杜云龍

（漢地流體材料有限公司，海南 洋浦 578000）

隨著石油化工和煤化工裝置規(guī)?；?、大型化建設(shè)，超高、超重、超大設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝難度日益加大。受施工場(chǎng)地、設(shè)備運(yùn)輸、大型吊裝設(shè)備能力等條件的制約，設(shè)備整體到貨、整體吊裝受到了限制，因此，超高、超重、超大設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝是項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵所在。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)述

中國(guó)海洋石油總公司惠州煉化二期480 萬(wàn)噸∕年催化裂化裝置（II）是國(guó)內(nèi)最大的催化裂化裝置，其中催化裝置煙氣脫硫的核心設(shè)備洗滌塔為裙座式支撐設(shè)備，洗滌塔整體外形尺寸為Φ9000*Φ4600*119700mm，塔殼體重量約907t，含內(nèi)件重量約1417t，壁厚24～42mm，底部裙座材質(zhì)為Q345R，筒體和煙囪段材質(zhì)為 Q345R+S31603，是整個(gè)裝置中最“高”、“重”、“大”、“難”“、繁”的設(shè)備。洗滌塔筒體分片到貨、煙囪分段到貨，需現(xiàn)場(chǎng)組焊，現(xiàn)場(chǎng)安裝接管、附屬平臺(tái)及其內(nèi)件，現(xiàn)場(chǎng)分段立式組裝，施工工序繁多，并且環(huán)環(huán)相扣，因此施工時(shí)需合理安排，精心組織，確保工序最優(yōu)化。

1.1 洗滌塔分片、分段組焊

因現(xiàn)場(chǎng)吊裝設(shè)備吊裝能力受限，洗滌塔分18段吊裝，采用250 噸履帶吊和750 噸履帶吊現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，洗滌塔現(xiàn)場(chǎng)組裝施工流程如圖1。

圖1 洗滌塔現(xiàn)場(chǎng)組裝施工流程圖

1.2 組焊所需鋼平臺(tái)制作

在煙氣脫硫裝置南側(cè)位置作為洗滌塔的分片組焊場(chǎng)地，在此區(qū)域平整20*20米正方的場(chǎng)地，平整場(chǎng)地上面鋪100mm厚的碎石子，石子粒徑20～30mm，在碎石上鋪HM350*250型鋼，在型鋼上鋪δ=20mm鋼板找平。

1.3 裙座組焊

洗滌塔裙座為錐形裙座，其錐體外形尺寸為Φ9000*Φ 12940*7000mm，壁厚為36mm，材質(zhì)為Q345R，裙座在基礎(chǔ)上按下述程序組裝：

（1）在基礎(chǔ)上組對(duì)基礎(chǔ)環(huán)板，基準(zhǔn)環(huán)板對(duì)接焊縫處采取反變形措施，抵消基礎(chǔ)環(huán)板對(duì)接焊縫的角變形，保證了基礎(chǔ)環(huán)板表面平整度及基礎(chǔ)環(huán)的水平度。

（2）以組焊完成的基礎(chǔ)環(huán)板為胎具組焊上錐體筒體瓣片。

1.4 下封頭組焊

下封頭分片到貨，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組焊，其外形尺寸為：Φ 9000∕Φ742∕4623mm，材質(zhì)為Q345R+S31603，下封頭在鋼平臺(tái)上按下述程序組裝：

（1）在鋼平臺(tái)上劃出組裝基準(zhǔn)圓，封頭基準(zhǔn)圓直徑Db可按下式確定：Db=Di+n*G∕π，式中：G-對(duì)口間隙，一般取2mm；Di-封頭內(nèi)徑；n-封頭分瓣數(shù)量；將基準(zhǔn)圓按照封頭的分瓣數(shù)n 等分，在距等分線約100mm 處點(diǎn)焊定位板，每個(gè)瓣片的定位板不少于二塊。

（2）以定位板和組裝胎具為基準(zhǔn)，用工卡具使瓣片緊靠定位板和胎具，并調(diào)整對(duì)口間隙和錯(cuò)邊量。

（3）封頭全部組對(duì)完畢，經(jīng)檢驗(yàn)符合要求并做好記錄后，可根據(jù)封頭縱縫的長(zhǎng)度和板厚情況，每條縱縫上可適當(dāng)加2～4個(gè)圓弧加固板以減小焊接角變形，經(jīng)復(fù)檢后，辦理工序交接手續(xù)，交下一工序進(jìn)行焊接。

1.5 單節(jié)筒體組焊

按照排板圖將同一圈的板片按順序逐塊吊至鋼平臺(tái)上的基準(zhǔn)圓處進(jìn)行組對(duì)，用弓形卡具調(diào)整錯(cuò)口和間隙，在對(duì)口時(shí)，應(yīng)將錯(cuò)口勻開(kāi)，防止局部超標(biāo)，符合要求后，進(jìn)行定位焊，并做好記錄，最后根據(jù)筒節(jié)縱縫的長(zhǎng)度和板厚情況，每條縱縫上可適當(dāng)加2～4個(gè)圓弧加固板以減小焊接角變形。

