(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107201846 A(43)申请公布日 2017.09.26
(21)申请号 201710367024.4(22)申请日 2017.05.23
(71)申请人 中建安装工程有限公司
地址 210023 江苏省南京市仙林大学城文
澜路6号(72)发明人 黄益平 李烨 周俊超 蔡亚涛
朱国平 贾正磊 石建华 郭桂盛 (74)专利代理机构 南京先科专利代理事务所
(普通合伙) 32285
代理人 孙甫臣(51)Int.Cl.
E04H 12/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页 附图1页
(54)发明名称
一种火炬塔架及其模块化安装方法(57)摘要
本发明公开了一种火炬塔架及其模块化安装方法。该火炬塔架由若干塔架模块构成，所述塔架模块包括基础塔架模块、中塔架模块和顶塔架模块；每段所述塔架模块均包括若干塔节；每个所述塔节均由塔架构件和/或平台组装而成。其安装方法包括如下步骤：（1）模块预制加工；（2）模块预拼装；（3）模块防腐；（4）模块拼装；（5）安装就位。该方法预制加工精度高，材料废弃率低，损耗小；能有效缩短工期，节约人力、物力、时间成本；操作简便，安全隐患小；绿色、节能，易于工业化推广；具有较好的市场前景。
CN 107201846 ACN 107201846 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种火炬塔架，其特征在于：该塔架由若干塔架模块构成；所述塔架模块包括基础塔架模块、中塔架模块和顶塔架模块；每段所述塔架模块均包括若干塔节；每个所述塔节均由塔架构件和/或平台组装而成。
2.根据权利要求1所述的一种火炬塔架，其特征在于：所述基础塔架模块由四段塔节构成，自下往上分别为1-1塔节、1-2塔节、1-3塔节和1-4塔节，其中：1-3塔节和1-4塔节设有平台，所述中塔架模块包括两段塔架模块，两段塔架模块分别由四段塔节构成，所述顶塔架模块也由四段塔节构成，所述中塔架模块和顶塔架模块的塔节上均设有平台。
3.根据权利要求2所述的一种火炬塔架，其特征在于：自1-3塔节至最顶层塔节的相邻平台之间设置有爬梯，相邻爬梯交替设置于火炬筒的两侧，所述爬梯上设有防滑纹，所述1-3塔节和最顶层塔节的平台四周设有防护栏。
4.根据权利要求1所述的一种火炬塔架，其特征在于：所述平台上设有检测火炬参数的检测装置，所述检测装置包括传感器、微处理器、信号发射器；所述传感器与信号发射器均与微处理器连接。
5.根据权利要求1~4任一项所述的火炬塔架的模块化安装方法，其特征在于：将火炬塔架分成多段进行模块化安装；所述安装方法包括如下步骤：（1）模块预制加工：将各段塔架模块中的构件分别按照图纸进行放样、下料；（2）模块预拼装：将各段塔架模块中的构件分别进行预拼装，核查构件是否符合设计、安装要求；（3）模块防腐：拆除各段塔架模块的预拼装构件，进行防腐处理；（4）模块拼装：将各段塔架模块中的构件分别进行拼装、组对、焊接；检测装置、平台与相应的塔架同步组装；（5）安装就位：将各段塔架模块按顺序安装即可。6.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于：所述各段塔架模块均包括多个塔节；每个所述塔节的高度均为5~10m；每个所述塔节均设置唯一的RIFD编码。
7.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于：步骤（3）所述的防腐处理为除锈后进行油漆涂刷。
8.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于：每段所述塔架模块的高度均为20~30m。
