同步倒裝新工藝吊裝高低壓放空火炬筒體

劉樂意，王開云，張友星

（四川石油天然氣建設(shè)工程有限責(zé)任公司，四川成都610213）

同步倒裝新工藝吊裝高低壓放空火炬筒體

劉樂意，王開云，張友星

（四川石油天然氣建設(shè)工程有限責(zé)任公司，四川成都610213）

龍崗天然氣凈化廠工程設(shè)計(jì)有高低壓放空火炬各1座，因現(xiàn)場(chǎng)地形不具備火炬塔架及火炬整體扳吊或雙機(jī)抬吊的條件，故編制了三種吊裝方案。通過與大型履帶吊車正裝、卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引單體倒裝兩種傳統(tǒng)吊裝工藝的對(duì)比分析，決定采用同步倒裝法吊裝高低壓放空火炬筒體，并剖析了吊裝中的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。同步倒裝法在該工程高低壓放空火炬筒體吊裝中成功運(yùn)用。實(shí)踐證明，該吊裝工藝經(jīng)濟(jì)、安全、工期短，為以后大型廠站雙筒體乃至多筒體的吊裝施工奠定了基礎(chǔ)。

火炬筒體；同步倒裝；吊裝方法

放空火炬作為天然氣處理廠內(nèi)的標(biāo)志性建筑，隨著近年來國(guó)內(nèi)外天然氣處理廠站設(shè)計(jì)規(guī)模的擴(kuò)大，筒體的設(shè)計(jì)通徑也在逐漸呈增大趨勢(shì)，在狹小的鋼制塔架空間內(nèi)，如何經(jīng)濟(jì)、安全、快速地一次性將大口徑的高低壓放空炬筒體吊裝就位，已成為天然氣處理廠吊裝施工的關(guān)鍵技術(shù)問題。

龍崗天然氣凈化廠日處理天然氣1 200萬(wàn)m3，工程設(shè)計(jì)有高低壓放空火炬各1座，兩座火炬筒體總高度均為96 m，高壓火炬筒體規(guī)格：DN1600mm/1 000 mm，高96 m，質(zhì)量40.8 t；低壓火炬筒體規(guī)格：DN1000mm/400mm，高96m，質(zhì)量16.2t。兩座筒體頂部均安裝有9 m高的分子密封器及火炬頭，兩座火炬共同安裝于一座高99.8m的鋼制塔架內(nèi)。

1 吊裝方案優(yōu)化

組裝就位的塔架及火炬整體長(zhǎng)度105 m，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，放空火炬東側(cè)離山20 m，南側(cè)離山22 m，北側(cè)毗鄰20°的斜坡18 m，現(xiàn)場(chǎng)地形不具備火炬塔架及火炬整體扳吊或雙機(jī)抬吊的條件，吊裝前，共編制了三套可行性吊裝方案進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比。

1.1 方案一：大型履帶吊車高空正裝

結(jié)合塔架結(jié)構(gòu)，本著便于組焊施工的原則，選擇塔架橫隔處作為火炬筒體分段標(biāo)準(zhǔn)，將高低壓火炬筒體各分為10段，利用300 t履帶吊車從塔架頂部逐段高空正裝就位，該吊裝方法簡(jiǎn)單、工期較短，但存在以下兩點(diǎn)不足：

（1） 吊裝成本高。需組焊DN1 000 mm/400 mm焊口各9道，搭設(shè)及拆除臨時(shí)施工作業(yè)平臺(tái)9次，由于塔架內(nèi)空間狹小，無法同時(shí)進(jìn)行上下交叉施工作業(yè)，平臺(tái)搭設(shè)及拆除、焊接、焊縫檢測(cè)、筒體初找正等均需要在上道工序完成后方可進(jìn)行下一道工序，至少需要9 d吊裝時(shí)間，300 t履帶吊車按3萬(wàn)元/臺(tái)班計(jì)算，僅吊車一項(xiàng)費(fèi)用就高達(dá)27萬(wàn)元，吊裝成本高。

