CN104727569A - 大型塔设备的增高方法 - Google Patents

Abstract

一种大型塔设备的增高方法，包括：在塔体内部设置提升装置；沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割，将塔体切割为上部塔体和下部塔体；采用所述提升装置将所述上部塔体沿垂直向上方向提升；在所述上部塔体和所述下部塔体之间增加至少一圈壁板连接所述上部塔体和所述下部塔体。本发明提供的大型塔设备的增高方法，通过在塔体内部设置提升装置，能够对施工场地有限的大型塔设备进行增高。

Description

大型塔设备的增高方法

技术领域

本发明涉及塔设备改造技术领域，特别涉及一种大型塔设备的增高方法。

背景技术

塔设备是石油、化工、医药、轻工等生产中的重要设备之一。在塔设备内，可以进行气液两相或者液液两相间的充分接触，实施相间传质，因而在生产过程中常用塔设备进行精馏、吸收、解吸、气体的增湿及冷却等单元操作过程。塔设备操作性能的优劣，对整个装置的产品产量、质量、成本、能耗、“三废”处理及环境保护等均有重大影响。因此，随着石油、化工生产的迅速发展，塔设备的合理结构与设计越来越受到关注和重视。

某些塔设备在使用一段时间后，由于多种原因将无法正常运行，必须进行增容改造，即对塔设备进行增高，以提高反应效率，达到目前的环保排放的要求。现有技术中对塔设备进行增高的方法如下：

沿水平方向对塔壁进行切割，将塔体切割为上部塔体和下部塔体；

采用大型吊装机械移除上部塔体，将上部塔体放置于施工现场；

在下部塔体的割口处增加至少一圈壁板；

采用大型吊装机械将上部塔体吊起，与下部塔体焊接为整体。

然而，对于一些施工场地有限的大型塔设备，大型吊装机械将无法进入施工现场，或者是施工场地的工作半径不足，即使大型吊装机械能够进入施工场地，也无法放置上部塔体。因此，采用现有的技术无法对这类场地有限的大型塔设备进行增高。

发明内容

本发明所要解决的是现有技术中不能对施工场地有限的大型塔设备进行增高的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种大型塔设备的增高方法，包括：

在塔体内部设置提升装置；

沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割，将塔体切割为上部塔体和下部塔体；

采用所述提升装置将所述上部塔体沿垂直向上方向提升；

在所述上部塔体和所述下部塔体之间增加至少一圈壁板连接所述上部塔体和所述下部塔体。

可选的，所述在塔体内部设置提升装置包括：

在塔壁内表面的同一水平位置间隔设置预定数量的支撑底板，所述支撑底板到地面的高度低于所述预定位置到地面的高度；

在每个支撑底板上对应设置与之垂直的桅杆；

在每个桅杆的顶端对应设置手拉葫芦；

对所有桅杆进行加固处理；

在塔壁内表面设置带有若干挂耳的胀圈，所述挂耳的数量与所述支撑底板的数量相同，所述胀圈到地面的高度高于所述预定位置到地面的高度。

可选的，所述大型塔设备的增高方法还包括：

在塔壁内表面的同一水平位置间隔设置预定数量的支撑底板之前，在塔壁内表面设置加强圈，将所述支撑底板通过所述加强圈连接塔壁内表面。

可选的，所述对所有桅杆进行加固处理包括：

采用槽钢和角钢对每相邻两个桅杆进行连接；

采用角钢将每个桅杆与塔体内部的支撑梁连接。

可选的，所述大型塔设备的增高方法还包括：

沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割之前，将每个手拉葫芦的吊钩与对应的挂耳连接，拉动每个手拉葫芦的链条，在每个手拉葫芦均受力后锁紧每个手拉葫芦的链条。

可选的，所述大型塔设备的增高方法还包括：

沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割之后，在所述上部塔体的割口处和所述下部塔体的割口处分别设置间隔的定位板。

