火炬塔架及筒体吊装方案

钢架　

一　单子明　火炬塔的施工工艺　

在工业项目中，经常要安装各种钢架——塔体：如火炬　

塔、钢烟囱等。其施工方法有大型吊装机具吊装法（顺装　法）、无锚点吊推法（整体吊装法）、倒（塔体）顺（钢　

架）吊装法。以基座为基准面，将钢架、塔体从底逐节向上　拼装的方法，叫顺装法。以基座为基准面，利用门架整体吊　

装钢架、塔体的方法，叫整体吊装法。而塔体从上往下安　

装、塔架从下往上安装的方法，叫倒顺吊装法。　

顺装法高空作业条件差，大型吊装机具受施工场地影响　较大，高空作业量大、精确度低，施工成本较高。整体吊装　

法全部地面组装，安装方便，效率高，但其整体结构大，不　经济，且其对拼装场地平整度要求较高、施工面积较大，往　

往受场地限制。而倒顺吊装法，塔体全部在离地面较低高度　

组装，而塔架在火炬头平台上组装，安全性较好，施工效率　

高，其施工不受场地限制。本文主要介绍火炬塔倒（塔体）　

顺（钢架）吊装法。　现以湖北应城某化工厂９６米火炬塔安装为例，对倒（塔　

体）顺（钢架）吊装法进行说明。　

１．工程概况　火炬塔三面毗邻原厂建筑物，另一面毗邻地势高出基座　

约６米的农田，塔架每面相距建筑物和农田均不超过１５米，　

施工场地狭小。依据现场实际情况，经过多种方案选择，确　

定采用倒（塔体）顺（钢架）吊装法。　

２．塔体结构　

火炬塔架为四边形棱台桁架结构，塔体高９６ｍ，钢架高　９２ｍ，钢架底部（　２１９ｘｌ０钢管）为边长１２ｍ的正方形，顶　

部（　１５９ｘ８钢管）为边长２．８ｍ的正方形，水平撑杆为　

！０８ｘ６钢管，斜撑为　３０圆钢。火炬筒简体（　６００ｘｌ６）总　

重量为２８ｔ，单节长６ｍ。附属塔架及附属件为８４ｔ（吊装单片　最重Ｏ．６ｔ】，筒体及钢架结构设计时结合以下吊装方案设　计，各吊点受力情况已考虑，制作时对每节简体及钢架通过　

钢印编号，吊装时按出厂编号吊运组装。　

３．设置吊装装置　

主要机具配备　下：　

（１）　１５９　１０桅杆　（２）５吨卷扬机　（３）１吨卷扬机　２根（各长６ｍ）　２台　

建筑与工程　

Ｃｈｌ／ｌａ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉ０ｗ　

中石油抚顺火炬塔架工程施工方法　

王威许永亮李星宇冯辉　

（天津二十冶钢结构制造有限公司３０１５００）　

中图分类号：ＴＵ７４６．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１２）０３—０１５７一Ｏ１　

经过３个月的艰苦奋战，在公司领导的正确带领下，我公司顺利完成了中　石油抚顺火炬塔架工程。由于塔架结构的特殊性及我公司首次接触类似工程，　

并且工程中所有图纸是由我公司自行建模出图，这样在生产时，我公司边转化　

图纸边制作，过程中遇到了很多意想不到的问题与困难，但我公司一一攻克难　

关，即保证了质量又保证了工程的总体进度。　

现从以下几个方面对中石油抚顺火炬塔架工程加以总结，并针对目前我部　

生产管理工作的实际情况提出一些设想。　１工程投入生产前期与生产过程中技术总结　

１、工程概况　本工程为抚顺石化８０万吨／年乙烯工程乙烯装置的钢结构火炬塔架，塔　架总标高为１４９．５ｍ，标高８８．８５ｍ以下为锥体形状，８８．８５ｍ以上至１４９．５ｍ为　

