火炬（塔架）散裝工法

《火炬（塔架）散裝工法》是中國化學工程第四建設公司完成的建築類施工工法，完成人是羅旺、陽正源、孫韻、李紅雲。該工法適用於任何場地塔架式火炬的施工，特別適應於施工場地狹小，火炬無法進行整體吊裝或分段吊裝，條件受限的情況。

《火炬（塔架）散裝工法》主要的工法特點是：塔架鋼結構採用正裝，火炬頭、分子篩密封器、火炬筒體採用倒裝；所需的吊裝機索具噸位較小，數量較少；安裝方法簡單易行，程式簡單。

2008年1月31日，《火炬（塔架）散裝工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。

基本介紹

• 中文名：火炬（塔架）散裝工法
• 完成單位：中國化學工程第四建設公司
• 主要完成人：羅旺、陽正源、孫韻、李紅雲
• 套用實例：廣州乙烯工程主火炬
• 主要榮譽：國家一級工法（2005-2006年度）
• 工法編號：YJGF118-2006
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部

形成原因

火炬是大型石油化工裝置中常見的設備。為了達到環保標準的要求，採用火炬來燃燒石化裝置中產生的一些廢氣。火炬一般由塔架、分液罐、火炬筒、分子密封器、火炬頭組成（有些火炬無塔架，《火炬（塔架）散裝工法》所指的是有塔架的火炬吊裝）。

相對於其他設備吊裝而言，火炬具有高度高、體積大、重量較重的特點，吊裝難度較大。一般採用整體吊裝或分段吊裝的方法。但是這些安裝方法除需大量的機索具和大型吊車外，還要求場地寬敞，才能保證施工的順利進行。

1996年5月~9月，中國化學工程第四建設公司在廣州乙烯工程火炬的施工中，施工場地三面陡坡，只有一面有路，十分狹窄，滿足不了整體安裝或分段安裝的要求。根據實際情況採用《火炬（塔架）散裝工法》施工，成功安裝了一台高度為125米的火炬。中國化學工程第四建設公司在工程經驗的基礎上完成了《火炬（塔架）散裝工法》。

