倒装法吸收塔_吸收塔施工方案倒装

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倒装法安装异型吸收塔方案研究

摘要：山东中华聊城发电厂2×600MW机组烟气脱硫系统采用石灰石—石膏湿法脱硫技术, 该工程吸收塔高35.35米，8米以下筒体直径为Ф19500mm，8米至10.5米为吸收塔的变径，变径以上筒体直径为Ф16500mm，共19层，由于塔体高，用常规的正装法施工时高空作业多，搭设脚手架量大,施工工期较长，综合各方因素,我们而采用倒装的方法制作塔体,本文对吸收塔安装的两种施工方法进行了对比,并着重介绍了倒装法施工塔体的具体措施。关键词：吸收塔 异型罐体 倒装

一、前言

山东中华聊城发电厂2×600MW机组烟气脱硫系统是由中电投远达环保工程有限公司设计，采用石灰石—石膏湿法脱硫技术，脱硫系统一炉一塔，吸收塔高35.35米，8米以下筒体直径为Ф19500mm，8米至10.5米为吸收塔的变径，变径以上筒体直径为Ф16500mm，整个塔体共19层。塔体采用Q235-A钢板对焊焊接而成，壁板规格型号多，自下而上顺序排列依次为: 1层壁厚为δ22mm，2层为壁厚δ20mm，3层壁厚为δ18mm，4-6层壁厚为δ16mm，7层壁厚为δ14mm，8-10层壁厚为δ12mm，11-17层壁厚为δ10mm，18-19层壁厚为δ8mm，其中4-5层为异型罐体。吸收塔内部都需要做衬胶防腐，整体安装质量要求比一般箱罐要求高，特别是对内壁的表面平面度和焊缝焊接及打磨要求很高。

二、吸收塔制作安装工程量

吸收塔制作安装包括底板、壁板、顶板、进出口烟道、塔内附件及塔外附件等。序号 设备名称 单位 重量 材质 1 吸收塔底板 kg 22840 Q235-A 2 吸收塔侧板 kg 192015 Q235-A 3 吸收塔顶板 kg 17420 Q235-A 4 加劲环 kg 22023 Q235-A 5 净烟气出口 kg 27800 Q235-A 6 原烟气入口 kg 20492 Q235-A 7 喷淋梁 kg 29300 Q235-A 梯栏平台 kg 25000 Q235-B 总重 kg 356890

塔上部重量 kg 334050

三、正装法与倒装法的比较

正装法 倒装法

施工机具 使用12t塔吊： 进出场费6万元、基础施工、拆除费用8万元、台班费为5.5万元/月 16 t汽车吊：

台班费为2万元/月 使用16t汽车吊： 台班费为2万元/月； 顶升装置（32台）： 台班费为1万元/月。此项可节约费用35万元 施工工期 约四个月，仅搭设满堂及外圈脚手架以及拆除需用15天左右时间 约三个月 组装及拆除顶升装置需用4天时间 施工措施 需搭设内外满堂脚手架

焊接及内壁打磨工作都要在高空进行。脚手架搭设约3米即可，节省租赁、搭设费用，此项可节约费用10万元。

焊接人员施焊也比较方便，内壁打磨也是在地面进行。人力 需搭设及拆除内外满堂脚手架,使用大量人力。只需10人安装顶升装置，4人操作。施工安全 需用大量安全网、安全绳、安全经费投入多，高空作业量大。多为地面施工，减免了安全网、安全绳，投入安全经费低，安装系数大，此项可节约3万元。

施工效果 高空作业，施工人员对板困难，易出现错板，塔体的垂直度难以保证。地面组合，每块板宽度1.8米，施工人员可以比较方便进行对板，出现错位能够及时进行整改，并能确保塔体垂直度。

由此看出，采用倒装的方法施工，将节省大量人力、物力、缩短工期、提高安全性能。

四、施工方案

1、施工临时设施布置：

脱硫吸收塔组合安装使用一台16t汽车吊，塔体的提升采用32台液压顶升装置，顶升装置额定工作顶升力为30吨/台。

2、顶升力计算：

2.1 当筒体及附件重量在200吨以下时，用16台30吨的液压千斤顶作为提升装置，整体提升能力为480吨，提升能力是最大实际提升重量的2.4倍。2.2吸收塔筒体加上加强筋和梯子平台等最大重量约350吨，采用32台30吨的液压千斤顶作为提升装置，整体提升能力为960吨，提升能力为最大提升重量的2.7倍。2.3提升用液压装置必须检验合格，并且在投入使用前做相应重量的负荷试验。3．安装流程：

基础复查→底板支撑安装→二次灌浆→底板拼装、焊接→底板标高复查→底板与环板焊接→焊缝检查→第18节组装(正装)→第19节组装→顶盖组装→相应梯子平台安装→提升设施安装→第17节安装(倒装)→出口烟道安装……→第6节安装→变径处假筒安装→第5节异径管安装→第4节异径管安装→第3节安装→假筒拆除→第2节安装→第1节安装→入口烟道安装→内部支撑梁安装→接管安装

