淺談焦炭塔框架燒損后的修復

周煒(中石化第四建設有限公司，天津 300270)

0 引言

某裝置焦炭塔鋼框架燒損，修復過程考慮工期的緊迫性和現場實際條件，同時考慮工程搶修性質，一是要保證安全有序作業；二是要保證維修質量滿足后期運營的穩定性；三是要滿足搶修工期；四是要降低整體搶修費用；五要考慮搶修完成后整體外觀的觀感質量。

1 焦炭塔框架燒損情況

該裝置焦炭塔鋼框架基礎為鋼筋混凝土結構，頂標高16.3米，其上部分為鋼框架和鋼塔架兩部分結構，其中鋼框架頂標高為49.4米，鋼塔架頂標高為95米。鋼框架北側自東向西第3、4、5軸管式立柱發生明顯變形，南側第3軸立柱存在疑似先受壓后受拉力造成的環形斷口，鋼框架因北側第3、4、5軸立柱發生變現致使整體向西北側傾斜，鋼框架內立柱間的拉筋、平臺梁、勞動保護、部分管道、設備損壞，見圖1，需要拆除后更新，部分重要部件如特殊閥門等需要保護性拆除、修復后恢復。

圖1 鋼框架燒損情況

2 焦炭塔框架拆除和修復特點

首先，需要確保更換質量確保后期運營的安全，因此各方應在規范的范圍達成統一的修復質量驗收標準。搶修涉及結構、設備、工藝、電儀、防腐、保溫等專業，框架整體燒損后穩定，但部分梁、立柱發生變形，部分過火嚴重，需要檢查落實是否具備架設搭設條件，確保作業的安全。也要確認損壞最為嚴重部分的專業內及專業之間的搶修交叉作業條件。

其次，每項工作在實施前，均要制定相應的措施，落實到位后方可拆除作業。鋼框架內損的部分管道、設備損壞拆除順序的具有不確定性，拆除的進展根據主要方向并需要結合現場實際情況，逐漸確定部位、切割方法、機械、索具，危險性大，難度高。部分結構橫梁拆除安裝時，考慮架設生根的安全性得不到保障，使用吊籃創造作業平臺。安全管理是拆除控制的重點，要嚴格按照程序，在確保安全的前提下，逐漸拆除損毀部件或結構，保證不再發生任何二次事故。

再者，因為損毀管線、鋼結構多數部件重量不明確且交雜在一起，吊裝負載率需留有一定的余量，即能保證機具的安全，也能保證“能大則大”的拆除原則。拆除搶修施工現場空間有限，需要合理安排材料安裝件的到場順序、預制、安裝和大吊車的運行計劃，以保證搶修進度的按時完成、大型吊車的有效合理使用和安全有序施工。

最后，本工程屬于搶修性質，工期緊，任務重，合理有序的組織和有序的安排是工程順利進行的保障，同時處于夏季作業，當地白天溫度高勞動強度大，夜間需要連續作業安全風險大，重視作業人員的安全教育、心理健康，做好防暑降溫等預防保障措施和應急急救措施，做好人文關懷和效率激勵是本工程的必要工作。

3 焦炭塔框架拆除和修復過程

焦炭塔鋼框架拆除和修復過程主要有施工準備、鋼塔架拆除修復、鋼框架糾偏，鋼塔架回裝以及各專業修復五個部分。基本流程見下圖2。

圖2 焦炭塔框架拆除修復流程

3.1 施工準備

施工準備主要工作有拆除方案編制及會審、施工機具及勞動力等施工資源準備、拆除區隔離及安全措施準備。重點做好幾項工作，如表1所示。

這里最重要的是要設置好東、西側鋼塔架兩處的纜風繩，由于測量結果不能確定東、西兩側鋼塔架在分解開后的變化，為確保安全性性，需要提前在東側鋼塔架處設置兩根纜風繩以確保穩定，圖3是系掛的示意圖。

