受混凝土側(cè)壓力30 kN／m2(根據(jù)工
程實際情況會有所改變)
(2)單個爬升錐允許最大抗拉力115．5 kN
(3)單個爬升錐允許最大豎向力34．6 kN。
(4)內(nèi)外側(cè)面板可整體后退600～700 mm。
(5)主平臺即中層平臺寬度1．5 m。
(6)對拉桿抗拉能力120 kN。
(7)平臺系統(tǒng)的受力情況：上層平臺承受的最
大荷載為1．50 kN／mz．中層平臺承受的最大荷載為
3．00 kN，mz．下層平臺承受的最大荷載為0．75 kN／m2
3．1 模板系統(tǒng)的主要安全設(shè)計及構(gòu)件
3．1．1 模板面板系統(tǒng)的安全設(shè)計
設(shè)計中．為形成罐壁筒體弧度．以H20木工
字梁作為膠合板背面的縱向背楞．木工字梁背面布
置弧形造型木，兩者間通過螺釘連接；膠合板、木
工字梁、造型木三者有機(jī)結(jié)合，其中鋼圍楞作為主
龍骨的作用最終承受全部混凝土側(cè)壓力 模板之間
主要通過模板連接件將相鄰鋼圍楞定位連接．從而
使罐體模板系統(tǒng)連成整體
因此面板DOKA Top50系統(tǒng)的安全因素考慮周
全．可滿足施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)的要求
3．1．2 支撐和錨固系統(tǒng)的安全設(shè)計
(1)豎向鋼圍檁是模板水平鋼圍楞和剪刀支撐
及聯(lián)接支撐桿間的連接件．是板面系統(tǒng)的主受力構(gòu)
件。用于模板的移動、吊裝和加固。
(2)抗風(fēng)拉桿。設(shè)計中通過這一高強拉桿將中
層主平臺牢固連接在預(yù)埋在混凝土墻體中的爬升錐
上，保證模板體系在遇大風(fēng)天氣時穩(wěn)固可靠
由于整個模板系統(tǒng)將爬升錐作為主受力點．因
而具有很高的承載力．但不能抵抗模板背面的較大
風(fēng)載等水平荷載，而抗風(fēng)拉桿正是彌補這一缺陷的
重要構(gòu)件，因而在模板就位時必須按要求安裝抗風(fēng)
拉桿。
(3)剪刀支撐是面板與主平臺間的支撐系統(tǒng)。
實現(xiàn)整個面板的前進(jìn)及后退動作．并確保模板的定
位和鎖定
(4)錨固系統(tǒng) 模板系統(tǒng)通過承重托架150F
懸掛在爬升錐體上．施工過程中作用在模板上的混
凝土側(cè)壓力通過模板傳遞給墻體上的對拉桿．作為
內(nèi)力相互抵消 因而爬升錐是模板系統(tǒng)的主受力
點．不僅要承受包括模板自重及施工荷載在內(nèi)的豎
向荷載．而且還要承受風(fēng)載等因素引起的水平荷
載。
因此爬升錐作為DOKA模板150F系統(tǒng)的主受
力點。必須引起高度重視(見圖6、7)。模板提升
時錨固點混凝土強度必須達(dá)到10 MPa
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爬升錐錨固點示意
5 1O 15 20 25 30 35
允許最大豎向力A／kN
圖6 爬升錐的受力
加 ∞ ∞加∞如∞如加m O
第36卷第3期 馬鐵輪等：DOKA模板在LNG儲罐工程中的應(yīng)用及安全風(fēng)險分析 85
另有在爬升掛架l50F上設(shè)有與爬升錐配合裝
配的安全插銷同樣是設(shè)計中重要安全構(gòu)件．安全插
銷將爬升掛架鎖定在爬升錐上．防止因為外力或誤
操作使掛架脫離爬升錐．除非是在模板提升時方可
拆除安全插銷(見圖8)。
圖8 安全插銷
3．1．3 平臺系統(tǒng)的安全設(shè)計
(1)上層平臺由鋼制托架及木板組成．鋼托架
通過螺栓固定于模板的木工字梁上．具有一定的承
載能力，可適當(dāng)進(jìn)行鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝、
混凝土澆筑等活動
(2)中層平臺由承重托架及木板組成．承重托
架通過爬升錐同定在混凝土罐壁上．是模板系統(tǒng)的
主受力平臺
(3)下層平臺由鋼制平臺掛架和木板組成．并
與中層平臺相連．用于儲罐墻體的修補．承載能力
最小。
3．2 模板系統(tǒng)操作中的安全分析
(1)DOKA模板組裝在完成第一階段澆注結(jié)構(gòu)
