火炬制作及吊装方案 卷内目录：
1. 工程概况 ........................................... 1 2. 方案选优与部署 ..................................... 1 3. 火炬的现场地面分段预制 .............................. 2 4. 火炬吊装施工 ....................................... 7
陕西神木化学工业有限公司二期40万吨/年甲醇项目 火炬制作及吊装方案
1. 工程概况
本项目火炬系统,估计有一台80m火炬,火炬由三角形扶架(底部边长约12m,顶部边长约4m,高约为75m)、火炬头（高约5m，顶标高80m）、气体管道（φ1020、φ820）分离罐和点火装置构成，目前暂无详细设计图。
2. 方案选优与部署
◆对于火炬装置，一般有四种方法：桅杆整体扳吊法、现场空中散装法、大吊机分段组吊法、大吊机整体吊装法。
◆桅杆法劳动强度太大、占地面积大；现场空中散件组装安全系数差、工期长；大吊机整体吊装法需要500t以上的吊车，且需要对火炬扶架进行加固。综合工作量、工期、费用来看，利用一台250t履带吊附近的，采用分段吊装组对的方案较为理想。1991年，我公司在国内首先采用300t履带吊分段组吊法，完成了南化东方化工5万吨/年已内酰胺装置120m火炬吊装。工法成果《120m火炬单机分段组吊工法》为化工部级工法，公司另有制作工法《分段吊装120m火炬现场制作工法》，我公司具有成熟的火炬分段组吊技术。 因此，我们计划采用以下方法实施火炬吊装：
（1） 吊机选择：
主吊机：250t履带吊 溜尾吊机：50t吊车；
（2） 火炬分段：
由下而上分4段，第一段（15m、40t）；第二段（25m、30t）第三段（20m、25t），第四段（15m、15t），第一段直接在基础上组装，后三段由250t吊车吊装空中对接。 （3） 施工程序：
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250t单机退场完善火炬其它工作，竣工 250t吊车组接90m主杆，吊装第四段、火炬头和顶部平台 250t吊车入场，组接75m杆子，吊装第二段、第三段 第一段火炬基础上直接组对 3. 火炬的现场地面分段预制
3.1火炬分段原则
初步将火炬分为以下4段，原则上在平台处分段，平台以上1～1.2m做为主肢空中对接节。在接到施工图后需详细验算吊装受力与触杆情况，编制正式方案：
第一段：EL±0 ——EL+15m； 段长15m、段重40t； 第二段：EL+15m——EL+40m； 段长25m、段重30t； 第三段：EL+40m——EL+60m； 段长20m、段重25t； 第四段：EL+60m——EL+75m； 段长15m、段重15t； 3.2 火炬的分段预制程序
（1） 在现场搭设15m×30m的钢平台。
（2） 首先进行第一节的组对吊装：第一段尺寸较大（12m×12m×15m），采用正装
法，直接在基础上安置。先在地面钢平台组对单片，用50t吊车吊装至基础上临时固定，再在基础上立态组对第三根主肢柱及横梁等其它部分，从而形成一个整体的第一段。
（3） 再在地面卧态组对第二段、第三段、第四段，每后一段均需与前一段的主肢
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进行预对口（或者整体焊接后从对接口处切开）。 （4） 按吊装平面布置图的要求放置好地面预制好的各段；
（5） 火炬筒：最上一段火炬筒直接固定在扶架上，以便于火炬头的吊装固定；其
余各段，视主吊机能力的情况决定是否与火炬扶架一同固定，一同吊装。
3.3预制工作主要技术及质量措施 3.3.1主肢钢管的校验
由于我国的无缝钢管之质量标准GB71—69，要超出本火炬不矢度4㎜/10m及椭圆度∠2mm的要求，因此为保证质量，对主肢钢材进行调校：
a．对弯曲度和椭圆度超标者，用火焰矫正法及千斤顶调整法调整。 b．对弯曲度、椭圆度大者无法调整，则采取分段利用。 c．对有致命缺陷无法使用，退回换新。 3.3.2第一段正装法制作安装 a. 选用正装法
