吸收塔施工方案.docx
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吸收塔施工方案
№
中国化学工程第三建设公司
：
漳州后石电厂
1#--6#排烟脱硫区设备A·B吸收塔制装工程
施工方案（措施）
（建设单位签章）批准周晓虎
工程：
审定顾正榜
安质：
审核顾正榜
编制任德龙
中化总公司第三建设公司
一九九八年五月
1、工程概况
2、方案编制依据
3、吸收塔主要技术参数
4、吸收塔制装的施工准备
5、施工现场的平面布置及开工条件
6、吸收塔现场制装施工程序
7、液压顶升重量计算一览表
8、液压顶升装置计算与设置
9、液压顶升装置在施工中的使用
10、主材、焊条及半成品零部件的检查验收
11、吸收塔的制装
12、吸收塔的现场安装
13、塔体底座地脚螺栓支座的焊接及外壁钢平台安装
14、塔体充水试验
15、现场焊接管理及技术要求
16、质量保证措施及方针目标
17、施工、安全技术措施
18、施工措施用料计划
19、施工量具计划
20、机具计划、劳动力计划、形象进度计划
21、施工平面布置图
一、工程概况
漳州后石电厂位于福建龙海市巷尾镇后石村，由华阳电业股份有限公司投资兴建，其中GP-1#-6#机组排烟脱硫区（工程编号GP5MZ011），有12台吸收塔（A、B各6台）为整个装置的大型心脏设备，须在现场制作安装。
本工程工期紧，工序交叉多，设备制装要求严，施工现场作业面狭窄，且装置临濒海边，风雨天气较多，给工程施工增加了难度。
二、方案编制依据
2.1吸收塔设计图纸A塔.097-012-1101～1151
B塔.097-012-1201～1251
2.2排烟脱硫区设备制装说明书附件二.
2.3高处作业安全管理办法附件A.
2.4工程现地（露天）组焊、防风、防湿基准。
附件B.
2.5吸收塔制作程序附件C.
2.6吸收塔安装程序附件D.
2.7吸收塔焊接程序规范附件E.
2.8塔盘组装及安装程序附件F.
2.9吸收塔之检验程序附件K.
2.10《中低压化工设备施工及验收规范》HGJ209-83化学工业部
2.11《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236-82
2.12《化工塔类设备施工及验收规范》HGJ211-85化学工业部
2.13《炼油、化工施工安全规模》HGJ233-87化学工业部
SHJ505-87中石化总公司
2.14《质量保证手册》Q/HSG00.05-1995中化三公司
2.15《压力容器无损检测》JB4730-94机械工业部
三、吸收塔主要技术参数
序号
项目
参数
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
设计压力
设计温度
操作气体压力
操作气体温度
废气流量
无损检测
塔体耐温
片状衬里
几何尺寸
塔体主要材质
500mmH2O
160℃
220mmH2O
130/40℃
1915900/12Nm3/h
见表-8
90℃
乙烯树脂
φ12000*3800*19/12/9mm
A36
四、吸收塔制装的施工准备
4.1熟悉规程、规范及设计图纸。
4.2组织有关技术人员进行图纸会审。
4.3设备制装施工方案须经审批。
4.4对施工班组进行施工技术及安全注意事项的交底，并作详细记录。
4.5参加设计交底，澄清图纸疑问。
五、施工现场的平面布置及开工条件
5.1施工现场的平面布置见附图。
5.2设备制装开工，必须具备以下条件。
5.2.1施工场地平整、施工道路通畅，并能满足吊车及半成品件的运输。
5.2.2施工用水、电能满足施工要求。
5.2.3施工用机具、量具按进点计划配备齐全。
六、吸收塔现场制装施工程序
WL14壁板制装、内外焊接件、设备口制装
塔基础验收及处理
施工技术交底
施工现场平面布置
6.1以一台塔为例，其他吸收塔均类同。
6.2吸收塔制装程序的安排，是按液压顶升倒装法的工艺而编写的。
如上所示。
七、液压顶升重量计算一览表
单位：
kg
序号
名称
重量
序号
名称
重量
1
塔壁板
147009
7
导板
9656
2
塔锥顶
12118
8
塔外平台梁
9900
3
人孔
2335
9
塔壁接管口
5200
4
下分布器母管
4190
10
塔内壁预焊件
4600
5
上分布器母管
9913
11
制装附加重量
2500
6
维修支架联接板
85
12
破雾器两侧支架
3813
总计：
G=211379
八、液压顶升装置计算与设置
8.1液压顶升施工工艺计算
1）最大顶升荷载Gmax计算：
Gmax=K.G.