可选的，增加的壁板至少为两圈，所述在所述上部塔体和所述下部塔体之间增加至少一圈壁板连接所述上部塔体和所述下部塔体包括：

a、设置间隔的工字钢连接所述上部塔体和所述下部塔体；

b、将增加的一圈壁板与所述上部塔体连接；

c、将所述胀圈移动至增加的一圈壁板上；

d、拉动每个手拉葫芦的链条，在每个手拉葫芦均受力后割除所述工字钢；

e、再次采用所述提升装置将所述上部塔体沿垂直向上方向提升；

f、重复步骤a~步骤e，依次将所有壁板与所述上部塔体连接；

g、将末次增加的一圈壁板与所述下部塔体连接。

可选的，所述大型塔设备的增高方法还包括：

沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割之前，在塔壁上进行定位标记；

将末次增加的一圈壁板与所述下部塔体连接之前，根据所述定位标记对所述上部塔体和所述下部塔体进行定位。

可选的，所述大型塔设备的增高方法还包括：

在塔体内部设置提升装置之前，设置脚手架。

可选的，所述塔设备为脱硫系统中的吸收塔，所述大型塔设备的增高方法还包括：

设置脚手架之前，拆除除雾器；

设置脚手架之后，拆除防腐层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明技术方案提供的大型塔设备的增高方法，通过在塔体内部设置提升装置，采用所述提升装置替代大型吊装机械从塔体内部对上部塔体进行提升，并且，所述提升装置将上部塔体提升后无需放置于施工现场，而是直接在上部塔体和下部塔体之间增加新的壁板，因而解决了现有技术中无法对施工场地有限的大型塔设备进行增高的问题。

本发明的可选方案中，在塔体内部设置提升装置包括在塔壁内表面设置支撑底板、在支撑底板上对应设置桅杆、在桅杆的顶端设置手拉葫芦、对桅杆进行加固、在塔壁内表面设置带有挂耳的胀圈。采用该方法设置提升装置操作简单、可控性强，并且，所有工装均可以重复使用和回收，因而降低了对大型塔设备进行增高的成本。

本发明的可选方案中，在塔壁内表面设置支撑底板前，在塔壁内表面还要设置加强圈。通过设置所述加强圈，能够避免下部塔体在施工过程中由于受力而产生形变。

本发明的可选方案中，对塔壁进行切割之后，通过在上部塔体的割口处和下部塔体的割口处分别设置间隔的定位板，能够在增加壁板时对新增的壁板进行定位，保证新增壁板的圆度。

本发明的可选方案中，对塔壁进行切割之前，在塔壁上进行定位标记。通过进行定位标记，在将末次增加的一圈壁板与下部塔体连接之前，可以根据所述定位标记对上部塔体和下部塔体进行定位，避免在提升过程中下部塔体产生移位影响管口等附件的对位。

附图说明

图1是本发明实施方式的大型塔设备的增高方法的流程示意图；

图2是本发明实施例在塔体内部设置提升装置的流程示意图；

图3是本发明实施例的提升装置的结构示意图；

图4是本发明实施例的支撑底板和桅杆连接的结构示意图；

图5是本发明实施例的挂耳和胀圈连接的结构示意图；

图6是本发明实施例采用所述提升装置对上部塔体进行提升的结构示意图；

图7是本发明实施例在上部塔体和下部塔体之间增加至少两圈壁板的流程示意图。

具体实施方式

图1是本发明实施方式的大型塔设备的增高方法的流程示意图，所述大型塔设备的增高方法包括：

步骤1：在塔体内部设置提升装置；

步骤2：沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割，将塔体切割为上部塔体和下部塔体；

步骤3：采用所述提升装置将所述上部塔体沿垂直向上方向提升；

步骤4：在所述上部塔体和所述下部塔体之间增加至少一圈壁板连接所述上部塔体和所述下部塔体。

本发明实施例方式提供的大型塔设备的增高方法，通过在塔体内部设置提升装置，采用所述提升装置替代大型吊装机械从塔体内部对上部塔体进行提升，且所述提升装置将上部塔体提升后无需放置于施工现场，而是直接在上部塔体和下部塔体之间增加新的壁板，因而解决了现有技术中无法对施工场地有限的大型塔设备进行增高的问题。下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