矩形体。平台分为１４层，每层标高有一层平台，其中标高２４．５００ｍ处为翻转平　

台，标高３６．５７５ｍ处为吊装平台，东侧设有爬梯、平台等辅助钢结构件。　

工程安全等级为一级，设计使用年限为５Ｏ年。抗震防裂度为７度，地震加　

速度０．１ｇ，设计地震分组：第一组，场地类型：Ⅱ类。基本风压：０．４５ＫＮ／　

ｍ２，基本雪压：０．４５ＫＮ／ｍ２。　

工程难点塔架主体为４根由下而上不同直径的钢管柱组成，其直径由大　

至小，每段接口设有法兰连接，为保证法兰与法兰间接触的紧密性，每个法兰面　

必须端铣。底板与锥体焊接，内侧设有加强筋，外侧设有加强圈及加强筋板。　四个侧面南、北向侧面为两个方向倾斜，东西向为一个方向倾斜，四个面各设　

有梁和二级支撑。主柱分为１２节，节点形式由法兰相连接，节点均采用高强螺　

栓连接。　

２、施工方案　

工　术　呼图壁储气库放空火炬吊装技术　王留栓杨景荣邰永红　新疆石油工程建设有限责任公司新疆克拉玛依８３４０００　【摘要】本文介绍了新疆呼图壁储气库放空火炬采用履带式吊车分段　吊装技术，包括火炬的分段受力计算、吊装设备索具选用、施工程序等。　【关键词】放空火炬；履带吊车；分段吊装；受力计算；机索具选择；　施工程序　，　一．工程概况　１．１呼图壁储气库集注站放空单元高压火炬简体直径ＤＮ９００，总高　９５米，重量４６吨；另设置火炬塔架一座，该塔架为正三边形变截面空间　管式桁架法兰连接结构，塔架设讹总高为９３．７米，重量１８０．５吨，塔架底　部尺寸为２０ｍｘ２０ｍ×２０ｍ。　１．２本工程塔架所用钢管采用热轧无缝钢管，钢管及连接板主体材　质为Ｑ３４５－Ｄ，爬梯、平台钢板及其它构件钢材材质为Ｑ２３５一Ｂ。　１．３塔架整体采用热浸锌防腐，制作前钢构件表面均应进行喷砂　（抛丸）除锈处理。　１．４火炬塔架采用工厂制作，分段、分部件现场组装，简体现场组对　焊接及防腐，塔架和筒体地面分段组合然后分段吊装。　＝．吊装作业程序　２．１总体布置　根据呼图壁地区周边可调用的４００吨履带吊性能特点，火炬及塔　架吊装拟分４段进行，每段技术参数经过核算详见火炬分段参数表。火　炬第一段（筒体及塔架）高度２１．７米，塔架跨度２Ｏ米，可直接在基础上　组装，为保证火炬分段吊装空中组对顺利，火炬各段分段处采用法兰连　接，火炬２１．７米以上各段宜在地面进行整体预组装。　２．２施工程序　２．３吊装前的准备工作　２．３．１按照平面布置需要，将　施工场地平整压实，应能满足大型　机械及施工车辆作业需要；　２．３．２按方案要求安装各吊装　段主吊耳和辅助吊耳，配置相应的　吊索。　２．３．３火炬部件宜在地面全部　安装完成，以减少高空作业工作　量，且在第一、第二、第三吊装段上　部设置操作平台，方便操作人员空　中组对。　三．火炬吊装施工步骤　３．１第一段火炬简体安装就位　第一段火炬简体高度按照火　炬吊装分段第一段高度进行制作，　第一段火炬简体高度为２１．７＋１米，　重量１４吨，采用５０吨汽车吊做主吊　车，臂杆长度为２５．４米，作业半径　６米，起重能力为１６．３吨，可以满足　吊装需要，吊耳可以采用捆绑式吊　耳，辅助吊车根据该段简体重心位　置，计算受力情况选择吊车及工作　参数。　３．２第—段塔架安装　第一段火炬筒体就位后，就可以进行第一段塔架的安装，第一段塔　架结构可以在基础上直接进行组对安装，为了尽量减少高空作业工作　量，塔架在地面上尽量组对成较大的结构单元，然后吊车配合进行安　装，操作人员在事先搭好的脚手架上操作。　３．３第二段火炬吊装　第二段火炬在第一段火炬安装完成，２１．７米层操作平台搭设完成后　进行。第二段火炬包括筒体重量为７２．５吨，主吊车采用４００吨履带吊车，　Ｈ工况，臂杆长度６６米，工作半径１６米，起重量为９５吨，辅助吊车采用２　台７０吨汽车吊，臂杆长度ｌ８．９米，工作半径６米，起重量为３３．５吨。　在各段火炬上部三个立柱节点处各设置一个板式吊耳。　３．４第三段火炬吊装　第三段火炬吊装在第二段火炬安装完成后进行，第三段火炬包括　简体重量为４４吨，主吊车采用４００吨履带吊车，ＨＤＢＩ况，臂杆长度１１７　米，工作半径３Ｏ米，起重量为６６吨，辅助吊车采用１台７０吨汽车吊，臂杆　长度２６．６米，工作半径６米，起重量为２２．５吨。　３．５第四段火炬吊装　第四段火炬吊装在第三段火炬安装完成后进行，第四段火炬包括　简体重量为２８吨，主吊车采用４００吨履带吊车，ＨＤＢＩ况，臂杆长度ｌ１７　米，工作半径３０米，起重量为６６吨，辅助吊车采用１台５０吨汽车吊，臂杆　长度２６．６米，工作半径６米，起重量为１６吨。　３．６火炬头吊装　第四段火炬吊装完成后，火炬头单独进行吊装，吊车采用４００吨履　带吊车ＨＤＢＩ况，臂杆长度ｌ１７米，工作半径３Ｏ米，操作人员在９３．５米平　台安装连接。　四，火炬吊装受力计算　４．１第二段火炬吊装受力计算　４．１．１计算载荷　Ｇ２＝（　＋ｑ２）　ｌＫ２　＝（７２．５｝５１×Ｉ．１×】．１　＝９３．７８（０　４．１．２第二段火炬抬头时受力计算。第二段火炬吊装，首先将火炬　段由水平状态吊装成为垂直状态，由主吊车和辅助吊车配合完成，主吊　车吊点设在上部横梁与立柱节点处，辅助吊车吊点设在该段距离底部５　米处的节点处。该段计算载荷９３．７８吨，重心位置距离该段底部约１２．０４　米。　辅助吊车受力：　：　：　！　：！　１８．６９２　＝５８，４６（０　主吊车受力：　＝Ｇ：一　＝９３．７８—５８．４６　＝３５．３２（ｔ）　根据以上计算，主吊车采用４００吨履带吊车Ｈ工况，臂杆长度６６米，　工作半径ｌ６米，起重量为９５吨，辅助吊车采用２台７０吨汽车吊，臂杆长度　１８．９米，工作半径６米，起重量为３３．５吨，可以满足吊装需要。　４．１．３吊装绳扣受力计算：　主吊装绳扣受力计算：主吊装绳扣系挂在主吊耳和主吊车吊钩之　间，主吊耳设在火炬段上部梁和柱节点处，主吊装绳扣共三根互成６０。　夹角。主吊装绳扣最大受力发生在火炬段直立状态，最大载荷为９３．７８　吨，则每股绳扣受力为：　Ｆ：一　３×０．８１６５　９３．７８　３×０．８１６５　＝３８．２９（０　主吊装绳扣选用中４７．５－６×３７－１７０钢丝绳，长度基本与本段火炬　上部横梁长度一致为２Ｏ米双股使用，其破断拉力为１１７．５吨。　主吊装绳扣安全系数：

