CN111039219B - 脱硫塔变径段液压顶升倒装方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脱硫塔变径段液压顶升倒装方法，步骤1：液压提升装置的设计与安装；步骤2：上段塔体的安装和利用液压提升装置提升上段塔体；步骤3：中间变径段的安装和利用液压提升装置提升中间变径段；步骤4：下段塔体的安装；步骤5：利用液压提升装置提升脱硫塔。本发明具有以下有益效果：通过本发明所述的脱硫塔变径段液压顶升倒装方法及装置，1、施工作业面和作业程序相对固定，场地适应性强、工程安全质量易控、能有效的流水施工；2、减少了高空作业，操作简便、提升平稳、安全、实用；3、提升速度快，施工效率高；4、节约大型吊车成本，降低了施工成本。

Description

脱硫塔变径段液压顶升倒装方法及装置

技术领域

本发明涉及一种脱硫塔变径段液压顶升倒装方法及装置，属于脱硫塔组装施工技术领域。

背景技术

随着人们对环境质量的日益关注，随工程项目建设工业烟气脱硫设施已成为项目建设的硬性要求。脱硫吸收塔，是火力发电厂湿法烟气脱硫系统中的关键设备。该设备体积大，高度高，总重重，安装空间受限。采用正装施工工艺：施工空间狭窄，大型机械放置不便；机械台班使用量大，施工成本高；高空作业面多，安全隐患较多。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种脱硫塔变径段液压顶升倒装方法及装置。

本发明所述的脱硫塔变径段液压顶升倒装方法，其特征在于：

步骤1：液压提升装置的设计与安装；

步骤2：上段塔体的安装和利用液压提升装置提升上段塔体；

步骤3：中间变径段的安装和利用液压提升装置提升中间变径段；

步骤4：下段塔体的安装；

步骤5：利用液压提升装置提升脱硫塔。

优选地，所述步骤1液压提升装置的设计与安装，具体包括如下步骤：吸收塔液压提升装置分两次安装，第一次安装12台，用于提升上段塔体、中间变径段及下段4.6m高度的塔体，第二次安装16台液压千斤顶，用于提升下段最后4m高度的塔体，12台时的最大提升重量360t，实际提升重量220t；16台时的最大提升重量480t，实际提升重量250t，提升装置包括千斤顶，千斤顶中心具有上下移动提升杆，提升杆上设置有用于托举的滑块；

液压提升装置安装时，液压提升装置沿圆周方向均匀布置，塔中间安装中心柱，液压提升装置的千斤顶至塔体内壁距离为200mm，每台千斤顶与中心柱之间采用钢管（φ60×7）固定，每台千斤顶之间采用钢管（φ48×4）连接固定，每台千斤顶与底板之间采用2根固定拉杆固定，固定拉杆一端固定在千斤顶支架上端，一端固定在吸收塔底板上，钢管与底板夹角约70°。

优选地，所述步骤2：上段塔体的安装和利用液压提升装置提升上段塔体，具体包括如下步骤：上段塔体的内壁上安装有涨圈，涨圈被支撑在滑块上，千斤顶工作利用滑块和涨圈将上段塔体举升，涨圈采用厚度16mm钢板制作成∟形式，两边长度均为150mm，中间采用8mm厚筋板加固，筋板间距100mm，涨圈两端采用16mm钢板封头，直径7m涨圈分4段制作，直径9m涨圈分6段制作，安装时，两段之间采用32t螺旋千斤顶顶紧，在每个提升点位置，采用12mm厚筋板加固，加固高度300mm，涨圈安装位置距上段塔体壁板下端300mm，沿上段塔体壁板圆周方向，每1-1.5m间隔安装支撑墩一个，方便塔体壁板围板后施工人员进出。

优选地，所述步骤3：中间变径段的安装和利用液压提升装置提升中间变径段，具体包括如下步骤：中间变径段的上部小径端与上段塔体的底端连接，拆除涨圈，在上段塔体的内壁焊接提升柱，提升柱上焊接有罐壁支撑杆，罐壁支撑杆的另一端与中间变径段的内壁固定连接，提升柱的涨圈被支撑在滑块上，千斤顶工作利用滑块、提升柱和罐壁支撑杆将上段塔体和中间变径段共同举升，塔体中间变径段安装时，采用上塔体时的液压提升装置，变径段高度2165mm，液压提升机构提升高度满足。

