空分装置主冷箱的吊装

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摘要：本文通过工程实例，介绍了精馏塔安装的施工工艺，精馏塔的成功焊接，既保证了施工质量，又提前了工期，节约了工程投资。

Abstract: Through project example, the paper introduces the construction process of fractionating column. The successful welding of fractionating tower could ensure the construction quality as well as shorten the construction schedule and save the project investment.

关键词：主冷箱；吊装；组对；焊接

Key words: main cold box；hoisting；assembly；welding

中图分类号：TG47 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0295-01

0引言

四川省达州钢铁集团有限责任公司KDON-30000/30000/900型空分装置中，现场设备安装及冷箱内管道的预制和安装由我施工单位进行。经各方的共同努力，焊接合格率近100％，吹扫试压一次成功，裸冷，单机试运、开车调试一次成功。其材质为铝材，施工要求较严且作业空间小，布置较紧凑。从控制施工费用角度，对主冷箱吊装的可行性进行叙述。

1施工概况

本工程的难点主要是设备及其主冷箱的吊装。安装现场一面临施工道路，其他三面都有生产设施，施工场地狭小，给设备的吊装和摆放带来极大不便。

空分装置主塔分三段到货，需要到施工现场空中组对焊接，铝制容器组对焊接困难。主冷箱为钢结构，材质为0235，尺寸为8m×8m×60m，由48块箱板（尺寸：4000mm×10000mm×220mm）拼成。单块重量4t，为减少高空作业，在地面两块拼成一整块。安装时，最大工作半径将达到20m，60m的安装高度，需用到160t吊车，考虑空中组对焊接量大，施工周期长，估计需30d的时间，用大型吊车配合，费用高。采用安装吊具的方法，使用吊具后，50t吊车即可满足施工要求，大大减少了施工机具费用。

2施工工艺

先东、西、南三面箱板组对焊接，临施工道路的箱板10m以上留出不施工，在主塔及板式换热器安装后再进行南面箱板的组对焊接。

在第一层10m高箱板全部组对焊接后，东、南、西三面箱板用50t吊车靠立在其，其上焊接两吊点，准备利用钢丝绳提升，先最高处箱板，第二层10m高箱板放最外面。以便先进行吊装提升。

在冷箱外设置5t卷扬机两个，用Φ159×8钢管预制吊装立柱2根，作为牵引及吊具。以立柱作为提升架，下层箱板作为上层箱板的支撑构架。在第①层安装焊接完毕，先在南面箱板内侧两端焊接套管作为立柱支点；阿根立柱上端各挂一组5t双轮滑车，共同同步提升箱板，跑头从定滑轮端出来，通过下部倒向滑轮倒向，接卷扬机A或B。第②层施工完毕，按上述要求依次进行第③层……第⑥层箱板的吊装，组对和焊接。

采用卷扬机为同类型卷扬机，为了安全可靠，必须同步提升。在操作过程中，两台卷扬机需同步，以防止单台提升超载。

在三面箱板焊接完毕后，进行冷箱内主塔及板式换热器的吊装就位、找正。随即进行北面箱板吊装、组对、焊接。

3构件受力计算

3．1 立柱稳定性验算立柱采用中l59×8碳钢管，承受静载为4t×1．5=6t，考虑动载不均匀系数取80％，T=6/80％=7．5t

立柱长细比入=L/i

I=π/64×D4×（1-α4）/2=π/64×15.9×（1-0．653）=1084cm4

钢管截面积A=π（D2-d2）/4=37．93cm2

Imin=SQRT （I/A）= SQRT （1084/37．93）=5．346cm

π=L/Imin=1050/5.346=196.4

查表：Φ=0．196

立柱压应力=T/（A×Φ）=7500/（37．93×0．196）=1009kg/cm2=100．9MPa

3．2 钢丝绳选取因选用5t双轮滑车，跑头从定滑轮端出来，工作

线数n=2，k=0．529。

许用拉力为：S=40kN×0．529=21．16 kN

滑轮选用6×37Φ15钢丝绳，安全系数取5；

S≤P/K=142．2/5=28．44kN；单根钢丝绳许用拉力为28．44kN。

式中，P―钢丝绳的破断拉力，kN；K―钢丝绳的安全系数。

4吊装过程

以立柱作为提升架，下层箱板作为上层箱板的支撑构架。在第①层安装焊接完毕，在南面箱板内侧两端焊接套管作为立柱支点；两根立柱上端各挂l组5t双轮滑车，共同同步提升箱板，跑头从定滑轮端出来，通过下部倒向滑轮倒向，接卷扬机A或B。提升索具及滑车设置根据现场情况定。

箱板吊装到位后用缆风绳固定，三面依次通过收放缆风绳，或临时固定进行调整。全部吊装到位后，整体调整，并应满足以下质量允许偏差：①安装标高：10．0mm；②箱板垂直度：6mm/10000mm；③箱板水平面对角线差：±6．0mm；

调整达到质量要求后，先用连接螺栓进行固定，最后焊接连接固定，满焊箱板连接缝。

高空组对和焊接必须设置挂平台，临时栏杆。

按上述要求依次进行第②层、第③层……第⑥层箱板的组对和焊接。

5结束语

不设吊具时需用到160t吊车，空中组对焊接量大，施工周期长，估计需30d的时间，用大型吊车配合，费用高。采用安装吊装柱、滑轮组、卷扬机等吊装工具的方法，50t吊车既可满足施工要求，又大大减少了施工机具费用。

参考文献：

[1]四川省达州钢铁集团有限责任公司.30000m3/h型空分装置技术附件[Z].2007.

[2]万建余．6000m3/h空分设备检修及处理实践[J]．深冷技术，1999（5）：37-39．

[3]邱宜怀，等.机械设计手册第一卷[M].第一版.北京：机械工业出版社，1991.

[4]HGJ211-85 化工塔类设备施工及验收规范[S].1985.