五、施工方法及要求 5．1 吸收塔底环安装

5.1.1 基础移交、清理：检查吸收塔基础标高、表面水平度；清理预留孔。

基础划线：以土建给出的坐标为基准，放出基础的纵横中心线，确定吸收塔的中心点。根据基础的纵横中心线，按照图纸划出环板下面支撑的具体位置。

5.1.3把支撑布置在相应的位置上，调整所有支撑的标高，使其和设计标高一致。

5.1.4将环板组件按照图纸要求摆放在点焊牢固的支撑上，调整环板组件的位置，使整个圆环的中心点和基础上确定的吸收塔中心点在一条垂直线上。

5.1.5 用钢盘尺测量环板任意直径上的两点，并对组件加以调整，使其椭圆度符合要求后，将所有组件焊接起来。5．2 底板安装

5.2.1 根据施工图纸划出底板对接焊缝中心线，将吸收塔底板按照施工设计排版图逐张平铺在基础表面，并且点焊在预埋的垫板上。5.2.2 底板整体点焊固定后用角磨机将钢板对接焊缝及两侧30mm左右的铁锈及氧化铁打磨干净。底板的焊接对称进行，为了减少焊接变形量，应选择跳焊法，即每焊100mm长度，留出100mm不焊，然后再焊100mm。

5.2.3底板焊接完毕后检查表面的平整度，变形量超过设计要求的先调平，然后把底板外圈和基础环板焊接起来。

5.2.4底板与基础环板的搭接焊缝必须饱满。底板焊接完成后应对所有焊缝采取防锈措施 5.2.5将底板所有焊缝打磨平整，底板与环板焊缝打磨成半径为3mm的圆弧过渡，以便衬胶时增强胶板与过渡区域的粘接力，然后对底板焊缝进行渗透探伤，环板焊缝100％射线检测合格。

5．3 上部筒体及塔顶安装

5.3.1找出吸收塔的中心点，根据吸收塔上部筒体的直径Ф16500mm，在底板上划出筒体的圆周线。

5.3.2塔顶中心定位：塔顶穹芯位置立一根Φ375立管，高度为4m,将穹芯对中放在上面，塔顶穹芯找水平，误差小于2mm。

5.3.3焊接限位：用∠50×50×5角钢L=50～80mm与塔体同心圆，直径同塔体直径，均布36个点，焊高5mm。

5.3.4按照吸收塔的施工设计排版图，利用16t汽车吊将第18层的圆弧板δ8mm吊装到相应的位置上，环塔壁周长每米焊角钢作为定位板用于确定塔壁弧度，定位后上部用两根角钢作斜撑焊接固定壁板，然后依次吊装同一层的其它圆弧板。

5.3.5第18层圆弧板围拢后，合围处的两块圆弧板应该成对接状态。调整对接的筒壁板，使筒体的垂直度符合设计要求，组合后的外圆周偏差±20mm，内径偏差±6mm，圆度偏差±3mm。纵向焊缝焊接时，先焊吸收塔外侧。纵向焊缝外侧焊接完毕后对焊缝内侧清根打磨，然后焊接焊缝内侧。

5.3.6每层筒体安装焊接检验合格后，进行加劲环组合安装：从上部基准点测量确定标高，划水平线，安装加劲环，点焊时，上下对应进行，焊长30mm间隔500mm，要求加劲肋垂直与塔体，不垂直度≤10 ；标高误差±5mm，表面不平整度

5.3.8沿环形焊缝对两层筒体错边进行调整，每调整一处就将该处焊缝点焊起来，并且用切割好的直边钢板把上下筒体点焊固定。整个环形焊缝调整好后开始焊接。为了减少焊接的变形量，沿筒体周围均匀布置8名焊工向一个方向同时施焊。

5.3.9 其它各圈圆弧板的安装找正程序与第二圈圆弧板相同。各圈筒体的纵向焊缝应向同一方向逐圈错开，筒体安装过程中每四层再做一次垂直度检查，最后整体放至底板上时再复查垂直度。

5.3.10第19层筒体吊装时同时在现场组合吸收塔顶盖。第19层筒体安装完毕后，在筒体上口沿圆周每隔1米弧长点焊一块直边钢板，用于顶盖吊装时的对口。

5.3.11将顶盖吊装到筒体上，调整焊缝间隙，确保顶盖上部烟气出口法兰保持水平。按照图纸要求将顶盖与第19层筒体焊接起来。

5.3.12对所有焊缝进行打磨，并按要求进行严密性试验。

5.3.13焊接揽风绳固定点，沿圆周均布6点，牢固可靠，在塔顶下方连接风绳，用于调整控制设备的稳定性。

5.3.14焊接爬梯固定点，固定爬梯，牢固可靠

5.3.15焊接线坠固定点，沿圆周平均布置3个点。用于控制筒壁钢板组对时的垂直度、整体垂直度、中心偏离误差。5.4提升装置安装：

5.4.1在靠近筒体内壁沿圆周均匀布置16根提升杆，最大提升重量为480吨，提升杆与底板焊接牢固。

5.4.2 当筒体及附件重量在200吨以上时，改用32台30吨的液压千斤顶作为提升装置，最大提升能力为960吨。

5.4.3 为了防止筒体在提升的过程中提升杆向一侧倾斜，除了靠近吸收塔中心侧内，其它三个方向分别用一根＃16槽钢将提升杆和底板焊接成一个整体。5.5 倒装法安装塔体