（2） 安全風(fēng)險(xiǎn)大。每次施工均需要重新變換組焊平臺(tái)位置，整個(gè)施工限于標(biāo)高0～96 m塔架各橫隔處，高空施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大。

1.2 方案二：利用卷?yè)P(yáng)機(jī)作牽引分別倒裝

利用卷?yè)P(yáng)機(jī)分別倒裝高低壓火炬筒體。該工藝與方案一相比，其優(yōu)點(diǎn)是吊裝成本大大降低；不足之處是由于先吊裝就位的高壓火炬筒體占據(jù)了塔架內(nèi)大部空間，對(duì)后續(xù)低壓火炬筒體的吊裝產(chǎn)生了極大的干擾，且高低壓火炬筒體基礎(chǔ)中心均不處在塔架主肢對(duì)角線中心位置，分兩次吊裝，需高空二次更換吊裝索具位置，吊裝難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、工期長(zhǎng)，雖然地錨埋設(shè)、一次吊裝索具懸掛可在前期基礎(chǔ)施工及塔架吊裝時(shí)同步進(jìn)行，吊裝工期仍需半個(gè)月。

1.3 方案三：利用卷?yè)P(yáng)機(jī)作牽引同步倒裝

將高低壓火炬筒體等分為6段，在17.5 m位置處搭設(shè)臨時(shí)施工組焊平臺(tái)，利用兩根DN150 mm、長(zhǎng)300 mm的鋼管將相同標(biāo)高段的高低壓火炬筒體進(jìn)行硬連接，利用2臺(tái)10 t卷?yè)P(yáng)機(jī)主吊、2臺(tái)5 t卷?yè)P(yáng)機(jī)輔吊，逐段同步倒裝。

該方案與前兩種方案相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 費(fèi)用低。與方案二相比，相同機(jī)具、人員配置情況下，吊裝工期可節(jié)約8 d，至少節(jié)約吊裝費(fèi)用2萬(wàn)元，整個(gè)吊裝費(fèi)用只需幾萬(wàn)元。

（2） 更安全。與方案二相比，將單體吊裝轉(zhuǎn)化為整體吊裝，減少高空二次更換滑車組1次，減少高空更換主吊點(diǎn)1次，同時(shí)有效避免了高低壓火炬筒體間的吊裝干擾；與方案一相比避免了高空多次搭設(shè)、拆除臨時(shí)施工平臺(tái)，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

（3） 工期短。較方案一工期略有縮短，與方案二相比縮短工期一半以上，整個(gè)吊裝工期僅需要7d。

通過三種方案的優(yōu)化選擇，兼顧經(jīng)濟(jì)性、安全性及工期控制三方面，最終確定方案三為最佳方案。

2 吊裝難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

采用同步倒裝法吊裝火炬筒體，重點(diǎn)要控制好以下關(guān)鍵點(diǎn)：

（1） 對(duì)口質(zhì)量控制。吊裝前檢查筒體橢圓度，確保在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，對(duì)口時(shí)在下段筒體外部焊接對(duì)稱的4塊定位塊。

（2） 垂直度控制。安裝垂直度是衡量筒體安裝質(zhì)量的主要參數(shù)，施工中，雙筒體吊裝垂直度主要控制以下三方面：

a.地面上焊接單節(jié)高低壓筒體的中間連接管時(shí)，確保連接管道處在兩筒體中心線位置，同時(shí)要盡量減少因焊接變形而引起的對(duì)中偏差。

b.雙筒體上下段之間吊裝組對(duì)時(shí)，利用經(jīng)緯儀從互成90°的兩個(gè)方向隨時(shí)配合筒體組對(duì)找正。

c.高低壓火炬筒體同步吊裝就位后，進(jìn)行整體找正時(shí)，優(yōu)先對(duì)高壓火炬筒體進(jìn)行找正，待高壓火炬筒體找正完成后，用倒鏈在塔架多層橫隔處分別固定高低壓火炬筒體，然后逐層割除筒體中間連接管，最后對(duì)低壓火炬筒體進(jìn)行找正，并安裝固定抱箍。

