摘 要：气柜外形结构庞大，组装质量标准高，高空作业量大，施工难度大，施工中根据现场实际情况，采用倒链提升倒装法，成功完成了气柜的组装，取得了很不错的效果。 关键词：倒链提升 倒装法 气柜
气柜一般主体结构由钢水槽和能升降的中节1、中节2和钟罩组成，其施工主要特点有：1、气柜外形结构庞大，各项技术参数难以保证，并且水槽与塔体，塔体与塔体间彼此互相独立，又互相联系，因此无论是构建制作还是现场安装，其几何尺寸均应准确；2、气柜储存介质为一氧化碳，这就要求安装时各塔焊缝应具有足够强度和严密性；3、气柜露天运行，且介质腐蚀性强，因此防腐施工质量要求高，且工作量大；4、施工高空作业量大，操作面狭小，施工难度大。而采用正装法施工存在如下一些不可避免的缺陷：一是高空作业多，需要大量的脚手架和吊装台班，二是安全系数小，三是高空作业降低功效，影响施工进度，四是部分接缝的施焊要在水槽壁与塔节间进行，作业环境差，施工质量和进度很难保证。
气柜倒装法施工的方法很多，诸如液压顶升倒装法、顶吹倒装法、水浮倒装法等，根据本工程特点，结合现场实际施工条件，经过多种方法的分析对比，最终决定采用倒链提升倒装法进行施工，即在气柜壁板圆周设置起吊立柱，在立柱上挂倒链；先在地面安装壁板最上面的一圈带板，施焊；利用倒链将第一圈带板提升至一定高度，加以支垫；再安装第二圈壁板；拆除支垫，下降胀圈到规定高度与第二圈带板对接；提升第二节，支垫；安装下一圈带板，重复前面工序直到壁板最下一圈。此方法不但变高空作业为地面作业，施工方便，有利于进度、质量的控制，而且能够改善施工环境，提高施工工效，节约吊车台班费。其具体实施步骤如下：
一、总体施工顺序
其总体施工顺序为：基础验收；底板铺设和焊接；提升装置安装；钢水槽第一圈壁板组装焊接；提升第一圈壁板，支垫；围第二圈壁板，焊纵缝；拆除支垫，第一圈壁板下落与第二圈对接，焊环缝，焊缝检验；提升壁板，支垫；围下一圈壁板，焊纵缝；壁板对接，焊环缝，焊缝检验；钢水槽吊装完后，改变提升位置，以此类推吊装中节1、中节2和钟罩，最后安装导轨及附件。
二、提升装置分析选择
其立柱高度 H 依据下式确定：H=A+L+C
式中：A----每节壁板最高度（M）
L----倒链本身吊点用最小净距离
C----根据实际确定的余量取500mm
按照一般情况，确定立柱高度为3200mm。立柱的数量按下列三个因素确定
a.吊装荷重：起吊最后一层壁板以上罐体及所有的附加荷重，其计算式为：Q总=(Ｑ壁＋Ｑ顶＋Ｑ附＋Ｑ机)×Ｋ=120TX1.2=144T
式中Q壁----不包括底层罐壁重，罐底板重(kg)
Ｑ顶-----罐顶（含包边角钢，加强角钢(kg)）
Ｑ附-----栏杆、盘梯及附件重(kg)
Ｑ机-----施工机具（胀圈等）附重(kg)
K-----系数，考虑到磨擦阻力及受力不均性等因数取1.2。
b.葫芦和立柱的提升能力
根据每台机具起重力P和提升总重Q总，测定所需的机械台数，
即n=Q总/P=144/10=14.4＜16
c.相邻吊点的跨距
贮罐的壁板厚度与直径比值极小，整体的刚度较差，相邻吊点跨距过大会导致罐壁失稳，一般要求跨距不超过6m 左右 。
根据以上分析，提升装置选用16个10T倒链，立柱用D159X6无缝钢管，每根立柱高3.2米。
三、实施步骤
1.底板铺设和焊接
（1）基础验收移交后，在基础上划上十字中心线，并在中心板上也划出十字中心线， 然后使两者的中心线重合，底板、底面应进行煤焦油沥青漆的涂刷工作。中心板铺好后，先向两端铺设中间一行的底板，再依次铺相邻两侧的底板，铺设时要符合底板对接形式要求和宽度要求。
（2）底板的焊接顺序：a先焊中幅板短焊缝，后焊长焊缝，由中心向 外分段退焊，且对称焊接。
（3）水槽壁板下底板边板的对接接头，焊后应将与壁板连接部位的焊缝铲平。
（4）由于底板面积较大，施工中为避免出现波纹、翘曲、鼓包等，在焊接中采取以下防护措施：
A.焊接方法采用对称分段跳焊法或分段倒退法。先焊中心条板短缝，依次焊接相邻诸条板短缝，焊短缝前应将该条板与两侧条板间的紧固夹具或临时焊点铲平，焊长缝前，应将相邻条板的短缝焊完。
B.焊接时电流宜小，速度尽量放慢，随时用2m靠尺检查底板的平整度。
C.焊接后的底板如鼓起脱离基础大于30mm时，应在底板上开孔填充干砂，并用干燥的压缩空气吹实填满，用不小于底板厚度的钢板搭接焊好，搭接长度不小于100mm，开孔数量整板上不能超过５个,小于30mm。
（5）底板完工后应做好水槽壁，中节和钟罩的安装准备。
A.根据图纸设计在底板上标出安装基准线。
B.在底板上划出钟罩中节水槽壁的圆周线以及立柱导轨盘梯等的位置线。
C.划出钟罩各节圆周预留检查线，及进出气管位置线并做好明显标志，因中心有临时中心立柱，应在立拄外周划出两个供测量用的圆周线代替中心点.