9.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于：所述火炬塔架在收腰处分段。10.根据权利要求5所述的安装方法，其特征在于，所述步骤（5）中的安装方法为：将第一段烟囱与第一段火炬先于第一段塔架，直接在基础上进行安装，而后进行第一段塔架的吊装；其余各段烟囱与其余各段火炬在相应的塔架拼装、组对、焊接完成后，通过临时支撑固定于该段塔架上，随该段塔架一同进行吊装。
2
CN 107201846 A
说 明 书
一种火炬塔架及其模块化安装方法
1/5页
技术领域
[0001]本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种火炬塔架及其模块化安装方法。背景技术
[0002]火炬塔架，即石油化工企业的烟囱、废气排放塔等的辅助支撑塔架。它主要以钢结构支撑被支撑的管体，其结构形式主要有自立式和拉线式。火炬塔架成套技术是石油化工项目中不可或缺的技术手段，它将工艺过程中产生的有毒、有害气体进行高空燃烧后排放，从而达到国家环保要求。
[0003]火炬塔架的安装存在如下技术难点：一是精度要求高。火炬塔架的高度范围在10～200米，通常都在100米以上，这对构件的预制加工精度提出了较高要求。二是工厂预拼装控制难。由于塔架的体积、重量较大，预拼装时需做好胎具以及临时支撑、临时加固等措施，防止预拼装合格后，在后续拆除、运输、吊装等过程中构件发生变形。三是塔架划分难度大。如何科学合理地进行火炬塔架划分，以便最大限度地利用吊车等机械设备，节省资源、节约成本、提高安装质量，是本领域亟待解决的难题。[0004]现有技术中，火炬塔架的安装方法主要有倒装法、拼装法等，这些方法普遍存在安装难度大、精度难控制，机械台班用量大，能源、资源消耗多，安装成本高等缺点。发明内容
[0005]发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种火炬塔架及其模块化安装方法。该火炬塔架安装方便，精度高；其安装方法预制加工精度易于控制，材料废弃率低，损耗小；能有效缩短工期，节约人力、物力、时间成本；操作简便，安全隐患小；绿色、节能，易于工业化推广；具有较好的市场前景。[0006]技术方案：本发明所述的火炬塔架由若干塔架模块构成，所述塔架模块包括基础塔架模块、中塔架模块和顶塔架模块；每段所述塔架模块均包括若干塔节；每个所述塔节均由塔架构件和/或平台组装而成。较佳地，每段所述塔架模块的高度为20～30m。[0007]进一步地，所述基础塔架模块由四段塔节构成，自下往上分别为1-1塔节、1-2塔节、1-3塔节和1-4塔节，其中：1-3塔节和1-4塔节设有平台，所述中塔架模块包括两段塔架模块，两段塔架模块分别由四段塔节构成，所述顶塔架模块也由四段塔节构成，所述中塔架模块和顶塔架模块的塔节上均设有平台。[0008]进一步地，自1-3塔节至最顶层塔节的相邻平台之间设置有爬梯，相邻爬梯交替设置于火炬筒的两侧，所述爬梯上设有防滑纹，所述1-3塔节和最顶层塔节的平台四周设有防护栏。
[0009]进一步地，所述平台上设有检测火炬参数的检测装置。所述检测装置可为本领域常规用于检测火炬参数的检测装置。较佳地，所述检测装置包括传感器、微处理器、信号发射器；所述传感器与信号发射器均与微处理器连接。[0010]本发明所述塔架模块之间、塔节之间的连接方式可为本领域常规的连接方式，如
3
CN 107201846 A
说 明 书
2/5页
采用法兰进行连接。
[0011]本发明进一步涉及所述火炬塔架的模块化安装方法，其将火炬塔架分成多段进行模块化安装；该方法包括如下步骤：
(1)模块预制加工：将各段塔架模块中的构件分别按照图纸进行放样、下料；(2)模块预拼装：将各段塔架模块中的构件分别进行预拼装，核查构件是否符合设计、安装要求；