优选地，所述步骤4：下段塔体的安装，具体包括如下步骤：下段4.6m高度塔体共3带板，由上至下高度依次为0.8m、1.8m、2m，提升时，采用方钢□100×100×10mm作为提升支柱，其上端与上塔体焊接固定，焊接长度不小于200mm，下端支撑于液压提升杆滑块上，支柱中间部位设置加固支撑与塔体固定，每根与塔体间采用2根角钢（∠100×100×10）固定，每根支柱之间采用角钢（∠100×100×10）连接固定，提升柱分两次安装，第一次安装3m高度，加固支撑位于提升柱中间1.5m处，能够提升0.8m、1.8m两带壁板，此两带壁板组装完毕后，加长提升柱长度至5m，增加一层加固支撑，加固位置在距上层支撑1.8m处。

优选地，所述步骤5：利用液压提升装置提升脱硫塔，具体包括如下步骤：下段4.6m高度塔体组装完毕后，提升机构外移，安装16台，沿圆周均布，固定在下段塔体的外壁上，其加固方法同上段塔体，利用利用液压提升装置整体提升脱硫塔。

一种脱硫塔变径段液压顶升倒装装置，其特征在于：包括固定在底板上的多个液压提升装置，所述液压提升装置沿圆周方向均匀布置，所述液压提升装置包括千斤顶，千斤顶的底端固定在底板上，千斤顶中心具有上下移动提升杆，提升杆上设置有用于托举的滑块，上段塔体的内壁焊接提升柱，提升柱上焊接有罐壁支撑杆，罐壁支撑杆的另一端与中间变径段的内壁固定连接，提升柱的涨圈被支撑在滑块上。

优选地，所述还包括固定拉杆，固定拉杆的两端分别固定在千斤顶和底板上。

优选地，所述采用型号SQD-300-100S.F型松卡式液压千斤顶，单台千斤顶提升最大重量30t，每次提升行程100mm，最大提升行程2.6m。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过本发明所述的脱硫塔变径段液压顶升倒装方法及装置，1、施工作业面和作业程序相对固定，场地适应性强、工程安全质量易控、能有效的流水施工；2、减少了高空作业，操作简便、提升平稳、安全、实用；3、提升速度快，施工效率高；4、节约大型吊车成本，降低了施工成本。

附图说明

图1为上段塔体提升示意图;

图2为中间变径段提升示意图;

图3为下段4.6m塔体提升示意图;

图中：1、液压提升机构 2、提升杆 3、滑块 4、提升柱 5、罐壁支撑杆 6、固定拉杆7、涨圈 8、底板 9、上段塔体 10、中间变径段 11、下段塔体 12、支撑墩。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例

如图1-3所示，所述脱硫塔变径段液压顶升倒装方法，步骤1：液压提升装置的设计与安装；步骤2：上段塔体的安装和利用液压提升装置提升上段塔体；步骤3：中间变径段的安装和利用液压提升装置提升中间变径段；步骤4：下段塔体的安装；步骤5：利用液压提升装置提升脱硫塔。

