火炬施工方案

PAGE惠生（南京）化工有限公司30万吨/年一氧化碳、20万吨/年甲醇装置安装工程火炬制作及吊装方案第2页共1页卷内目录：TOC\o"1-1"\h\z1.工程概况 12.方案选优与部署 13.火炬的现场地面分段预制 24.火炬吊装施工 7陕西神木化学工业有限公司二期40万吨/年甲醇项目火炬制作及吊装方案第1页共10页1.工程概况本项目火炬系统,估计有一台80m火炬,火炬由三角形扶架(底部边长约12m,顶部边长约4m,高约为75m)、火炬头（高约5m，顶标高80m）、气体管道（φ1020、φ820）分离罐和点火装置构成，目前暂无详细设计图。2.方案选优与部署◆对于火炬装置，一般有四种方法：桅杆整体扳吊法、现场空中散装法、大吊机分段组吊法、大吊机整体吊装法。◆桅杆法劳动强度太大、占地面积大；现场空中散件组装安全系数差、工期长；大吊机整体吊装法需要500t以上的吊车，且需要对火炬扶架进行加固。综合工作量、工期、费用来看，利用一台250t履带吊附近的，采用分段吊装组对的方案较为理想。1991年，我公司在国内首先采用300t履带吊分段组吊法，完成了南化东方化工5万吨/年已内酰胺装置120m火炬吊装。工法成果《120m火炬单机分段组吊工法》为化工部级工法，公司另有制作工法《分段吊装120m火炬现场制作工法》，我公司具有成熟的火炬分段组吊技术。因此，我们计划采用以下方法实施火炬吊装：吊机选择：主吊机：250t履带吊溜尾吊机：50t吊车；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），第一段直接在基础上组装，后三段由250t吊车吊装空中对接。施工程序：第一段火炬基础上直接组对第一段火炬基础上直接组对250t吊车入场，组接75m杆子，吊装第二段、第三段250t吊车入场，组接75m杆子，吊装第二段、第三段250t吊车组接90m主杆，吊装第四段、火炬头和顶部平台250t吊车组接90m主杆，吊装第四段、火炬头和顶部平台250t单机退场完善火炬其它工作，竣工250t单机退场完善火炬其它工作，竣工3.火炬的现场地面分段预制3.1火炬分段原则初步将火炬分为以下4段，原则上在平台处分段，平台以上1～1.2m做为主肢空中对接节。在接到施工图后需详细验算吊装受力与触杆情况，编制正式方案：第一段：EL±0——EL+15m；段长15m、段重40t；第二段：EL+15m——EL+40m；段长25m、段重30t；第三段：EL+40m——EL+60m；段长20m、段重25t；第四段：EL+60m——EL+75m；段长15m、段重15t；3.2火炬的分段预制程序在现场搭设15m×30m的钢平台。首先进行第一节的组对吊装：第一段尺寸较大（12m×12m×15m），采用正装法，直接在基础上安置。先在地面钢平台组对单片，用50t吊车吊装至基础上临时固定，再在基础上立态组对第三根主肢柱及横梁等其它部分，从而形成一个整体的第一段。再在地面卧态组对第二段、第三段、第四段，每后一段均需与前一段的主肢进行预对口（或者整体焊接后从对接口处切开）。按吊装平面布置图的要求放置好地面预制好的各段；火炬筒：最上一段火炬筒直接固定在扶架上，以便于火炬头的吊装固定；其余各段，视主吊机能力的情况决定是否与火炬扶架一同固定，一同吊装。3.3预制工作主要技术及质量措施3.3.1主肢钢管的校验由于我国的无缝钢管之质量标准GB71—69，要超出本火炬不矢度4㎜/10m及椭圆度∠2mm的要求，因此为保证质量，对主肢钢材进行调校：对弯曲度和椭圆度超标者，用火焰矫正法及千斤顶调整法调整。对弯曲度、椭圆度大者无法调整，则采取分段利用。对有致命缺陷无法使用，退回换新。3.3.2第一段正装法制作安装a.选用正装法第一段三角形的底边长为12m，上截面为8m，高15m，重40t，制作需要1个月的时间，若采用地面预制，整体吊装，占地钢平台时间长，影响其它段的放样下料，制作好后需250t吊机及50t吊机进行翻转，二次搬运多，占用施工空间，250t吊机不可能提前进场，因此选用正装法。b.控制主肢尺寸<2mm火炬的垂直度允许偏差为1/1500×80m=53mm，每段的允差应<12mm，若主肢偏差2mm，经计算，顶部偏差=80×2/23.6=6.8m三根主肢采用在同一位置放样下料，用同一盘尺同一温度测量。c.严格控制主肢曲率变化处连接板的组对误差（见图）如第一段与第二段在EL+15m处的十字交叉板，呈60°夹角，制作的好坏直接影响截面尺寸，采用插入式先点固，固定后分段对称接焊，焊好后除约束进行测量，若出现偏差进行校正后，方可安装。d．控制截面尺寸<4mm因为空中组对，若出现偏差空中调校相当困难，对自由主肢进行悬臂梁进行计算，设想空中用5t导链进行调整。