=1.43×211379=302272（kg）
其中K——摩擦及安全系数为1.43
G——塔体顶升重量
2）顶升置数计算
n=Gmax/P
=302272/16000=18.9取定为20个
其中P——每台液压顶升允许载荷16000kg。
8.2液压顶升装置的设备。
8.2.1本工序在塔底板及塔壁板WL-14制装完毕后安装。
8.2.2液压顶升装置的布局应均匀，尽可能避开设备开孔位置。
8.2.3顶钩头应在安装时保证最大高差不超过5mm。
8.2.4顶升支柱的斜拉杆应焊接牢固。
8.2.5顶升支柱的斜拉杆选用20＃无缝钢管Φ57×4.5mm。
8.2.6顶升支柱选用I25a型钢，材质为Q235-AF制作。
8.2.7顶升支柱安装时垂直度应小于1/1000mm，3mm。
8.2.8液压顶升支柱有效行程高度为3000mm。
8.2.9液压顶升装置中，操作台部分包括油泵，回油箱及缓冲缸，每个液压顶均由环形油管上的2组控制进、回油阀门控制其工作情况。
16t液压顶一次活塞行程为200mm，时间为4分钟（顶升重量最轻时），随着顶升重量的增加（在允许的顶升荷载情况下）液压顶活宽塞顶升时的油压也随之增加，从而其运行速度更慢，更稳定，塔体顶升速度小于100mm/min。
8.2.10液压顶升装置安装完毕后，应试运行二次，各液压顶应动作协调，方可投入使用。
九、液压顶升装置在施工中的使用
9.1胀圈的作用是：
A、将塔下圆胀紧，拿圆，并以此为基准进行下带进行下带壁板上圆周（上环缝）的相对。
B、增加塔体下圆周的强度和足够的摩擦力，保证了顶升过程的安全，稳定性。
9.1.2胀圈选用I25a，Q235-AF卷制而成，I字钢两侧用9mm钢板加强，卷弧须用样板校验其曲率，允差不超过1mm。
9.1.3为了便于胀圈的拆装，胀圈可分为4等份。
9.1.4胀圈两端须作如下加固：
9.1.5胀圈在塔壁内侧安装如下：
9.1.6扁楔子应先楔紧，然后用胀圈两端千斤顶将胀圈胀紧。
9.1.7胀圈拆除，可在顶升支柱两侧挂设手动葫芦配合使用。
9.1.8卡板两侧与塔壁须满焊牢固。
9.2液压顶升装置带动胀圈而达到倒装效果。
9.3在所有支柱侧均用白色油漆标注-2300mm基准高度，每次顶升到此位置时，液压顶升须缓慢进行。
9.4当顶升高度达到2423m时，首先关闭所有进回油路针形阀，并同时关闭油泵。
9.5上述工作完成后，可组装下带壁板，如此往复工序。
9.6为确保塔体在台风中的稳定性，须设置4组缆风绳。
9.6.1基本风压：
厂址设计风速39m/s（离地10m高，30年一遇10分钟平均最大风速）。
