LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统及方法技术方案

提供一种LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统，该系统包括控制组件和配重调节组件，控制组件包括监测单元和处理单元，监测单元用于在升顶过程中检测储罐拱顶的实时姿态，处理单元用于根据实时姿态计算平衡补偿量；配重调节组件包括配重块、驱动件和行走线路，行走线路布置在拱顶上，驱动件与控制组件信号连接，用于根据处理单元的信号，驱动配重块在行走线路上自行移动；其中，配重块通过在行走线路上的移动以调节自身位置，进而凭借力矩向拱顶施加平衡补偿量，以自动调节拱顶的偏移。上述系统能能够借助力矩平衡原理实现储罐拱顶的自动平衡补偿。还提供一种LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿方法。平衡补偿方法。平衡补偿方法。

【技术实现步骤摘要】
LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统及方法


[0001]本专利技术涉及LNG储罐领域，具体涉及储罐气压升顶的平衡补偿领域。

技术介绍

[0002]超大型LNG储罐内罐直径达92米以上，气压升顶作为储罐主体施工中一个重要环节，在升顶过程中有较大的风险，因此在升顶过程中对整个拱顶的倾斜度控制有较高要求。
[0003]目前LNG储罐在气压升顶过程中，通常采用平衡计算的方式对拱顶进行平衡布置。由于拱顶平衡受到多方面影响，随着储罐容积的增大，拱顶气压升顶过程中发生倾斜的风险就越大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的是提供一种LNG储罐气压升顶的平衡补偿装置，能够实现储罐拱顶的自动平衡补偿。
[0005]为实现上述目的的LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统包括控制组件和配重调节组件，控制组件包括监测单元和处理单元，所述监测单元用于在升顶过程中检测储罐拱顶的实时姿态，所述处理单元用于根据所述实时姿态计算平衡补偿量；配重调节组件包括配重块、驱动件和行走线路，所述行走线路布置在拱顶上，所述驱动件与所述控制组件信号连接，用于根据所述处理单元的信号，驱动所述配重块在所述行走线路上自行移动；其中，所述配重块通过在所述行走线路上的移动以调节自身位置，进而凭借力矩向所述拱顶施加平衡补偿量，以自动调节所述拱顶的偏移。
[0006]在一个或多个实施例中，所述行走路线为导轨，所述导轨设置在所述拱顶的内部或外部，所述配重块可移动地设置在所述导轨上。
[0007]在一个或多个实施例中，所述行走路线为钢丝绳，所述钢丝绳通过吊点固定在所述拱顶内部，所述配重块悬吊在所述钢丝绳上。
[0008]在一个或多个实施例中，所述配重块可替换地设置在所述行走线路上。
[0009]在一个或多个实施例中，所述行走线路的第一端点和第二端点分别为所述拱顶的内部中心和所述拱顶的径向边缘，多条行走线路以内部中心环向均布地设置在所述拱顶内，各条所述行走线路设置对应配重块。
[0010]在一个或多个实施例中，多条所述行走线路在所述拱顶的内侧形成行走网络，所述配重块设置成能够由一条行走线路移动至另一条行走线路。
[0011]在一个或多个实施例中，所述监测单元包括测距设备和/或摄像设备。
[0012]本专利技术的另一个目的是提供一种LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿方法，该方法使用上述LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统进行，包括如下步骤：在拱顶上升过程中，使控制组件的监测单元获取拱顶的实时姿态；使处理单元根据所述实时姿态计算平衡补偿量，向驱动件发送驱动信号；使所述驱动件接受所述驱动信号，并驱动配重块沿行走线路移动至拱顶内的指定停留位置。
[0013]在一个或多个实施例中，所述指定停留位置的计算方法为：所述处理单元通过所述实时姿态，计算所述拱顶的偏移量和偏移方向；根据力矩平衡原理，利用所述偏移量和所述偏移方向，计算出拱顶恢复平衡时所需的补偿力矩；根据所述补偿力矩和所述配重块重量，计算出所述指定停留位置。
[0014]在一个或多个实施例中，采用LNG储罐中心式气压升顶方式时，使用导轨作为行走路线；采用LNG储罐边缘式气压升顶方式时，使用钢丝绳作为行走路线。
[0015]上述LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统及方法利用力矩平衡原理，通过升顶前在拱顶内部的布置能够自行移动的配重机构，在升顶过程中通过拱顶各监测点反馈的数值，对发生姿态不在同一平面拱顶位点进行自动重量补偿，进而使拱顶恢复平衡，克服偏移，拱顶可以视作刚体，当拱顶某一位置一端发生上翘时另一端必然发生下移，配重将自行沿着拱顶上翘端进行移动，从而自动抵消拱顶平衡偏差。
