火炬施工方案

PAGE惠生（南京）化工有限公司30萬噸/年一氧化碳、20萬噸/年甲醇裝置安裝工程火炬制作及吊裝方案第2頁共1頁卷內(nèi)目錄：TOC\o"1-1"\h\z1.工程概況 12.方案選優(yōu)與部署 13.火炬的現(xiàn)場地面分段預(yù)制 24.火炬吊裝施工 7陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司二期40萬噸/年甲醇項(xiàng)目火炬制作及吊裝方案第1頁共10頁1.工程概況本項(xiàng)目火炬系統(tǒng),估計(jì)有一臺80m火炬,火炬由三角形扶架(底部邊長約12m,頂部邊長約4m,高約為75m)、火炬頭（高約5m，頂標(biāo)高80m）、氣體管道（φ1020、φ820）分離罐和點(diǎn)火裝置構(gòu)成，目前暫無詳細(xì)設(shè)計(jì)圖。2.方案選優(yōu)與部署◆對于火炬裝置，一般有四種方法：桅桿整體扳吊法、現(xiàn)場空中散裝法、大吊機(jī)分段組吊法、大吊機(jī)整體吊裝法。◆桅桿法勞動強(qiáng)度太大、占地面積大；現(xiàn)場空中散件組裝安全系數(shù)差、工期長；大吊機(jī)整體吊裝法需要500t以上的吊車，且需要對火炬扶架進(jìn)行加固。綜合工作量、工期、費(fèi)用來看，利用一臺250t履帶吊附近的，采用分段吊裝組對的方案較為理想。1991年，我公司在國內(nèi)首先采用300t履帶吊分段組吊法，完成了南化東方化工5萬噸/年已內(nèi)酰胺裝置120m火炬吊裝。工法成果《120m火炬單機(jī)分段組吊工法》為化工部級工法，公司另有制作工法《分段吊裝120m火炬現(xiàn)場制作工法》，我公司具有成熟的火炬分段組吊技術(shù)。因此，我們計(jì)劃采用以下方法實(shí)施火炬吊裝：吊機(jī)選擇：主吊機(jī)：250t履帶吊溜尾吊機(jī)：50t吊車；火炬分段：由下而上分4段，第一段（15m、40t）；第二段（25m、30t）第三段（20m、25t），第四段（15m、15t），第一段直接在基礎(chǔ)上組裝，后三段由250t吊車吊裝空中對接。施工程序：第一段火炬基礎(chǔ)上直接組對第一段火炬基礎(chǔ)上直接組對250t吊車入場，組接75m桿子，吊裝第二段、第三段250t吊車入場，組接75m桿子，吊裝第二段、第三段250t吊車組接90m主桿，吊裝第四段、火炬頭和頂部平臺250t吊車組接90m主桿，吊裝第四段、火炬頭和頂部平臺250t單機(jī)退場完善火炬其它工作，竣工250t單機(jī)退場完善火炬其它工作，竣工3.火炬的現(xiàn)場地面分段預(yù)制3.1火炬分段原則初步將火炬分為以下4段，原則上在平臺處分段，平臺以上1～1.2m做為主肢空中對接節(jié)。在接到施工圖后需詳細(xì)驗(yàn)算吊裝受力與觸桿情況，編制正式方案：第一段：EL±0——EL+15m；段長15m、段重40t；第二段：EL+15m——EL+40m；段長25m、段重30t；第三段：EL+40m——EL+60m；段長20m、段重25t；第四段：EL+60m——EL+75m；段長15m、段重15t；3.2火炬的分段預(yù)制程序在現(xiàn)場搭設(shè)15m×30m的鋼平臺。首先進(jìn)行第一節(jié)的組對吊裝：第一段尺寸較大（12m×12m×15m），采用正裝法，直接在基礎(chǔ)上安置。先在地面鋼平臺組對單片，用50t吊車吊裝至基礎(chǔ)上臨時固定，再在基礎(chǔ)上立態(tài)組對第三根主肢柱及橫梁等其它部分，從而形成一個整體的第一段。再在地面臥態(tài)組對第二段、第三段、第四段，每后一段均需與前一段的主肢進(jìn)行預(yù)對口（或者整體焊接后從對接口處切開）。按吊裝平面布置圖的要求放置好地面預(yù)制好的各段；火炬筒：最上一段火炬筒直接固定在扶架上，以便于火炬頭的吊裝固定；其余各段，視主吊機(jī)能力的情況決定是否與火炬扶架一同固定，一同吊裝。3.3預(yù)制工作主要技術(shù)及質(zhì)量措施3.3.1主肢鋼管的校驗(yàn)由于我國的無縫鋼管之質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB71—69，要超出本火炬不矢度4㎜/10m及橢圓度∠2mm的要求，因此為保證質(zhì)量，對主肢鋼材進(jìn)行調(diào)校：對彎曲度和橢圓度超標(biāo)者，用火焰矯正法及千斤頂調(diào)整法調(diào)整。