特大型模块化空分冷箱的高空组对调整方法与流程

1.本发明涉及空分工程施工技术领域，具体为一种特大型模块化空分冷箱的高空组对调整方法。


背景技术：

2.随着煤化工、炼化工程的发展，以及空分工程工艺及装备的不断更新，空分装置逐步向大型化、集群化方向挺进。其中，因冷箱钢结构、塔器和连接管道均在工厂或加工场地组装成模块后，进行模块安装，相比传统的施工现场拼装，集成性高，运输便捷，施工周期短，安装质量易控制，在施工安全、质量、效率等方面都具有一定的优势。但模块化冷箱重量通常在200-500t，长度通常在20-60m，各模块的高空组对安全隐患多，且涉及各冷箱模块的钢结构、设备和管道的高空组对，施工效率低，组对过程需大型施工机械吊装配合，成本高。因此，设计一种过程简单、安全可靠的模块化冷箱高空组对调整方法，对保证模块化冷箱的施工安全、提高施工效率具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种特大型模块化空分冷箱的高空组对调整方法，克服现有施工技术的不足，解决模块化冷箱高空组对的技术难题，保证冷箱的安全、高效安装。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种特大型模块化空分冷箱的高空组对调整方法，包括以下步骤：
5.s1、冷箱下段模块安装准备；
6.s2、冷箱下段模块吊装：将冷箱下段模块吊装至冷箱基础上，并利用冷箱底部设置的垫铁组和紧固螺母初步调整就位；
7.冷箱下段模块调整就位后，并将冷箱下段模块外壁未安装完成的悬挑支架安装固定；从靠近冷箱下段模块外侧的正式爬梯的位置开始，环绕冷箱下段模块固定脚手板，依次搭接，在远离冷箱下段模块外侧的正式爬梯的位置实现对接，在拐角部位斜搭脚手板，并用铁丝固定；同时逐步安装踢脚板和脚手架护栏，并用钢丝绳穿过各支架立杆顶部洞口，环绕一圈固定，使平台环绕冷箱外壁连成稳固的整体，即完成冷箱下段模块和冷箱上段模块的对接平台搭设；
8.s3、冷箱下段模块塔器临时支撑架拆除：拆除冷箱下段模块内塔器底部鞍座与冷箱钢结构固定的支架，使塔器侧壁与冷箱结构脱离，仅下塔底部与冷箱底部钢结构底梁连接；
9.s4、冷箱下段模块塔器调整：安装下塔外壁铅垂线，通过测量铅垂线与塔壁的间距，利用第一千斤顶进行塔器垂直度调整，验收合格后将塔器地脚螺栓紧固；
10.s5、冷箱上、下段模块对接准备：在冷箱下段模块的钢结构柱脚两侧的横梁上安装若干个第二千斤顶，切割冷箱上段模块的塔器封头；
11.s6、上、下段模块的钢结构组对：对冷箱上段模块进行吊装，冷箱上段模块吊装时，
缓慢调整使冷箱上段模块的插销口柱脚与冷箱下段模块的柱脚对接，吊车逐步卸载，通过调整布置在柱脚边的若干个第二千斤顶对冷箱上段模块顶升，调整上段模块的垂直度，符合要求后对多根连接的柱脚进行同步焊接，过程中同步监测上、下模块的垂直度，焊接完成后将吊车卸载摘钩；
12.s7、上、下模块内塔器对接：上、下模块的钢结构对接完成后，拆除上段模块内塔器鞍座的螺栓，使塔器与冷箱钢结构分离，依靠固定螺杆悬吊在冷箱上段模块顶部支撑板上；在冷箱上段模块支撑板上设置多个第三千斤顶，逐步顶升使第三千斤顶与支撑梁承受塔器的重量；再拆除临时固定架与支撑梁之间的连接螺栓；通过调节多个第三千斤顶缓慢降低支撑梁，并配合调整冷箱顶部螺母，使塔器缓慢下降；塔器下降过程中，需要实时观测塔器的垂直度；塔器下放到指定位置后，与冷箱下段模块内塔器进行对接，并利用冷箱下段模块内塔器上焊接的调整块进行焊口微调；塔器对接完成后，清理塔器对接口，均匀布置4-8名焊工按同方向对称焊接；塔器焊接完成后，撤去第三千斤顶，拆除支撑梁、固定螺杆，并将固定螺杆的孔洞封闭；
