(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103752243 A(43)申请公布日 2014.04.30
(21)申请号 201310665593.9(22)申请日 2013.12.11
(71)申请人中国化学工程第四建设有限公司
地址414000 湖南省岳阳市八字门开发区桐
子岭北路86号(72)发明人孙韵 洪东林 徐洪楼 刘斌
陈树刚 郭峰(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限
公司 32243
代理人卢海洋(51)Int.Cl.
B01J 19/00(2006.01)
权利要求书2页 说明书6页 附图4页权利要求书2页 说明书6页 附图4页
(54)发明名称
碳化塔现场组装施工方法(57)摘要
本发明公开了碳化塔现场组装施工方法，包括以下步骤：a、底座安装；b、冷却水箱箱体机及管束的安装；c、塔圈、菌帽、塔盘、顶盖的安装；d、塔体及水箱壳程水压试验；e、水箱盖安装；f、管程水压试验。本发明的有益效果是：省时、省力，同时可多人次、多个作业组共同作业，能大大缩短工期，在安装施工过程中，能准确、熟练、操作容易、安全、可靠地一次组装完成，同时成本低、效益高、无返工费时现象，具有较好的社会经济效益，且易于推广应用。
CN 103752243 ACN 103752243 A
权 利 要 求 书
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1.碳化塔现场组装施工方法，其特征在于：包括以下步骤：a、底座安装：制作多组垫铁，底座上端为水平法兰密封面，底部为机械加工面，垫铁与底座的底部加工面紧密贴合，且布置于底座立筋下方，靠近地脚螺栓旁；
b、冷却水箱箱体机及管束的安装：将箱体及板孔的除锈清理干净，然后将管子清理干净穿入箱体内，再装入橡胶圈，吊装就位，进行进水检测及调整；
c、塔圈、菌帽、塔盘、顶盖的安装：将塔圈或菌帽与塔盘进行组装，形成部件组，该部件组可以形成若干个，将一个部件组吊装就位，然后进行进水检测及调整，符合要求后再进行上一层的部件组的安装，直至安装到顶盖；
d、塔体及水箱壳程水压试验：在塔体组装之后，水箱盖安装之前，进行壳程水压试验，以检查整体强度、严密性、基础沉降和防止内部锈蚀；
e、水箱盖安装：
壳程水压试验合格结束后，将各水箱盖进行按顺序组装；f、管程水压试验：
单台或多台水箱盖安装好后，可进行管程的水压试验。2.根据权利要求1所述的碳化塔现场组装施工方法，其特征在于：步骤a中垫铁的面积应满足条件：A≥
式中 A── 一组垫铁的面积，毫米２； Ｃ──系数，C＝2.3； G1──设备及附件等总量，公斤力； G2──全部地脚螺栓紧固后，作用在垫铁上的总压力 公斤力 G2=
d0──地脚螺栓根径，厘米：
[ σ ]──地脚螺栓材料的许用应力，公斤力/厘米2； n ──地脚螺栓的数量。
3.根据权利要求1所述的碳化塔现场组装施工方法，其特征在于：所述步骤a中底座上端为水平法兰密封面安装水平度应≤0.1/1000，并且采用钳工水平仪测量法或深度千分尺液面测量法进行安装。
4.根据权利要求1所述的碳化塔现场组装施工方法，其特征在于：所述步骤b中橡胶圈在压入的过程中，在管、孔之间涂喷的润滑剂。
5.根据权利要求4所述的碳化塔现场组装施工方法，其特征在于：所述润滑剂为皂液或洗洁精溶液。
6.根据权利要求1所述的碳化塔现场组装施工方法，其特征在于：所述步骤d中水压进行试验，塔充满水，待塔壁温度与试验水温大致相同时，缓慢升压到规定实验压力
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权 利 要 求 书
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0.1MPa，停压30分钟。
7.根据权利要求1所述的碳化塔现场组装施工方法，其特征在于：所述步骤f中进行水压试验时，给系统充满水，排尽气，缓慢升压至0.53 Mpa，保压30min。
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说 明 书
碳化塔现场组装施工方法
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技术领域
[0001]
本发明涉及一种施工方法，尤其涉及一种碳化塔现场组装施工方法。
背景技术
在工业设备安装工程中，塔、容器类设备需在现场组装的情况较为普遍。大尺寸的