第一段三角形的底边长为12m，上截面为8m，高15m，重40t，制作需要1个月的时间，若采用地面预制，整体吊装，占地钢平台时间长，影响其它段的放样下料，制作好后需250t吊机及50t吊机进行翻转，二次搬运多，占用施工空间，250t吊机不可能提前进场，因此选用正装法。 b. 控制主肢尺寸<2mm
火炬的垂直度允许偏差为1/1500×80m=53mm，每段的允差应<12mm，若主肢偏差2mm，经计算，顶部偏差=80×2/23.6=6.8m三根主肢采用在同一位置放样下料，用同一盘尺同一温度测量。
c. 严格控制主肢曲率变化处连接板的组对误差（见图）
如第一段与第二段在EL+15m处的十字交叉板，呈60°夹角，制作的好坏直接影响截面尺寸，采用插入式先点固，固定后分段对称接焊，焊好后除约束进行测量，若出现偏差进行校正后，方可安装。
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φ530×14φ219×10φ325×10EL+15.0m1200×2400×12mm图.EL+15.0m处联接图
d．控制截面尺寸<4mm
因为空中组对，若出现偏差空中调校相当困难，对自由主肢进行悬臂梁进行计算，设想空中用5t导链进行调整。
扰度fB= PL3/3EL E=2.00×105 MPa
I=πd4 /6（1—a4）
=π×0.42/（1—（402/426）4）
=3.35×10-9 WZ=IZ/（d/z）=1.57×10-3
变形1mm时，P=fB.3EL/13=8.4kg 16Mn的（σ）=2300kg/cm2
最大变形时（σ）=M/WZ=PL/WZ
P=（σ）.WZ/t=2300×1.57×10-3 =5835kg
最大变形fB=69mm，完全能满足空中调整要求。 e.底部法兰的焊接
将60㎜厚的法兰放在基础上进行找平找正至标高<±2mm，水平度<1㎜,并画出主肢的接触线，焊三块限位板，70mm的法兰割开四块(受联结板的影响)后组对焊接，同时严格控制焊接变形。
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φ530×14φ325×10图.底部法兰示意图f．空中腹杆的组对
采用开螺栓孔旋转就位法施工，见图割开部分组对好后，再进行焊接。
腹杆图.腹杆组装示意图
3.3.3 第二、三、四段预制
第二、三、四的制作尺寸偏差按第一段的制作要求，在钢平台与A片组焊后进行翻转，见图，用一台15t履带吊，用双导链进行微调，在B处放置C主肢，速装横杆及腹杆，进行调调整杆件自身尺寸.
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PB′A片AB（C)
第三、四段没有在常规处，即平台处分段，如图，单独制作自由度大，尺寸偏差不易控制，在高空不易调整，采用三段整体组焊后固定再分开（在吊装前），保证对口尺寸。
3.3.4空中对口处理措施
a.采用“萝卜头”承插法
空中对口一般为高强法兰连接，在空中对口时，九个法兰同时对，互相影响，如果出现偏差，则给调整带来相当大的困难，因此采用焊接如何保证错边量及尺寸偏差调整，制作过程中已经保证，主肢呈悬壁梁时，在最大扰度之内，采用“萝卜头”承插法保证塔架以自重自对对口，管外侧则采用锥形备板。
θ根据每段的角度和滑移尺寸定三块均布锥形板图.空中对口处理方法简图
b.控制整个塔架的高度偏差<50mm
在塔架预制时，留有调整尺寸，同时考虑翻转站立时的主肢变形，留20～30mm的调整余量，据前一段安装标高，在吊装前进行放线测量，适当去除。
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3.3.5焊接收缩量的控制
采用先点固后分段对称焊接，按每个焊口的收缩量予留变形尺寸。 3.3.6严格控制防腐质量
严把除锈质量，除锈等级为二级，每道油漆控制在25um左右。 3.3.7主要质量控制点
在施工正常质量管理下，要加强以下个施工控制点的管理
（1） 对关键部位，如主肢长度，截面几何尺寸经多人多次用一盘尺，尽量在相同
温度下测量取平均值。