13.s8、上、下段模块内管道对接：按照“先主管、后支管，先大管、后小管”的原则，逐根进行上、下段模块内管道的对接；
14.s9、上、下段模块外壁封闭：
15.上、下段模块的塔器和管道对接完成后，拆除对接部位的施工平台，并在冷箱外侧将对接处封板焊接，最后逐步拆除施工平台的悬挑支架，即完成了特大型模块化冷箱的高空组对调整。
16.作为补充，步骤s1中冷箱上、下段模块制作时，将对需要对接的钢结构立柱结构设计为承插式杯口形式。
17.作为补充，步骤s1中还包括安装上、下段模块高空对接用施工平台，在冷箱下段模块侧壁放线定位确定卡槽位置，卡槽点焊后对每个悬挑支架进行试安装，确定能够安装牢固后对卡槽两侧满焊；将不影响冷箱下段模块吊装的悬挑支架提前安装就位，并将钢制脚手板和脚手架栏杆安装固定，剩余未安装的悬挑支架和脚手板利用铁丝和钢丝绳捆绑固定在对接平台内侧。
18.作为补充，在步骤s7中，在下段冷箱模块内塔器的对接口位置焊接衬环，以防止塔器对接过程中焊渣等碎屑掉入塔器内。
19.作为补充，在步骤s9中，在直管段对接口附近分别安装1个清洁堵头，在三通口的弯头处安装氩弧焊用清洁堵头，对焊口进行内部充氩保护焊；焊接完成后，去除3个清洁堵头，并将三通口的弯头焊接封板封闭。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.本发明创新了冷箱模块的对接方法，充分利用冷箱钢结构设计了对接节点，并通过设计的模块化冷箱钢结构、塔器和管道对接的施工平台和调整装置，施工步骤简单，大幅减少了大型起重机械的使用，施工效率高，经济性好，安全可靠，具有广泛的推广应用前景。
附图说明
22.图1为本发明的模块化冷箱高空对接示意图；
23.图2为本发明的冷箱上、下段模块钢结构对接细部图；
24.图3为本发明的冷箱下段模块及临时设施示意图；
25.图4为本发明的冷箱上段模块及临时设施示意图。
26.附图标记：
27.1、冷箱下段模块；2、冷箱上段模块；1-1、柱脚；1-2、横梁；1-3、塔器底部鞍座；1-5、卡槽；1-6、悬挑支架；1-7、调整块；1-8、铅垂线；1-9、清洁堵头；2-1、插销口柱脚；2-3、支撑梁；2-4、固定螺杆；3-1、第二千斤顶；3-2、第一千斤顶；3-3、第三千斤顶。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
29.如图1-4所示，本发明为了解决模块化冷箱高空组对的技术难题，保证冷箱的安全、高效安装，提供一个实施例：
30.一种特大型模块化空分冷箱的高空组对调整方法，包括以下步骤：
31.步骤1、冷箱下段模块1安装准备：冷箱上、下段模块制作时，将对需要对接的钢结构立柱结构设计为承插式杯口形式，还包括安装上、下段模块高空对接用施工平台，在冷箱下段模块1侧壁放线定位确定卡槽1-5位置，卡槽1-5点焊后对每个悬挑支架进行试安装，确定能够安装牢固后对卡槽1-5两侧满焊；将不影响冷箱下段模块1吊装的悬挑支架1-6提前安装就位，并将钢制脚手板和脚手架栏杆安装固定，剩余未安装的悬挑支架1-6和脚手板利用铁丝和钢丝绳捆绑固定在对接平台内侧；
32.步骤2、冷箱下段模块1吊装：将冷箱下段模块1吊装至冷箱基础上，并利用冷箱底部设置的垫铁组和紧固螺母初步调整就位；