(3)模块防腐：拆除各段塔架模块的预拼装构件，进行防腐处理；(4)模块拼装：将各段塔架模块中的构件分别进行拼装、组对、焊接；检测装置、平台与相应的塔架同步组装；
(5)安装就位：将各段塔架模块按顺序安装即可。[0012]进一步地，在所述安装方法步骤(1)之前，先将火炬塔架的施工图纸进行深化，采用BIM技术建模，绘制各构件的平面、立面、下料图纸，并进行塔节设计。每个塔节的高度可为3～10m，优选5～10m。较佳地，在每个塔节设置唯一的RIFD编码，以便与电仪、平台更好地配合，实现安装的准确、高效。
[0013]所述火炬塔架的分段可综合考虑塔架的收腰位置、塔架重量、施工难度等因素确定，如在收腰处进行分段。每段塔架模块可包含一个或多个塔节。较佳地，每段塔架模块的高度为20～30m。较佳地，所述各段塔架模块之间的组装、焊接处位于相应平台上方 1.5～1.8m，以便于操作。[0014]进一步地，上述安装方法步骤(3)中所述的防腐处理可采用本领域常规使用的防腐方法进行，较佳的为除锈后进行油漆涂刷。所述的除锈可采用本领域常规的除锈方法进行，较佳的为采用抛丸机进行除锈。
[0015]进一步完善本发明的技术方案，在所述安装方法步骤(5)中，可采用本领域常规的安装方法进行各段塔架模块之间的连接、安装。较佳的为采取以下方法进行安装：将第一段烟囱与第一段火炬先于第一段塔架，直接在基础上进行安装，而后进行第一段塔架的吊装；其余各段烟囱与其余各段火炬在相应的塔架拼装、组对、焊接完成后，通过临时支撑固定于该段塔架上，随该段塔架一同进行吊装。[0016]有益效果：本发明的火炬塔架安装方便，精度高，成本低。本发明通过将火炬塔架分成多段进行模块化安装，可实现模块化设计、工厂化预制、现场装配的流水式组装，占用空间少，操作简便，安装精度高，能有效节约资源，缩短工期，减小安全隐患，经济效益好；通过合理设置塔节高度，能够提高安装精度，减小安装误差；通过在每个塔节设置唯一的RIFD编码，能够有效提高安装的准确度和效率；通过科学合理的塔架模块划分，不仅便于安装，更有助于充分利用机械设备，节约成本，提高安装质量。附图说明
[0017]图1是本发明的火炬塔架模块划分示意图。
具体实施方式
[0018]下面通过实施例和附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
4
CN 107201846 A[0019]
说 明 书
3/5页
实施例1(中海石油宁波大榭石化重蜡油裂解制烯烃项目工程)：模块设计：
将火炬塔架的施工图纸进行深化，形成BIM综合优化图纸，具体方法如下：采用BIM技术建模，将火炬塔架本体分解，对各构件进行编号，并将构件的规格、尺寸进行标注，绘制各构件的平面、立面、下料图纸，设计塔节，设定塔节高度。在每个塔节设置唯一的RIFD编码，以便与检测装置、平台更好地配合，实现安装的准确、高效。[0020]根据火炬塔架的收腰位置、塔架重量、施工难度等因素，综合考虑，确定塔架分段方案。每段塔架模块的高度为20～30m。为方便预制，以便通过控制框架尺寸保证收腰角度，本实施例选择在收腰处进行分段。为便于操作，各段塔架模块之间的组装、焊接处位于相应平台上方1.5～1.8m。为满足吊车起重量的要求，同时尽量减少模块之间的组对、焊接，避免过多高空作业，本实施例将火炬塔架分为四个模块。[0021]如图1所示的火炬塔架，共划分为四个模块，分别为：第一段塔架模块1、第二段塔架模块2、第三段塔架模块3、第四段塔架模块4。其中，第一段塔架模块1为基础塔架模块、第二段塔架模块2和第三段塔架模块3均为中塔架模块、第四段塔架模块4为顶塔架模块。各段塔架模块均包含四个塔节，第一段塔架模块包含塔节1-1、1-2、1-3和1-4；第二段塔架模块包含塔节2-1、2-2、2-3和2-4；第三段塔架模块包含塔节3-1、3-2、3-3和3-4；第四段塔架模块包含塔节4-1、4-2、4-3和4-4。上述每个所述塔节均由塔架构件和/或平台组装而成。每段所述塔架模块的高度为20～30m。