在本实施例中，以所述塔设备为脱硫系统中的吸收塔为例进行说明。需要说明的是，本发明实施方式提供的大型塔设备的增高方法也适用于其他系统的塔设备，例如精馏塔、冷却塔等，本发明对此不作限定。

与现有技术中相同，在对塔设备进行增高之前，首先需要根据塔设备的原有高度和增高后的高度确定在塔壁上进行切割的预定位置。确定所述预定位置之后，亦即执行所述步骤S1之前，需要在塔体内部和塔体外部分别设置脚手架，脚手架的高度略低于所述预定位置到地面的高度。本领域技术人员知晓如何设置脚手架，在此不再赘述。在本实施例中，由于脱硫系统中的除雾器呈平台式满布在吸收塔内，占据较大的空间，因而在设置脚手架之前需要将除雾器拆除。并且，在吸收塔内设置提升装置需要以塔壁为支撑，因而在设置脚手架之后，需要将塔壁表面的防腐层拆除。当然，对其他内部没有除雾器和防腐层的塔设备进行增高时，则不需要进行除雾器和防腐层拆除。

防腐层拆除后，如步骤S1所述，在塔体内部设置提升装置。图2是本发明实施例在塔体内部设置提升装置的结构示意图，图3是本发明实施例的提升装置的结构示意图，为更清楚的说明所述提升装置的结构，图3中以线条L表示所述预定位置。参考图2和图3：

执行步骤S11，在塔壁内表面的同一水平位置间隔设置预定数量的支撑底板，所述支撑底板到地面的高度低于所述预定位置到地面的高度。具体地，在塔壁内表面30上设置预定数量的支撑底板31，所述支撑底板31为钢板，所述预定数量根据塔体的直径确定：所述塔体的直径越大，所述预定数量越多。所有支撑底板31均位于同一水平面上，即每个支撑底板31到地面的高度均相等。需要说明的是，相邻两个支撑底板31之间的距离可以设置为相等，也可以设置为不等。在本实施例中，为了使每个支撑底板31受力均匀，相邻两个支撑底板31之间的距离设置为相等。进一步，为了防止切割后下部塔体由于受力产生形变，在执行步骤S11之前，在所述塔壁内表面30设置加强圈32，将所述支撑底板31通过所述加强圈32连接在所述塔壁内表面30。所述加强圈32为厚度为20mm、宽度为200mm的钢圈，所述支撑底板31与所述加强圈32之间、所述加强圈32与所述塔壁内表面30之间均通过焊接连接。为了保证所述支撑底板31与所述塔壁内表面30之间连接的稳定性，所述支撑底板31与所述塔壁内表面30之间焊接第一加强筋34。

执行步骤S12，在每个支撑底板上对应设置与之垂直的桅杆。具体地，在每个支撑底板31上设置桅杆33，图4是所述支撑底板31和所述桅杆33连接的结构示意图。所述桅杆33垂直于所述支撑底板31，可以为无缝钢管，二者通过焊接的方式连接。进一步，为了保证所述支撑底板31与所述桅杆33之间连接的稳定性，所述支撑底板31与所述桅杆33之间焊接第二加强筋35。

执行步骤S13，在每个桅杆的顶端对应设置手拉葫芦。具体地，在所述桅杆33的顶端设置手拉葫芦36，所述手拉葫芦36的起重量根据塔体的重量和所述手拉葫芦36的总数量确定。

执行步骤S14，对所有桅杆进行加固处理。在本实施例中，采用槽钢37和角钢38对每相邻两个桅杆33进行连接，并采用角钢（图未示）将每个桅杆33与塔体内部的支撑梁连接。所述槽钢37的两端分别焊接在相邻两个桅杆33的顶面，所述角钢38的两端分别焊接在相邻两个桅杆33的侧面。当然，在其他实施例中，也可以采用其他方式对所述桅杆33进行加固，本发明对此不作限定。

