淺談“地面火炬”質(zhì)量控制及施工優(yōu)化

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煙、穩(wěn)定、充分燃燒，又能使能耗降到最低，在國家重視環(huán)保的大環(huán)境下，地面火炬在化工廠區(qū)的布置會(huì)越來越多、越來越普遍。

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方式有不同的類型，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支管臺(tái)連接，為確保火炬氣支管上火炬頭的安裝高度及間距，在安裝火炬頭前需先確保支管的開孔精度及管道組成件安裝精度;

①確定開孔位置

因管道的施工中至少一端已經(jīng)封閉，且管線較長，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，可以在20米長度內(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孔水平線，長度上依據(jù)圖紙定位，最終確定火炬頭開孔點(diǎn)（附圖中紅色所示位置為火炬頭開孔中心線）。

②確定火炬頭頂標(biāo)高

開孔位置確定后，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）。現(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)火嘴長度加支管臺(tái)部分長度為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程中輻射墻內(nèi)空氣充分供給、產(chǎn)生的熱量無法向四周輻射，在火炬裝置四面圍擋，圍墻總長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。為了解決這一問題，本次防輻射墻安裝過程登高作業(yè)交替使用三幅垂直掛梯（掛梯為邊長0.8米的Ф38*3.15鋼管制成），掛梯在施工中采用吊車直接移動(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)過程中，需要保證人員從梯子上撤下來，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

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，國家對(duì)環(huán)境保護(hù)管理的加強(qiáng)，地面火炬會(huì)越來越多，通過本文的闡述，希望對(duì)對(duì)火炬的安裝起到一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

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