5.5.1 从第17层开始用倒装法进行安装。首先组对第17层壁板，调整提升设备提升塔体。提升时，用中央控制台按扭盘按上升扭，完成一步提升，再按下降扭，使油缸活塞复位。在提升高度差较大时，关闭其它油缸，单独提升局部较低部位的油缸，至高度一致时停止提升。一步步提升直至使顶层壁板高出下层壁板30～50mm，在下层壁板外侧，错位点焊限位挡板，使上下层壁板对接。

5.5.2为了保证对口间隙均匀一致，在环缝之间加垫板，垫板应与设计要求的对口间隙相同，当上下壁板不等厚时，应保证内侧平齐。用提升机构调整环缝间隙，方法是依间隙大小，逐个支架进行调整。调整时关闭油泵，释放下卡头，手动拧开油缸下回路阀门，油缸在重力下向下移动，并及时关闭。反复调节，直至符合要求。

5.5.3环缝组对时，应在内侧每 500mm 左右点焊一块矩形板，以防止环缝的焊接变形，纵缝内侧自上而下每 500mm 左右点焊弧形板。板安装后，将胀圈落下与底部连接，方法与顶层壁板相同。

5.5.4纵缝和环缝焊完后，应按设计要求对壁板的几何尺寸和焊缝质量进行检验。5.5.5其余各层壁板的安装：检验合格后，按照上述方法和步骤安装第16层、第15层壁板，直至第6层壁板。

5.5.6 第5层、第4层为变径处，首先提升塔体，在塔体内侧围一圈10mm的钢板,制作一个假筒，假筒高度为3.8m，上部与第6层壁板间断焊接，假筒安装好后再进行第5层、第4层异径塔体的组合，假筒制作材料可采用烟道入口制作用钢板代替。

5.5.7提升假筒，安装第3层壁板，第3层筒体直径Ф19500mm，安装完第3层壁板后将假筒割除，再按照上层壁板的安装方法提升第3层筒体，组装第2层筒体直至第1层筒体。

5.5.8最后一层壁板的纵缝及上部环缝焊接后，将胀圈落下与底部连接，开启提升机，使罐升高 160～200mm，在底层壁板安装线内外侧挡板，使壁板就位，底层壁板与底板的环向内外角焊缝，由数名焊工均匀对称分布于罐内外施焊。5.6 烟道及支撑梁的安装

塔体进行到各个标高段，内外件包括入口烟道、出口烟道、除雾器支撑等，同时进行组装。5.7 吸收塔梯子平台安装

5.7.1 吸收塔外侧梯子平台应随同筒体一起安装。筒体安装好后先定出该层楼梯、平台支架的具体位置，并将支架和筒体焊接牢固。

5.7.2 用吊车把组装好的楼梯吊装到相应的位置，楼梯上端支在吸收塔外壁上的槽钢支架上，调整上下端位置，使楼梯梁与水平面的夹角符合图纸要求。把楼梯上下端焊接牢固。5.7.3每层楼梯安装好后栏杆随即安装。5.8吸收塔接管的安装

5.8.1 找出底环上的洋铳标记，在吸收塔外壁上划出0o 垂直线，根据吸收塔的施工设计排版图，计算出所有接管中点与0o 垂直线的圆弧长度，定出每个接管的中心点，用洋铳做好标记。

5.8.2 对所有接管中心洋铳标记再次复查，确保无误后画出接管外壁的圆周线，沿圆周线进行开孔。

5.8.3 为了防止开孔时影响吸收塔筒体的结构强度，在开浆液循环管道接管等大直径孔时应逐个进行，即每开完一个孔把接管安装上去并焊接好后再开下一个孔。

五、总结

在聊城2×600MW机组烟气脱硫工程的施工中，通过使用倒装法安装吸收塔，减少了高空作业，确保了人身安全；每台吸收塔可节约机械及脚手架租赁费及安全投入等共约48万元；缩短工期两个月；同时也保证了安装质量，顺利移交至防腐单位进行防腐。这两台吸收塔的成功移交充分验证倒装法组装吸收塔方案的科学合理性，并且在施工过程中得到建设单位、监理及总包单位的一致好评。

利用倒装法安装异径吸收塔的技术可推广至今后我公司所承接的所有大型箱罐的制作，利用此项技术将极大地节约生产成本，为公司创造更多的经济效益，同时也降低了我公司的投标报价，提高工程中标的机会。