本实施例中，所述步骤1液压提升装置的设计与安装，具体包括如下步骤：

吸收塔液压提升装置分两次安装，第一次安装12台，用于提升上段塔体、中间变径段及下段4.6m高度的塔体，第二次安装16台液压千斤顶，用于提升下段最后4m高度的塔体，12台时的最大提升重量360t，实际提升重量220t；16台时的最大提升重量480t，实际提升重量250t，提升装置包括千斤顶，千斤顶中心具有上下移动提升杆2，提升杆2上设置有用于托举的滑块3；液压提升装置安装时，液压提升装置沿圆周方向均匀布置，塔中间安装中心柱，液压提升装置的千斤顶至塔体内壁距离为200mm，每台千斤顶与中心柱之间采用钢管φ60×7固定，每台千斤顶之间采用钢管φ48×4连接固定，每台千斤顶与底板8之间采用2根固定拉杆6固定，固定拉杆6一端固定在千斤顶支架上端，一端固定在吸收塔底板上，钢管与底板夹角约70°；所述步骤2：上段塔体的安装和利用液压提升装置提升上段塔体，具体包括如下步骤：上段塔体9的内壁上安装有涨圈7，涨圈7被支撑在滑块3上，千斤顶工作利用滑块3和涨圈7将上段塔体9举升，涨圈采用厚度16mm钢板制作成∟形式，两边长度均为150mm，中间采用8mm厚筋板加固，筋板间距100mm，涨圈两端采用16mm钢板封头，直径7m涨圈7分4段制作，直径9m涨圈7分6段制作，安装时，两段之间采用32t螺旋千斤顶顶紧，在每个提升点位置，采用12mm厚筋板加固，加固高度300mm，涨圈7安装位置距上段塔体9壁板下端300mm，沿上段塔体9壁板圆周方向，每1-1.5m间隔安装支撑墩一个，方便塔体壁板围板后施工人员进出；所述步骤3：中间变径段的安装和利用液压提升装置提升中间变径段，具体包括如下步骤：中间变径段10的上部小径端与上段塔体9的底端连接，拆除涨圈7，在上段塔体9的内壁焊接提升柱4，提升柱4上焊接有罐壁支撑杆5，罐壁支撑杆5的另一端与中间变径段10的内壁固定连接，提升柱4的涨圈7被支撑在滑块3上，千斤顶工作利用滑块3、提升柱4和罐壁支撑杆5将上段塔体9和中间变径段10共同举升，塔体中间变径段安装时，采用上塔体时的液压提升装置，变径段高度2165mm，液压提升机构提升高度满足；所述步骤4：下段塔体的安装，具体包括如下步骤：下段4.6m高度塔体共3带板，由上至下高度依次为0.8m、1.8m、2m，提升时，采用方钢□100×100×10mm作为提升支柱，其上端与上塔体焊接固定，焊接长度不小于200mm，下端支撑于液压提升杆滑块上，支柱中间部位设置加固支撑与塔体固定，每根与塔体间采用2根角钢∠100×100×10固定，每根支柱之间采用角钢∠100×100×10连接固定，提升柱分两次安装，第一次安装3m高度，加固支撑位于提升柱中间1.5m处，能够提升0.8m、1.8m两带壁板，此两带壁板组装完毕后，加长提升柱长度至5m，增加一层加固支撑，加固位置在距上层支撑1.8m处；所述步骤5：利用液压提升装置提升脱硫塔，具体包括如下步骤：下段4.6m高度塔体组装完毕后，提升机构外移，安装16台，沿圆周均布，固定在下段塔体11的外壁上，其加固方法同上段塔体9，利用利用液压提升装置整体提升脱硫塔。

一种脱硫塔变径段液压顶升倒装装置，包括固定在底板8上的多个液压提升装置，所述液压提升装置沿圆周方向均匀布置，所述液压提升装置包括千斤顶，千斤顶的底端固定在底板8上，千斤顶中心具有上下移动提升杆2，提升杆2上设置有用于托举的滑块3，上段塔体9的内壁焊接提升柱4，提升柱4上焊接有罐壁支撑杆5，罐壁支撑杆5的另一端与中间变径段10的内壁固定连接，提升柱4的涨圈7被支撑在滑块3上；所述还包括固定拉杆6，固定拉杆6的两端分别固定在千斤顶和底板8上；所述采用型号SQD-300-100S.F型松卡式液压千斤顶，单台千斤顶提升最大重量30t，每次提升行程100mm，最大提升行程2.6m。

本工法利用电动液压千斤顶进行倒装法施工，在脱硫塔底板安装完毕后，在底板上部均布12台25t液压千斤顶对脱硫塔本体进行倒装施工，脱硫塔壁板拼装先从上层开始，依次从上到下提升安装，塔体平台支撑等附件随塔壁一起安装，能够避免高空作业，保证施工安全。操作简便，施工效率高，节省成本，缩短工期，是在迪尔集团有限公司多年来大中型火力发电厂脱硫吸收塔安装施工基础上编制而成，并在实践中不断完善、创新的一套成熟施工工艺。在多个工程中进行了实地验证，实践证明该工法的使用可加快安装进度，降低施工成本，提高安装质量，降低安全风险，有效保证发电机组的环保、安全、高效、长期运行。

本工法在塔、罐中间变径段，制作提升立柱，倒装罐体。在开发本工法前，通常做法是分段预制罐体，采用大型吊车分段正装罐体，本工法免除了大型吊车的使用，使作业层面始终处于地面以上3m左右，降低了施工成本和劳动强度，提高了安全性。

现以我公司施工的宁夏兴尔泰兴达能源有限集团公司供热中心工程脱硫塔施工为例来对本工法的施工工艺流程及操作要点进行说明。

吸收塔规格参数如下：

吸收塔上部直径为7m，下部直径为9m。塔体材质为Q235B碳素钢，筒体壁板上薄下厚。该吸收塔为平底、平顶立式变径圆筒型设备，塔体多次变径，最大标高为+49.575m，总重约270t，液压倒装装置提升重量250t。