對彎曲度、橢圓度大者無法調(diào)整，則采取分段利用。對有致命缺陷無法使用，退回?fù)Q新。3.3.2第一段正裝法制作安裝a.選用正裝法第一段三角形的底邊長為12m，上截面為8m，高15m，重40t，制作需要1個月的時間，若采用地面預(yù)制，整體吊裝，占地鋼平臺時間長，影響其它段的放樣下料，制作好后需250t吊機(jī)及50t吊機(jī)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，二次搬運(yùn)多，占用施工空間，250t吊機(jī)不可能提前進(jìn)場，因此選用正裝法。b.控制主肢尺寸<2mm火炬的垂直度允許偏差為1/1500×80m=53mm，每段的允差應(yīng)<12mm，若主肢偏差2mm，經(jīng)計(jì)算，頂部偏差=80×2/23.6=6.8m三根主肢采用在同一位置放樣下料，用同一盤尺同一溫度測量。c.嚴(yán)格控制主肢曲率變化處連接板的組對誤差（見圖）如第一段與第二段在EL+15m處的十字交叉板，呈60°夾角，制作的好壞直接影響截面尺寸，采用插入式先點(diǎn)固，固定后分段對稱接焊，焊好后除約束進(jìn)行測量，若出現(xiàn)偏差進(jìn)行校正后，方可安裝。d．控制截面尺寸<4mm因?yàn)榭罩薪M對，若出現(xiàn)偏差空中調(diào)校相當(dāng)困難，對自由主肢進(jìn)行懸臂梁進(jìn)行計(jì)算，設(shè)想空中用5t導(dǎo)鏈進(jìn)行調(diào)整。擾度fB=PL3/3ELE=2.00×105MPaI=πd4/6（1—a4）=π×0.4264/64（1—（402/426）4）=3.35×10-9WZ=IZ/（d/z）=1.57×10-3變形1mm時，P=fB.3EL/13=8.4kg16Mn的（σ）=2300kg/cm2最大變形時（σ）=M/WZ=PL/WZP=（σ）.WZ/t=2300×1.57×10-3=5835kg最大變形fB=69mm，完全能滿足空中調(diào)整要求。e.底部法蘭的焊接將60㎜厚的法蘭放在基礎(chǔ)上進(jìn)行找平找正至標(biāo)高<±2mm，水平度<1㎜,并畫出主肢的接觸線，焊三塊限位板，70mm的法蘭割開四塊(受聯(lián)結(jié)板的影響)后組對焊接，同時嚴(yán)格控制焊接變形。f．空中腹桿的組對采用開螺栓孔旋轉(zhuǎn)就位法施工，見圖割開部分組對好后，再進(jìn)行焊接。3.3.3第二、三、四段預(yù)制第二、三、四的制作尺寸偏差按第一段的制作要求，在鋼平臺與A片組焊后進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，見圖，用一臺15t履帶吊，用雙導(dǎo)鏈進(jìn)行微調(diào)，在B處放置C主肢，速裝橫桿及腹桿，進(jìn)行調(diào)調(diào)整桿件自身尺寸.第三、四段沒有在常規(guī)處，即平臺處分段，如圖，單獨(dú)制作自由度大，尺寸偏差不易控制，在高空不易調(diào)整，采用三段整體組焊后固定再分開（在吊裝前），保證對口尺寸。3.3.4空中對口處理措施a.采用“蘿卜頭”承插法空中對口一般為高強(qiáng)法蘭連接，在空中對口時，九個法蘭同時對，互相影響，如果出現(xiàn)偏差，則給調(diào)整帶來相當(dāng)大的困難，因此采用焊接如何保證錯邊量及尺寸偏差調(diào)整，制作過程中已經(jīng)保證，主肢呈懸壁梁時，在最大擾度之內(nèi)，采用“蘿卜頭”承插法保證塔架以自重自對對口，管外側(cè)則采用錐形備板。b.控制整個塔架的高度偏差<50mm在塔架預(yù)制時，留有調(diào)整尺寸，同時考慮翻轉(zhuǎn)站立時的主肢變形，留20～30mm的調(diào)整余量，據(jù)前一段安裝標(biāo)高，在吊裝前進(jìn)行放線測量，適當(dāng)去除。3.3.5焊接收縮量的控制采用先點(diǎn)固后分段對稱焊接，按每個焊口的收縮量予留變形尺寸。3.3.6嚴(yán)格控制防腐質(zhì)量嚴(yán)把除銹質(zhì)量，除銹等級為二級，每道油漆控制在25um左右。