铸铁塔、容器等设备因设计、制造及运输等条件限制，大都需要在工程施工现场进行组装。在现场组装施工过程中，通常有两种方法：一是 “顺装法”；二是 “倒装法”。较为普遍的是采用通常的“顺装法”。施工步骤为：底座、水箱、管束、塔圈、菌帽、塔盘、顶盖等的检查及单个水压试验——底座、水箱、管束、塔圈、菌帽、塔盘、顶盖等的依次顺装——整体水压试验。在此方法中存在了现场分件试压时，人员、机具、设备受限的不利条件，分件试压会消耗大量的人力、物力、材料各机械。存在装配操作不当等原因造成整体组装完毕后密封性不够，最终水压试验不合格等情况发生。甚至产生重新从下至上更换或调整零部件的返工现象，造成人力、物力上的浪费。[0003] 因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案来满足需求。
[0002]
发明内容
本发明提供一种碳化塔现场组装施工方法。[0005] 本发明采用的技术方案是：
碳化塔现场组装施工方法，包括以下步骤：a、底座安装：制作多组垫铁，底座上端为水平法兰密封面，底部为机械加工面，垫铁与底座的底部加工面紧密贴合，且布置于底座立筋下方，靠近地脚螺栓旁；
b、冷却水箱箱体机及管束的安装：将箱体及板孔的除锈清理干净，然后将管子清理干净穿入箱体内，再装入橡胶圈，吊装就位，进行进水检测及调整；
c、塔圈、菌帽、塔盘、顶盖的安装：将塔圈或菌帽与塔盘进行组装，形成部件组，该部件组可以形成若干个，将一个部件组吊装就位，然后进行进水检测及调整，符合要求后再进行上一层的部件组的安装，直至安装到顶盖；
d、塔体及水箱壳程水压试验：在塔体组装之后，水箱盖安装之前，进行壳程水压试验，以检查整体强度、严密性、基础沉降和防止内部锈蚀；
水箱盖安装：e、
壳程水压试验合格结束后，将各水箱盖进行按顺序组装；f、管程水压试验：
单台或多台水箱盖安装好后，可进行管程的水压试验。
[0004]
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说 明 书
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步骤a中垫铁的面积应满足条件：A≥
式中 A── 一组垫铁的面积，毫米２； Ｃ──系数，C＝2.3； G1──设备及附件等总量，公斤力； G2──全部地脚螺栓紧固后，作用在垫铁上的总压力 公斤力 G2=
d0──地脚螺栓根径，厘米：
[ σ ]──地脚螺栓材料的许用应力，公斤力/厘米2； n ──地脚螺栓的数量。
[0007] 所述步骤a中底座上端为水平法兰密封面安装水平度应≤0.1/1000，并且采用钳工水平仪测量法或深度千分尺液面测量法进行安装。[0008] 所述步骤b中橡胶圈在压入的过程中，在管、孔之间涂喷的润滑剂。[0009] 所述润滑剂为皂液或洗洁精溶液。[0010] 所述步骤d中水压进行试验，塔充满水，待塔壁温度与试验水温大致相同时，缓慢升压到规定实验压力0.1MPa，停压30分钟。[0011] 所述步骤f中进行水压试验时，给系统充满水，排尽气，缓慢升压至0.53 Mpa，保压30min。
[0012] 本发明的有益效果是：能保证塔体、塔圈、密封件组装后密封性及安装位置、水平度的准确度，并及时发现设备零部件制造加工误差超标及本体缺陷或组装过程中操作不当造成的损坏，做到了一次安装完成，整体试压一次合格通过；
可避免了常规顺装法装配操作不当等原因造成整体组装完毕后密封性不够，最终水压试验不合格等情况发生，甚至产生重新从下至上更换或调整零部件的返工现象，造成人力、物力上的浪费；
本方法可将大多需要在高空进行的作业移至地面和低空，减少了高空作业的频率及危害，它还将固定在设备安装位置少数人的集中作业转化为多地点多人员的分散作业，既增加了安全性又加快了进度、缩短了工期，使工程提前竣工和投用；
省时、省力，同时可多人次、多个作业组共同作业，能大大缩短工期，在安装施工过程中，能准确、熟练、操作容易、安全、可靠地一次组装完成，同时成本低、效益高、无返工费时现象，具有较好的社会经济效益，且易于推广应用。附图说明
[0013] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
[0014] 图1为本发明的底座安装示意图。
图2为本发明的冷却水箱箱体及管束的安装示意图。[0015] 图3为本发明的塔圈、菌帽、塔盘、顶盖安装示意图。 [0016] 图4为本发明的塔圈、菌帽、塔盘、顶盖、压力表安装示意图。
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说 明 书
