采用倒装技术进行吸收塔塔体安装

孙宇龙

摘 要：采用倒装技术安装吸收塔，不仅可以解决节省大型起重设备及作业场地狭小问题，还可以缩短施工工期、减少高空作业风险、节省吊装费用，同时地面作业焊接施工质量也得到极大的改善。本文阐述了采用倒装技术安装吸收塔。

关键词：倒装技术；吸收塔塔体；安装

吸收塔是烧结机烟气脱硫装置的关键设备，其塔体体积和塔体重量均相当庞大。随着工业的快速发展及生产能力的逐步提升，吸收塔的体积及重量将会更加庞大，这样就需要超大吨位的起重设备方能满足吊装要求。尤其是一些改建项目，受作业场地的影响，起重设备站位选择非常困难，甚至需要比正常吊装吨位大一倍的起重机来完整，组成资源浪费。采用倒装技术安装吸收塔，不仅可以解决节省大型起重设备及作业场地狭小问题，还可以缩短施工工期、减少高空作业风险、节省吊装费用，同时地面作业焊接施工质量也得到极大的改善。

所谓采用倒装法进行安装，就是首先进行塔顶结构安装，而后由塔顶第一层开始由上之下依次进行安装。直至塔体最底层安装结束。下面就以炼铁厂二台2×265㎡烧结机烟气脱硫吸收塔安装工程为例，简要介绍一下吸收塔采用倒装法安装技术特点和安装工艺要求。

一、概况

炼铁厂2×265㎡烧结机烟气脱硫吸收塔设计2座，直径10.4m；塔顶高度30m；壁厚由下至上依次为δ=18mm，h=6m；δ=16mm，h=6m；δ=14mm，h=10m；δ=12mm，h=8m；材质Q235，塔体本身自重114231kg；吸收塔顶部结构质量27543kg；塔體内外附属构件包括塔体外侧设置各种法兰、钢梯、钢支撑、钢支架、烟气入口等配件，重量=28257kg。

二、吸收塔提升荷载计算及机具选择

1.最大荷载计算

Mmax=（M1+M2+M3）K

式中：M1—吸收塔塔身质量（kg）

M2—吸收塔顶结构质量（kg）

M3—吸收塔壁内外侧钢结构件质量（kg）

K—施工安全系数（通常K=1.53）

Mmax=（114231+27543+60385）×1.53

Mmax=309304kg

2.提升机具选择及数量确定

提升机具采用液压提升装置。该装置由液压提升机和成套液压控制系统组成，液压提升机由松卡式千斤顶、提升架和提升杆组成。千斤顶型号为SQD-250-100SF，额定提升质量25000kg，最大行程2.5m；成套液压控制系统由液压控制柜、高压胶管组成，型号为YB-60，油压25Mpa，电机功率18.5kw，自重650kg。

根据最大提升装置选择提升装置数量：

N=Mmax/P

式中：Mmax—最大提升荷载（kg）

P—单个提升装置的允许荷载（kg）

N=309304/25000=12.4

由于生产厂提供的提升设备每套提升装置为8组，因此选择2套提升装置为16组>12.4，完全满足技术要求。

三、吸收塔提升施工工艺简介

1.塔身安装施工工艺：塔身配板、下料→塔身卷压成型→塔身依次组装→设置进出入口→塔身焊接→焊缝检验→外侧构件安装→放下环梁→内侧构件安装→塔身提升→质量验收。

2.施工准备：安装前对各个工序的施工人员做好岗位培训，技术人员编制吸收塔安装技术措施，组织施工人员熟练掌握提升系统操作规程以及作业方法，并对作业人员进行安全、技术、质量交底。塔身安装前，用墨线在底板上弹出吸收塔内直径圆周位置线以及中心线，并且要求吸收塔中心线与其基础中心线相重合，利用铳子在内直径圆周线上打出铳眼，然后焊接塔身限位钢板（每隔500mm设置一个），限位钢板焊接方向要求垂直与吸收塔塔身。对使用的机具进行安全性能检测，防止使用不合格机具、设备。单片塔体运到现场后，应对齐结构尺寸进行实测检查，合格后方可进行安装。

3.塔身安装要点

（1）进行安装前，每块钢板内外侧均应画出中心点标志，以便找正垂直度。

（2）吸收塔身安装时。纵向焊缝按照同一方向逐圈错开，错开间距按照板长的1/3且不应小于500mm，

（3） 在每圈塔壁板制作完后，应在制作厂进行预组装，要求壁板周长、允许偏差为塔体直径的0.3%，并且最大允许偏差不超过30mm。预装检查合格后，每圈塔体拆分为三段，每段长度8690mm分节运输至安装现场。

（4）在组装前应对预装的壁板尺寸进行及外形进行检查，合格后可进行组装，在组装第一节壁板应符合以下规定：

a.相邻两壁板上口的水平偏差应小于2mm，塔体周圈上任意两点的水平偏差应小于6mm。

b.垂直偏差应小于3mm。

c.焊接完成后，壁板在1m高度处，内表面任意点直径偏差应小于塔体直径的0.1%，最大应不超过10mm。

d.塔体纵横向对接焊接头形式为：纵缝气体保护焊接的对接接头，采用单面坡口，坡口间隙G=4-6mm，钝边F<2mm。环缝埋弧焊接的对接接头，厚度小于12mm，可采用单面坡口，厚度大于12mm，采用双面坡口，坡口角度a=450±20钝边F<1mm，间隙G=0-1mm。

（5）检查塔身的焊接坡口、几何尺寸以及预留纵向焊缝间隙，确认无误后进行焊接。焊接顺序要求先焊接纵向焊缝，后焊接环向焊缝，焊接采用弧焊机进行焊接。为保证焊接质量，每焊接完一层须清出焊渣，并将高点用电动砂轮机进行打磨光滑。

（6）环梁吊放采用1t手拉葫芦进行，上端采用Ф18螺纹构件拉结，下端在环梁上焊接吊孔。环梁安装标高偏差在±3mm，水平度控制在2mm范围内。

（7）在每层塔身外侧均设置8个观测点，采用吊线坠的方法测量吸收塔身的垂直度。当垂直度出现误差时，利用液压胶管阀门进行压力调整，保证垂直度满足设计要求。

（8）每次顶升过程均进行同心度和圆度的观测，提升过程采用经纬仪跟踪测量，保证提升垂直度。

（9）使用液压千斤顶顶升过程中，液压千斤顶要求同时、匀速操作，当提升到下一圈臂板标高时，再安装下一层塔身。

四、倒装法施工优点：

1.采用液压提升装置进行吸收塔塔体安装，不仅液压传动平稳、可控性好、顶升速度均匀、高度和同步性易于保证，而且液压千斤顶提升力可以通过油压来调整，使施工质量更加可靠和安全。

2.采用倒装法提升吸收塔，整个过程无需使用大型吊装设备，节省大量的大型设备台班费用。塔体内外侧钢结构件可以在地面安装，无需再搭设双排内外钢管脚手架或空中作业平台，不仅的降低施工费用同时减少高空作业，更趋于安全施工。

3.采用倒装法提升吸收塔，无需大型设备占地空间，对于改造工程场地狭小问题可以得到解决。

4.采用倒装法提升吸收塔，较正常安装工期提前，缩短了施工工期。业主的投资收益提前。

5.吸收塔塔体的垂直度、椭圆度的检查在下部进行，便于检验和验收，使施工过程处于受控状态，施工质量易于保证。