3.3.7主要質(zhì)量控制點(diǎn)在施工正常質(zhì)量管理下，要加強(qiáng)以下個施工控制點(diǎn)的管理對關(guān)鍵部位，如主肢長度，截面幾何尺寸經(jīng)多人多次用一盤尺，盡量在相同溫度下測量取平均值。防腐的除銹質(zhì)量達(dá)到二級表面露出金屬光澤，并有驗(yàn)收記錄。原材料不符合設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不得進(jìn)入現(xiàn)場，驗(yàn)收不合格不得使用。1.2m主肢焊接對口短節(jié)不合格，截面尺寸不符合要求，不得進(jìn)行下一段的組焊。根據(jù)基礎(chǔ)驗(yàn)收偏差進(jìn)行第一段的下料。空中組對，據(jù)上一段的測量結(jié)果，進(jìn)行主肢及垂直度的調(diào)整。下料不合格，不得組焊。組裝尺寸不合格不得組焊。十字交叉板焊后，進(jìn)行校驗(yàn)，不合格不得放入集槽中組焊。主肢的焊接探傷不合格，查不出原因不得進(jìn)行其它焊接。4.火炬吊裝施工4.1吊裝主要參數(shù)設(shè)計(jì)4.1.1主吊點(diǎn)設(shè)置如下圖所示，在主肢上設(shè)置兩個管軸式吊耳；在第三個主肢上設(shè)置一個板式吊耳；主吊繩上方掛有平衡梁，繩1為安全備繩。4.1.2主吊機(jī)CCH2500250t履帶吊，桿長75m時回轉(zhuǎn)半徑R=16～18m，桿長90m時R=18～20m。4.1.3溜尾吊機(jī)50t～100t液壓吊車一臺。4.2吊裝驗(yàn)算4.2.1吊車受力驗(yàn)算4.2.1.1段2吊裝時主吊機(jī)選用250t、主桿75m、R=18m，額定起吊力[P]=47.7t吊裝受力P=（扶架重+鉤頭+吊索）×k=（30+2.25+1.3）×1.1=36.9tP<[P]且.（[P]—P）/P=（47.7—36.9）/36.9=29%＞15%，故安全！4.2.1.2段4吊裝時主機(jī)250t選用90m主桿，R=20m，額定起吊力[P]=25t吊裝受力P=（15t+2.25t+1.3t）×1.1=20.4tP＜[P]，且（[P]—P）/P=22.5%＞15%，故安全！4.2.2觸桿安全驗(yàn)算4.2.2.1段3吊裝時如下圖，經(jīng)計(jì)算，吊裝時，段3扶架頂部與吊臂間隙為1.25m＞0.5m，故安全！4.2.2.2段4吊裝時經(jīng)計(jì)算，吊裝時，段4扶架頂部與吊臂間隙為0.8m＞0.5m，故安全！4.3.吊裝施工要點(diǎn)(1)、扶架的就位和找正：吊裝前應(yīng)檢驗(yàn)扶架的制作幾何尺寸偏差，立柱接頭應(yīng)做成焊接和承插頭形式，就位后用三臺分度儀（相隔120°）配合找正，當(dāng)焊縫對口、扶架中心線和垂直度偏差達(dá)到要求后，進(jìn)行30%焊縫長度的對稱花焊，然后可進(jìn)行吊機(jī)摘鉤，但必須待滿焊后方可進(jìn)行下一段扶架的吊裝。（2）、吊裝操作：合理而精確的吊車站位、對吊裝工藝設(shè)計(jì)過程的充分熟悉、恰如其分的指揮是吊裝指揮的三個關(guān)鍵，使用正確的旗語、哨音和手勢是吊裝操作的基礎(chǔ)，合理的施工組織是吊裝成功的組織保證。（3）、施工管理：采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對施工作業(yè)進(jìn)行科學(xué)管理，以保證工期和效益。（4）、吊車站位幾何位置允差±100mm，吊車水平度滿足吊車說明書要求。4.4.安全技術(shù)措施（1）、制作牢固性操作平臺（如下圖），每個立柱節(jié)點(diǎn)處一個，以方便摘鉤、找正、焊接等操作。（2）、上下聯(lián)絡(luò)使用報(bào)話機(jī)，上下觀察用望遠(yuǎn)鏡，高空作業(yè)者需體檢合格，并嚴(yán)格遵守有關(guān)高空作業(yè)的安全規(guī)則。（3）、吊車操作應(yīng)平穩(wěn)，指揮應(yīng)得當(dāng)。機(jī)索具施工前應(yīng)認(rèn)真檢查，合格后方可使用。起重操作應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《化工起重施工及驗(yàn)收規(guī)范》