本發(fā)明涉及設(shè)備制造安裝技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種重型塔器設(shè)備分段吊裝過程中，設(shè)備吊裝段與已安裝的設(shè)備下段在空中精確、快速組對的施工方法。

背景技術(shù)：

隨著石油化工生產(chǎn)裝置設(shè)計的大型化，建設(shè)項目中大型、重型塔器設(shè)備越來越多，但受到運輸條件的限制，往往一些超限設(shè)備無法整體運輸進入施工現(xiàn)場，只能分段運輸進場，再進行組對焊接?，F(xiàn)場組對又分水平組對和垂直組對，水平組對因為所需施工場地較大、且需要使用配套的托輪支撐架、設(shè)備整體吊裝時必須使用更大規(guī)格型號的吊車等缺點，所以施工現(xiàn)場很少使用水平組對的方法。垂直組對因方法較為簡便、所需施工機械少等優(yōu)點常常被采用。

垂直組對，即將設(shè)備下段立置吊裝、固定到基礎(chǔ)上，并找正其垂直度、標高，再吊裝設(shè)備上段，空中完成設(shè)備上下段的組對。垂直組對的關(guān)鍵工序是設(shè)備上下段的對口作業(yè)，吊起的設(shè)備上段，受高空風(fēng)力及吊車起落、變幅、旋轉(zhuǎn)等動作的影響，晃動較大，以往的施工，通過人工手扶的方式控制設(shè)備上段筒體的晃動，完成上下段筒體的組對，其所需施工人員較多、勞動強度大、效率低下、組對精度難以保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中上述問題的不足，本發(fā)明設(shè)計出了一種全新的重型塔器設(shè)備分段吊裝垂直組對的方法，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠更安全、快速、精確地完成設(shè)備上下段的組對。2.技術(shù)方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

1)將設(shè)備下段立置吊裝、固定到基礎(chǔ)上，并找正其垂直度、標高；

2)設(shè)置組對用操作平臺，測量下段塔對口處外壁周長，并做好記錄；在下段塔外壁靠近組對焊接位置標識出0°、90°、180°、270°的基準線；

3)在下段塔靠近組對焊接位置的外周壁上均勻分布安裝至少兩個支撐工裝，并在每個所述的工裝上焊接導(dǎo)向柱；

4)在下段塔對口處內(nèi)(或外)側(cè)約每隔1000mm焊一塊定位板；

5)在待吊裝的塔段位于組對焊縫上方安裝導(dǎo)向圈，所述的導(dǎo)向圈均勻分布在上段塔靠近焊接位置的外周壁上與下段塔上的導(dǎo)向柱相對應(yīng)；測量上段塔對口處外壁周長，并做好記錄；在上段塔外壁靠近組對焊接位置標識出0°、90°、180°、270°的基準線；

6)用吊車吊裝上段塔至下段塔上部，通過事先系掛的麻繩曳引調(diào)整控制上段塔的方位，吊鉤下落，上段塔下部安裝的導(dǎo)向圈，套入下段塔上部安裝的導(dǎo)向柱，并引導(dǎo)上下塔段快速、精確地對口；

7)在上下段對口處每隔1000mm放置一塊δ＝2～3mm的間隙片，以保證對口間隙；同時通過導(dǎo)向柱兩側(cè)的千斤頂調(diào)整上塔段的周向方位，確保四條基準線對正；

8)上下段對口前，計算兩分段的對口端的外壁周長差，換算成半徑差(周長差除以2π)，即錯邊量；在對口時應(yīng)將差值均開，以免錯口集中在局部而造成超標；

9)捻縫可以從對稱的基準線兩處開始，分兩組按一個圓周方向進行，亦可分四組從四條基準線開始；

10)對口錯邊量的調(diào)整，通過在凹處焊接90°板，架設(shè)千斤頂頂壓凸處進行；

11)對口作業(yè)過程中，地面人員通過兩臺經(jīng)緯儀觀測上塔段的垂直度，兩臺經(jīng)緯儀分布在相對于設(shè)備90°的兩個方向上；垂直度通過調(diào)整焊縫間隙實現(xiàn)，焊縫間隙調(diào)整利用上下塔壁焊接擋塊架設(shè)千斤頂進行；