33.冷箱下段模块1调整就位后，并将冷箱下段模块1外壁未安装完成的悬挑支架1-6安装固定；从靠近冷箱下段模块1外侧的正式爬梯的位置开始，环绕冷箱下段模块1固定脚手板，依次搭接，在远离冷箱下段模块1外侧的正式爬梯的位置实现对接，在拐角部位斜搭脚手板，并用固定；最后，安装踢脚板和脚手架护栏，并用钢丝绳穿过各支架立杆顶部洞口，环绕一圈固定，使平台环绕冷箱外壁连成稳固的整体，即完成冷箱下段模块1和冷箱上段模块2的对接平台搭设；
34.步骤3、冷箱下段模块1塔器临时支撑架拆除：拆除冷箱下段模块1内塔器底部鞍座1-3与冷箱钢结构固定的支架，使塔器侧壁与冷箱结构脱离，仅下塔底部与冷箱底部钢结构底梁连接；
35.步骤4、冷箱下段模块1塔器调整：安装下塔外壁铅垂线1-8，通过测量铅垂线1-8与塔壁的间距，利用第一千斤顶3-2进行塔器垂直度调整，验收合格后将塔器地脚螺栓紧固；
36.步骤5、冷箱上、下段模块对接准备：在冷箱下段模块1的钢结构柱脚两侧的横梁1-2上安装若干个第二千斤顶3-1，切割冷箱上段模块1的塔器封头；
37.步骤6、上、下段模块的钢结构组对：对冷箱上段模块2进行吊装，冷箱上段模块2吊装时，缓慢调整使冷箱上段模块2的插销口柱脚2-1与冷箱下段模块1的柱脚1-1对接，吊车逐步卸载，通过调整布置在柱脚边的若干个第二千斤顶3-1对冷箱上段模块2顶升，调整上段模块的垂直度，符合要求后对多根连接的柱脚进行同步焊接，过程中同步监测上、下模块的垂直度，焊接完成后将吊车卸载摘钩；
38.步骤7、上、下模块内塔器对接：上、下模块的钢结构对接完成后，拆除上段模块2内塔器鞍座的螺栓，使塔器与冷箱钢结构分离，依靠固定螺杆2-4悬吊在冷箱上段模块顶部支撑板上；在冷箱上段模块2支撑板上设置多个第三千斤顶3-3，逐步顶升使第三千斤顶3-3与支撑梁2-3承受塔器的重量；再拆除临时固定架与支撑梁2-3之间的连接螺栓；通过调节多个第三千斤顶3-3缓慢降低支撑梁2-3，并配合调整冷箱顶部螺母，使塔器缓慢下降；塔器下降过程中，需要实时观测塔器的垂直度；塔器下放到指定位置后，与冷箱下段模块1内塔器进行对接，并利用冷箱下段模块1内塔器上焊接的调整块1-7进行焊口微调；塔器对接完成后，清理塔器对接口，均匀布置4-8名焊工按同方向对称焊接；塔器焊接完成后，撤去第三千斤顶3-3，拆除支撑梁2-3、固定螺杆2-4，并将固定螺杆2-4的孔洞封闭；
39.在下段冷箱模块2内塔器的对接口位置焊接衬环，以防止塔器对接过程中焊渣等碎屑掉入塔器内。
40.步骤8、上、下段模块内管道对接：按照“先主管、后支管，先大管、后小管”的原则，逐根进行上、下段模块内管道的对接；
41.步骤9、上、下段模块外壁封闭：
42.上、下段模块的塔器和管道对接完成后，拆除对接部位的施工平台，并在冷箱外侧将对接处封板焊接，最后逐步拆除施工平台的悬挑支架1-6，在直管段对接口附近分别安装1个清洁堵头1-9，在三通口的弯头处安装氩弧焊用清洁堵头1-9，对焊口进行内部充氩保护焊；焊接完成后，去除3个清洁堵头1-9，并将三通口的弯头焊接封板封闭，即完成了特大型模块化冷箱的高空组对调整。
43.本发明创新了冷箱模块的对接方法，充分利用冷箱钢结构设计了对接节点，并通过设计的模块化冷箱钢结构、塔器和管道对接的施工平台和调整装置，施工步骤简单，大幅减少了大型起重机械的使用，施工效率高，经济性好，安全可靠，具有广泛的推广应用前景。
44.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
45.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。