附图说明
[0016]本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
[0017]图1是传统LNG储罐中心式气压升顶过程示意图；
[0018]图2是传统LNG储罐边缘式气压升顶过程示意图；
[0019]图3A、3B是导轨与配重块配合时的示意图；
[0020]图4是钢丝绳与配重块配合时的示意图；
[0021]图5是LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿方法的流程图；
[0022]图6是自动平衡补偿方法的逻辑图。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。
[0024]需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本专利技术实际要求的保护范围构成限制。
[0025]LNG储罐的顶部为刚性拱顶，具有较大质量且距离地面具有较高高度，一般采用气压顶升方式实现升顶。常见的升顶方法为如图1和图2所示，混凝土墙105形成一圈围壁，还设有吊顶板104，使用风机向围壁内持续鼓风，则围壁内具有风压，吊顶板104被鼓声，拱顶10也借助该风压上升。气顶升法一般还需要设置密封装置、平衡装置等，避免罐体在顶升过程中出现倾斜、移位、漏风的问题。
[0026]传统的平衡装置如图1所示，包括设置在拱顶10外部的钢丝绳101、T型架106和轮102，T型架106通过吊耳107固定设置在混凝土墙105内，这样由罐体倾斜偏转所产生的力，经轮102、钢丝绳101传递给一对T型架106，借助钢丝绳101的张力和T型架106的力传递，实现力的互相作用而达到平衡。
[0027]在拱顶10的气压升顶过程中，不可避免的会出现倾斜、偏移等现象。本公开的LNG
储罐气压升顶的自动平衡补偿系统采用与传统平衡方式不同的原理和设计，能够有效防止拱顶倾斜，自动、及时、精准地调整拱顶姿态。
[0028]参照图3
‑
图6理解，LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统包括控制组件11和配重调节组件12。
[0029]控制组件11包括监测单元和处理单元，监测单元用于在升顶过程中检测储罐拱顶10的实时姿态，处理单元用于根据实时姿态计算平衡补偿量。
[0030]如在一些实施例中，监测单元包括测距设备和/或摄像设备。测距设备通过对拱顶不同位置采集诸如高度、宽度等距离数据，通过对距离数据的计算能够获知拱顶的偏移量和偏移方向。摄像设备可以通过实时拍摄拱顶照片，对照片内的拱顶轮廓进行图像处理，进而实时获知拱顶的姿态、偏移量和偏移方向等参数。
[0031]测距设备包括但不限于采用激光测距设备、超声波测距设备、光栅或磁栅尺类测距设备。
[0032]配重调节组件12包括配重块121、驱动件122和行走线路123，行走线路123布置在拱顶10的上，如拱顶内部的拱顶纵梁或内外轨道上，也可以布置在拱顶外部。驱动件122可以为驱动电机，与控制组件信号连接，用于根据处理单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统，其特征在于，包括：控制组件，包括监测单元和处理单元，所述监测单元用于在升顶过程中检测储罐拱顶的实时姿态，所述处理单元用于根据所述实时姿态计算平衡补偿量；配重调节组件，包括配重块、驱动件和行走线路，所述行走线路布置在拱顶上，所述驱动件与所述控制组件信号连接，用于根据所述处理单元的信号，驱动所述配重块在所述行走线路上自行移动；其中，所述配重块通过在所述行走线路上的移动以调节自身位置，进而凭借力矩向所述拱顶施加平衡补偿量，以自动调节所述拱顶的偏移。2.如权利要求1所述的LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统，其特征在于，所述行走路线为导轨，所述导轨设置在所述拱顶的内部或外部，所述配重块可移动地设置在所述导轨上。3.如权利要求1所述的LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统，其特征在于，所述行走路线为钢丝绳，所述钢丝绳通过吊点固定在所述拱顶内部，所述配重块悬吊在所述钢丝绳上。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统，其特征在于，所述配重块可替换地设置在所述行走线路上。5.如权利要求1所述的LNG储罐气压升顶的自动平衡补偿系统，其特征在于，所述行走线路的第一端点和第二端点分别为所述拱顶的内部中心和所述拱顶的径向边缘，多条行走线路以内部中心环向均布地设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑恒，郭鹏亮，罗仁，陆国辉，杨小兵，莫晓军，聂铁军，冷本宇，
申请(专利权)人：中国核工业第五建设有限公司，
类型：发明
国别省市：