鋼結構冷卻塔消振

郜奎山 袁建平（蘭州石化公司動力廠，甘肅 蘭州 730060）

鋼結構冷卻塔消振

郜奎山 袁建平（蘭州石化公司動力廠，甘肅 蘭州 730060）

眾所周知，冷卻塔在石化公司工業生產中占據舉足輕重的位置，它的工作原理就是將水作為一種循環冷卻劑，從系統中汲取熱量然后再排放到大氣中，以此來達到降溫的一種裝置。簡而言之，即通過冷熱交換來產生蒸汽，隨后蒸發散熱來降低水溫，顧名思義為冷卻塔。但我公司冷卻塔在運作中存在諸多問題，弊端日漸凸顯。本文著眼于此，并提出技術改造思路，重點闡述主要實施內容和步驟，并對它的經濟和社會效益進行預估，以期為相關工作提供可行性借鑒。

風機振動；風機停機；冷卻塔；加固

1 改造背景概述

1.1 背景概述

冷卻塔自2012年投運以來，塔體振動一直較大，2013年由于風筒振動，造成風筒頂部防雷防靜電接地線多處斷裂。風機自2015年07月05日在調節風機變頻頻率時連續多次出現振動值超聯鎖導致風機停機現象，聯系設計人員、制造廠家現場檢查判斷為風機電機基礎不牢靠造成振動超標，車間經廠家同意臨時在電機基礎側增加了配重，振動有所降低，但風機頻率調整至82%以上，還是存在振動超標聯鎖停車現象。

2015年7月20日利用裝置停工時間，組織對冷卻塔電機基礎、塔頂梁柱進行了加固處理，但檢修完成后對風機振動情況進行測試，檢修效果不佳，風機頻率調整至82%以上，還是存在振動超標聯鎖停車現象。

1.2 技術思路

為了徹底解決鋼立柱強度和剛度不夠的問題，采取將鋼立柱灌裝水泥來增加立柱的強度和剛度。類似鋼結構冷卻塔在其他單位使用中也有出現振動的案例，如唐山國豐鋼廠和周口味精廠1500m3∕h冷卻塔，其消除振動就采用鋼管立柱內澆筑混凝土。

混凝土的抗壓強度高，但抗彎能力很弱，而鋼管混凝土在結構上能夠將二者的優點結合在一起，可使混凝土處于側向受壓狀態，其抗壓強度可成倍提高；同時由于混凝土的存在，提高了鋼管立柱的剛度，兩者共同發揮作用，從而大大地提高了承載能力。

2 主要實施內容和步驟

2.1 增加鋼立柱的強度和剛度

在鋼結構鋼管的頂部制作灌注孔和出氣孔，底部制作排漿孔。管頂出氣孔設于主管最高處，且高出主管0.5m—1m左右，用不小于100mm直徑的鋼管接高，并彎向側面，防止出漿時噴射到鋼管表面。灌漿鋼管與主管的夾角應不大于30°灌漿鋼管出口與主管內壁平齊（不宜伸進主管過長），以便于灌注順暢，亦可避免砼直接灌注到管壁造成砼離析。鋼管內混凝土采用c50高強、半流動、緩凝、微膨脹混凝土。在澆灌的同時，鋼管的外部用震動棒進行連續振動處理，確保混凝土在鋼管內密實，不得有空隙。

2.2 冷卻塔9根鋼立柱柱腳包裹

冷卻塔四周8根鋼立柱和中心柱柱腳進行包裹，包裹高度為400mm，鋼板與鋼柱基礎焊接連接，用4塊鋼板，高度為400mm焊接在原水泥基礎的預埋鋼板上，焊接成一個方柱體，然后用水泥砂漿灌實，最后用鋼板封住上口與鋼立柱焊接牢固，冷卻塔加固的角鋼，焊接在鋼板加固的鋼板上，用水泥灌注好的方柱體上。

2.3 冷卻塔3.9米標高梁、7.3米標高梁加固

0.00 至3.90米標高的加固材料采用角鋼L90*6雙角鋼并焊，共計8根進行加固，中心柱的焊接點位置位于3.9米梁的連接筋板上，下部連接在柱腳包裹的的鋼板上，邊柱的連接同中心柱的連接，加固的角鋼需現場測量實際長度下料制作，3.9米至7.3米的加固，材料選用L75*6雙角鋼并焊一起，共計8根進行加固，中心柱焊接點的的位置分別是3.9米梁的連接筋板和7.3米梁的連接筋板上，邊柱的中間柱焊接點分別為3.9米梁和7.3米梁連接的筋板上。

2.4 風機電機基礎加固

在電機下面使用兩根L75*6角鋼，雙角鋼并焊支撐鋼柱加固，一根生根在中心柱上，另一根生根在電機支座下面的邊柱的中柱上，具體加固方案見下圖：

2.5 冷卻塔個連接部位進行檢查，對脫焊、松動部位加固處理

冷卻塔停運后，對照原設計圖紙，檢查各連接部件是否齊全，對缺失部分對照圖紙完善，對出現脫焊、松動部件重新進行加固。塔體檢修完成后更換風機振動監測探頭。

3 項目投運及驗收情況

檢修后風機振動超聯鎖停車現象消除，檢修前風機變頻調整超過75%時出現振動值超聯鎖（振動報警值≥6.1mm∕s，振動聯鎖值≥6.3mm∕s）停車現象，檢修后風機變頻調至100%時，風機振動值為2.6 mm∕s，消振效果明顯，達到了改造預期目的。

4 經濟、社會效益情況

檢修后風機振動超聯鎖停車現象消除，達到了檢修預期效果，消除冷卻塔風機運行的安全隱患，實現了冷卻塔風機長周期運行，從而保證循環水裝置和用水裝置的生產長周期運行。