工法特點

《火炬（塔架）散裝工法》的工法特點是：

一、特別適用於施工場地狹小，無法進行整體吊裝或分段吊裝時施工。

二、塔架鋼結構採用正裝。火炬頭、分子篩密封器、火炬筒體採用倒裝。

三、所需的吊裝機索具噸位較小，數量較少。

四、安裝方法簡單易行，程式簡單。

五、避免了整體吊裝時產生的變形，保證了塔架的質量。並且，塔架桿件的設計截面積可以減少，節約了材料。

六、有較大的經濟效益。

操作原理

適用範圍

《火炬（塔架）散裝工法》適應於任何場地塔架式火炬的施工，特別適應於施工場地狹小，火炬無法進行整體吊裝或分段吊裝，條件受限的情況。

工藝原理

《火炬（塔架）散裝工法》的工藝原理是：

一、利用小型吊車安裝塔架基礎節，最上面的火炬筒體、分子篩密封器和火炬頭。

二、在火炬筒體頂部安裝自行設計的用於吊裝的輔助三角桁架，並在基礎節上部安裝提升火炬筒體的滑車組。

三、利用輔助三角桁架和卷揚機吊裝塔架鋼結構件，利用基礎節上部滑車組和卷揚機提升火炬筒體，並交替進行，逐步將火炬筒體和塔鋼結構安裝完畢。

施工工藝

• 工藝流程

一、《火炬（塔架）散裝工法》工序流程見圖1。

圖1 工序流程圖

二、《火炬（塔架）散裝工法》安裝流程圖第一步~第十四步，見圖2、圖3、圖4。

圖2 安裝流程圖（第一步~第六步）

圖3 安裝流程圖（第七步~第十二步）

圖4 安裝流程圖（第十三步~第十四步）

施工方法

一、由專人對桿（構）件進行檢查、調整、記錄和預組裝。

二、基礎節的安裝（滿足提升火炬管高度的塔架）。

（一）檢查、複測基礎尺寸，將四個底座嚴格按標高用水平尺找平找正；

（二）利用專用腳手架、臨時平台，將基礎節一層一層安裝完畢；

⒈搭腳手架（計算出塔架向內的傾斜距離，以免腳手架碰撞塔架），儘量靠近塔架。安裝時應仔細核對構件和圖紙編號，經檢查無誤後再進行安裝。

⒉安裝第一層四根主立柱，並立即安裝連線四根主立柱的四根水平橫樑，使四根主立柱連成一個整體，以避免因為自重及風載荷引起變形，影響整個塔架的安裝。

⒊安裝四個側面的對角斜撐、小斜撐、小水平梁（見圖5），在安裝時應避免強行組對，這樣就增大了塔架的組對應力；對於整個塔架都是高強螺栓連線，對於螺栓孔不得隨意擴孔。

圖5 塔架構件詳圖

⒋重複上述步驟安裝塔架至第一個有平面梁的標高層。

⒌安裝此水平面內的構件及空間的對角斜拉撐。

⒍在此水平面上搭設臨時組裝平台，平台要求結實、平穩，重複上述步驟，完成基礎節安裝。

（三）在中間水封罐的基礎處搭設一個高於地腳螺栓的臨時平台，來保護地腳螺栓，在平台上鋪設鋼板用來支承火炬筒體。

（四）安裝最上面的火炬筒體就位，支承在保護平台上，吊裝分子篩密封器、火炬頭和火炬筒體連線高位，並安裝好頂部的其他部件。

（五）根據施工平面布置圖將卷揚機就位。

（六）在火炬筒體頂部（火炬頭、分子篩密封器下部）安裝三角桁架和抱箍焊接，利用抱箍抱緊火炬筒體，桁架頂部設斜柱與火炬筒體相連。安裝時，使桁架分布於塔架主立柱的正上方，在桁架上裝好滑輪，穿好鋼絲繩。

（七）安裝提升火炬管的滑車組，上滑車和塔架基礎節上部的吊耳相連，下滑車和吊裝火炬筒體的抱箍相連，穿好鋼絲繩。

（八）提升火炬筒體，組裝下一節火炬筒體，利用三角，安裝上一層的塔架，直至火炬筒體安裝完畢見圖6、圖7（數字表示安裝順序）。

圖6 上升管吊裝示意圖

圖7 34.9米高層以上結構示意圖

（九）提升火炬筒體，拆底部的保護平台，安裝水密封罐，火炬頭到安裝高度。

（十）拆除桁架，立一根小桅桿，安裝最後的塔架，塔架到安裝高度。

操作要點

一、專人檢測構件的外觀、幾何尺寸。

二、各個連線節點材料必須按圖對號入座，並按尺寸進行安裝。

塔架側面每一根連線主立柱的水平樑上，都要標註出中心，用於垂直度測量。安裝一層塔架後，應進行幾何尺寸及垂直度測量，及時控制。

三、施工中的上下聯絡要保證暢通，信號要正確。

四、每節火炬筒體組對時，都要在直線度、垂直度滿足要求後才能點焊。

五、每次吊裝前要進行全面檢查，提升火炬筒體時，四台卷揚機應同步，以保證兩邊的吊點受力均衡，並隨時監控火炬筒體及塔架。以免火炬筒體和塔架發生擠壓、碰撞。

六、用桁架吊裝塔架桿件時，對面的桁架系掛上相同的桿件，保證整體的穩定。

材料設備

一、《火炬（塔架）散裝工法》工程所用材料按設計要求準備，施工用料無特殊要求。採用的機具、設備見表1。

表1 機具設備一覽表

序號	名稱	規格	單位	數量	備註
1	卷揚機	8噸	台	4	提升火炬筒體用
2	卷揚機	5噸	台	4	吊裝塔架鋼結構用
3	扭力扳手	1500牛·米	把	1	採用螺栓連線時用
4	滑車	80噸-8輪	個	4	提升火炬筒體用
5	導向滑輪	10噸	個	8	/
6	自製卸扣	80噸	個	4	/
7	卸扣	10噸	個	4	/
8	卸扣	5噸、3噸、1噸	個	各6	/
9	鋼絲繩	Ф26	米	1200	提升火炬筒體用
10	鋼絲繩	Ф11	米	1200	吊裝塔架鋼結構用
11	手拉葫蘆	5噸、3噸	個	各8	/
12	經緯儀	/	台	2	/
13	焊機	26千瓦	台	6	/
14	吊車	90噸	台	1	吊裝最上面三節火炬筒體、分子篩密封器、火炬
15	吊車	25噸	台	1	吊裝基礎節構件
16	汽車	東風5噸加長	輛	1	/

