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73水平滑移就位，倒装分段组焊，液压提升就位烟囱钢内筒工法段友才1.前言本工法主要介绍套筒式烟囱钢内筒的安装方法--水平滑移就位，倒装分段组焊，液压提升就位法。结合我公司已经施工的四川普光天然气净化厂的钢内筒的施工，介绍了液压提升倒装法的工艺原理、施工工艺流程、施工质量措施和安全措施，为以后我公司再进行该类工程施工提供一定的技术措施和经验。2.适用范围本工法介绍了套筒式烟囱钢内筒安装工艺和质量标准。适用于石油化工建设工程混凝土烟囱内部梯子、平台及分段到货的套筒式烟囱钢内筒的安装。3.规范性引用文件一般钢内筒安装主要参考以下规范《石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准》——SH3524-99《石油化工静设备安装工程施工技术规程》——SH3542-2007《石油化工钢结构工程施工及验收规范》——SH3507-2005《大型设备吊装工程施工工艺标准》——SH/T3515—2003《石油化工施工安全技术规程》——SH3505-1999《石油化工工程起重施工规范》——SH/T3536—2002《钢制压力容器焊接规程》——JB/T4709-2000《液压缸出厂试验标准》——JB/JQ0302-88《钢制焊接常压容器》——JB/T4735-1997《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》设计单位提供的烟囱施工图4.工艺特点4.1工程概况套筒式烟囱外筒为钢筋砼烟囱，烟囱内设有一个或多个钢制烟筒。钢筋砼烟74囱底部设有检修出入门洞和穿管洞口。烟囱内部一般各层标高处设有多层钢结构检修平台；沿钢筋砼烟囱的筒体内壁全高一般设置有斜钢梯；混凝土烟囱施工完毕后，分为多段到货的钢内筒通过检修门洞逐段运输至烟囱内进行组焊。4.2施工特点我公司以前施工的分多节到货的设备进行分段组装时（例如火炬施工等），一般都是利用大型吊车进行逐段组装，而套筒式钢内筒由于高度较高（一般均在100m以上），钢内筒位于混凝土烟囱内，且混凝土施工完毕方进行钢内筒安装，所以无法通过大型吊车进行安装。根据此特点并结合工期和效益双赢的要求，采用液压提升倒装法进行该种设备的安装。4.3工艺原理由于套筒式烟囱内部施工的局限性，钢内筒安装无法采用常规的大型吊车吊装方法，综合工期和效益因素，采用液压提升倒装法进行该种设备的安装。即采用设计提供的混凝土烟囱内平台横梁（顶部平台横梁一般为设计提供的吊装横梁）作为吊点，采用液压油缸配合卷扬机进行逐段组装，并最终利用液压油缸整体吊装就位。吊装过程中，液压油缸负责提升组对完毕的钢内筒，卷扬机负责提升单节钢内筒，并与已经组对完毕的钢内筒进行组对。5.施工工艺5.1施工工序下一个钢内筒分段吊装整体组焊完毕后安装就位，整体找正分段组焊、无损检测第一个钢内筒分段吊装分段组焊、无损检测钢内筒整体组焊完毕就位，找正预留的梯子平台完善止晃装置、避雷设施、保温等完善交工验收二次灌浆5.2施工准备5.2.1施工单位应参加设计交底和图纸会审。5.2.2施工单位应熟悉设计文件的技术要求，核查要点为：1.土建基础地脚螺栓各个尺寸与钢内筒裙座螺栓孔尺寸一致；施工准备基础验收钢内筒到货验收梯子平台预制安装752.钢内筒标定的安装方位与配管专业图的一致；3.钢内筒施工图中的烟囱内平台标高与土建专业图纸中的平台预埋板标高的一致；4.钢内筒止晃装置标高与烟囱平台标高的一致；5.依据平台横梁的吊装能力复核烟囱分段长度。5.2.3施工前应组织有关人员进行施工技术交底，使作业人员掌握施工工艺、关键工序、质量标准及安全防护要求。5.3施工机具准备电焊机、卷扬机、钢丝绳、倒运钢内筒的钢轨、液压油缸入场调试、组对工装、滑轮、吊笼、施工机具报检等。5.4施工措施准备----施工要点5.4.1顶首吊装梁设置：顶首提升钢架是烟囱各层平台搁置梁安装提升物料和作业人员上下的提升机构，是主要承重钢架，搭设在混凝土外筒的顶端，固定在混凝土外筒顶首的预埋件上。