孔祥宇

摘 要：“多點(diǎn)式地面火炬”設(shè)施為化工裝置的生產(chǎn)輔助設(shè)施之一，因該系統(tǒng)既能保證各種工況下火炬排放氣無(wú)煙、穩(wěn)定、充分燃燒，又能使能耗降到最低，在國(guó)家重視環(huán)保的大環(huán)境下，地面火炬在化工廠區(qū)的布置會(huì)越來(lái)越多、越來(lái)越普遍。

關(guān)鍵詞：地面火炬;火炬頭;防輻射墻

1 概述

火炬系統(tǒng)作為在煉油、化工裝置中安全、有效地排放氣體或液體的設(shè)施，其能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)裝置平穩(wěn)運(yùn)行相當(dāng)重要。火炬按照不同的分類(lèi)方式有不同的類(lèi)型，按火炬頭是否遠(yuǎn)離地面可分為高空火炬和地面火炬。本文就如何精確控制安裝質(zhì)量以及如何經(jīng)濟(jì)節(jié)省的進(jìn)行施工加以論述。

2 火炬頭安裝的質(zhì)量控制

（1）“多點(diǎn)式地面”火炬形式，由于其采用分級(jí)串聯(lián)燃燒控制的方法，所以對(duì)于管道標(biāo)高、火炬頭間距、砂石填埋三方面是控制的主要方面，其中如何控制火炬頭的安裝精度是是否能保證其它各級(jí)火炬能否逐級(jí)串燃的最關(guān)鍵點(diǎn)，也是地面火炬施工質(zhì)量控制的最主要的點(diǎn)。

1）管道標(biāo)高控制

①每一個(gè)基礎(chǔ)預(yù)埋板的上頂標(biāo)高及基礎(chǔ)的中心線都要進(jìn)行精確復(fù)核，確保標(biāo)高的階梯布置以及相鄰集氣管支架的中心間距相同。

②按管道圖紙對(duì)應(yīng)每一個(gè)管道支架標(biāo)高尺寸進(jìn)行精確測(cè)量，并登記清楚，對(duì)照?qǐng)D紙及基礎(chǔ)高度再次復(fù)核支架頂標(biāo)高。

③對(duì)原料管道進(jìn)行復(fù)測(cè)，需保證外圓直徑;待管道集氣管預(yù)制完成后，復(fù)測(cè)集氣管的頂標(biāo)高需與設(shè)計(jì)要求相符，以保證積液倒流。

通過(guò)以上三方面措施才能保證管道的頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，為下一步火炬頭管開(kāi)孔做好準(zhǔn)備，為火焰的正常燃燒打好基礎(chǔ)。

2）火炬頭間距控制

全廠火炬分為18級(jí)燃燒，為保證地面火炬頭的熱負(fù)荷，根據(jù)火炬氣量的大小，通過(guò)分級(jí)控制閥組，將火炬氣分配到火炬的一級(jí)或多級(jí)火炬頭中進(jìn)行串燃，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求火炬氣的18級(jí)集氣管上共需要安裝728臺(tái)火炬頭，由于前三級(jí)火炬頭是蒸汽輔助火炬頭（IT-GF-MP-S），第四級(jí)至第十八級(jí)火炬頭使用的是自引風(fēng)式火炬頭（IT-GF-MP）。只有火炬頭在同一水平面布置，才能滿足分級(jí)交叉雙向串燃點(diǎn)火的要求，因此在每一級(jí)火炬氣支管上分布的火炬頭要求嚴(yán)格按圖施工，對(duì)火炬氣管道的安裝精度要求更嚴(yán)格。

因?yàn)榛鹁骖^與火炬氣支管之間通過(guò)支管臺(tái)連接，為確?；鹁鏆庵Ч苌匣鹁骖^的安裝高度及間距，在安裝火炬頭前需先確保支管的開(kāi)孔精度及管道組成件安裝精度;

①確定開(kāi)孔位置

因管道的施工中至少一端已經(jīng)封閉，且管線較長(zhǎng)，所以對(duì)于集氣管采用切邊等分法確定平行線的兩點(diǎn)，即：先用2個(gè)同規(guī)格的鉛垂線連接，鉛垂線兩邊所掛的重物需質(zhì)量相等，將其自然懸掛在支管上，根據(jù)重力作用確定出管道兩側(cè)的切點(diǎn)。因管道較長(zhǎng)，可以在20米長(zhǎng)度內(nèi)測(cè)一次，重復(fù)該步驟，鋼絲拉直，剔除偏差較大點(diǎn)，最終定線。

該裝置圖紙要求支管安裝位置在與水平面交角45°及135°方位，不同裝置要求的夾角可能不同，所以對(duì)于在圓周方向采用圓周等分法確定出火炬頭在集氣管上的開(kāi)孔水平線，長(zhǎng)度上依據(jù)圖紙定位，最終確定火炬頭開(kāi)孔點(diǎn)（附圖中紅色所示位置為火炬頭開(kāi)孔中心線）。

