脱硫塔施工工艺

环保工程中脱硫塔的制作与安装施工工艺
魏芸
鞍钢矿山建设有限公司
摘要详细叙述了脱硫塔制作与安装施工工艺，以实际施工情况阐述脱硫塔钢构件制作与安装过程中的难点，强调预装在大型构件制作安装过程中的作用。

关键词弧板圆形制作安装高空
1、概述
脱硫、脱硝工艺被广泛用于烟气后期处理上，通过一系列的工艺，将烟气中有害成分处理掉，使烟气排放到大气层中时，到达环保要求，减少对环境的危害。

完成这一工艺流程，需要建筑脱硫、脱硝塔式设备，这种设备体积大，直径在约15m，高度约50m，多为钢结构制件，由塔座、塔体和上部结构组成。

由于塔体多为圆形结构，给构件制作带来一定的难度，安装时由于构件属大型构件，组装成型后，吊装重量加大，而且安装位置有一定高度，需要选用坦克吊配合构件安装。

2、钢结构制作
制作钢构件的质量制约着后期安装的质量和进度，由于构件属于大型构件，考虑运输和进入施工现场的客观因素限制，要对构件进行分解制作，那么合理的分解构件是制作过程的难点，要充分考虑材料的节省，又要合
理的分解构件；另外构件分解制作完成，一定要在加工厂进行预装，这也是制约后期安装过程的关键。

结构制作按照塔体结构，分为塔座、塔体、上部结构，每部分制作需要注意细节的地方，给后期安装提供有利条件。

1）、塔座为由钢柱和斜撑构成，每根柱根据图纸设计，整体下料，柱间支撑亦为圆管结构。

为方便运输，柱间支撑不能与柱焊接成型，在柱侧接出连接用管段，由于整体塔座将围成圆形，所以连接支撑用的短节，存在一定角度，根据放样，焊接时注意保持角度，以利于安装。

2）、塔体制作精度如何，制约后期现场安装的施工进度，塔体分A段锥体，B段塔体支座，C段筒体，D段烟雾分配器平台，一般为板材制成。

A段锥体，这段制作有一定的难度。

锥体直径在3m范围内，高度在3m 范围内，一段可组装成形，接下的锥体部分，根据运输限高和塔体直径，按板宽度分弧段下料，考虑节省下料的问题，弧段拼装时一定要考虑板材的宽度和长度，下料后压制成弧段，要对几段弧板进行预装，在两段弧板缝隙处用角钢制作成连接副，用螺栓连接，通过调整螺栓，来调整弧板之间的焊接缝隙，调整好后，拆开连接副，分段运至现场组对，组对几节后，用吊车整体吊装。

B段塔体支座分弧板制作和支座两部分制作，弧板同样是按上述方法组装，支座按单件制作，支座底脚板单面焊接如下图，焊接时注意变形，四条焊缝对称焊接，从1焊缝端部焊接，先焊100mm长，然后焊4焊缝斜对称点100mm长，接着是2焊缝中间和3焊缝中间，再从1焊缝另一端部焊接100mm，然后是4焊缝对称点，依次类推，对称施焊，第一道焊缝焊满后，检查变形情况，由于板厚，变形量不会太大，要合理安排焊缝的焊接顺序，如果焊接完成，底板有变形，可采取局部火焰加热的方法，矫正焊接过程中的变形。

筋板
C段筒体为直段，按板宽分节，根据周长分几段，此段板材可根据分段数定制板长，压制成弧板，采取制作A段时的方法，对制作好的弧板要进行预装。

由于塔体直径一般在15m左右，所以需要在宽敞的场地内进行预装，板材接缝处打坡口，上下焊缝错开500mm，筒体设计用T型加强筋，T 型钢的腹板用钢板切成弧板，这部分板材损耗在8%左右，翼缘板可用同等宽度和厚度的钢板与弧板焊接，这段用CO2气保焊一次焊接成型，焊接变形很小，再将焊好的T型加强筋直接焊接在筒体上，随筒体分段出场。

D段平台锥体和筒体制作方法与A段和C段制作方法相同，需要分段，
加工成弧板后进行预装；D段还有烟雾分配器平台，由于筒体是圆形，平台梁设计用H型做周向横梁，需要将H型钢切制煨弯，然后分段焊接，形成环形；其他部分构件按图施工，喷涂防腐后标清构件编号，方便现场安装。

3）、上部结构由外围柱，中间平台，塔帽，旋转爬梯组成，内部还有很多用于安装设备的零星构件，制作时需要仔细研究图纸，规划构件整体和分件制作的数量。

四周外围柱，由0°开始，两个柱为一组，下一柱与第四根柱为一组，依次将两根柱组对，焊接中间支撑，剩下的中间支撑单件制作，在现场组装时在与柱焊接，注意柱底脚板有一定的倾角，因为柱围成一个圆形，所以柱间支撑和底脚板不是与柱垂直连接，而是由放样确定安装角度，焊接构件，这一点是上部结构制作时需要注意的重点。