3 筒體分段及吊點(diǎn)確定

3.1 筒體分段（見表1）

表1 放空火炬筒體分段

3.2 吊點(diǎn)確定及吊耳制作

一次主吊點(diǎn)選擇在第六段距離頂部3 m位置，二次主吊點(diǎn)選擇在第五段筒體距離頂部1.5 m位置。其余筒體輔吊點(diǎn)選擇在距每節(jié)筒體頂部2 m位置。吊點(diǎn)分布及吊耳制作見圖1。

4 吊裝操作

（1） 利用系掛在42 m處兩組H16×4D（16 t）滑車作為輔吊滑車組吊裝單節(jié)筒體，利用系掛在99.8 m處兩組H32×4D（32 t）滑車作為主吊滑車組分別吊裝第三、四、五、六段筒體，每次組焊平臺(tái)選擇在塔架17.5 m平臺(tái)處。

（2） 更換第六段主吊點(diǎn)至第五段主吊點(diǎn)處，利用主吊滑車組吊裝第二、三、四、五、六段筒體。

（3） 利用兩臺(tái)25 t輪式吊車抬吊第一段筒體，下降第二至第六段筒體，使之與第一段筒體組對(duì)。

（4） 利用經(jīng)緯儀對(duì)雙筒體進(jìn)行整體找正。

5 結(jié)束語(yǔ)

在龍崗天然氣凈化廠工程中采用“同步倒裝法”吊裝高低壓放空火炬筒體歷時(shí)7 d，比預(yù)定計(jì)劃工期縮短1 d時(shí)間，就位后的高低壓筒體經(jīng)實(shí)際測(cè)量，安裝垂直度偏差為21 mm，符合規(guī)范要求。實(shí)踐證明，該吊裝工藝可靠、經(jīng)濟(jì)、吊裝工期短，為以后雙筒體、多筒體的吊裝奠定了基礎(chǔ)。

[1] 顧滿林.石油化工設(shè)備檢修手冊(cè)：第十一分冊(cè)吊裝工程[M].北京：中國(guó)石化出版社，1998.

[2] 楊文柱.重型設(shè)備吊裝工藝與計(jì)算[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1984.

[3] 關(guān)則新.國(guó)內(nèi)外大型石油化工設(shè)備吊裝技術(shù)及裝備的比較和分析[J].石油工程建設(shè)，2010，（4）：51-55.

Abstract:There are two gas flare stacks designed for high perssure gas and low pressure gas respectively at Longgang natural gas purifying plant.Because the site landform does not satisfy the operation conditions for invert integral flare stack tower hoisting or hoisting with dual cranes,three hoisting scenarios are worked out.After comparing with two traditional hoisting methods,i.e.normal operation with heavy caterpillar crane and invert operation with winch drawing single body,the synchronized invert operation method is adopted to hoist the high and low pressure gas flare stacks.The key points in the operation are analyzed,then the hoisting method is successfully applied in the project.The practice shows that the hoisting method is economical,safe and of short working period and can be used for other hoisting operations of large dual cylinders or multicylinders at large scale plants or stations in future.

Key words:flare stack;synchronized invert operation;hoisting method

（52）Hoisting High and Low Pressure Gas Flare Stacks by New Invert Installation Process

LIU Lei-yi（Sichuan Petroleum Construction Engineering Co.,Ltd.,Chengdu 610213,China），WANG Kai-yun，ZHANG You-xing

TE962

B

1001－2206（2011）02－0052－03

劉樂意（1978-），男，江蘇邳州人，工程師，2001年畢業(yè)于重慶科技學(xué)院油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，主要從事大型廠站施工技術(shù)管理工作。

2010-06-25