同步倒裝新工藝吊裝高低壓放空火炬筒體

劉樂意，王開云，張友星

（四川石油天然氣建設工程有限責任公司，四川成都610213）

同步倒裝新工藝吊裝高低壓放空火炬筒體

劉樂意，王開云，張友星

（四川石油天然氣建設工程有限責任公司，四川成都610213）

龍崗天然氣凈化廠工程設計有高低壓放空火炬各1座，因現(xiàn)場地形不具備火炬塔架及火炬整體扳吊或雙機抬吊的條件，故編制了三種吊裝方案。通過與大型履帶吊車正裝、卷揚機牽引單體倒裝兩種傳統(tǒng)吊裝工藝的對比分析，決定采用同步倒裝法吊裝高低壓放空火炬筒體，并剖析了吊裝中的關鍵控制環(huán)節(jié)。同步倒裝法在該工程高低壓放空火炬筒體吊裝中成功運用。實踐證明，該吊裝工藝經(jīng)濟、安全、工期短，為以后大型廠站雙筒體乃至多筒體的吊裝施工奠定了基礎。

火炬筒體；同步倒裝；吊裝方法

放空火炬作為天然氣處理廠內(nèi)的標志性建筑，隨著近年來國內(nèi)外天然氣處理廠站設計規(guī)模的擴大，筒體的設計通徑也在逐漸呈增大趨勢，在狹小的鋼制塔架空間內(nèi)，如何經(jīng)濟、安全、快速地一次性將大口徑的高低壓放空炬筒體吊裝就位，已成為天然氣處理廠吊裝施工的關鍵技術問題。

龍崗天然氣凈化廠日處理天然氣1 200萬m3，工程設計有高低壓放空火炬各1座，兩座火炬筒體總高度均為96 m，高壓火炬筒體規(guī)格：DN1600mm/1 000 mm，高96 m，質(zhì)量40.8 t；低壓火炬筒體規(guī)格：DN1000mm/400mm，高96m，質(zhì)量16.2t。兩座筒體頂部均安裝有9 m高的分子密封器及火炬頭，兩座火炬共同安裝于一座高99.8m的鋼制塔架內(nèi)。

1 吊裝方案優(yōu)化

組裝就位的塔架及火炬整體長度105 m，現(xiàn)場實測，放空火炬東側(cè)離山20 m，南側(cè)離山22 m，北側(cè)毗鄰20°的斜坡18 m，現(xiàn)場地形不具備火炬塔架及火炬整體扳吊或雙機抬吊的條件，吊裝前，共編制了三套可行性吊裝方案進行優(yōu)化對比。

1.1 方案一：大型履帶吊車高空正裝

結(jié)合塔架結(jié)構(gòu)，本著便于組焊施工的原則，選擇塔架橫隔處作為火炬筒體分段標準，將高低壓火炬筒體各分為10段，利用300 t履帶吊車從塔架頂部逐段高空正裝就位，該吊裝方法簡單、工期較短，但存在以下兩點不足：

（1） 吊裝成本高。需組焊DN1 000 mm/400 mm焊口各9道，搭設及拆除臨時施工作業(yè)平臺9次，由于塔架內(nèi)空間狹小，無法同時進行上下交叉施工作業(yè)，平臺搭設及拆除、焊接、焊縫檢測、筒體初找正等均需要在上道工序完成后方可進行下一道工序，至少需要9 d吊裝時間，300 t履帶吊車按3萬元/臺班計算，僅吊車一項費用就高達27萬元，吊裝成本高。

（2） 安全風險大。每次施工均需要重新變換組焊平臺位置，整個施工限于標高0～96 m塔架各橫隔處，高空施工作業(yè)風險大。

1.2 方案二：利用卷揚機作牽引分別倒裝

利用卷揚機分別倒裝高低壓火炬筒體。該工藝與方案一相比，其優(yōu)點是吊裝成本大大降低；不足之處是由于先吊裝就位的高壓火炬筒體占據(jù)了塔架內(nèi)大部空間，對后續(xù)低壓火炬筒體的吊裝產(chǎn)生了極大的干擾，且高低壓火炬筒體基礎中心均不處在塔架主肢對角線中心位置，分兩次吊裝，需高空二次更換吊裝索具位置，吊裝難度大、風險高、工期長，雖然地錨埋設、一次吊裝索具懸掛可在前期基礎施工及塔架吊裝時同步進行，吊裝工期仍需半個月。

1.3 方案三：利用卷揚機作牽引同步倒裝

將高低壓火炬筒體等分為6段，在17.5 m位置處搭設臨時施工組焊平臺，利用兩根DN150 mm、長300 mm的鋼管將相同標高段的高低壓火炬筒體進行硬連接，利用2臺10 t卷揚機主吊、2臺5 t卷揚機輔吊，逐段同步倒裝。

