130米火炬分段吊装.docx
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130米火炬分段吊装
130米火炬分段吊装
摘要：
本文针对大型火炬尺寸大、质量大的特点，详细
介绍了一种切实可行的分段吊装就位方法，从选定方案入手，阐述了实现本方法的思路和技术细节，提出了施工过程中的注意事项。
实践证明，该方法能够保证安全、可靠、可行，确保施工质量。
关键词：
火炬分段提升吊装技术
Abstract:
Aimingatthelargesize,largetorchquality
characteristics,thispaperintroducesapracticalsegmentalhoistingmethod,selectedfromprogramproceedwith,elaboratedthethoughtrealizingmethodandtechnicaldetails,putsforwardthemattersneedingattentioninconstruction.
Practicehasproved,thismethodcanensurethesafe,reliable,feasible,ensureconstructionquality.
Keywords:
torchsegmentedliftinghoistingtechnology
1.0引言炼油装置中，大型火炬的吊装历来是吊装工作的难点所
在，一般来讲，大型火炬所处的地理位置较为偏僻，环境较
为恶劣，有很多火炬地处半山腰上，其施工吊装难度很大，如何结合环境特点，选择可行、可靠、经济的吊装方法，对于节省施工费用，缩短建设工期，保证施工质量有很大帮助。
在笔者施工的胜炼火炬工程中，有一台设计高130.5米，重为265吨的火炬，该火炬地处齐鲁地区一个半山坡上。
施工时，该火炬吊装我们创新性采用了如下方法，即利用火炬框架下段提升火炬上段的方法，圆满的完成了火炬的吊装任务，取得了较好的经济效益，获得业主好评。
2.0工程概况
2.1火炬结构形式
高124.5米。
其中
火炬塔架为正方形变截面钢管塔架，根开18米X18米，
0~20米塔面倾角8.53度，20~34米塔面倾角6.11度，34~114.5米塔面倾角1.424度，上部无倾角边长为5米。
塔架内部设有两个火炬筒，主火炬筒位于塔架中心，规格$1132X16X11900，重68.1吨，另有酸性火炬筒位于
主火炬筒西侧1.8米处，规格为$426X10X120500,重16.3
吨，火炬筒上部有分子封和火炬头，火炬头顶标高130.5米
见图-1）。
2.2火炬所处地理位置火炬所在地理位置在近100米高的山腰上，该处开辟出
70米X42米场地，在该范围内原有一套80米火炬及其相关
设施，占去了相当大的空间，去除原2#火炬设施及新建2#
火炬基础外，只有界区南侧有17mX42m范围的狭小场地可
供作为施工预制场地使用，南东两侧是陡坡，西侧是高崖见图-2。
2.3施工周期该工程为业主其它装置配套设施，从到现场安装开始至
施工结束，业主要求工期为3个月。
3.0吊装方案的研究与确定
段正装法；C、利用塔架下段提升法。
其中方案A、B是以前
施工中曾经使用过的成熟吊装方案，但A方案的中心柱使用
主火炬筒代替的加固量相当大，B方案中的大型吊车组对场
地目前只有70米长（从原火炬场地穿过），需要另外开辟80
米长的场地，土方施工量相当大。
因此，从施工经济性方面来讲，选择利用塔架下段提升火炬上段的施工吊装方法是比较有优势的。
三种方法的比较见表-1。
表-1编号方案名称经济性使用场地操作性施工难点
A中心柱倒装法差25mX40m一般中心柱加固量大
B500t吊车正装法差150mX20m容易场地开辟施工量
C利用塔架提升法好25mX42m一般无施工经验
4.0利用火炬塔架下段提升火炬上段施工工艺
4.1火炬组装方法将火炬塔架分作三个部分，标高60m以下为火炬下段；
60m-74.7m为中间预留部分；74.7m以上为火炬塔架上段。
为便于预制，将火炬塔架上段、下段分七小段预制，然后组装成上、下两大段，其中塔架上段立在塔架下段内，同时将塔架上段内的火炬筒、火炬头、分子封、附塔件等安装就位
以后简称该组合体为火炬上段）。
在火炬塔架下段59m标高处四根塔柱上设置提升滑轮组，动滑轮挂在火炬上段塔架底段四角，利用提升滑轮组将火炬上段提升起来，每提升9m
接一段火炬筒，提升45m高后，将提升滑轮组挂点移至标高
47m处，动滑轮挂在火炬筒体上、距地面5m处，通过火炬筒提升火炬上段，边提升边接火炬筒直至就位。
最后将中间两片从两侧吊装就位，将火炬塔架组成整体。
在火炬上段提升过程中，火炬上段标高124.5m处设置八根拖拉绳控制火炬上段，以免发生偏移、倾倒。
火炬上段重量组成见表-2。
表-2
件劳动保护平台附塔管线
126t43.433t55.11916.2t2.7t4.058t4.5t
4.2火炬分段组对
1．火炬塔架预制时分作A、B、C、D、E、F、G、H共8
段，其
中E段分作两片（不成框）其余各段都预制成框，使
用150吨履带吊车配合组装大段（2mX72m条状场地刚好用
来组对150t吊车吊杆）。
火炬筒体每9m为一节，配合塔架组对（只组对上段）。
塔架各段规格见表-3
表-3
2．火炬塔架每小段在成框前先在地面上组成两个单片，
利用吊车将两个单片立置成框，以减少占用的场地。
