1 前言

　　本工法的基本模型是兰州煤制气工程65m火炬吊装。

　　火炬是石油化工及煤制气工程的大型结构之一。它由火炬头、密封器、火炬筒体、排气筒、附属管线、底部分离罐和支撑塔架构成。塔架结构为自立式截头三棱体空间桁架。

　　目前，这类火炬吊装比较成熟和通常使用的是“A型桅杆双转法”和“单桅杆单转法”吊装工艺。这两种方法有它固有的优点，但它们使用的机索具较多，需设置较多的锚点，吊装作业时操作技术难度较大。

　　我公司在门式桅杆（简称门架）推举法的基础上开发了“门架吊压法吊装火炬施工方法”。其突出特点是在吊装过程中除卷扬机与制动索具锚点外，门架不需拖拉绳和锚点，操作简单，时间短。该施工方法简便易行，安全可靠，已多次完成大型设备的吊装任务。

　　2 工艺原理及特点

　　2.1 门架吊压法吊火炬塔架，使用一套回转式门式桅杆。

　　2.2 本方法是一种充分利用塔架本身强度和基础承载能力，分担火炬载荷，从而节省机索具的吊装方法。它以火炬底铰为支点，在重心附近施加吊起力，使火炬绕着支撑点从平卧状态回转至主吊索具限制长度，压下门架，利用塔架和门架的自身重量从而使塔架回转直立。（见图一）

　　2.3 塔架的主体及附属件，以及除锈、涂漆、配管、电气、仪表、绝热等工程，均可在地面上组装完成，再进行整体吊装。

　　2.4 吊装过程中除卷扬机与制动索具锚点外，门式桅杆不需拖拉绳和锚点。

　　2.5 这种吊装工艺在起吊开始时，所有受力部件均是最大载荷，所以经起始状态的检验，可保证整个吊装过程安全运行。

　　2.6 吊压法操作简便，可适用于80米以下，150吨以下各类不同高度直立式设备的吊装。当施工场地狭窄时，更能显示出其独特的长处，本工法不适用于设备基础过高和地脚螺栓预埋设备的吊装。

　　2.7 应用计算机进行塔架吊装静力计算，吊装方案编制速度快、精度高、可靠性好，而且软件兼容性与通用性强，只要将有关数据输入计算机很快就能得到吊装过程的受力大小。

　　2.8 操作控制可用门架、塔架的角度为依据。只要能正确掌握角度参数，很容易将吊装过程集中操纵。还可以通过计算机进行方案的优化设计，技术开发前景十分广阔。

　　3 施工工艺和操作要点

　　3.1 吊压法有其自身的特点，其工艺程序如下：

　　（表见附件）

　　3.2 在整个工艺过程中，塔架的组焊，门架的组装，吊点的位置及吊装时控制这几个程序尤为重要。

　　3.2.1 火炬塔架底节级焊及饺腕旋转试验

　　塔架底节（标高10m以下）在地面上组焊成节。三条腿间用钢管封闭加强，构成底部三角形，并用铰轴与基础铰座相接。塔架底节水平放置，用吊车将底节抬头，绕铰腕旋转竖立，检查塔柱原点是否对中，铰婉转动是否灵活。