执行步骤S15，在塔壁内表面设置带有若干挂耳的胀圈，所述挂耳的数量与所述支撑底板的数量相同，所述胀圈到地面的高度高于所述预定位置到地面的高度。具体地，胀圈39包括若干段20a槽钢，每段20a槽钢两端用钢板封住，相邻两段20a槽钢之间留出千斤顶的位置，安装时将千斤顶顶紧，所述胀圈39焊接在所述塔壁内表面30上。通过设置所述胀圈39可以在切割后将上部塔体的下口胀圆，保证吊装对口工艺质量要求。所述胀圈39上设置有挂耳40，所述挂耳40由钢板制成焊接在所述胀圈39上，图5是所述挂耳40和所述胀圈39连接的结构示意图。

对于本实施例提供的在塔体内部设置提升装置的方法，本领域技术人员知晓，既可以先设置所述支撑底板31和所述桅杆33、后设置所述胀圈39，也可以先设置所述胀圈39、后设置所述支撑底板31和所述桅杆33，因此，本实施例对步骤S11~步骤S15的执行顺序不作限定。

所述提升装置设置好后，确认所述脚手架、所述桅杆33、所述胀圈39连接质量的可靠性。在执行步骤S2之前，将每个手拉葫芦36的吊钩与对应的挂耳40连接，拉动每个手拉葫芦36的链条，在每个手拉葫芦36均受力后锁紧每个葫芦链条，以防止出现滑链现象。进一步，在执行步骤S2之前，可以在塔壁上进行定位标记，例如通过线垂在所述预定位置的上方塔壁和下方塔壁分别标记对应的点，以在后续步骤中对上部塔体和下部塔体进行定位。

如步骤S2所述，沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割，将塔体切割为上部塔体和下部塔体。进行切割时，尽量保证割口的平整，以方便新增壁板的对口。切割完成后，在所述上部塔体的割口处和所述下部塔体的割口处分别设置间隔的定位板。在本实施例中，所述定位板为宽50mm、长100mm的钢板，焊接在所述塔壁内表面30上。通过设置所述定位板，能够在增加壁板时对新增的壁板进行定位，保证新增壁板的圆度。

如步骤S3所述，采用所述提升装置将所述上部塔体沿垂直向上方向提升。具体地，同时拉起每个葫芦36，每个葫芦36的上拉幅度保持一致。每次提升20mm~30 mm高度后停止，对所述提升装置进行全面检查，确认所述提升装置正常后方可继续提升，最终将上部塔体提升至预定高度。需要说明的是，所述预定高度根据塔体需要增加的高度和新增壁板的高度进行确定。若塔体需要增加的高度较低，则所述预定高度可以等于塔体需要增加的高度，即在上部塔体和下部塔体之间增加一圈壁板进行连接；若塔体需要增加的高度较高，则所述预定高度可以大于增加的壁板高度，即在上部塔体和下部塔体之间增加至少两圈壁板进行连接。图6是采用所述提升装置对上部塔体进行提升的结构示意图，图中示出了在所述上部塔体的割口处和所述下部塔体的割口处间隔设置的定位板62。

如步骤S4所述，在所述上部塔体和所述下部塔体之间增加至少一圈壁板连接所述上部塔体和所述下部塔体。如前所述，若塔体需要增加的高度较低，则在上部塔体和下部塔体之间增加一圈壁板进行连接。具体地，在地面将增加的壁板卷制成需要的弧度；用小型吊车围板，小型吊车够不到的位置在上部塔体的外侧焊接吊装点用手拉葫芦牵引；对口时采用内对齐，使新增壁板的内表面紧贴所述定位板62；壁板的焊接顺序为先立缝、后环缝；与上部塔体和下部塔体连接的环缝焊接时，先进行分段焊定位后再进行满焊。若塔体需要增加的高度较高，增加的壁板至少为两圈，图7是在上部塔体和下部塔体之间增加至少两圈壁板的流程示意图。

执行步骤S41，设置间隔的工字钢连接所述上部塔体和所述下部塔体。如图6所示，将工字钢61的一端焊接在上部塔体，将工字钢61的另一端焊接在下部塔体。所述工字钢61的数量可根据实际需求进行设置，在本实施例中，所述工字钢61的数量为4根，每间隔90°设置一根。