按W=V2/1600确定的基本风压为0.95KPa，因为厂址位于厦门湾西侧的滨海台地上，属GBJ9-87建筑结构荷载规范第6.2.1条地面粗糙度的A类地区，离地面或海水平10m，核对应的风压变度系数Uz=1.38，于是厂址设计用基本风差值Wo=0.95/1.38=68.84MPa，又从GBJ9-87规范全国基本风压分布图查的厦门地区基本风值为0.75KPa，该值大于本工程气象报告提供的厂址设计风速39m/s，换算的基本风压值68.84KPa，于是取q0为0.75KPa。
9.6.2离地10m高30年一遇10m平均最大风速为39.0m/s，多年平均风速3.4m/s，多年最大风速38.0m/s，多年极大的风速60.0m/s。
9.6.3风载荷计算：
根据《钢制塔式容器》JB4710-92核算，将整个吸收塔体分作三段进行，见下图：
A、塔体基本自振周期T1：
T1=114.8√[m1（h1/H）3+m2（h2/H）3]*[（H13/E1I1+H23/E2I2+H33/E3I3）-（H23-E1I1-H33/E2I2）]*10-3
其中：
m1=109024kgm2=51613kgm3=2338kg
h1=9680mmh2=16940mmh3=35920mm
H=37960mm
H1=37960mmH2=18600mmH3=4080mm
E1=E2=E3=2.06×105MPa（塔体各段设计温度下弹性模量）
I1、I2、I3（塔体各段截面惯性矩）
Ii=π/8（Di+δei）3·δei
I1=π/8（12000+193·19=1.29×1013mm4
I2=π/8（12000+12）3·19=8.16×1012mm4
I1=π/8（12000+9）3·19=3.04×1012mm4
Di：
示塔体直径，mm；
Δei：
示塔体各段厚度mm；
将以上数据代入公式得：
T1=0.049（秒）
B:
塔体各计算段的风振系数KZi
KZi＝1+δViΦZi/fi
δ：
示脉动增大系数，按规范表6-4查取，为1.47
q0：
示当地基本风压值，为750N/m2
q1=1.38q0＝1035N/m2
q1T1=1035×0.0492=2.49NS2/m2
fi：
为风压高度变化系数查表6-3取
Vi：
为各计算段脉动影响系数，查表6-5取
ΦZi：
为振型系数，各计算段数值查表6-6到
f1=1.63f2=1.81f3=1.80
v1=0.83v2=0.85v3=0.86
ΦZ1=0.35ΦZ2=0.35ΦZ3=0.32
f1=19.36ml2=14.25ml3=4.08m
将以上数值代入公式得：
kz1=1.26
kz2=1.24
kz3=1.21
9.6.4塔体各段水平风载计算：
P1=K1·KZ1·q0·f1·l1·Di=250KN
P2=K1·KZ2·q0·f1·l1·Di=205KN
P3=K1·KZ3·q0·f1·l1·Di=31KN
9.6.5塔顶应受拉力F=2/3（p1+p2+p3）=324KN
9.6.6以上计算是按基本风压值考虑的，通常（除台风外）施工中风速仅为台风风速的一半，依q=v2/1600.