液压提升装置规格：

液压提升机构采用型号SQD-300-100S.F型松卡式液压千斤顶，单台千斤顶提升最大重量30t，每次提升行程100mm，最大提升行程2.6m。

本工法重点在于变径段提升装置的设计、布置及提升支柱的选用、校核。

1.1液压提升装置设计：

吸收塔液压提升装置分两次安装，第一次安装12台液压千斤顶，用于提升上段塔体、中间变径段及下段4.6m高度的塔体，第二次安装16台液压千斤顶，用于提升下段最后4m高度的塔体，12台时的最大提升重量360t，实际提升重量220t；16台时的最大提升重量480t，实际提升重量250t。

1.2液压提升装置安装

1.2.1提升上段塔体时的安装液压提升装置安装时，千斤顶沿圆周方向均匀布置，塔中间安装中心柱，千斤顶至塔体内壁距离为200mm，每台千斤顶与中心柱之间采用钢管（φ60×7）固定，每台千斤顶之间采用钢管（φ48×4）连接固定，每台千斤顶与底板之间采用2根钢管（φ48×4）固定，钢管一端固定在千斤顶支架上端，一端固定在吸收塔底板上，钢管与底板夹角约70°。

涨圈采用厚度16mm钢板制作成∟形式，两边长度均为150mm，中间采用8mm厚筋板加固，筋板间距100mm，涨圈两端采用16mm钢板封头，直径7m塔体涨圈分4段制作，直径9m涨圈分6段制作，安装时，两段之间采用32t螺旋千斤顶顶紧，在每个提升点位置，采用12mm厚筋板加固，加固高度300mm。

涨圈安装位置距壁板下端300mm。沿壁板圆周方向，每1~1.5m间隔安装支撑墩一个，方便塔体壁板围板后施工人员进出。

1.2.2提升中间变径段时的安装

塔体中间变径段安装时，采用上塔体时的液压提升装置，变径段高度2165mm，液压提升机构提升高度满足。

1.2.3下段4.6m高度塔体提升

下段4.6m高度塔体共3带板，由上至下高度依次为0.8m、1.8m、2m，提升时，采用方钢□100×100×10作为提升支柱，其上端与上塔体焊接固定，焊接长度不小于200mm，下端支撑于液压提升杆滑块上，支柱中间部位设置加固支撑与塔体固定，每根与塔体间采用2根角钢（∠100×100×10）固定，每根支柱之间采用角钢（∠100×100×10）连接固定。

提升柱分两次安装，第一次安装3m高度，加固支撑位于提升柱中间1.5m处，能够提升0.8m、1.8m两带壁板，此两带壁板组装完毕后，加长提升柱长度至5m，增加一层加固支撑，加固位置在距上层支撑1.8m处。

下段4.6m高度塔体组装完毕后，提升机构外移，安装16台，沿圆周均布，其加固方法同上段塔体。

1.3中间变径段提升支柱计算

采用方钢□100×100×10作为提升支柱，材质为Q235B；提升柱上端固定，下端自由，取其长度系数μ=2；提升柱中间有加固支撑，加固支撑距下端提升滑块距离1.8m，取其计算长度为1.8m；

查表得：截面面积A=40cm2；弹性模量E=200GPa；惯性矩i=3.8cm；材料常数a=235，b=0.00668；

修正的分界柔度λc=123；常温下许用应力[σ]=140MPa；

提升本段塔体时的总提升重量为240t，共安装12台提升机构，每台提升机构提升重量20t，每根提升柱承受压力为200KN。

强度计算

提升柱压缩应力：σ=FA=200×10340×10-4=50MPa﹤[σ]=140MPa结论：提升柱强度满足要求。

稳定性计算

支撑柱细长比：λ=μli=2×180038=94.74﹤λc=123 （中小柔度杆）

临界应力：σlj=a-b×λ2=235-0.00668×94.742=175.04MPa

Plj=σlj×A=175.04×4000=700.16KN﹥P=200KN

结论：提升柱稳定性能满足要求。

利用本工法我公司已组织完成多台脱硫塔的施工，实践证明本工法，加快了安装进度，降低了安全风险，提高了安装质量，降低了施工成本，保证了脱硫系统与发电机组同步投入使用，得到了所在工程业主及监理等单位的高度评价，取得了良好的经济效益和社会效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种脱硫塔变径段液压顶升倒装方法，其特征在于，