表1 準備重點工作表

圖3 鋼塔架纜風繩穩定示意

3.2 鋼塔架拆除、鋼框架糾偏

塔架利舊拆除糾正主要工作有圍繞大吊車運行重點做好大機組車、鋼塔架利舊拆除、鋼框架整體糾偏、變形立柱、橫梁、拉筋等受力部件的更換、鋼塔架回裝、大機撤場。根據拆除物件重量及現場場地條件，選用650噸、260噸吊車、180噸、70噸汽車吊車進行拆除搶修工作。此階段安全管理的關鍵點一是在更換變形部件過程中保證鋼框架的整體穩定性，二是鋼塔架拆除過程的吊裝風險，三是在構件拆除、更換過程中吊籃的使用應滿足要求。過程中的一個難點是變形狀態下新舊部件組對對人員素質和作業面的要求較高，第二個難點是鋼塔架拆除吊裝，第三個難點是鋼框架糾偏要充分考慮與焦炭塔塔口中心的吻合(同軸度)，第四個難點是吊籃狀態下作業的效率提升和安全管理。重點做好幾項工作，如表2所示。

使用650噸吊車在更換立柱、拉筋、橫梁過程中穩固框架，吊點設置于北側西1軸位置頂部過渡段位置，待北側三根立柱逐個更換完成、橫梁、拉筋安裝完成后，將650噸吊車的吊點移植南側三軸頂部過渡段位置配合更換南側第三軸，待第三軸立柱拆除后，吊車在保證穩定的情況下適當逐步卸載，配合框架整體找正，待找正后測量立柱更換高度，下料、組對、更換立柱。鋼塔架恢復前，先使用650噸吊車對未拆除東側塔架進行找正，然后進行拆除修復的西側鋼塔架的吊裝、找正及組對焊接。過程中需要充分使用好經緯儀進行多位置測量。可以參考圖4示意圖。

表2 修復重點工作表

圖4 焦炭塔框架拆除修復示意圖

焦炭塔框架修復是整個焦化裝置搶修的關鍵路線，涉及到的吊車資源是重中之重，相關吊車的位置需要經過嚴格規劃和計算，為節省時間，鎖定資源立即進場。

3.3 各專業修復

設備、管道、電氣儀表、防腐保溫等專業搶修施工。在吹掃、盲板加設等工作完成及現場檢查具備作業條件后進行，此部分拆除搶修工作量大，施工難度大，部分工藝管線拆除需使用冷切割設備。拆除時在保證分段安全及吊裝重量的情況下盡量減少現場分段，拆除后在地面進行二次分解并及時倒運至指定位置。

4 施工組織保證措施

安全保證措施嚴格貫徹“安全第一、預防為主、全員動手、綜合治理”。在施工前，應結合拆除現場的實際情況及作業內容進行技術交底和專項安全培訓，同時進行應急培訓和演練。組織完成應急預案，保證項目安全有序進行。

拆除進度管理到施工班組，崗點。指定專人負責實施，做到當天任務當天完。嚴格圍繞各類施工計劃運行，確保計劃的嚴肅性。合理安排施工程序，加強現場管理，嚴格過程控制，減少返工現象。

項目組織管理以生產要素優化配置，動態管理為基本原則，采取線性組織結構形式，按照“定計劃、定方案、定人員”的三定原則和“技術方案優化、資源配備充足、組織協調有力”三個關鍵工作以確保本次拆除作業順利完成。

5 結語

焦炭塔框架修復對施工組織要求高，時間緊任務重，突發情況多，周全部署至關重要，組織內部需要建立應急管理機構，明確相關責任人及工作內容，提前制定相關管理流程，以便于遇到類似搶修工程時，組織能夠快速落實相關資源并在短時間內確保資源進入工作狀態。在確保施工安全前提下，大型機械要充分利用，規劃時充分考慮一次站車盡量不要移動，以保證修復有序進行。由于燒損裝置還存有大量未排出物料，需要在整個作業過程中充分考慮分析防火的措施。焦化裝置材質復雜，在修復過程中需要充分驗證回裝材料的正確性。