中间平台和柱分组制作相同，可组成整体一件，中间部分将平台板与平台次梁焊接，在现场组对时在与主梁焊接。

上部结构中有旋转爬梯，旋转爬梯制作是有难度的，在下料时要考虑踏步板由于梯子旋转要制作成扇形，而且由于旋梯安装在30m以上的高空，上下踏步板在垂直投影方向上要没有间隙，减少安全隐患；旋梯组对时，要在制作场地支撑出立面模型，焊接梯板和踏步，以及梯子上的栏杆和其他附属构件，梯子梁最好是板材，型材煨制成弧形，而且是逐渐升高的弧型，是会增加制作的难度。

上部结构还有一部分是塔帽部分，塔帽部分设计采用4mm的钢板，由于板薄，现场组对需要搭接焊，所以下料时，需要考虑10mm搭接余量；塔帽下檩条为环形梁，需要用角钢煨制成型，便于现场安装。

3、钢结构安装
脱硫塔按结构顺序制作，制作完成一部分，就可以先安装一部分，合理组织安装顺序，对施工工期有直接影响。

坦克吊车的选择，在安装时是很重要的，它的特点操作灵活，使用方便，稳定性好，与地面接触面积大，起重量达1000t，臂架悬伸且可旋转，可以实现圆形或长圆形空间的装卸作业，适合脱硫塔这种结构复杂需要现场组对，且高空安装钢结构件的施工。

安装过程中的难点，是吊装构件的合理组成，以减少高空作业量，降低安全风险。

由于构件制作完成进入现场均为分解件，在现场视施工实际情况，需要搭设直径16m左右的组装平台，用于构件的组对，组对完一段安装一段。

安装按照结构顺序进行，先安装塔座，柱体内设计用混凝土由柱下开孔灌入，柱顶同时开孔，混凝土顶升至柱顶后，再将孔封住，塔座稳定后，安装塔体B段部分。

B段部分重约30吨左右，吊装高度20m左右，可以用坦克吊车一次吊装到位，连接塔体支座与塔座支柱上横梁支座板连接螺栓，并焊接螺栓。

然后安装A段锥体部分，锥体部分分段制作，现场组对成整体，用坦克吊车整体吊装至与B段连接部位，在B段筒体外围搭设脚手架，并配合倒链吊装调整接口位置，焊接成型。

C段安装时，由于是直段圆形，高约12m，应充分考虑起重量，一次安装量不超过起重量，分几段组对，每块弧板组对焊接后，将制作时的调整间隙用角钢和螺栓拆除，形成一节筒体后安装，在每一段接口处内外要设置脚手架，用于高空焊接钢构件。

D段由平台和锥体以及直筒段组成，锥体部分先组对安装好后，在进行平台组对，然后将平台各构件按图组对成整体，一次吊装到C段接口处，在预先搭设好的脚手架上进行焊接，焊接牢固后，要进行设备安装。

上部结构在烟雾分配器安装完成后，进行结构安装。

上部结构柱在D 段平台组对时，先与平台进行预装，调整安装中平台梁与柱底脚连接时的制作误差，减少在空中柱与平台梁连接时的安装工作，减少高空组对的安全风险。

预装完成，将柱间没有连接上的支撑安装焊接完成，结合坦克吊吊装能力，D段平台安装完成后，在不影响设备安装的情况下，将柱组成整体的几段进行安装。

上部结构结构件复杂多样，各种构件按图纸顺序安装，因为上部结构位置在30m以上的高空，要尽量减少高空的焊接工作，又要考虑吊车的吊装能力，所以构件能在地面焊接成型的，不要拿到高空焊接。

上部结构平台在地面可组对成一整体，中心筒体可以组对成整体，塔帽部分的屋架结构、吊车梁、屋面板也可以组对成整体，这几部分都可以用适合吨位的坦克吊一次安装完成。

这样即可以减少安全风险，还可以加快工程进度。

4、小结
（1）钢构件的预装是钢结构的制作程序，但是有时往往由于工期的要求被忽略掉，但是在脱硫塔制作安装过程中，预装必不可少，是增加安装质量，减少高空作业风险的有效方法。

（2）脱硫塔塔高50m左右，安装施工在高空中完成，所以制作与组对时需要要充分考虑安装需要，尽量在地面多完成工作量，减少在高空中组对的工程量。

（3）根据设计图纸，考虑运输和安装的实际，合理拆分结构件，利于制作与安装的顺利进行。

脱硫塔的结构复杂，制作与安装需要有合理科学的组织，使现场施工与工厂制作有序的进行，才能使施工工期顺利完成。

参考文献
建设工程技术与计量中国计划出版社 2013。