（2） 防腐的除锈质量达到二级表面露出金属光泽，并有验收记录。 （3） 原材料不符合设计及验收标准不得进入现场，验收不合格不得使用。 （4） 1.2m主肢焊接对口短节不合格，截面尺寸不符合要求，不得进行下一段的
组焊。
（5） 根据基础验收偏差进行第一段的下料。
（6） 空中组对，据上一段的测量结果，进行主肢及垂直度的调整。 （7） 下料不合格，不得组焊。 （8） 组装尺寸不合格不得组焊。
（9） 十字交叉板焊后，进行校验，不合格不得放入集槽中组焊。 （10）主肢的焊接探伤不合格，查不出原因不得进行其它焊接。
4. 火炬吊装施工
4.1 吊装主要参数设计 4.1.1 主吊点设置
如下图所示，在主肢上设置两个管轴式吊耳；在第三个主肢上设置一个板式吊耳；主吊绳上方挂有平衡梁，绳1为安全备绳。
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12354 4.1.2 主吊机
CCH2500 250t履带吊，杆长75m时回转半径R=16～18m，杆长90m时R=18～20m。
4.1.3 溜尾吊机
50t～100t液压吊车一台。
4.2 吊装验算 4.2.1 吊车受力验算 4.2.1.1 段2吊装时
主吊机选用250t、主杆75m、R=18m，额定起吊力[P]=47.7t 吊装受力P=（扶架重+钩头+吊索）×k=（30+2.25+1.3）×1.1=36.9t P<[P]且. （[P]—P）/P=（47.7—36.9）/36.9=29%＞15%，故安全！
4.2.1.2 段4吊装时
主机250t选用90m主杆，R=20m，额定起吊力[P]=25t 吊装受力P=（15t+2.25t+1.3t）×1.1=20.4t
P＜[P]，且（[P]—P）/P=22.5%＞15%，故安全！
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4.2.2 触杆安全验算 4.2.2.1 段3吊装时
如下图，经计算，吊装时，段3扶架顶部与吊臂间隙为1.25m＞0.5m，故
安全！
4.2.2.2段4吊装时
经计算，吊装时，段4扶架顶部与吊臂间隙为0.8m＞0.5m，故安全！
4.3.吊装施工要点
(1)、扶架的就位和找正：吊装前应检验扶架的制作几何尺寸偏差，立柱接头应做
成焊接和承插头形式，就位后用三台分度仪（相隔120°）配合找正，当焊缝对口、扶架中心线和垂直度偏差达到要求后，进行30%焊缝长度的对称花焊，然后可进行吊机摘钩，但必须待满焊后方可进行下一段扶架的吊装。 （2）、吊装操作：合理而精确的吊车站位、对吊装工艺设计过程的充分熟悉、恰如
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其分的指挥是吊装指挥的三个关键，使用正确的旗语、哨音和手势是吊装操作的基础，合理的施工组织是吊装成功的组织保证。
（3）、施工管理：采用网络技术，对施工作业进行科学管理，以保证工期和效益。 （4）、吊车站位几何位置允差±100mm，吊车水平度满足吊车说明书要求。 4.4.安全技术措施
（1）、制作牢固性操作平台（如下图），每个立柱节点处一个，以方便摘钩、找正、
焊接等操作。
K操作平台火炬K向放大图
（2）、上下联络使用报话机，上下观察用望远镜，高空作业者需体检合格，并严格
遵守有关高空作业的安全规则。
（3）、吊车操作应平稳，指挥应得当。机索具施工前应认真检查，合格后方可使用。
起重操作应严格执行《化工起重施工及验收规范》，严禁违章作业，设置吊装作业安全警戒线。
（4）、扶架和火炬头的吊装宜在上午9点钟后进行，大风、大雨、大雾均不能进行
吊装作业，吊机在花焊长度达30％后方可允许摘钩，满焊后方可允许吊装下一段。
（5）、设置吊装作业安全警戒区，指派专人负责组织安全警戒工作。 （6）、配备紧急救护医疗人员和车辆，做好意外安全事故处理准备。 （7）、加强安全教育，提高施工人员的安全意识。
（8）、施工人员进入现场一定要满足最基本的安全规定，登高者严禁喝酒，带好三
件宝、安全包、工具包，严禁从空中向下丢东西。
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