2.提升设备安装
（1）提升机具采用16个10T链式起重机，手动控制，有一定的调节高度，以便于随时调节上圈板，使下圈板就位、找正。
（2）起吊用16根D159X6无缝钢管立柱，每根立柱挂有10t链式起重机一台同时起吊，每根立柱设置两根角钢拉撑，立柱下部与底板焊接（如图所示）。
提升装置布置图
（3）胀圈的作用是提升壁板时承重，防止壁板焊接时变形，校正壁板不圆度和凸凹度。胀圈用［20槽钢煨制成环形，将要提升的带板用环型胀圈张紧，胀圈之间用千斤顶顶紧，以免焊接变形过大，涨圈底下焊托板，以免掉下伤人。（如图所示）
3.固定装置
为防止壁板在对接时由于磨擦力使新围的壁板产生水平移动，需要在新围板的下边等距离地设置若干组耳板，使新围壁板固定在底板上。
胀圈
4.水槽壁组焊
（1）水槽壁板的组装采用倒装法，即先组装最上一圈带板，组装完后，吊起到稍高于下一带板位置进行支垫，再组装下一带板，然后下落上一带板与下带板对接安装，然后起吊，支垫，组焊下一带板，直至最下一带板。
（2）组装前沿底板划水槽壁圆周线，在一侧均匀的布置定位角钢，组装时尽量紧贴于定位角钢，为减少焊接变形，可临时加支撑及弧形板加固。
（3）各带板立缝组装焊接应用卡具将带板卡紧，用对拉螺栓调整间隙，在底板相应的壁板圆弧线上内外焊上挡板，并用楔子将带板准确的固定在圆弧线上，其立缝间隙±2mm，板边错边量≤1mm。
（4）立缝焊接应先由中心定位板两端进行，然后向两侧伸展，使壁板能环向自由收缩，每条立缝焊后应在未冷却前进行椭圆度校正，超差部分用锤击矫止，立缝全部焊完后应再次检查椭圆度，用尺子测量半径，超差部分用火焰加热锤击校正。
（5）环缝焊接时，上下两带板的立缝应全部焊完，将上一带板下落后用卡具固定，检查全部尺寸合格后，才能进行焊接，焊接时应采用多名焊工均布分段反向焊（焊工不少于20名）。
（6）最下一圈壁板与底板连接环缝，应内外同时进行焊接，以减少变形。
（7）焊后水槽壁垂直度应控制在全高的1/1000，最上带板和最下带板的直径偏差控制在10mm以内。
（8）每一节壁板焊完后，提升前要在地面做完防腐，以减少高空作业，防腐合格后再提升。
5.提升步骤
（1）首圈板安装好后，安装胀圈，胀圈应用伸缩装置胀紧，使之紧贴首圈板罐壁。
（2）安装立柱及倒链，立柱尽量靠近罐壁，避免胀圈吊点受较大的径向力而影响罐壁的椭圆度。
（3）调整各倒链使之均匀拴紧倒链钢丝绳，并保持胀圈水平。
（4）提升时统一指挥，用力均匀，保证提升的平稳性，并用标尺定时检查各提升点的提升高度，并及时调整。
（5）提升到位后，支垫牢固，然后安装下一层壁板。
6.安装第二圈壁板
（1）第二圈壁板安装同第一圈，安装合格后拆除支垫，下落胀圈到第二圈壁板处，焊接提升挡板，第一圈壁板与第二圈对接焊接，防腐。合格后下落胀圈至第二圈壁板底并与之固定，然后提升第二圈壁板至比第三圈壁板稍高处，支垫牢固，进行下一圈壁板的施工。
（2）重复前面工序直至最后一圈。
（3）安装每节的倒数第二圈壁板时，在临近壁板底画出标高相同的水平线，以此来检查壁板底面是否沿圆周等高。多余部分应割去或磨掉，最终保证各节垂直度完全达标。
7.水槽壁安装完成后，按照设计要求安装爬梯和平台，然后改变立柱上的起吊点，按照以上顺序进行中节1、中节2和钟罩的吊装。
8.导轨及附件安装
（1）导轨安装后用垂线检查其垂直度，其径向和切向偏差都不大于高度1/1000且不得超过15mm。
（2）外导轨和导轨接触的一面不应有高度大于2mm的凹凸不平处，相邻两导轨间的水平同向偏差不应大于5mm。
（3）安装导轮之前必须检查内外导轨的垂直度，并根据检查结果确定导轮位置，当导轮上端向内倾斜时，下导轮应留出与倾斜量相等的空隙，反之，则下导轮应紧靠导轨安装。
改变起吊点
（4）钟罩上的导轮与支架是同时装配而成的，其位置与每根外导轨相对。
（5）配重，每一个重锤应逐个称量，分组组合，并将重量相等的二组对称布置。
四、实施效果
施工后经实际测量，气柜底板局部凸凹度最大为6mm，气柜顶板局部凸凹度最大为7mm，气柜内壁环、纵焊缝平滑度与母材一致，气柜壁板垂直度偏差为10 mm，各项技术参数均符合设计和规范要求。安装完成后，经严密性实验和升降实验一次性合格。
本工程气柜安装采用倒链提升倒装法施工，减少了高空作业，充分利用了现场现有资源，节省了周转材料和大量的吊车台班；简化了安装工序，降低了施工费用，缩短了施工工期，人工费节约近30%，施工工期比定额工期缩短了近35%，现场的各种机具、设备利用率也提高了30%，保证了施工安全，便于控制全施工过程的质量。
（作者单位：中平能化建工集团六处）