二、《火炬（塔架）散裝工法》施工人員組織及工期見表2。

表2 施工人員組織及工期表

序號	工種	人數	工日	備註
1	項目經理	1	/	負責全面工作
2	技術員	1	/	負責技術工作
3	質檢員	1	/	負責質量檢測
4	安全員	1	/	進行安全監督
5	吊車司機	1	126	負責吊裝及材料運輸
6	伽工	4	504	負責塔架的製做安裝
7	起重工	5	630	負責起重工作
8	焊工	2	252	採用焊接連線時6人
9	鉗工	1	32	負責維修、檢修工作
10	電工	1	52	負責現場臨時用電
11	卷揚機手	4	252	負責卷揚機操作
12	其他	16	2016	配合安裝及材料運輸

廣州乙烯工程火炬的施工工期由1996年5月1日開工至1996年9月26日安裝完畢，比業主的要求提前一個月完工。其中的有效工日數為126天。

質量控制

《火炬（塔架）散裝工法》的質量控制要求如下：

一、工程質量控制標準

（一）義大利TCM公司提供的標準規範。

（二）《鋼結構工程施工及驗收規範》GBJ205-83。

（三）《化工廠火炬及排氣筒塔架設計規定》HGJ38-90。

（四）塔架組裝完後，應符合如下要求：總高度允許偏差±20毫米；平面梁中心位置允許偏差≤4毫米；垂直度允許偏差≤50毫米；平面梁水平度允許偏差≤5毫米。

二、質量保證措施

（一）成立質量保證體系，確保工程質量。

（二）認真熟悉本專業設計檔案和施工圖紙，參加設計交底及圖紙會審工作。

（三）掌握本專業工程質量規程、規範以及驗證標準，做好對工程項目施工質量監督檢查。

（四）確定“共檢點”和共檢內容，建立測量體系來保證垂直度和幾何尺寸。

（五）做好材料的開箱檢驗工作。

（六）施工過程中進行質量檢查，對發現的質量問題、缺陷制定整改措施，限期整改。上道工序檢驗合格才能進行下道工序的施工。

安全措施

施工單位採用《火炬（塔架）散裝工法》施工時，為了強化管道預製工廠對工程施工安全的監督管理，不斷提高安全管理水平、最大限度減少或控制安全事故的發生、保障員工生命和財產安全，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

一、該工程施工大部分作業均為高空作業，故施工時要特別重視安全，吊裝前，必須對吊件進行一次全面的質量和安全檢查，由相關責任人簽字認可，以減少高空作業的安全風險。

二、樹立安全第一的觀念，按安全法規條例搞好安全工作，吊裝前，吊裝工程師必須向參加吊裝作業的人員進行方案技術交底，所有施工人員必須進行嚴格的安全培訓，合格後方可上崗，堅持班前安全會，每天進行安全檢查。

三、所有高空作業人員均應進行身體檢查，不合格者不準登高作業。

四、施工現場設立專職安全員負責安全管理工作，現場設定安全專區，懸掛標誌牌，配備消防器材。

五、作業人員要穿戴齊全部勞動保護用品，酒後不準上高空，高空作業必須系安全帶，穿膠鞋。

六、吊裝時，上下聯絡要清楚、準確、上下各設定4台無線對講機，建立通信信號和聯絡制度。

七、注意天氣預報，風力大於5級時，不得進行高空作業，不準提升火炬筒體。吊裝的索具必須進行嚴格檢查，有破損、有裂紋的嚴禁使用；吊車性能要穩定可靠。

八、設定安全可靠的避雷接地裝置，頂升完，立即接好。

九、操作工具應繫繩，小件材料及高強螺栓用布袋裝好，以防墜落傷人。

十、高空施工用臨時平台，工作爬梯均應連線牢固，搭設腳手架應綑紮牢固。四周均應掛設安全網，操作平台應鋪滿木板，設定好生命線，便於安全帶的系掛。

環保措施

施工單位採用《火炬（塔架）散裝工法》施工期間，應採取措施，滿足業主和當地的環保要求。所有的工業廢料和不可分解的廢料應倒在業主指定地點，並符合當地法規要求。所有可分解的廢料應集中和運至當地垃圾處理站。機動車輛應防止漏油和撒料。建築垃圾的處理應符合業主和當地法規的要求。工程結束後，臨時建築應及時拆除和清理乾淨。