[0022]所述基础塔架模块由四段塔节构成，自下往上分别为1-1塔节、1-2塔节、1-3塔节和1-4塔节，其中：1-3塔节和1-4塔节设有平台，所述中塔架模块包括两段塔架模块，两段塔架模块分别由四段塔节构成，所述顶塔架模块也由四段塔节构成，所述中塔架模块和顶塔架模块的塔节上均设有平台。
[0023]自1-3塔节至最顶层塔节的相邻平台之间设置有爬梯，相邻爬梯交替设置于火炬筒的两侧，所述爬梯上设有防滑纹，所述1-3塔节和最顶层塔节的平台四周设有防护栏。[0024]所述平台上设有检测火炬参数的检测装置；所述检测装置包括传感器、微处理器、信号发射器；所述传感器与信号发射器均与微处理器连接。[0025]所述塔架模块之间、塔节之间通过法兰连接。[0026]各塔架模块和塔节的高度、重量如下表所示：
表1塔架模块及塔节的高度和重量表
5
CN 107201846 A
说 明 书
4/5页
火炬塔架的安装：(1)模块预制加工：将各段塔架模块中的构件分别按照BIM综合优化图纸进行放样、下料。在加工过程中，时刻结合图纸和现场加工情况监控加工精度，保证加工质量。[0027](2)模块预拼装：结合BIM综合优化图纸，将各段塔架模块中的构件分别进行预拼装，核查构件是否符合设计图纸及安装规范要求，以确保后续加工精度，减少安装误差。[0028](3)模块防腐：拆除各段塔架模块的预拼装构件，进行防腐处理。本实施例采用抛丸机对构件进行除锈，之后再进行油漆涂刷。[0029]以上步骤(1)～(3)在工厂内完成，以下步骤(4)和(5)在施工现场进行。[0030](4)模块拼装：将各段塔架模块中的构件分别进行拼装、组对、焊接；电仪、平台与相应的塔架同步组装。[0031](5)安装就位：将各段塔架模块按顺序安装。安装方法如下：将第一段烟囱与第一段火炬先于第一段塔架，直接在基础上进行安装，而后进行第一段塔架的吊装；其余各段烟囱与其余各段火炬在相应的塔架拼装、组对、焊接完成后，通过临时支撑固定于该段塔架上，随该段塔架一同进行吊装。综合考虑施工现场实际情况、天气及气候状况、现有资源、安装工期等因素，选用利勃海尔400t履带吊做为主吊机，160t汽车吊做为溜尾吊车进行模块的吊装。
[0032]经济效益分析：
本实施例的火炬塔架如果采用现有技术进行安装，大约需要90天完成，而采用本发明的模块化安装方法，进行模块化设计、工厂化预制、现场装配，仅需45天左右即可完工。其经济效益具体分析如下：
(1)节省工期：约45天。[0033](2)节省人工费用：
节省人工数：架子工540个、焊工270个、铆工405个、电工225个、防腐工495个、保温工450个、探伤工30个；共计节省人工2415个；
平均费用为：240元/人工；
6
CN 107201846 A
说 明 书
5/5页
合计节省人工费用：2415人工×240元/人工＝57.96万元。[0034](3)节省材料、机械费用：
节省脚手架管、扣件、跳板租赁费用(含损耗)：8.00万元；节省机械设备费用：50t吊车5台班：1.30万元；200t吊车4台班：4.80万元；500t吊车3台班：6.00万元；合计节省材料、机械费用：20.1万元。[0035](4)节省其他费用：
安全文明施工费3.00万元，高空作业费4.00万元。[0036]以上累计节约费用：85.06万元。[0037]可见，本发明的火炬塔架及其模块化安装方法具有较佳的经济效益。
7
CN 107201846 A
说 明 书 附 图
1/1页
图1
8
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容