①故平常中最大塔顶受力为（1/2）2·324=81KN,据此选用Φ26钢丝绳（6×19），Φ26钢丝绳抗断拉力为355KN，安全系数3.5<355/81，（安全）。
设置缆用绳于塔顶之槽钢（[200]上，四组均布。
锚点选用压重式锚点，其配重计算如下：
②G≥K（S·Sina-N3）
K安全系数，取K=2
S拉力，S取100KN
a缆风绳与地面夹角a=30º
N3安全抗拔力N3=（P1+P2）μ/K1=（129+86）·4.37/2=31.8KN
G≥2（100·Sin30º-31.8）＝3.7t
③耳板选用如下形式，材质A3，依《起重技术》第187页
19
9.6.7台风时，布置一组缆风绳于上分布器之母管上，此组缆风绳受力
S1=（324-86）/Cos20º
=253KN
①依计算选用二根Φ31钢丝绳抗断拉力为491KN
此两根钢丝绳所承受的载荷为491×2/3.5＝280KN>253KN（S1）
②锚点仍选用两个压重式锚点，配重G
G≥K（S·Sina-N3）（同前）
N3=126.5/100×31.8=40KN
G≥2（126.5·Sin20º-40）
＝6.5KN
③耳板选用型式同上。
④台风时底部也应采取加固措施。
十、主材、焊材半成品零部件的检查验收
10.1所有甲供、自供材料，均必须具有产品质量合格证明书。
10.2材料表面不得有机械损伤，及其缺陷（如重皮、分层、麻面等）型材及薄板不得有扭曲、弯曲现象。
10.3半成品供货的零部件（A-PLRTON）,应按装箱清单和部件编号进行数量清点，且须符合设计图纸要求。
10.4零部件的密封面不得有经向划痕和影响密封性能的损伤。
10.5焊材包装应完整，且不受潮。
10.6所有验收合格的材料，均应按不同规格、型号、材质、批号，分类依次堆放整齐，小型零部件应妥善保管以防丢失。
10.7焊材应办入库手续，分层存放于施工现场二级焊条库内，防止受潮和压坏。
十一、吸收塔的制装
11.1吸收塔的制装分为预制及安装两大部分。
11.2吸收塔制装的检验及允差范围，见附页表-3、表-4。
11.3吸收塔所有预制工作应满足施工现场安装程序的需要，进行安排预制件预制的先后程序及工期。
11.4所有制件的焊缝须经过规定的无损检测合格后，方可交付喷砂防腐。
11.5预制件应防腐后交付现场安装，须随塔体衬胶件则须按要求打磨焊缝。
11.6所有预制件应做好发放、编号工作，防止遗漏和丢失。
A、预制
序号
项目
检查内容
允许偏差
备注
1
塔壁板下料
几何
尺寸
A.A＇
≤+5mm/D壳体
B.B＇
其他±3mm
C
±5
D
±5
E
±5
2
坡口
尺寸
角度
α
±2.5º
β
3
喷口
尺寸
4
人孔
尺寸
5
法兰BCD
序号
项目
检查内容
允许偏差
备注
6
壁板曲率
所有壁板
e≤3mm
7
对接错边量
所有板厚对接
≤2.0mm
8
对接间隙
±2mm
B、现场安装
序号
项目
检查内容
允许偏差mm
备注
1
筒节
棱角度
≤5mm
椭圆度
8~0mm
直线度
＜6mm
每6000长度内
垂直度
＜30mm
塔总高度
2
标高
A管嘴、人孔、予急冷器
±10mm
B塔盘支承圈
±10mm
C筒体总高
±25mm
D塔盘支承圈距离
±3mm
E平台
±10mm
3
塔体安装
A中心线位置
±10mm
沿底座环
B标高（底座）
±5mm
C方位
±15mm
11.7塔壁板卷制成型后，应用用钢性支架存放和运输。
11.8所有对接坡口处均须用电动砂轮机消除表面氧化物。
11.96"以上开孔须放样下料，以确保开孔尺寸的准确性。
11.10同一管材预制件上有大量开孔焊接（如上、下分布器），须做好防止变形措施，以保证预制件的质量。
11.11为了方便吊装和减少大件运输，预急冷器、中心柱、塔顶ID5000管口，宜在塔基础附近预制，且不得阻碍交通。
11.12塔底边缘板预制
11.12.1边缘板应根据设计尺寸放大样下料，以达到综合合理的材料使用。
