大型钢烟囱的分段吊装与空中组焊

.1大型钢烟囱的分段吊装与空中组焊.1.1概述60万t/a柴油加氢30万t/a重整18000变压吸附联合装置有60m烟囱一座，规格为D4000/D2400x60000火矩，是重整炉区共用集合烟囱，总重约2100kN，烟囱内衬为轻质气硬性浇注料，衬里厚75mm。大型钢烟囱多采用金属桅杆整体吊装方法，但由于该联合装置周围均为在用生产装置和其他设施，桅杆竖立较难，同时烟囱的现场摆放将占据整个炉反区大部分场地，制约其他工程项目的施工，不仅施工难度大，而且工期长。通过论证与计算，充分利用在场的日产150t履带吊车的吊装能力，拟采取分段吊装与空中组焊的施工方法。.1.2吊装方案根据150t履带吊的吊装能力和该烟囱具体结构，将烟囱分为六段进行吊装组焊，依次在空中组焊五道大环口。图1为该烟囱吊装分段示意图，其中I段规格为D4000rnmx8000mrnx25mm，吊重为450kN（不含衬里与内附件，其余各段含衬里与内附件）；11段规格为D4000mmx9000mmX25/20mm,吊重为330kN;III段规格为D4000X10000rnmX20mm，吊重为470kN;W段规格为D4000mmx8000mmx20mm，吊重为288kN;V段规格为D4000mm/D2400mmx15000nunx16mm,吊重为301kN;VI段规格为D2400mmx10000mmx12mm,吊重为135kN。各段主吊均采用管轴式吊耳和平衡梁吊装。▽60m厚12VI/721(H)▽50m厚16▽60m厚12VI/721(H)▽50m厚16厚20▽35m▽32.8m▽29.5m隔板顶：6m▽27m▽24m724叶二千..由隔板顶：6m▽27m▽24m724叶二千..由中间隔板，—▽17m厚25/20,IMOOO厚25▽2m—|— 皿,IMOOO厚25▽2m—|— 皿任一[ vox▽QQOm图।烟囱吊装分段示意.1.3烟囱筒体分段组焊、衬里施工及端口加固.1.3.1分段组对、焊接根据吊装分段，将烟囱筒体分为六段组焊。各段均采用立式倒装逐节组焊，组装在简易型钢平台上进行，型钢平台的高度约为500mm，便于施工人员进人筒体内部操作，在组装过程中同时完成对接环口的焊接。.1.3.2各分段附件安装I段筒体组焊后，随即安装烟囱裙座并直接吊装就位找正，烟气隔板、开口接管、外加强圈等配件安装随后进行，安装时需里外搭设脚手架；II、III、W段均在吊装前直立安装相关附件；V段、VI段组焊后放倒在道木支墩上安装内件。V段、W段筒体外侧无配件，易于翻转，且该两段直径相对较小，更易于卧置施工。烟囱直梯按吊装段分段进行预制，吊装前安装在各吊装段上。.1.3.3各分段衬里I、II、111、IV段均采用立式施衬方法，由于该烟囱衬里材料为新型气硬性浇注料，与传统浇注料相比，具有自然养护和立式施衬无须支模的优点，因而I、II、皿、IV四段筒体的立式施衬并不增加施工难度。V、IV段采用卧置分瓣翻转施衬方法，以减少衬里的高空作业。.1.3.4各分段端口找固与加固各吊装段对接端口在筒体施衬前应严格找圆，这是顺利实施烟囱各分段空中组焊的关键因素之一。上、下对接口按方位线沿圆周核准组对配合误差，达到要求并加固后，再进行筒体附属配件焊接和衬里。I、II、111、IV及V段间组对端口用米字形支撑加固。V段上口与VI段下口采用衬里挡圈结构加固（见图2）。硅酸铝毡衬里挡做厚6'VI段下口结构 V段上口结构图2衬里挡圈结构.1.4工装设计.1.4,1组对限位档板、定位卡具的设置组焊前在各吊装段的下段筒体外侧对称设置8块限位挡板（除D2400mm段设置4块外），同时在上、下段筒体设置一组定位卡具，如图3所示。.1.4,2空中组焊临时平台设置III段与IV段，IV段与V段，V段与VI段组焊口标高分别为27m、35m和50m，属超高空作业，若搭设脚手架进行空中组焊，不仅安全保障低，而且工作量和操作难度也较大，设置临时平台是较好的选择。临时组装平台均在各段吊装前安装并与烟囱直梯相连，由于临时组装平台不能永久保留，临时平台的拆除属于高空危险作业。因此，该平台不仅应满足烟囱组焊的需要，同时应便于拆除并确保拆除工作的安全。图4为该烟囱空中组焊临时组装平台安装图。每层平台由5片（D2400mm时为3片）小平台连接成整体。各分片间用螺栓连接以便于拆除。.1.4,3吊装用平衡梁为了吊装平稳，并保证各分段筒体径向不受水平方向压力，防止筒体变形，各段吊装均采用平衡梁，图5为平衡梁制作示意图。.1.4.4接口处理该烟囱共需进行5次空中对接组焊。第I〜IV各段筒体按本文3.4进行加固，对接接口均采用双面不对称坡口。为方便内口焊接，1、II、111三段筒体上、下口以及V段筒体下部坡口约300〜400mm不进行施衬，待空中组焊后在内部补衬。V段与班段对接接口内部较难进行焊接与补衬，因此采用单面坡口和衬里挡圈结构，如图2所示。硅酸铝毡与衬里挡圈间涂刷高温粘结剂。图4临时组装平台4100图5平衡梁制作示意图.1.5分段吊装与组焊(1)1段在烟囱裙座安装后直接吊装就位找正，沿I段筒体内外同时搭设脚手架并安装内隔板，脚手架搭设完后做好n段吊装组对准备工作。工段衬里安排在最后进行。(2)吊装n段并与I段组焊，组对后先焊接外口，再拆除里口筒体加固支撑并进行里口焊接，同时完成I、II段隔板、烟囱直梯的连接。(3)沿n段筒体内外向上搭设脚手架至II、in段组焊处，并做好II、in段吊装组焊准备。(4)吊装ni段与n段是组焊，环口焊接与内件安装结束后，在里口进行补衬，上、下段直梯连为整体。(5)吊装IV段，利用临时组焊平台进行III、IV段组焊，内口下面lm处为烟气隔板顶板，顶板为半圆形，利用顶板为依托，在另一半上搭设钢跳板，构成整个圆形施工平台，作为n、iv段内口的组焊操作面。in、iv段内口组焊后，沿此操作面向上搭设脚手架至iv、v段组焊处。(6)吊装v段，外口利用临时组装平台进行组焊，里口利用脚手架完成焊接与补衬。(7)吊装并组焊vi段与v段，安装过渡段加强筋板。至此，整个烟囱组焊完毕，组焊后应及时完成焊缝探伤、除锈、防腐工作。.1.