步骤1：液压提升装置的设计与安装；

步骤2：上段塔体的安装和利用液压提升装置提升上段塔体；

步骤3：中间变径段的安装和利用液压提升装置提升中间变径段；

步骤4：下段塔体的安装；

步骤5：利用液压提升装置提升脱硫塔；

所述步骤1液压提升装置的设计与安装，具体包括如下步骤：吸收塔液压提升装置分两次安装，第一次安装12台，用于提升上段塔体、中间变径段及下段4.6m高度的塔体，第二次安装16台液压千斤顶，用于提升下段最后4m高度的塔体，12台时的最大提升重量360t，实际提升重量220t；16台时的最大提升重量480t，实际提升重量250t，提升装置包括千斤顶，千斤顶中心具有上下移动提升杆（2），提升杆（2）上设置有用于托举的滑块（3）；

液压提升装置安装时，液压提升装置沿圆周方向均匀布置，塔中间安装中心柱，液压提升装置的千斤顶至塔体内壁距离为200mm，每台千斤顶与中心柱之间采用钢管（φ60×7）固定，每台千斤顶之间采用钢管（φ48×4）连接固定，每台千斤顶与底板（8）之间采用2根固定拉杆（6）固定，固定拉杆（6）一端固定在千斤顶支架上端，一端固定在吸收塔底板上，钢管与底板夹角约70°。

2.根据权利要求1所述的脱硫塔变径段液压顶升倒装方法，其特征在于，所述步骤2：上段塔体的安装和利用液压提升装置提升上段塔体，具体包括如下步骤，上段塔体（9）的内壁上安装有涨圈（7），涨圈（7）被支撑在滑块（3）上，千斤顶工作利用滑块（3）和涨圈（7）将上段塔体（9）举升，涨圈采用厚度16mm钢板制作成∟形式，两边长度均为150mm，中间采用8mm厚筋板加固，筋板间距100mm，涨圈两端采用16mm钢板封头，直径7m涨圈（7）分4段制作，直径9m涨圈（7）分6段制作，安装时，两段之间采用32t螺旋千斤顶顶紧，在每个提升点位置，采用12mm厚筋板加固，加固高度300mm，涨圈（7）安装位置距上段塔体（9）壁板下端300mm，沿上段塔体（9）壁板圆周方向，每1-1.5m间隔安装支撑墩一个，方便塔体壁板围板后施工人员进出。

3.根据权利要求2所述的脱硫塔变径段液压顶升倒装方法，其特征在于，所述步骤3：中间变径段的安装和利用液压提升装置提升中间变径段，具体包括如下步骤：中间变径段（10）的上部小径端与上段塔体（9）的底端连接，拆除涨圈（7），在上段塔体（9）的内壁焊接提升柱（4），提升柱（4）上焊接有罐壁支撑杆（5），罐壁支撑杆（5）的另一端与中间变径段（10）的内壁固定连接，提升柱（4）的涨圈（7）被支撑在滑块（3）上，千斤顶工作利用滑块（3）、提升柱（4）和罐壁支撑杆（5）将上段塔体（9）和中间变径段（10）共同举升，塔体中间变径段安装时，采用上塔体时的液压提升装置，变径段高度2165mm，液压提升机构提升高度满足。

4.根据权利要求3所述的脱硫塔变径段液压顶升倒装方法，其特征在于，所述步骤4：下段塔体的安装，具体包括如下步骤：下段4.6m高度塔体共3带板，由上至下高度依次为0.8m、1.8m、2m，提升时，采用方钢□100×100×10mm作为提升支柱，其上端与上塔体焊接固定，焊接长度不小于200mm，下端支撑于液压提升杆滑块上，支柱中间部位设置加固支撑与塔体固定，每根与塔体间采用2根角钢（∠100×100×10）固定，每根支柱之间采用角钢（∠100×100×10）连接固定，提升柱分两次安装，第一次安装3m高度，加固支撑位于提升柱中间1.5m处，能够提升0.8m、1.8m两带壁板，此两带壁板组装完毕后，加长提升柱长度至5m，增加一层加固支撑，加固位置在距上层支撑1.8m处。

5.据权利要求4所述的脱硫塔变径段液压顶升倒装方法，其特征在于，所述步骤5：利用液压提升装置提升脱硫塔，具体包括如下步骤：下段4.6m高度塔体组装完毕后，提升机构外移，安装16台，沿圆周均布，固定在下段塔体（11）的外壁上，其加固方法同上段塔体（9），利用液压提升装置整体提升脱硫塔。