一、建築垃圾及廢棄物的處理和管理計畫

（一）設立專門的工地環衛小組，由項目部直接領導，具體負責對工地現場的環保工作，在施工現場設定專門的建築垃圾及廢棄物堆場，在施工現場各道路旁邊和各裝車間區設定臨時垃圾桶，每天由專人對工地建築垃圾及廢棄物進行分類，並負責將其運至建築垃圾及廢棄物堆場，做到施工現場的清潔、整齊、無污染。

（二）與當地環保部門聯繫，每星期由環衛部門用專車將工地建築垃圾及廢棄物運至當地垃圾處理站。

（三）每星期現場堆場的建築垃圾及廢棄物運走後，對建築垃圾及廢棄物堆場進行現場消毒處理。

（四）每星期由工地環衛負責人召開一次全員現場環保動員會議，時刻繃緊現場施工人員的環保意思，做到施工所過之處，不留任何垃圾、廢物。

（五）每星期應向業主提交一份現場環保報告，並協助和配合業主對施工進場的建築垃圾及廢棄物的清理進行檢察、指導工作，聽從業主的指令，對不足之處隨時改正。

（六）建築垃圾及廢棄物的處理流程如圖8所示。

圖8 建築垃圾及廢棄物的處理流程

二、文明施工

文明施工是施工現場安全、有序運行的基本條件。文明施工適用於該項目所有的施工場地，包括作業區、宿舍、倉庫、出入口、道路等。施工單位應指派專人監管區域的文明施工，採取有力措施，保持和維持現場的整潔和人員健康。垃圾應每天集中到指定地點，按照要求定期外運。施工經理和HSE工程師將定期檢查文明施工情況，不符合要求的，將責令整改直至符合要求。

三、文明施工責任

施工單位有責任維持其作業區和臨建、辦公室內部的整潔、有序；有責任在業主指定的地點修建垃圾池，將垃圾分類，集中堆放在指定地點。各種材料、機具應堆放在現場項目部指定地點。施工現場嚴禁抽菸、隨地大小便。在其臨建定期滅鼠、除害蟲。食堂保持清潔衛生。有責任為員工提供消毒櫃等衛生設施。工程結束後，有責任拆除其臨建及清理施工現場。

效益分析

《火炬（塔架）散裝工法》的效益分析如下：

一、所用吊裝機具少，且噸位小，節約了大型吊裝機械台班費及索具的費用。

二、施工中所需人工少。

三、火炬的施工現場在小山頭上，如果場地要求寬敞，平整出一塊場地需很高的費用，整個工程成本會提高。散裝対場地的要求不大，使工程成本降低。

四、安裝在鋪滿木板寬大的操作平台上進行，安全措施得力，施工中未發生一例安全事故。

五、對於施工現場狹小，火炬無法進行整體吊裝或分段吊裝的場合，該方法具有其推廣價值。

工程實例

《火炬（塔架）散裝工法》的工程實例如下：

廣州乙烯工程主火炬，其主要參數如下：

一、火炬塔架鋼結構

總高：h=115800毫米，總重：150000千克，形狀尺寸：底18000X1800毫米，頂：6000X6000毫米。

二、火炬（包括火炬頭、分子篩密封器、火炬筒體、水密封罐）

總高：h=125000毫米，總重：56758千克。其中：（一）火炬筒體部分（九節），高度：h=105490毫米，Ф48″（1220毫米），重量：31500千克。（二）水密封罐，高度：h=11650毫米，重量：14000千克。（三）EFF-QS-52″-C火炬頭，高度：h=3000毫米，重量：1800千克。（四）48″/52″分子篩密封器，高度：h=4860毫米，重量：8500千克。（五）其他重量：958千克。該火炬採用《火炬（塔架）散裝工法》進行施工，從1996年5月1日開始安裝到1996年9月26日安裝完畢，按業主要求提前一個月完工。該方法省工，機索具用量少，操作方便，對場地的要求低。

榮譽表彰

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《火炬（塔架）散裝工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。