各小段成片及成框的地点都要按施工平面图布置进行精心安排，确
保施工现场能够摆放开各预制段。
其中火炬基础上成三框，
是A段（直接安装在基础上）。
南部新拓展场地总计摆放四
段，西边是D段套在B段中，东边是G段套在C段中，E段
E、F、G、H段在预制时，因各框有内外之分，成框时要先内后外，以减少吊装难度。
3．将火炬塔架60米高段组成大段，火炬74.7米以上组
成整体（含火炬筒、分子封、火炬头及附属管线），设置机
索具。
4.3火炬提升控制及指挥当设备提高到安装高度H时，拖拉绳距火炬L锚点所
处地势与火炬高差h，此时拖拉绳理论长度I:
l=（（H+h）2+L2）
1/2
1）
从上式中可以看出主吊提升滑轮组的提升高度与外围
拖拉绳的控制放松距离是相对应的，通过控制拖拉绳及吊装滑轮组的跑绳长度，同时辅以控制操作时间，吊装的外围拖拉绳控制还是容易把握的。
在实际操作中，因为拖拉坑与火炬之间间距及地势测量有误差，可以通过两次提升过程，调整出准确地拖拉绳放松及提升高度的关系，以便于控制好提升过程，同时使用经纬仪在东西和南北方向进行观测控制，以确保吊装顺利进行。
4.4火炬提升就位火炬上段提升过程，以9米高度为一次，火炬上段提升
9米后停下，倒装火炬筒，装好火炬筒后再进行提升，提升
45m高后，将提升滑轮组挂点移至标高47m处，动滑轮挂在火炬筒体上、距地面5m处，通过火炬筒提升火炬上段，直至提升至火炬上段快要高出火炬塔架下段断面时停止。
选择风小的天气，将剩余14.7米一次提升到位，利用150吨吊车配合将剩余两片吊装就位，找正焊接完毕后，将下段火炬筒安装就位，然后安装火炬下段的拉杆，附属管道的附属设施，火炬吊装完成。
5.0吊装计算
5.1分段位置核算利用火炬塔架下段提升火炬上段主要是利用火炬塔架
的变截面特性，因此应核算火炬塔架去除一段后火炬上段能否从火炬塔架下段中顺利提出。
火炬塔架立柱轴线上下截面位移为L=21/2Htg
2）
实际空间间距L'=L-（$+^'）/2
中L:
火炬塔架不同高度截面立柱中心位移，
L':
火炬塔架下段截面塔柱内缘与上段截面塔柱外缘水
平间距，
H:
火炬塔架上下截面高度差，H=14.7m;
a：
火炬塔面倾角，a=1.424°；
$：
火炬塔架下段（标高60m）截面塔柱钢管外径，$
=0.426m；
$'火炬塔架上段（标高74.7m）截面塔柱钢管外径，
=0.351m。
经计算，L=21/2Htga=21/2Htg1.424°=0.517m;
L'=L-W+$'）/2=0.517-（0.426+0.351）/2=0.128m。
当火炬上段从火炬塔架下段提出时，空间间距为128mm，
段能够提出。
5.2塔架下段强度核算塔架下段核算火炬吊装过程中，当火炬上段将要就位时提升重量最大，
但是其挂点已经移到标高47m处，因此塔架下段核算既要核算主吊绳套挂点在47m处受力状态，也要核算主吊绳套挂点在59m处受力状态。
火炬塔架受力可以分解为两个方向的力，即竖直向下的
力和水平向塔架内侧的力，核算向下应力时将塔架作为刚性整体核算，其下段最小截面系数为172500立方厘米，可承受力量很大，远大于提升重量126吨，故此只核算水平向内应力，核算水平向内应力时简化为该标高处火炬塔架横杆应力。
标高59m挂点处，挂点对角间距为a=10509mm
动滑轮挂点处对角间距为b=10205mm
a-b）/2=（10509-10205）/2=152mm
滑轮组与铅垂线间夹角为e
e=arctg152/（59000-45000）=0.63°
火炬塔架基本上竖直受力，水平受力核算从略，标高47m处挂点对角间距为11813-529=11284mm
两吊耳之间间距为1200mm
滑轮组与铅垂线之间夹角Y
Y=arctg[（11284-1200）121（47000-35000）]=22.79°吊装重量为126t，偏载系数取1.3,动载系数取1.1标高47m处横杆受力为
F=126X1.1X1.3/4/coSYXSinY/21/2=13.4t
标咼47m处有四根横杆，规格为$273X8,截面积为
A=66.7cm2，惯性半径为9.37cm，细长比入=835.3/9.37=89.2,查表得$=0.676,
横杆的压应力a=F/$/A=297kg/cm2<[a]=1550
kg/cm2,安全。
5.3火炬筒强度核算吊装火炬上段火炬筒危险截面校核当火炬上段吊装到就位位置时,火炬筒受力最大,如图
5所示。
因为火炬比较咼,所以应当考虑风载荷的作用。
参照［张相庭工程抗风设计计算手册］依据公式：
3Z=pZp,S卩Z30
中30为基本风压
pZ为咼度变化系数
pS为体形系数
Pz为风振系数（此处仅取阵风系数值2.25）
不同高度各系数取值见表高度z40m50m60m70m80m90m100m110m120m
130m
高度变化系数1.561.671.771.861.952.022.092.16
2.232.3
振风系数2.252.252.252.252.252.252.252.252.25
2.25
体形系数0.70.70.70.71.21.21.21.21.20.7
基本风压按照6级风取值为0.12kN/m2。
经计算风载荷
在标高124.5m处（封绳位置）产生水平力为9.3t，在标高35m处（提升吊耳位置）产生3.2t水平力。
因为火炬上段的横向偏移力矩不大，
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