時．由于爬升系統(tǒng)還沒有完全形成．因而在采用鋼
管作臨時支撐時必須保證鋼管與模板之問牢固連
接．確保在澆注混凝土?xí)r模板不會出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象
(2)DOKA模板組裝在完成第二階段爬升結(jié)構(gòu)
時，因為模板的提升高度尚不足安裝懸掛平臺．因
而無法安裝抗JxL拉桿 應(yīng)設(shè)置相應(yīng)結(jié)構(gòu)替代抗風(fēng)拉
桿以確保模板系統(tǒng)的操作安全
(3)雖然DOKA模板具有高承載力、高安全
性能、操作靈活簡便等特點．但在其設(shè)計中并未充
分考慮墻體鋼筋骨架可能對模板系統(tǒng)產(chǎn)生的外力影
響．所以DOKA模板不能作為鋼筋骨架的全部支
撐結(jié)構(gòu)使用．即墻體鋼筋骨架的支撐結(jié)構(gòu)不能全部
依賴DOKA模板．．如果有這樣的情況發(fā)生必須計
算模板系統(tǒng)受力，設(shè)計安全、合理的支撐結(jié)構(gòu)，編
制相應(yīng)的安全保障措施
(4)墻體鋼筋骨架的綁扎與DOKA模板單元
的提升，一般有三種不同的工序銜接關(guān)系
一是首先進(jìn)行鋼筋骨架的綁扎作業(yè)．再提升內(nèi)
外側(cè)模板，這種作業(yè)方式可為鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管
束安裝等工作提供足夠的作業(yè)空間．工作效率高
但鋼筋骨架主要依賴模板系統(tǒng)的支撐．存在一定的
安全風(fēng)險，因此必須依(3)所述進(jìn)行相應(yīng)的受力
分析．保障整個系統(tǒng)安全可靠
二是提升單側(cè)的模板單元．一般首先提升內(nèi)側(cè)
模板單元，操作剪刀支撐后退．面板系統(tǒng)留出一定
的作業(yè)空間．再進(jìn)行墻體鋼筋骨架的綁扎 鋼筋骨
架成型后向外側(cè)傾斜的可能性極?。?向內(nèi)側(cè)傾斜由
于模板單元的阻擋而受到了限制．模板系統(tǒng)為鋼筋
骨架提供了一定的安全保障．這也是最可取的一種
工序銜接方式
三是首先提升內(nèi)外側(cè)模板單元．最大限度后
退面板系統(tǒng) 由于面板系統(tǒng)的最大后退距離僅為
700 mm，可提供的作業(yè)空間極為有限 另外主平
臺的承載力雖然最高且有內(nèi)外側(cè)模板單元的阻擋．
因而具有更高的安全性．但受作業(yè)空間限制．操作
不便．工作效率很難提高
需要說明的是DOKA模板的使用及安全操作
是LNG儲罐施T安全保障的重要環(huán)節(jié)之一．施1二
方應(yīng)根據(jù)丁程的實際情況慎重選擇模板系統(tǒng)的使用
方法和工序安排．以確保安全．．
3．3 DOKA模板系統(tǒng)使用中的主要安全注意事項
(1)提升模板系統(tǒng)時．爬升錐錨同點處的混凝
土強度必須達(dá)到10 MPa
(2)止動錨筋與定位錐連接時．必須旋緊到
位，確保與爬升錐之間處于同一軸線 止動錨筋應(yīng)
用鐵絲固定在結(jié)構(gòu)鋼筋上．禁止焊接止動錨筋．禁
止涂染脫模劑
(3)操作剪刀撐時．必須兩人同步操作
(4)澆注混凝土?xí)r應(yīng)避免沖擊預(yù)埋的定位錐及
錨桿．振搗棒不得撞擊定位點
(5)各層操作平臺上活荷載不能超出平臺承載
能力。
(6)模板系統(tǒng)的吊裝必須專人負(fù)責(zé)．起吊前檢
查抗風(fēng)拉桿、安全銷及模板與墻體問的其他連接件
是否全部拆除．并清除模板平臺上的所有雜物
(7)模板系統(tǒng)的吊點必須設(shè)置在豎向鋼圍檁的
吊環(huán)上，起吊過程中各層平臺嚴(yán)禁站人
(8)模板提升定位后．爬升錐與止動錨筋連接
86 石油工程建設(shè) 2010年6月
曩 蕞疊 疊_。 鼉囊i ≯ 羞毒曩置謄 謄愛善 謄量 曩
qI麟驅(qū)機(jī)綴簿辮鶯 嘲 孽羹謦
。 j 謄纛
林 勇 ，余國平2
(1．西氣東輸管道公司甘肅管理處，甘肅武威733000；2．西氣東輸管道公司寧陜管理處，寧夏銀川750001)