12)捻好的焊縫間隔200mm，打底焊接50mm長，以固定；依次順序進行；

13)組對完成后，拆除定位板、導(dǎo)向裝置等工裝，采用多名焊工使用相同的焊接電流同時進行對稱焊接，分多層焊接形成最后完整的焊縫，且自第二層其每層分多條焊道焊接，焊接時采用較小的電流、快速焊接，保證焊縫每一層的焊接厚度和每一條焊道的寬度均不超過4mm，這樣小電流焊接打開的熔池小、焊接變形??；

14)外側(cè)焊縫焊接結(jié)束，吊車即可摘鉤，進行下一段吊裝的準備，同時進行設(shè)備內(nèi)口焊縫的焊接；下一段的吊裝工序同上。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述的導(dǎo)向柱由鋼管制成，頂部呈尖狀，根據(jù)吊裝塔段的重量，選用DN100～200mm的鋼管，長度600～800mm為宜。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述的支撐工裝，由一片水平安裝的方形鋼板和下部兩側(cè)安裝的三角狀加強筋板構(gòu)成。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述的導(dǎo)向圈，由一片水平安裝的方形鋼板和上部兩側(cè)安裝的三角狀加強筋板構(gòu)成，且方形鋼板與導(dǎo)向柱相對應(yīng)的位置開有圓孔，圓孔直徑大于導(dǎo)向柱外徑50～80mm。

作為本發(fā)明的進一步改進，本導(dǎo)向裝置具有微調(diào)塔段圓周方位的功能，其原理為：通過固定在導(dǎo)向圈一側(cè)面的千斤頂沿圓周方向水平頂壓導(dǎo)向柱，實現(xiàn)上下塔段圓周方向方位的相對位移，保證上下塔段的組對精度。

作為本發(fā)明的進一步改進，可根據(jù)組對塔段的外徑確定本導(dǎo)向裝置設(shè)置的數(shù)量，一般外徑小于五米，設(shè)置兩套即可，外徑大于五米設(shè)置四套。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

1)本發(fā)明的重型塔器設(shè)備分段吊裝空中組對的方法，較采用現(xiàn)場地面組對、設(shè)備整體吊裝的方案，大大減小了主吊吊車的規(guī)格型號，節(jié)省了可觀的吊車租賃費用。

2)本發(fā)明的重型塔器設(shè)備分段吊裝空中組對的方法，較采用現(xiàn)場地面組對、設(shè)備整體吊裝的方案，施工現(xiàn)場無需較大的設(shè)備組對場地，且吊裝場地占用時間較短，對現(xiàn)場其他施工影響較小。

3)本發(fā)明的重型塔器設(shè)備分段吊裝空中組對的方法，安全性高、所需操作人員較少、勞動強度小、確保了組對精度。

4)本發(fā)明的重型塔器設(shè)備分段吊裝空中組對的方法，其輔助設(shè)施組成簡單、可以用施工現(xiàn)場的廢棄鋼板、鋼管制作，成本低廉。

以實施例中的丙烯丙烷分離塔吊裝為例，如果采用現(xiàn)場地面組對、設(shè)備整體吊裝的方案，現(xiàn)場需要120×25米的組對施工場地，占用時間約兩月；至少需要500噸級的托輪支架三套；現(xiàn)場長期需要兩臺400t履帶吊配合卸車、水平組對等；整體吊裝，加吊索具、吊耳、加強措施等，吊裝重量達1050噸，主吊需要使用國內(nèi)唯一的4000噸級履帶吊；各項費用測算總計約800萬元。實施例中，丙烯丙烷分離塔采用本技術(shù)方案，利用1250噸履帶吊分四段吊裝組對，各項費用支出合計280萬元，經(jīng)濟效益可觀。

附圖說明

圖1為本方法中導(dǎo)向柱的示意圖；

圖2為圖1中A部分的放大示意圖；

圖3為圖2的右視示意圖；

圖4為間隙片的安裝示意圖。

圖5為本發(fā)明中上下段設(shè)備錯邊量調(diào)整過程中90°板及千斤頂安裝狀態(tài)示意圖；

圖6為本發(fā)明中上下段設(shè)備垂直度調(diào)整過程中擋塊及千斤頂安裝狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作詳細描述。