②確定火炬頭頂標(biāo)高

開(kāi)孔位置確定后，依照支管臺(tái)的焊接邊緣外徑尺寸利用鐵規(guī)或模板進(jìn)行劃線、切割（切割后的鐵塊需及時(shí)取出）?，F(xiàn)場(chǎng)依照兩個(gè)支管臺(tái)的夾角尺寸，計(jì)算出互補(bǔ)角，并制作出一個(gè)卡規(guī)（可調(diào)角度），操作過(guò)程中要保證卡規(guī)的折角均分指針始終指向管道頂平線，兩條邊與支管臺(tái)邊緣貼合，從而保證支管臺(tái)的上平面符合角度要求，定位后對(duì)支管臺(tái)進(jìn)行施焊。

當(dāng)支管臺(tái)焊接完成后，由于對(duì)安裝精度要求很高，需先定位安裝支管兩端及中間的六個(gè)火炬頭，現(xiàn)場(chǎng)需在火炬頭上部采用線墜的方式進(jìn)行垂直找正，下部采用調(diào)整火炬頭與支管臺(tái)焊縫間隙的方式進(jìn)行水平找正，并對(duì)火炬頭進(jìn)行點(diǎn)焊固定。在火炬頭兩側(cè)火炬頭中心線定位并分別拉直細(xì)鋼絲進(jìn)行整管縱向調(diào)整檢查，橫向檢查兩細(xì)鋼絲間的距離，待調(diào)整確認(rèn)無(wú)誤后火炬頭進(jìn)行正式施焊。該管線上其它火炬頭可依照頂部找正鋼絲進(jìn)行快速定位施焊。其它各級(jí)管線也依照此法施工，從而使728臺(tái)火炬頭在同一水平面布置、間距均等，滿足分級(jí)交叉串燃點(diǎn)火的要求。

安裝位置計(jì)算公式：

設(shè)：管道半徑為r，點(diǎn)火嘴長(zhǎng)度加支管臺(tái)部分長(zhǎng)度為l;

則S=（r+l）*sin45°

3 防輻射墻安裝的經(jīng)濟(jì)做法

該地面火炬裝置的鋼結(jié)構(gòu)部分主要為防輻射墻的施工。輻射墻以標(biāo)準(zhǔn)的鋼制墻板制成，該墻板及結(jié)構(gòu)均設(shè)置為螺栓連接，該墻高度18米，下半段設(shè)百葉型通風(fēng)口，保證火炬頭在燃燒過(guò)程中輻射墻內(nèi)空氣充分供給、產(chǎn)生的熱量無(wú)法向四周輻射，在火炬裝置四面圍擋，圍墻總長(zhǎng)450米，立柱68根，材質(zhì)為熱鍍鋅碳鋼，工程量很大。因此安全、高效完成結(jié)構(gòu)安裝是另一個(gè)重點(diǎn)。

（1）坐漿法施工

因?yàn)榱⒅虏繅|板為平面，沒(méi)有剪力槽，所以68根鋼結(jié)構(gòu)立柱采用坐漿法施工。這樣極大的縮短人工使用數(shù)量，提高施工速度、減少耗材費(fèi)用。

（2）立柱施工

由于在輻射墻敷設(shè)的過(guò)程中，所有的輻射墻波紋板均采用單片吊裝，輻射墻波紋板全部為中間縱向穿插，且每片輻射墻波紋板均采用螺栓固定。若采用傳統(tǒng)的兩側(cè)雙排腳手架搭設(shè)方案，會(huì)使腳手架反復(fù)搭拆幾次，成本投入太大。為了解決這一問(wèn)題，本次防輻射墻安裝過(guò)程登高作業(yè)交替使用三幅垂直掛梯（掛梯為邊長(zhǎng)0.8米的Ф38*3.15鋼管制成），掛梯在施工中采用吊車(chē)直接移動(dòng)的方式操作，此方法簡(jiǎn)單快捷，但在施工中需注意以下三點(diǎn)：

1）施工過(guò)程中要求每個(gè)掛梯僅限兩名工人登高，且不得在同一作業(yè)面施工，謹(jǐn)防施工過(guò)程中作業(yè)工具掉落造成意外傷害。

2）高空作業(yè)人員必須系掛安全帶加防墜器的雙重保護(hù)以確保人身安全。

3）在掛梯移動(dòng)過(guò)程中，需要保證人員從梯子上撤下來(lái)，嚴(yán)禁人員偷懶，造成事故。

由于掛梯使用較腳手架搭設(shè)使用更為靈活方便，采用該方法施工后其施工效率明顯提高，經(jīng)測(cè)算比傳統(tǒng)的腳手架搭設(shè)施工速度快70%，而腳手架費(fèi)用可以節(jié)省86%，該施工方法在保證安全質(zhì)量的前提下取得了顯著的成效，在特定的施工條件下是一種值得推廣使用的作業(yè)形式。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著煉油、化工生產(chǎn)裝置日趨大型化，對(duì)火炬的處理能力和燃燒效率的要求不斷提高，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)管理的加強(qiáng)，地面火炬會(huì)越來(lái)越多，通過(guò)本文的闡述，希望對(duì)對(duì)火炬的安裝起到一定的借鑒作用。

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