摘 要： 西氣東輸?shù)腉E燃驅(qū)壓縮機(jī)組由于箱體通風(fēng)系統(tǒng)的問題． 導(dǎo)致機(jī)組屢屢發(fā)生故障停機(jī)． 經(jīng)
分析認(rèn)為是由于配電原件選擇不合適、箱體壓差低、反饋檢測失敗等造成的，并提出通過更換空氣
開關(guān)、修改報警參數(shù)，對VENTIL—NS的故障停機(jī)采取修改風(fēng)扇從半速向全速切換的設(shè)定值、及時
切換復(fù)位LATCH_ 2OUT、及時判斷處理離散輸入I／O包故障并更換新器件等來解決問題． 實際效果
良好。
關(guān)鍵詞：GE燃驅(qū)壓縮機(jī)組；停機(jī)故障；箱體風(fēng)機(jī)：通風(fēng)
中圖分類號：TE974 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1001—2206 (2010)03—0086—03
O 引言
GE公司生產(chǎn)的燃驅(qū)壓縮機(jī)組(以下簡稱GE
機(jī)組)通風(fēng)系統(tǒng)配有2臺75 kW 雙速交流風(fēng)扇
88BA一1／2和一臺22 kW 的直流應(yīng)急風(fēng)扇88BE一1
兩臺交流風(fēng)扇平時一用一備．可通過人機(jī)界面
HMI上的“FAN SWITH OVER”按鈕進(jìn)行主備切
換選擇 冬天正常時半速運行主選電機(jī)．如果環(huán)
境溫度1Tr一531A26AT的值上升到5℃ ．主選電機(jī)將
切換到全速運行。如果主風(fēng)扇失效．機(jī)組將自動
啟用備用風(fēng)扇。如果啟動備用風(fēng)扇再次失?。畽C(jī)
組將停機(jī)， 同時啟動直流應(yīng)急風(fēng)扇 當(dāng)環(huán)境溫度
必須旋緊到位．并檢查是否插入安全銷
(9)模板系統(tǒng)應(yīng)整體設(shè)置防護(hù)安全網(wǎng)．以防人
員及雜物墜落
(10)定位錐體外的密封殼在下一次安裝時必
須更換．不得重復(fù)使用
(11)遇6級及以上大風(fēng)時禁止提升模板單元
3．4 DOKA模板在臺風(fēng)天氣時的安全注意事項
(1)時時關(guān)注天氣預(yù)報，提前做好抗風(fēng)準(zhǔn)備．
臺風(fēng)來臨時禁止模板上的一切作業(yè)
(2)臺風(fēng)來臨時，模板系統(tǒng)盡可能停留在下層
墻體上．不可強行提升模板
(3)檢查抗風(fēng)拉桿、安全插銷是否安裝牢固、
正確
1Tr一531A26AT的值下降到3_3 c《=．主選電機(jī)將從全
速切換到半速運行
從2006年11月西氣東輸柳園壓氣站第一臺
GE機(jī)組投產(chǎn)到現(xiàn)在． 由箱體通風(fēng)故障導(dǎo)致的機(jī)組
停機(jī)屢屢發(fā)生，幾乎成了運行人員的一個最大難
題。截止2008年底，柳園壓氣站發(fā)生故障8次、
酒泉壓氣站1次、古浪壓氣站5次；其他管理處的
壓氣站也未能幸免(其中新疆管理處孔雀河壓氣站
12次，寧陜管理處鹽池壓氣站7次)。
1 故障停機(jī)原因
1．1 配電原件選擇不合適
(4)檢查豎向鋼圍檁后側(cè)的銷子是否打緊．所
有模板單元應(yīng)貼緊罐壁墻體
(5)檢查相鄰模板單元水平鋼圍檁連接件是否
安裝．內(nèi)外模板間的對拉螺桿是否安裝
(6)清理模板平臺上遺留的雜物，確保必須放
置在平臺的器材牢固固定
參考文獻(xiàn)：
[1]JGJ74—2003，建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程[S]．
[2]JGJ 80—1991，建造施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范『s]．
作者簡介： 馬鐵輪(1966一)， 男， 黑龍江大慶人， 高級工
程師，1992年畢業(yè)于北京石油大學(xué)，研究生， 一直從事石
油、天然氣工程建設(shè)管理工作。
收稿日期1 2010—03—15
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