實施例1

我單位承建的某丙烷脫氫項目中的丙烯丙烷分離塔，設(shè)備直徑9.7米、高108米、殼體重量960噸，現(xiàn)場采用本技術(shù)方案，設(shè)備分四段運輸進場，分段吊裝空中組對焊接，安全優(yōu)質(zhì)地完成此重型設(shè)備的安裝。

本發(fā)明的技術(shù)方案，其具體施工步驟為：

1)施工道路修建，吊車站位處地基硬化處理，主吊1250t履帶吊和輔吊400t履帶吊到

場，并按吊裝方案要求的工況組裝完成。

2)分段長度最長、重量最重的第一段臥置運輸進場。

3)由主、輔吊車共同抬吊卸車，并擱置于兩鞍座上方。

4)對不影響吊裝的附塔鋼結(jié)構(gòu)平臺、爬梯、管道等進行安裝，對設(shè)備進行防腐保溫作業(yè)。

5)按吊裝方案的要求系掛吊索具，1250t履帶吊主吊、400t履帶吊溜尾遞送的方法吊立設(shè)備。

6)設(shè)備下段吊裝就位，調(diào)整墊鐵找正其垂直度、標高，緊固地腳螺栓。

7)完善組對用操作平臺，測量下段塔對口處外壁周長，并做好記錄；在下段塔外壁靠近組對焊接位置標識出0°、90°、180°、270°的基準線。

8)在下段塔靠近組對焊接位置的外周壁上均勻分布安裝至少四個支撐工裝，并在每個所述的工裝上焊接導(dǎo)向柱。

9)在下段塔對口處內(nèi)(或外)側(cè)約每隔1000mm焊一塊定位板。

10)設(shè)備第二段運輸進場，卸車、附件、保溫安裝。

11)在待吊裝的塔段位于組對焊縫上方安裝導(dǎo)向圈，所述的導(dǎo)向圈均勻分布在上段塔靠近焊接位置的外周壁上與下段塔上的導(dǎo)向柱相對應(yīng)；測量上段塔對口處外壁周長，并做好記錄；在上段塔外壁靠近組對焊接位置標識出0°、90°、180°、270°的基準線；

12)用吊車吊裝上段塔至下段塔上部，通過事先系掛的麻繩曳引調(diào)整控制上段塔的方位，吊鉤下落，上段塔下部安裝的導(dǎo)向圈，套入下段塔上部安裝的導(dǎo)向柱，并引導(dǎo)上下塔段快速、精確地對口；

13)在上下段對口處每隔1000mm放置一塊δ＝3mm的間隙片，以保證對口間隙；同時通過導(dǎo)向柱兩側(cè)的千斤頂調(diào)整上塔段的周向方位，確保四條基準線對正；

14)上下段對口前，計算兩分段的對口端的外壁周長差為8mm，換算成半徑差(周長差除以2π)為1.3mm，即錯邊量；在對口時操作人員手持200mm鋼直尺，垂直比對上下段塔壁外側(cè)，確保外壁周長值較小的下段塔壁不突出于上段塔壁，鋼直尺與下段塔壁間隙1.3mm左右。

15)對口捻縫作業(yè)分四組，從四條基準線開始，逆時針方向進行。

16)對口錯邊量的調(diào)整，通過在凹處焊接90°板，架設(shè)千斤頂頂壓凸處進行；

17)對口作業(yè)過程中，地面人員通過兩臺經(jīng)緯儀觀測上塔段的垂直度，兩臺經(jīng)緯儀分布在相對于設(shè)備90°的兩個方向上；垂直度通過調(diào)整焊縫間隙實現(xiàn)，焊縫間隙調(diào)整利用上下塔壁焊接擋塊架設(shè)千斤頂進行；

18)捻好的焊縫間隔200mm，打底焊接50mm長，以固定；依次順序進行；

19)組對完成后，拆除定位板、導(dǎo)向裝置等工裝，采用多名焊工使用相同的焊接電流同時進行對稱焊接，分多層焊接形成最后完整的焊縫，且自第二層其每層分多條焊道焊接，焊接時采用較小的電流、快速焊接，保證焊縫每一層的焊接厚度和每一條焊道的寬度均不超過4mm，這樣小電流焊接打開的熔池小、焊接變形??；

20)外側(cè)焊縫焊接結(jié)束，吊車即可摘鉤，進行下一段吊裝的準備，同時進行設(shè)備內(nèi)口焊縫的焊接；下一段的吊裝工序同上。

以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。