　　3.2.2 底节放倒，进行塔架、火炬筒体、火炬头和附属管线的组装、焊接。

　　3.2.3 除锈刷油、电气仪表、配管、绝热工作在地面全部完成。

　　3.3.3 门架组装及参数要求

　　3.3.3.1 门架两立柱高32m，上横梁宽7m，下梁宽10m，组合重量18吨，组合重心高度19.7m。

　　3.3.3.2 门架底铰中心标高500mm，底铰中心与塔架铰腕水平距离：AO＝20m.门架上横梁朝向塔架基础，横放在塔架往腿上。

　　3.4 火炬塔架吊点

　　3.4.1 29.5m主吊点：利用排气筒作为捆绑点，主吊索具将门架上横梁外圈和排气筒捆绑点连接。

　　3.4.2 15m吊点；用绑绳捆绑于下边二根塔架柱上。

　　3.4.3 40m吊点：用绑绳捆绑于下边一根塔架柱上。

　　3.5 吊装步骤

　　3.5.1 调整门架底部位置，使其对准0点位置。

　　3.5.2 利用吊车将门架抬头至仰角85°，收紧拉门架的索具。启动压架卷扬机，使压门架索具不致过于松驰，但不受力。

　　3.5.3 启动起吊卷扬机，至抬头状态停止。调整各导向滑车，并用经纬仪检查门架与塔架中心线是否偏移，并调整。

　　3.5.4 继续启动吊装卷扬机，使塔架抬头离开道木垛100mm，放下，反复三次，检查下列各点：

　　3.5.4.1 塔架各处焊缝连接点。

　　3.5.4.2 门架法兰、夹板等连接部位。

　　3.5.4.3 吊装素具及其相应的卷扬机、锚点。

　　3.5.4.4 门架、塔架铰腕及其基础。

　　3.5.5 以上检查确认无问题后，松掉拉门架斤不落，连接制动索具，重新收紧吊装索具，正式起吊。

　　3.5.6 继续收紧吊装素具直至塔架仰角ψ=34°门架仰角α=85°停止。此时29.5m主吊点与门架绑绳点的距离B？D=11.8m。

　　3.5.7 启动压门架卷扬机，塔架继续旋立，当塔架仰角ψ=80°、门架仰角α=38°时，组合重心垂直通过塔架铰腕，调整制动索具，停止压门架卷扬机，缓慢放松制动索具，塔架的自重使其自行竖立就位。

　　3.5.8 塔架就位后，锁死所有滑车组，调整垫铁，使塔架垂直度符合要求，焊接无铰腕的塔架柱脚。

　　3.6 放下门架，拆除机索具

　　3.6.1 缓松起吊索具和压门架索具。

　　3.6.2 拆除门架、机索具及垫木等。吊装作业即告结束。

　　4 操作控制与调整

　　4.1 “吊压法”操作控制，主要在于相关卷场机的同步性。一旦出现异步现象，应及时调整有关的卷标机。

　　4.2 门架操作控制技术指标如下：

　　4.2.1 门架上横梁中心侧向位移≤60mm。

　　4.2.2 门架两底铰前后偏差≤110mm。

　　4.3 塔架操作控制技术指标如下：

　　4.3.1 塔架顶部中偏摆≤65mm。

　　4.3.2 在塔架顶铰腕孔与轴的间隙处，应进行辅助控制，不允许在轴的下方出现间隙，轴的下方紧贴孔为最佳工况。

　　4.4 控制方法如下：

　　4.4.1 门架侧向位移由经纬仪监测，测量结果用步话机报告操作指挥。

　　4.4.2 门架顶部前后偏移由角度指示器监测，测量结果用步话机报告操作指挥。

　　4.4.3 塔架铰链间隙由铰链岗位观测人员目测，用步话机报告操作指挥。

　　4.4.4 塔架顶部中心偏摆由经纬仪兼行监测。

　　4.5 调整方法

　　4.5.1 当门架上横梁向正北方向偏移时，应暂停南侧的起吊卷扬机。

　　4.5.2 当门架上横梁向正南方向偏移的，应暂停北侧的起吊卷扬机。

　　4.5.3 当门架上横梁北角超前时，应暂停南侧的起吊卷扬机，或暂停南侧的压门架卷扬机。

　　4.5.4 当门架上横梁南角超前时，应暂停北侧的起吊卷扬机，或暂停北侧的压门架卷扬机。

　　4.5.5 当塔架中心向北偏摆时，应暂停北侧的起吊卷扬机。

　　4.5.6 当塔架中心向南偏摆时，应暂停南侧的起吊卷扬机。

　　4.6 调整工作是相互关联的一个整体，只要采用了上述调整方法中的一项，一般就能达到整体调整的目的。因此，在调整时应遵循以下规定：

　　4.6.1 在使用起吊卷扬机时，以调整起吊索具为主，一般不动用其它索具。

　　4.6.2 在使用压门架卷扬机时，以调整压门架索具为主，当调整无效时，可适当调整起吊索具进行辅助调整。

　　4.6.3 调整应以要求指标中的一项为主要参数，调好该项指标后，一般情况下其它指标会自行娇正，严禁同时调整数个指标，以防造成紊乱。

　　4.6.4 进行调整作业时，只允许启动一台卷扬机，如需启动其它卷扬机时，必须先停原来运转的一台。

　　4.6.5 塔架仰角ψ≥80°时，应以塔架中心偏摆为主要调整指标。

　　附件下载：门架吊压法吊装施工工法