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图5为本发明的塔体及水箱壳程水压试验示意图。
[0018] 图6为本发明的冷却水箱箱体及管束的安装示意图。[0019] 图7为本发明的塔圈、菌帽、塔盘、顶盖分组预装示意图。[0020] 其中：1、底座，2、水箱，3、菌帽，4、塔圈，5、塔盘，6、顶盖，7、压力表，8、水箱盖，9、管束。
具体实施方式
[0021] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。[0022] 如图1-7所示，本发明的一种碳化塔现场组装施工方法，包括以下步骤：
施工准备：熟悉安装装配图纸、现场环境条件及设备的供货状况。根据设备的结构、安装要求和现场条件进行安装技术交底，组织人员培训，做好施工场地、通用工机具、专用工具、吊车、平板货车、措施用料的准备，做好设备基础的验收交接、零部件开箱检验记录工作；
a、底座1安装：1)、垫铁的制作、安装应符合设计及施工规范的要求，面积大小应经强度验算，满足条件：A≥
式中 A── 一组垫铁的面积，毫米２； Ｃ──系数，C＝2.3； G1──设备及附件等总量，公斤力； G2──全部地脚螺栓紧固后，作用在垫铁上的总压力 公斤力 G2=
d0──地脚螺栓根径，厘米：
[ σ ]──地脚螺栓材料的许用应力，公斤力/厘米2； n ──地脚螺栓的数量；2)、底座1上法兰密封面安装水平度应≤0.1/1000，采用钳工水平仪测量法或深度千分尺液面测量法，调整步骤为先是在未拧紧地脚螺栓前进行初调，合格后，渐渐拧紧底脚螺栓，边拧边测，对承载较轻的垫铁做适当的调整，直至符合要求，严禁以拧紧局部地脚螺栓或抬高垫铁来调整水平度；
3)、各组垫铁与基础、底座1接触均匀严密，布置于底座1立筋下方，靠近地脚螺栓旁，底脚螺栓紧力应一致均匀；
b、冷却水箱箱体机及管束9的安装：每台碳化塔有8个水箱2，每台水箱2腔内均有Φ60×2的钛管312 条，各条钛管与水箱2两端管花板连接处为3道橡胶密封圈密封连接，冷却水箱箱体及管束9的安装就是花板、橡胶圈、钛管之间的装配，其安装工序流程如下：
箱体及板孔的除锈清理 ──管子清理及穿入──装入橡胶圈──吊装就位、进水检测及调整，
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其操作要点及具体要求如下：1)、板孔除锈清理应干净，孔壁光滑，无影响密封的眼孔、沟槽、斑痕、毛刺、裂纹等缺陷；
2)、检查板孔、橡胶圈、管子尺寸及偏差应符合要求；3)、管子穿入应按安装位置先后顺序进行，以防周边管束9穿入后，中间及其它局部管束9穿入不便；
4)、橡胶圈在压入的过程中，为减少刮伤和磨损，可在管、孔之间涂喷适量的润滑剂（10﹪左右的皂液或洗洁精溶液）；
5)、最好每条管子两端各站一人将两套密封组件（各三个橡胶圈）分次套上管端后，同时压入，一次安装到位，因分圈压入时，胶圈与胶圈间的空气不易排出，易使胶圈安装不到位和局部鼓出，两端间隔时段压入时，管子伸出管孔端面的长度不宜调整、控制，造成长度不均匀；
6)、冷却水管两端露出花板的长度允许偏差±1mm；7)、考虑到吊车的起重能力，每个预装好的冷却水箱体及箱内的管束9为一吊装就位单元，吊装就位时，应注意其方位安装正确，上、下法兰接合面的铁锈、杂物清理干净，法兰之间的橡胶垫片应放置平整，不得有翘出、错位、皱折等现象，为防止组对过程中垫片的移动，可采用胶带或万能胶粘结固定；
8)、紧固螺栓，应对称、分次施拧，不得一次将个别或少数螺栓拧得过紧，经初紧一遍后可进水进行观察，检查法兰连接面、管束9与花板之间密封，上法兰顶面的水平度及箱体的垂直度情况，边检测，边调整，直至整圈螺栓全部紧固，各密封面、上法兰面水平度（≤0.3/1000）、箱体的垂直度（≤0.5/1000）符合要求，再进行上一层水箱2或部件组的安装，对不合格的情况应及时进行处理，达到符合要求为止；
c、塔圈4、菌帽3、塔盘5、顶盖6的安装：安装工序流程如下：
分组预装──吊装就位──进水检测及调整。[0023] 其操作要点及具体要求如下：
1）、根据设备零部件的外形尺寸、重量和所选择的吊车的起重能力以及作业现场的环境条件，在地面上预装成若干个部件组，可安排多组同时作业；
2）、预装过程中，应根据装配总图、零部件图、管口方位图、相关的设计变更进行作业，注意各零、部件位置、管口的方位要正确，各结合面应清理干净，法兰之间的橡胶垫片应放置平整，不得有翘出、错位、皱折等现象，预装好的部件组，随即按安装位置的先后顺序运至安装地点吊装就位；
3）、菌帽3、塔盘5分别对夹在两个塔圈4连接法兰之间，组装时应保证方位、同心度、水平度，垂直度符合规定要求；
