火炬制作及吊装方案

火炬制作及吊装方案

卷内目录：

1.工程概况.............................................................1

2.方案选优与部署....................................................1

3.火炬的现场地面分段预制..........................................2

4.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

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4叫高约为75m）、火炬头（高约5m,顶标高80m）、气体管道（巾1020、

中820）分离罐和点火装置构成，目前暂无详细没计图。

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2501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：

（1）吊机选择：

主吊机:250t履带吊

溜尾吊机：50t吊车；

（2）火炬分段：

由下而上分4段，第一段（15m、40t）；第一段（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。

（3）施工程序：

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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+40mEL+60m；段长20m>段重25t；

第四段:EL+60mEL+75m；段长15m、段重15t；

3.2火炬的分段预制程序

（1）在现场搭设15mx30m的钢平台。

（2）首先进行第一节的组对吊装：第一段尺寸较大（12mXl2mxi5m）,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。

（3）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）。

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（4）按吊装平面布置图的要求放置好地面预制好的各段；

（5）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■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4mm/10m及椭

圆度N2mm的要求，因此为保证质量，对主肢钢材进行调校：

a.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。

b.对弯曲度、椭圆度大者无法调整，则采取分段利用。

c.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

火炬的垂直度允许偏差为l/1500X80m=53mm,每段的允差应＜12mm,若主肢偏

差2mm,经计算，顶部偏差二80X2/23.6=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+15nl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。

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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=PL73ELE=2.00X105MPa

I=nd'/6(1—a1)

二JiXO.426764(1—(402/426)4)

=3.35X10"WZ=iZ/(d/z)=1.57X103

变形1mm时,P=fB.3EL/13=8.4kg

16Mn的(。)=2300kg/cm2

最大变形时(。)=M/WZ=PL/WZ

P=(o).WZ/t=2300X1.57X10

=5835kg

最大变形fB=69巾ni,完全能满足空中调整要求。

e.底部法兰的焊接

将60mm厚的法兰放在基础上进行找平找正至标高〈土2mm水平度＜1mm,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。

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图.底部法学示意图

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。

图.峻杆组技示意图

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151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.

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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，制作过程中己经保证，主肢呈悬壁梁时，在最大扰度之内，采月“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。

图.空中对口处理方法简图

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。

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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

（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）根据基础验收偏差进行第一段的下料-。

（6）空中组对，据上一段的测量结果，进行主肢及垂直度的调整。

（7）下料不合格，不得组焊。

（8）组装尺寸不合珞不得组焊。

（9）十字交叉板焊后，进行校验，不合格不得放入集槽中组焊。

（10）主肢的焊接探为不合格，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。

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4.1.2主吊机

CCH2500250t履带吊，杆长75m时回转半径R=16〜18nb杆长90m时

R二18〜20m。

4.1.3溜尾吊机

b()t〜10()二液压吊车一台。

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

吊装受力装(扶架重+钩头+吊索)Xk=(30+2.25+1.3)XI.1=36.9t

P〈[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901n主杆,R=20m,额定起吊力[P]=25t

吊装受力P=(15t+2.25t+1.3t)XI.1=20.4t

P<[P],且([P]—P)/P=22.5%>15%,故安全！

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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！

8

.

9

H

H

V

8

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S

E

O

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IHI

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

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