《套管换热器倒装法施工工法》适用于体积大、层数多的单套管或多套管(单根外管里面套4根内管)的管道换热器的制作安装,可推广应用于多层钢制设备及多层管廊的安装,也可作为其他需要倒装法安装的设备构件等安装施工的技术参考。
《套管换热器倒装法施工工法》的工艺原理叙述如下:
该设备由套管和钢结构支承框架组成,其中套管一般为6层4排,外形尺寸一般为:长80米、宽12米、高12米;施工时先在验收合格的基础上安装钢结构支承框架立柱、纵向连系梁剪刀支撑;然后安装顶层框架横梁,使该层横梁和立柱形成一个长方形的“Ⅱ”形结构。在长方形的“Ⅱ”形支架内搭设组装台,根据套管区钢柱分布特点,按纵横两个方向分成4个区域(图1),每个区域内各摆放HW300×300的H型钢,作为套管加工的组装台;组装台的H型钢之间用ф219×10缝钢管进行连接加固,以确保组装台的牢固。然后按I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区拼装第6层套管,每区一层4根套管进行组对,组对一层经焊接、热处理、探伤合格后进行吊装,并完善该层框架结构。以此方法依次进行五、四、三、二、一层的套管组对、吊装。待4个区的套管部吊装完后在中部合口,两端加焊法兰弯头合拢。
工艺流程
《套管换热器倒装法施工工法》的工艺流程如图2所示。
操作要点
《套管换热器倒装法施工工法》的操作要点如下:
1.套管支承框架安装
首先在验收合格的基础上安装套管支承框架的立柱,立柱安装完毕后,用水准仪分别在每根立柱的内侧确定一个标高线为 1米的统一的控制点,根据这一控制点控制第6层的连系梁的安装高度。然后安装连系梁、剪刀撑、顶层横梁,使套管支承框架形成一个可靠的结构整体。
2.组装台搭设及加固
在每个区域内的±0位置各摆放HW300×300的H型钢,宽与横向柱间距相等,H型钢之间用ф219x10无缝钢管进行连接加固,作为套管加工制作的组装台。
3.管道的组对与穿管
将内管和外管用吊车水平运输到组装台上,内管放置到I或Ⅲ区,外管放置到Ⅱ或Ⅳ区。先组对内管,在内管外部先把其内管支架焊好,每根内管的支架根据设计间距要求均匀分布,支架间相对角度尽量错开,以避免损伤外管;然后组对外管,在组装台上把ф426×10无缝钢管摆好组对焊接,完成后临时固定并进行射线检查合格,每2根外管中间留200毫米间隙以方便施工。内管成批组对焊接,焊完一批,射线检查一批,合格后在首先插入内管的管端点焊一个大小头,用卷扬机牵引大小头端部,插入外管中,形成一组套管(图3)。每个区域每层制作4组套管,每组4根内管4根外管。
4.套管的吊装
经计算,每层套管重量约160吨,根据以上分区,每个区域每层套管及支架的重量约为40吨,采用4个20吨链条葫芦分别挂在2根横梁的两端同时起吊,链条葫芦挂绳采用ф32钢丝绳系在上层套管的横梁上,挂绳采用绕接法(图4)。套管采用4根套管一组整吊装的方法:即利用上层套管横梁作为起吊支架(经技术人员核算利用该横梁作为起吊支架在吊装过程中不影响整体框架的稳定性),逐层从上到下进行吊装,链条葫芦用钢丝绳悬挂在上层套管的横梁上,用人工缓慢均匀平衡拉升链条葫芦使该层套管就位,就位后检查安装位置符合要求,立即将该层横梁与立柱按正常安装连接(高强螺栓紧固,连接板焊好),然后松开葫芦,卸下吊具,做其他区域或下一层的吊装准备。随着每层套管安装的进行,整个框架钢结构也同时安装完成。
施工部署
《套管换热器倒装法施工工法》的施工部署如下:
1.施工时考虑到这4个区域套管都相同,每层都一样,所以可以采用流水施工组织方式,依次在4个区域进行拼装和吊装。
2.按区域划分图,在4个区内均搭设好组装台。如在I、Ⅲ区内施工内管,同时在Ⅱ、Ⅳ区施工外管,进度基本保持一致。待内外管均焊接完,探伤合格后,将I、Ⅲ区的内管拖入Ⅱ、Ⅳ区的外管中。完成后可以同时在Ⅱ、Ⅳ两个区内进行吊装准备和吊装作业,与此同时在已经腾空的I、Ⅲ区内组对外管。Ⅱ、Ⅳ区在吊装完成后,拼接组对内管。内外管均按要求完成后,将Ⅱ、Ⅳ区的内管拖入、Ⅲ区的外管中。同样,在1、Ⅲ区吊装作业时,可以在Ⅱ、区拼装外管…如此反复,形成流水作业。