执行步骤S42，将增加的一圈壁板与所述上部塔体连接。本步骤与仅增加一圈壁板的方法类似，在此不再赘述。

执行步骤S43，将所述胀圈移动至增加的一圈壁板上。

执行步骤S44，拉动每个手拉葫芦的链条，在每个手拉葫芦均受力后割除所述工字钢。

执行步骤S45，再次采用所述提升装置将所述上部塔体沿垂直向上方向提升。

执行步骤S46，重复步骤S41~步骤S45，依次将所有壁板与所述上部塔体连接。

执行步骤S47，将末次增加的一圈壁板与所述下部塔体连接。执行此步骤之前，可以根据前述设置的定位标记对上部塔体和下部塔体进行定位，避免在提升过程中下部塔体产生移位影响管口等附件的对位。进行定位后，将末次增加的一圈壁板与下部塔体进行环缝焊接。

本实施例通过设置所述支撑板31、所述桅杆33、所述手拉葫芦36以及带有挂耳40的胀圈39等结构构成所述提升装置，采用该方法设置提升装置操作简单、可控性强，并且，所有工装均可以重复使用和回收，因而降低了对大型塔设备进行增高的成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型塔设备的增高方法，其特征在于，包括：

在塔体内部设置提升装置；

沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割，将塔体切割为上部塔体和下部塔体；

采用所述提升装置将所述上部塔体沿垂直向上方向提升；

在所述上部塔体和所述下部塔体之间增加至少一圈壁板连接所述上部塔体和所述下部塔体。

2.根据权利要求1所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，所述在塔体内部设置提升装置包括：

在塔壁内表面的同一水平位置间隔设置预定数量的支撑底板，所述支撑底板到地面的高度低于所述预定位置到地面的高度；

在每个支撑底板上对应设置与之垂直的桅杆；

在每个桅杆的顶端对应设置手拉葫芦；

对所有桅杆进行加固处理；

在塔壁内表面设置带有若干挂耳的胀圈，所述挂耳的数量与所述支撑底板的数量相同，所述胀圈到地面的高度高于所述预定位置到地面的高度。

3.根据权利要求2所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，还包括：

在塔壁内表面的同一水平位置间隔设置预定数量的支撑底板之前，在塔壁内表面设置加强圈，将所述支撑底板通过所述加强圈连接塔壁内表面。

4.根据权利要求2所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，所述对所有桅杆进行加固处理包括：

采用槽钢和角钢对每相邻两个桅杆进行连接；

采用角钢将每个桅杆与塔体内部的支撑梁连接。

5.根据权利要求2所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，还包括：

沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割之前，将每个手拉葫芦的吊钩与对应的挂耳连接，拉动每个手拉葫芦的链条，在每个手拉葫芦均受力后锁紧每个手拉葫芦的链条。

6.根据权利要求2所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，还包括：

沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割之后，在所述上部塔体的割口处和所述下部塔体的割口处分别设置间隔的定位板。

7.根据权利要求2至6任一项所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，增加的壁板至少为两圈，所述在所述上部塔体和所述下部塔体之间增加至少一圈壁板连接所述上部塔体和所述下部塔体包括：

a、设置间隔的工字钢连接所述上部塔体和所述下部塔体；

b、将增加的一圈壁板与所述上部塔体连接；

c、将所述胀圈移动至增加的一圈壁板上；

d、拉动每个手拉葫芦的链条，在每个手拉葫芦均受力后割除所述工字钢；

e、再次采用所述提升装置将所述上部塔体沿垂直向上方向提升；

f、重复步骤a~步骤e，依次将所有壁板与所述上部塔体连接；

g、将末次增加的一圈壁板与所述下部塔体连接。

8.根据权利要求7所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，还包括：

沿水平方向对塔壁的预定位置进行切割之前，在塔壁上进行定位标记；

将末次增加的一圈壁板与所述下部塔体连接之前，根据所述定位标记对所述上部塔体和所述下部塔体进行定位。

9.根据权利要求1所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，还包括：

在塔体内部设置提升装置之前，设置脚手架。

10.根据权利要求9所述的大型塔设备的增高方法，其特征在于，所述大型塔设备为脱硫系统中的吸收塔，还包括：

设置脚手架之前，拆除除雾器；

设置脚手架之后，拆除防腐层。