4）、吊装过程应平稳，不得碰撞被吊设备或其它物件，物件吊至安装位置，应缓慢落下，以便部件对正、放平；
5）、紧固螺栓，应对称、分次施拧，不得一次将个别或少数螺栓拧得过紧，经初紧一遍后可进水观测，检查 “部件组”各连接的法兰面、塔圈4本体的密封，上法兰顶面的水平度及塔圈4的垂直度情况，边检测，边调整，直至整圈螺栓全部紧固，各密封面、上法兰面水平度
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（≤0.3/1000）、塔圈4的垂直度（≤0.5/1000）符合要求，再进行上一层部件组的安装，对不合格的项目应及时进行处理，达到符合要求为止，依照此步骤，进行数次，直至整台塔安装到顶盖6完毕为止；
6）、整台塔组装完毕后，检测塔体铅垂度（≤1/1000，且不大于20mm）及基础的沉降应符合规定要求；
d、塔体及水箱壳程水压试验：根据设计要求，在塔体组装完成后，各水箱盖8未装之前须作水压试验，试验压力：0.1Mpa（塔顶端表压），试验介质：清洁水；
试验程序及操作要点：1）、在上叙进水组装完塔体之后，应立即进行水压试验，以防基础沉降和内部锈蚀，试验时，在塔顶最高处设排气阀，装上2块1.5级0.2Mpa的压力表7，打开排气阀和进水阀，向塔内补满水；
2）、水压试验应在环境温度 5 ℃以上进行，否则应有防冻措施，对设备钢材有冷脆倾向者，应根据其冷脆温度确定试验介质的最低温度，以防爆裂；
3）、水压试验时，对低压大型塔，试验时应防止因温度骤变或塔体泄漏引起塔内压力变化的情况发生；
4）、塔充满水，待塔壁温度与试验水温大致相同时，缓慢升压到规定实验压力0.1MPa，停压30分钟，然后对整个塔体及水箱2、管束9及管束9端部和橡胶密封等法兰连接部位进行检查，无可见的异常变形，无渗漏，不降压为合格；
5）、水压试验后，应及时将水排净，排水时，将水排至就近下水道或远离设备基础排放，排水后，可用压缩空气将塔内表面吹干、吹净；
e、水箱盖8安装：水压试验合格结束后，可进行各水箱盖8的组装，对较大、较重的水箱盖8组装时按规定的程序操作：
1）、单台安装顺序，为便于起吊组装，应从上至下进行；2）、检查水箱2的外围及中间隔板形式及尺寸应与配对水箱2端形式相同，不得配错；3）、清理内腔及各结合面，粘贴好橡胶密封垫片，尤其是腔内隔板垫片一定要沾牢，以防组装时移位；
4）、起吊组装时，应认真对正装配位置，缓慢贴合，先用少数螺栓定位，待全部螺栓拧紧后，解开吊索，进行下面盖板的吊装；
5）、拧紧螺栓应均匀对称，方形盖所分布的螺栓，应从各边中心向边两端扩展至边角，各螺栓均匀拧紧后，垫片压实，管程水压试验应合格；
f、管程水压试验：
单台或多台水箱盖8安装好后，可进行管程的水压试验，为节省人力和时间可将单台或多台水箱2的管程并为一个系统，一次试验完成，其试验程序及方法如下：
1）、连通各水箱2的管程接口及管道，安装好低处进水、高点排气阀门，装好压力表72块；
2）、给系统充满水，排尽气，初查并确认无渗漏等异常现象后，缓慢升压至0.53 Mpa，保压30min，无压降、无变形、无渗漏为合格；
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3）、水压试验后，应及时将水排净，排水时，将水排至就近下水道或远离设备基础排放，排水后，可用压缩空气或惰性气体将塔内表面吹干、吹净。[0024] 本发明的有益效果是：能保证塔体、塔圈、密封件组装后密封性及安装位置、水平度的准确度，并及时发现设备零部件制造加工误差超标及本体缺陷或组装过程中操作不当造成的损坏，做到了一次安装完成，整体试压一次合格通过；
可避免了常规顺装法装配操作不当等原因造成整体组装完毕后密封性不够，最终水压试验不合格等情况发生，甚至产生重新从下至上更换或调整零部件的返工现象，造成人力、物力上的浪费；
本方法可将大多需要在高空进行的作业移至地面和低空，减少了高空作业的频率及危害，它还将固定在设备安装位置少数人的集中作业转化为多地点多人员的分散作业，既增加了安全性又加快了进度、缩短了工期，使工程提前竣工和投用；
省时、省力，同时可多人次、多个作业组共同作业，能大大缩短工期，在安装施工过程中，能准确、熟练、操作容易、安全、可靠地一次组装完成，同时成本低、效益高、无返工费时现象，具有较好的社会经济效益，且易于推广应用。[0025] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
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