扰度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变形1mm时，P=fB.3EL/13=8.4kg16Mn的（σ）=2300kg/cm2最大变形时（σ）=M/WZ=PL/WZP=（σ）.WZ/t=2300×1.57×10-3=5835kg最大变形fB=69mm，完全能满足空中调整要求。e.底部法兰的焊接将60㎜厚的法兰放在基础上进行找平找正至标高<±2mm，水平度<1㎜,并画出主肢的接触线，焊三块限位板，70mm的法兰割开四块(受联结板的影响)后组对焊接，同时严格控制焊接变形。f．空中腹杆的组对采用开螺栓孔旋转就位法施工，见图割开部分组对好后，再进行焊接。3.3.3第二、三、四段预制第二、三、四的制作尺寸偏差按第一段的制作要求，在钢平台与A片组焊后进行翻转，见图，用一台15t履带吊，用双导链进行微调，在B处放置C主肢，速装横杆及腹杆，进行调调整杆件自身尺寸.第三、四段没有在常规处，即平台处分段，如图，单独制作自由度大，尺寸偏差不易控制，在高空不易调整，采用三段整体组焊后固定再分开（在吊装前），保证对口尺寸。3.3.4空中对口处理措施a.采用“萝卜头”承插法空中对口一般为高强法兰连接，在空中对口时，九个法兰同时对，互相影响，如果出现偏差，则给调整带来相当大的困难，因此采用焊接如何保证错边量及尺寸偏差调整，制作过程中已经保证，主肢呈悬壁梁时，在最大扰度之内，采用“萝卜头”承插法保证塔架以自重自对对口，管外侧则采用锥形备板。b.控制整个塔架的高度偏差<50mm在塔架预制时，留有调整尺寸，同时考虑翻转站立时的主肢变形，留20～30mm的调整余量，据前一段安装标高，在吊装前进行放线测量，适当去除。3.3.5焊接收缩量的控制采用先点固后分段对称焊接，按每个焊口的收缩量予留变形尺寸。3.3.6严格控制防腐质量严把除锈质量，除锈等级为二级，每道油漆控制在25um左右。3.3.7主要质量控制点在施工正常质量管理下，要加强以下个施工控制点的管理对关键部位，如主肢长度，截面几何尺寸经多人多次用一盘尺，尽量在相同温度下测量取平均值。防腐的除锈质量达到二级表面露出金属光泽，并有验收记录。原材料不符合设计及验收标准不得进入现场，验收不合格不得使用。1.2m主肢焊接对口短节不合格，截面尺寸不符合要求，不得进行下一段的组焊。根据基础验收偏差进行第一段的下料。空中组对，据上一段的测量结果，进行主肢及垂直度的调整。下料不合格，不得组焊。组装尺寸不合格不得组焊。十字交叉板焊后，进行校验，不合格不得放入集槽中组焊。主肢的焊接探伤不合格，查不出原因不得进行其它焊接。4.火炬吊装施工4.1吊装主要参数设计4.1.1主吊点设置如下图所示，在主肢上设置两个管轴式吊耳；在第三个主肢上设置一个板式吊耳；主吊绳上方挂有平衡梁，绳1为安全备绳。4.1.2主吊机CCH2500250t履带吊，杆长75m时回转半径R=16～18m，杆长90m时R=18～20m。4.1.3溜尾吊机50t～100t液压吊车一台。4.2吊装验算4.2.1吊车受力验算4.2.1.1段2吊装时主吊机选用250t、主杆75m、R=18m，额定起吊力[P]=47.7t吊装受力P=（扶架重+钩头+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吊装时主机250t选用90m主杆，R=20m，额定起吊力[P]=25t吊装受力P=（15t+2.25t+1.3t）×1.1=20.4tP＜[P]，且（[P]—P）/P=22.5%＞15%，故安全！4.2.2触杆安全验算4.2.2.1段3吊装时如下图，经计算，吊装时，段3扶架顶部与吊臂间隙为1.25m＞0.5m，故安全！4.2.2.2段4吊装时经计算，吊装时，段4扶架顶部与吊臂间隙为0.8m＞0.5m，故安全！4.3.吊装施工要点(1)、扶架的就位和找正：吊装前应检验扶架的制作几何尺寸偏差，立柱接头应做成焊接和承插头形式，就位后用三台分度仪（相隔120°）配合找正，当焊缝对口、扶架中心线和垂直度偏差达到要求后，进行30%焊缝长度的对称花焊，然后可进行吊机摘钩，但必须待满焊后方可进行下一段扶架的吊装。（2）、吊装操作：合理而精确的吊车站位、对吊装工艺设计过程的充分熟悉、恰如其分的指挥是吊装指挥的三个关键，使用正确的旗语、哨音和手势是吊装操作的基础，合理的施工组织是吊装成功的组织保证。（3）、施工管理：采用网络技术，对施工作业进行科学管理，以保证工期和效益。（4）、吊车站位几何位置允差±100mm，吊车水平度满足吊车说明书要求。4.4.安全技术措施（1）、制作牢固性操作平台（如下图），每个立柱节点处一个，以方便摘钩、找正、焊接等操作。（2）、上下联络使用报话机，上下观察用望远镜，高空作业者需体检合格，并严格遵守有关高空作业的安全规则。（3）、吊车操作应平稳，指挥应得当。机索具施工前应认真检查，合格后方可使用。起重操作应严格执行《化工起重施工及验收规范》