該方案與前兩種方案相比，具有如下優(yōu)點：

（1） 費用低。與方案二相比，相同機具、人員配置情況下，吊裝工期可節(jié)約8 d，至少節(jié)約吊裝費用2萬元，整個吊裝費用只需幾萬元。

（2） 更安全。與方案二相比，將單體吊裝轉(zhuǎn)化為整體吊裝，減少高空二次更換滑車組1次，減少高空更換主吊點1次，同時有效避免了高低壓火炬筒體間的吊裝干擾；與方案一相比避免了高空多次搭設、拆除臨時施工平臺，降低了安全風險。

（3） 工期短。較方案一工期略有縮短，與方案二相比縮短工期一半以上，整個吊裝工期僅需要7d。

通過三種方案的優(yōu)化選擇，兼顧經(jīng)濟性、安全性及工期控制三方面，最終確定方案三為最佳方案。

2 吊裝難點及應對措施

采用同步倒裝法吊裝火炬筒體，重點要控制好以下關鍵點：

（1） 對口質(zhì)量控制。吊裝前檢查筒體橢圓度，確保在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，對口時在下段筒體外部焊接對稱的4塊定位塊。

（2） 垂直度控制。安裝垂直度是衡量筒體安裝質(zhì)量的主要參數(shù)，施工中，雙筒體吊裝垂直度主要控制以下三方面：

a.地面上焊接單節(jié)高低壓筒體的中間連接管時，確保連接管道處在兩筒體中心線位置，同時要盡量減少因焊接變形而引起的對中偏差。

b.雙筒體上下段之間吊裝組對時，利用經(jīng)緯儀從互成90°的兩個方向隨時配合筒體組對找正。

c.高低壓火炬筒體同步吊裝就位后，進行整體找正時，優(yōu)先對高壓火炬筒體進行找正，待高壓火炬筒體找正完成后，用倒鏈在塔架多層橫隔處分別固定高低壓火炬筒體，然后逐層割除筒體中間連接管，最后對低壓火炬筒體進行找正，并安裝固定抱箍。

3 筒體分段及吊點確定

3.1 筒體分段（見表1）

表1 放空火炬筒體分段

3.2 吊點確定及吊耳制作

一次主吊點選擇在第六段距離頂部3 m位置，二次主吊點選擇在第五段筒體距離頂部1.5 m位置。其余筒體輔吊點選擇在距每節(jié)筒體頂部2 m位置。吊點分布及吊耳制作見圖1。

4 吊裝操作

（1） 利用系掛在42 m處兩組H16×4D（16 t）滑車作為輔吊滑車組吊裝單節(jié)筒體，利用系掛在99.8 m處兩組H32×4D（32 t）滑車作為主吊滑車組分別吊裝第三、四、五、六段筒體，每次組焊平臺選擇在塔架17.5 m平臺處。

（2） 更換第六段主吊點至第五段主吊點處，利用主吊滑車組吊裝第二、三、四、五、六段筒體。

（3） 利用兩臺25 t輪式吊車抬吊第一段筒體，下降第二至第六段筒體，使之與第一段筒體組對。

（4） 利用經(jīng)緯儀對雙筒體進行整體找正。

5 結(jié)束語

在龍崗天然氣凈化廠工程中采用“同步倒裝法”吊裝高低壓放空火炬筒體歷時7 d，比預定計劃工期縮短1 d時間，就位后的高低壓筒體經(jīng)實際測量，安裝垂直度偏差為21 mm，符合規(guī)范要求。實踐證明，該吊裝工藝可靠、經(jīng)濟、吊裝工期短，為以后雙筒體、多筒體的吊裝奠定了基礎。

[1] 顧滿林.石油化工設備檢修手冊：第十一分冊吊裝工程[M].北京：中國石化出版社，1998.

[2] 楊文柱.重型設備吊裝工藝與計算[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1984.

[3] 關則新.國內(nèi)外大型石油化工設備吊裝技術及裝備的比較和分析[J].石油工程建設，2010，（4）：51-55.

Abstract:There are two gas flare stacks designed for high perssure gas and low pressure gas respectively at Longgang natural gas purifying plant.Because the site landform does not satisfy the operation conditions for invert integral flare stack tower hoisting or hoisting with dual cranes,three hoisting scenarios are worked out.After comparing with two traditional hoisting methods,i.e.normal operation with heavy caterpillar crane and invert operation with winch drawing single body,the synchronized invert operation method is adopted to hoist the high and low pressure gas flare stacks.The key points in the operation are analyzed,then the hoisting method is successfully applied in the project.The practice shows that the hoisting method is economical,safe and of short working period and can be used for other hoisting operations of large dual cylinders or multicylinders at large scale plants or stations in future.

Key words:flare stack;synchronized invert operation;hoisting method

（52）Hoisting High and Low Pressure Gas Flare Stacks by New Invert Installation Process

LIU Lei-yi（Sichuan Petroleum Construction Engineering Co.,Ltd.,Chengdu 610213,China），WANG Kai-yun，ZHANG You-xing

TE962

B

1001－2206（2011）02－0052－03

劉樂意（1978-），男，江蘇邳州人，工程師，2001年畢業(yè)于重慶科技學院油氣儲運專業(yè)，主要從事大型廠站施工技術管理工作。

2010-06-25