11.12.2边缘板的坡口形式可采用机加工，其具体尺寸如下：
图—3
边缘板加工尺寸图
11.12.3边缘板预制后（拟12台吸收塔集中统一加工）不得有变形现象，并排号堆放整齐，坡口处50mm范围涂刷防锈油漆。
11.13塔底中腹板预制
11.13.1中腹板设计为对接坡口型式，所以其下料尺寸必须根据排板图在基础面上实际的放线尺寸下料，以确保底板铺设时焊逢的顺利对接。
11.13.2塔底板的排板埋论值应放大1／1000，以满足底板焊拉的收缩。
11.14塔壁板、中心柱及锥顶的预制
11.14.1坡口、下料均采用半自动氧—炔焰切割机，且打磨光滑。
11.14.2按组装工艺程序，自上至下预制各壁板。
11.14.3卷制过程应使用检查样板，检查卷板的曲率，并使之符合要求。
11.14.4壁板卷制合格后，应在内壁明显标注规格、厚度、材质、壁板号，并依次放置，防止变形。
11.14.5中心柱带板卷制成型后，应及时点固焊，且直立放置，防止变形。
11.14.6中心柱各筒柱焊接成型后，内外焊缝均应按要求进行打磨，其外部（封头以下）有FLAKELINING要求，内部在预制时可分段进行喷砂及TAREPOXYCOATING，现场安装的焊缝处预留100mm宽，安装完毕后，后补该工序。
11.15塔顶ID5000管口预制
11.15.1由于该管径规格大，宜二现场预急冷器预制平台上进行预制。
11.15.2待管口角钢法兰安装焊接完毕后，须按下列要求进行加固，防止吊装时ID5000管口曲率发生变化。
11.16塔内件予制程度及要求表-5
顺序
预制件名称
要求
1
2
3
4
5
6
7
8
9
破雾器支架
人孔：
M10、M11→M1
上分布器母管、支管、支架
外盘梯及平台梁垫板
塔盘支承圈
下分布器母管、支管、支架
NaOH进料管支架
气体导向叶片、支架
底部溢流堰
塔壁外所有接管口、短管
预急冷器、中心柱开始预制
预急冷器支架安装
海水回流管预制
11.16.1除雾器支架预制
A、除雾器支架预制应放样下料，并且在地面分片进行预组装，对塔壁侧的圆弧度，除雾器安装侧的直线度及板面平整度进行测量、修整，板面局部可用大木锤调平。
B.除雾器预制按下列图示要求分片进行。
C.为了防止吊装和焊接过程中的变形，宜适当点固加强筋板，当安装焊接完毕后，方可拆除。
D.除雾器预制部分的所有焊缝须在地面按要求打磨完毕。
11.16.2人孔、塔壁所有接管口预制
A、人孔、塔壁所有接管口须按图纸设计要求进行选材、下料、组对、焊接。
B、预制件须挂牌编号，注明件号，规格及安装标高。
C、预制件须在安装前完成规定的无损检测，焊缝打磨避免安装后局部焊缝无法打磨现象发生。
D、3"以上短管，应在预制时，按图样要求的接头形式加工接管口，安装时的工作量。
11.16.3上、下分布器母管、支管、支架的预制
A、上、下分布器均应集中预制，分布器母管，支管由于开孔多，焊接量大，必须制作固定的焊接支架，防止开孔和焊接而导致变形。
见附图-6
B、为了便于安装，上、下分布器母管须下图要求进行分段预制。
C、支管、支架预制完毕后，按其长短统一（按上、下分布点顺分开）堆放，且不得损坏法兰密封面。
D、上、下分布器支架梁，不允许有扭曲，弯曲现象。
E、有法兰连接的管材下料，应预留FLAKELINING的厚度（3～4.0mm）。
11.16.4预急冷器、中心柱预制。
A、预急冷器预制分2段进行，第①段大小头组装后，须在平台上调整上、下口圆弧度，ID7200大口，须制作焊接加强圈，如下图所示，以增加预制段吊装时的强度。
注：
1、与钢管接触处垫石棉橡胶板加以隔离。
2、两侧开孔焊接，可将预制件转动90或180°，便于施工。
注：
1、图中③⑤两段
B、预制时②段上的设备开口及短管宜暂时点焊，等安装完毕后再焊接。
C、中心柱的预制按正装分段要求进行，并做好标记。
D、焊接完毕的中心柱各段宜进行打磨，无损检测及防腐。
E、中心柱标高1200、7200处人孔，可以在地面与中心柱筒节组焊成型。