1.6 筒節(jié)間組焊

根據(jù)分段情況，在預(yù)制鋼平臺(tái)上采用正裝法將單節(jié)筒體組焊成段，組對(duì)時(shí)，在上口內(nèi)側(cè)約每隔1000mm 焊一塊定位板，在對(duì)口處每隔1000mm放δ=2～3mm的間隙片一塊，以保證對(duì)口間隙。用弓形卡具調(diào)整錯(cuò)口和間隙，在對(duì)口時(shí)，應(yīng)將錯(cuò)口勻開(kāi)，防止局部超標(biāo)，符合要求后，進(jìn)行定位焊，并做好記錄。

1.7 筒體組焊成型后，為防止吊裝變形，應(yīng)根據(jù)具體情況采取“米”字形臨時(shí)加固措施，加固件應(yīng)支撐在圓弧加強(qiáng)板上。

1.8 各段人孔、接管、附屬平臺(tái)的組焊

各段組焊完畢后，進(jìn)行人孔、接管、附屬平臺(tái)的組裝，人孔和接管應(yīng)圖紙規(guī)定的方位和標(biāo)高在殼體上劃線，對(duì)于斜交于殼體的接管開(kāi)孔，應(yīng)先放樣，做出樣板，經(jīng)復(fù)查無(wú)誤后方可開(kāi)孔。塔器上的墊板和吊裝用的吊耳等其他附件，應(yīng)按施工方案或圖紙規(guī)定的方位和標(biāo)高在殼體上劃線，經(jīng)復(fù)查無(wú)誤后方可焊接。

1.9 分段吊裝

按照吊裝方案所劃分的18 段筒體，從下至上逐段吊裝、就位，在高空進(jìn)行組焊，其中煙囪段四道高空組焊環(huán)焊縫標(biāo)高分別為70023mm、78265mm、89265mm、100265mm，為避免在百米高空搭拆腳手架，降低高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，此四道環(huán)縫采用“內(nèi)套活動(dòng)連接操作平臺(tái)框架芯子和外掛活動(dòng)連接腳手架”法進(jìn)行高空組焊。這樣既能滿足煙囪段環(huán)縫的高空組焊作業(yè)，又能進(jìn)行焊縫的無(wú)損檢測(cè)作業(yè)，為項(xiàng)目反復(fù)搭設(shè)和拆除腳手架節(jié)約了大量的成本。

2 洗滌塔垂直度找正

垂直度測(cè)量應(yīng)在相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行，測(cè)量時(shí)從設(shè)備的底封頭切線位置向上觀測(cè)至所測(cè)筒體的頂段(或頂封頭切線)。垂直度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，一般不大于30mm，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)垂直度應(yīng)不大于H∕1000且不大于50mm。垂直度調(diào)整可利用弓形卡具或千斤頂通過(guò)調(diào)整環(huán)縫間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)。

洗滌塔在組裝過(guò)程中找正時(shí)應(yīng)考慮陽(yáng)光照射影響，陽(yáng)光照射對(duì)垂直度觀測(cè)影響很大，按“百米高塔找正法”進(jìn)行：

（1）“理論值初找”，通過(guò)塔體找正時(shí)筒體陰、陽(yáng)面的溫差和塔體高度，計(jì)算出溫差造成筒體偏斜的理論值，在找正時(shí)使筒體偏斜向陰面相等數(shù)值；

（2）“實(shí)際值復(fù)測(cè)”，塔體按理論值找正后臨時(shí)固定牢固，待第二天日出之前，復(fù)測(cè)塔體的垂直度，如果垂直度滿足規(guī)范要求，即可進(jìn)行環(huán)縫焊接，否則應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

4.3筒體找正后，在環(huán)縫外側(cè)的筒節(jié)上間隔1m～2m均布限位板，并進(jìn)行定位焊，防止焊接過(guò)程影響塔體垂直度；定位焊縫的長(zhǎng)度≥30mm、焊腳高度≤6mm，焊縫兩端應(yīng)便于接弧，否則應(yīng)修磨出緩坡?tīng)睿画h(huán)縫內(nèi)口焊接完成后，焊縫的強(qiáng)度可以保證上段筒節(jié)不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)載和偏心矩造成的垂直度偏斜時(shí)，主吊車可以完全卸載、摘鉤，并拆除環(huán)縫外側(cè)焊接的限位板。

3 結(jié)語(yǔ)

洗滌塔殼體從分片到貨、筒體分片組焊、筒節(jié)分段組焊、分段吊裝，到整體交工驗(yàn)收，歷時(shí)105天，洗滌塔分段吊裝、空中組焊圓滿完成。通過(guò)實(shí)踐可知，超高、超重、超大塔在吊車吊裝能力、設(shè)備運(yùn)輸、施工場(chǎng)地等條件受限時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)分段吊裝、空中組焊方案是可行的，分段數(shù)量要結(jié)合吊車性能、設(shè)備技術(shù)參數(shù)綜合考慮。洗滌塔分段吊裝、空中組焊的成功，為我們?cè)诖笮驮O(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)組裝方面，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了技術(shù)支撐，優(yōu)化了施工方法，值得推薦應(yīng)用。