利用塔吊安装火炬装置的施工技术

炼化企业中最具有代表性的建筑物是火炬。位于山区和丘陵地区的炼化企业往往因为考虑到工艺和安全的因素将火炬设置在山头的位置，但是其在施工上的难度非常大，一般的大型吊机根本无法到达山头进行施工。而我们经过总结以及对相关参数的计算后发现，塔吊可以代替一般的大型吊机完成火炬的装置。

标签：火炬装置；塔吊；超高吊装；预制；施工技术

0 引言

火炬是所有炼化企业中最常见也是最基本的装置。在整个石油炼制的过程中，会产生大量含有氢、甲烷、乙烷、丙烷、硫化氢等有毒且易燃易爆的废气，因此必须将其在火炬中燃烧，变成水、二氧化碳等无毒无害的气体排放与大气。正装法和倒装法是目前为止我国在火炬搭架建造时最常用的方法。施工方法的选择主要取决于炼化企业所在的地理位置和地质条件。当炼化企业位于山头和丘陵等高地时，塔吊的优势就显现出来了。

1 施工前准备

根据施工的地点提前确定参加施工工作的铆工、起重工、电工、焊工以及管工等各种施工人员，对其进行必要的技术培训，并且要进行全面体检，确保施工人员适合在高处作业。将施工图纸审核后带到施工现场，集合施工人员以及组织管理人员对施工过程进行分析，并且制定现场施工方案，对焊接工艺进行等级评价。提前做好事故和紧急事件发生的防治预案，并且各个技术工种的工作人员要进行交底。

2 塔吊的选择、安装、检验、使用和加固问题

塔吊型号的选择最主要的依据就是火炬的设计高度以及吊装的重量要求，一般情况下塔吊的起吊高度为：塔吊高度H=火炬整体高度+15m。塔吊的位置通常根据其升高能力以及具体的工作要求来确定，当塔架基础的混凝土强度达到90%以上的时候，塔吊的安装方可正式开始。在塔吊投入使用之前，必须要对塔吊的各种功能进行检查，塔吊的结构承载力以及其使用的流畅程度必须达到相关规定数值。在场的相关操作人员和指挥人员必须具有相关的资质和丰富的经验。

塔吊的稳定性与塔吊所在的高度成反比，值得注意的是，塔吊的稳定性可以直接影响塔吊施工安全。在整个施工过程中，塔吊的工作高度不得超过其自身规定的最大高度。如果超过最大高度，在工作之前必须对塔吊进行加固，通过钢槽和钢板加工而成的活结性抱箍连接架可以使塔吊和火炬塔呈稳定的三角形，大大增强施工的稳定性。