5.4.2卷扬机地锚设置：因为安装过程中需要多个卷扬机，所以根据现场实际情况，合理设置卷扬机的地锚。以川气东送项目钢内筒安装为例介绍卷扬机地锚的设置：1.两台5T卷扬机地锚埋设布置图则：p=46.8×1.043-1(1.04-1)/(1.043-1)×1.052=17.82kN由于卷扬机的拉力为水平拉力，本工程中卷扬机流动很少，不需要预埋锚固法施工，可浇注混凝土预留孔后浇地脚螺栓的方法施工为好。C20混凝土，M20×500预埋螺栓8根2.现场地锚的布置765吨卷扬机的主地锚布置在烟囱北侧50m处,因施工场地位置所限施工吊笼双筒卷扬机设置在烟囱西侧钢丝绳从西面门导出。5吨卷扬机的主地锚支撑于设备基础旁,暂时连接,待吊装完后割除。地锚布置如下图所示:卷扬机吊笼位置构件存放场地最大工件卷扬机烟道中心线北钢内筒安装米平面布置图5.4.3场地平整：为保证钢结构平台预制，需要在设备基础上垫型钢（型钢高度高于地脚螺栓）作为预制平台。5.4.4施工现场应配备消防、救护设备。5.4.5施工人员必须进行超高作业体检。5.5筒节到货检验5.5.1开箱检验应在有关人员参加下，按照装箱单清点与检查下列项目，并填写开箱检验记录。1.到货筒节标识情况：方位、中心线、筒节节数、壁厚；2.到货筒节坡口是否与图纸一致；3.筒节无表面损伤、无变形，不锈钢筒节无返锈情况；4.组对筒节上下接口处的上下口周长偏差（要严格验收）；5.产品质量证明文件。5.6基础复测及表面处理5.6.1基础交付安装时，基础施工单位应提交测量记录及技术资料，安装单位应按相关静设备安装规范中基础验收的要求进行相关数据的复测，并办理交接验收手续。套筒式烟囱基础交接分钢内筒基础交接和烟囱内平台基础交接两步进77行。5.6.2钢内筒基础应符合相关静设备安装规范中基础验收的规定。5.6.3烟囱平台基础交接由于该类烟囱的外筒浇筑完成后，各层混凝土平台支撑处于高空无依托的部位，实际尺寸无法测量，所以设备专业只能根据土建专业在其工序交接记录中的数值进行钢结构预制。所以在土建施工过程中，严格检查并追踪各层检修平台处各个预埋板的实际跨距，然后根据实际数据预制钢结构。5.6.4钢内筒基础表面应进行处理，并符合相关静设备安装规范中的基础处理的规定。5.7施工方法国内目前在此类工程上对于钢筒的组装常用的方法是卷扬机提升倒装法和液压提升倒装法。这两种方法各有其优缺点，但目前在套筒式烟囱钢内筒的施工中，就施工安全性、施工工艺成熟性和施工效益等方面来说，液压提升倒装法较卷扬机提升法更为优异。且该种方法同样适用于高度较高钢结构或水泥框架内的设备、大型管道等的安装和组焊。下面介绍一下在国内多个类似大型项目中成功应用的液压提升倒装法。5.7.1液压提升倒装法与卷扬机提升法相比较，施工工艺优点：1.液压提升装置体积小，起重量大，重量轻，易安装和拆除；2.采用集中控制系统，操作简单，自动化水平高，液压提升系统可以控制各个提升点同步进行，吊装过程中运行平稳，冲击小。卡紧装置为机械具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定，安全系数高；3.液压提升系统具有毫米级的微调功能，能实现空中垂直精确定位;4.减少了高空作业，加快了施工进度。5.7.2液压提升系统的工作原理：液压系统安装和调试必须按照厂家的液压提升系统的安装使用说明书进行操作，下面简单介绍该系统的结构和原理及安装方法。1.系统组成：计算机控制液压同步提升系统由钢绞线及提升油缸集群（承重部件）、液压泵站（驱动部件）、传感检测及计算机控制（控制部件）和远程监视系统等几个部分组成。钢绞线及提升油缸是系统的承重部件，用来承受提升构件的重量。用户可以根据提升重量（提升载荷）的大小来配置提升油缸的数量，每个提升吊点中油缸可以并联使用。液压泵是提升系统的动力驱动部分，它的性能及可靠性对整个提升系统稳定可靠工作影响最大。在液压系统中，采用比例同步技术，这样可以有效地提高整个系统的同步调节性能。