11.16.5塔外平台梁在预制时，必须做好标记凤便安装时及时先梁，因为塔外操作平台为设计为多边形，故平台梁为轴对称。
11.16.6塔盘支承圈予制
A、塔盘支承圈共计4层有两种规格，Φ1200和Φ1618mm。
B、塔盘支承圈在卷制后，宜用电动砂轮机，消除切割氧化物，并用样板校验，调整合格后，方可交付安装。
11.16.7底部溢流堰预制
A、根据设计图纸在预制现场下料，并详细编号。
B、所有半成吕预制件均可由N-1（64"）管口倒入，且按安装程序需要依次进行。
11.16.8吸收塔内件A-PORTION部分为成品散件供货，现场安装。
A-PORTION包括下列内容：
A、塔盘及支架。
B、NaoH进料管。
C、破雾器。
D、清洗管
十二、吸收塔现场安装
12.1塔基础检查验收。
12.1.1土建专业应提供质量证明书及基础实测记录。
12.1.2基础表面应有标高基准线及纵、横向中心线。
12.1.3基础外表面不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等现象。
12.1.4地脚螺栓的螺纹部分应无损坏和锈蚀现象。
12.1.5基础各部尺寸应符合下表中要求：
项次
偏差名称
允许偏差（mm）
1
2
3
基础坐标位置（纵横向）
基础平面标高
基础上平面外形尺寸
20
-10
±20
4
基础上平面水平度
5mm/m
10mm（全长）
5
预埋地脚螺栓标高（顶端）
中心距（根部）
+5
-0
±2
12.1.6基础验收合格后，建设单位及交接单位应办理交接单。
12.2塔底板铺设
12.2.1按排板图的要求在基础上表面放出所有中腹板及边缘板铺设的
12.2.8按图中的要求，在壁板基准圆周线上设置40组100×200×50mm的垫板（可用两块δ＝25mm垫板叠加），并与边缘板点焊牢固。
12.2.9在垫板上沿塔内壁圆周线点固L50×50的角铁挡块，为壁板组装时定位基准。
12.2.10每块垫板顶面标高用水平仪或“U”型管测定，其最大高度差小于2mm。
12.2.11塔内焊接用电焊把线和电源线可在壁板与边缘板之间50mm空隙穿过。
12.2.12每带壁板的组装，开孔、预焊件的定位等，均须以边缘板上0º、90º、180º、270º的基准点为测量基准点。
12.3塔壁板的组装
12.3.1塔壁板组装的程序见后附页。
12.3.2各带壁板顶升前，均应完善与壁板相关的部件焊接、打磨、无损检测等工序。
12.3.3塔体顶升时，上下分布器母管应随塔体顶升。
12.3.4为防止焊接变形，各带壁板焊接时，可适当点焊筋板，当内外焊缝完毕后，再拆除。
12.3.5各带壁板焊接完毕后，均应检查其椭圆度、直线度、棱角度，并作详细记录。
12.3.6壁板组装用卡具点，应打磨干滑，并作渗透探伤。
12.3.7当Sh-2壁板顶升达100mm高时，停止顶升，拆除所有垫板。
（40组50mm厚）。
12.3.8壁板组装，下列管口、人孔可以作为进出入通道。
A、M10.M11.人孔31800600×1200mm
B、N-13上分布器2830028
C、M-9人孔26400600×1000mm
D、M-8人孔25400600×1000mm
E、M-7人孔21400600×1000mm
F、M-6人孔20400600×1000mm
G、M-5人孔17400600×1000mm
H、M-11海水入口1530064"
I、M-12人孔7900Φ600
J、N-57虹吸孔670024"
K、N-1海水出口330064"
L、M-1.2.3人孔1500Φ600
在预急冷器开孔放线范围内，可根据需要开Φ600的孔，作为通道。
12.3.9塔壁内侧相同标高件定位，放线（如破雾器支架，上、下布器支架，No1"～4"塔盘支架，维修支架等，宜采用以一基准标高点为基准，用“U”型管确定其他各点的标高，可控制在0～2.0mm范
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