传感检测主要用来获得提升油缸的位置信息、载荷信息和整个被提升构件空中姿态信息，并将这些信息通过现场实时网络传输给主控计算机。这样主控计算78机可以根据当前网络传来的油缸位置信息决定提升油缸的下一步动作，同时，主控计算机也可以根据网络传来的提升载荷信息和构件姿态信息决定整个系统的同步调节量。2.同步提升控制原理及动作原理（1）同步提升控制原理主控计算机除了控制所有提升油缸的统一动作之外，还必须保证各个提升吊点的位置同步。在提升体系中，设定主令提升吊点，其它提升吊点均以主令吊点的位置作为参考来进行调节，因而，都是跟随提升吊点。主令提升吊点决定整个提升系统的提升速度，操作人员可以根据泵站的流量分配和其它因素来设定提升速度。主令提升速度的设定是通过比例液压系统中的比例阀来实现的。在提升系统中，每个提升吊点下面均布置一台激光测距仪，这样，在提升过程中这些激光测距仪可以随时测量当前的构件高度，并通过现场实时网络传送给主控计算机。每个跟随提升吊点与主令提升吊点的跟随情况可以用激光测距仪测量的高度差反映出来。主控计算机可以根据跟随提升吊点当前的高度差，依照一定的控制算法，来决定相应比例阀的控制量大小，从而实现每一跟随提升吊点与主令提升吊点的位置同步。为了提高构件的安全性，在每个提升吊点都布置了油压传感器，主控计算机可以通过现场实时网络监测每个提升吊点的载荷变化情况。如果提升吊点的载荷有异常的突变，则计算机会自动停机，并报警示意。（2）提升动作原理提升油缸数量确定之后，每台提升油缸上安装一套位置传感器，传感器可以反映主油缸的位置情况、上下锚具的松紧情况。通过现场实时网络，主控计算机可以获取所有提升油缸的当前状态。根据提升油缸的当前状态，主控计算机综合用户的控制要求（例如，手动、顺控、自动）可以决定提升油缸的下一步动作。3.液压提升装置的安装（1）提升油缸布置在提升载荷确定之后，根据结构空间位置来确定提升油缸的数量，布置提升油缸的位置。提升油缸的支撑平台采用设计提供的吊装平台，根据现场吊装平台情况，可以考虑增加附加吊装斜梁安装在吊装平台上，正装使用。（2）提升油缸布置点数油缸集群效率为总负荷与额定提升能力的比值，其倒数即安全系数。在江苏镇江电厂三期工程600MW机组240m烟囱钢内筒（单个钢内筒重约为980吨）液压提升倒装法施工中，4只350吨的液压油缸，总提升能力为1400吨，液压缸效率=950/1400=67.8%（安全系数1.4），油缸位于自行设计的吊装斜梁上。川气东送项目中，采用4只LSD－1000B型液压油缸，单只额定提升能力为100吨，总提升能力400吨，油缸的效率为η=实际提升重量/额定提升重量=120/400×100%=30%(安全系数3.3)。（3）液压泵站和控制柜的布置79根据提升油缸数量和位置，以及要求的提升速度来布置液压泵站和控制柜。液压泵站的布置应遵循以下的原则：①泵站提供的动力应能保证足够的提升速度；②就近布置，缩短油管管路，提高泵站的利用效率。（4）钢绞线安装根据各点的提升高度，考虑提升结构的状况，切割相应长度的钢绞线；钢绞线左、右旋各一半，要求钢绞线两头倒角、不松股，将其间隔平放地面，理顺；将钢绞线穿在油缸中，上下锚一致，不能交错或缠绕，每个油缸中的钢绞线左右旋相间；钢绞线露出油缸上端30厘米。4.提升调试阶段实施（1）试提升认真检查整体提升系统的工作情况(结构地锚、钢绞线、安全锚、液压泵站、计算机控制系统、传感检测系统等)。运用前述的控制策略，采用顺控方式完成油缸的第一个行程；行程结束后，认真检查提升油缸的承重梁及承重梁支座点、烟囱筒壁、钢结构、提升平台、提升地锚的情况；确认一切正常后，再完成第二、第三行程，此即试提升阶段；试提升结束，经指挥部确认后，提升至预定高度。空中停滞24小时以上，观察钢结构和整个系统的情况。（2）正式提升①在正式提升过程中，控制系统运行在自动方式；②整体提升过程中，认真做好记录工作；③按照安装的要求，整体提升至预定高度；若某些吊点与支座高度不符，可进调整；④调整完毕后，锁定提升油缸下锚，完成油缸安全行程。5.7.3烟囱平台、梯子安装--施工要