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摘 要：本文介绍了一种大型塔类设备倒装安装方法，重点介绍了倒装法的基本原理、关键技术装备——液压提升装置等，通过介绍证明了倒装法的技术可行性。
关键词：正装法 倒装法 液压提升
1.概述
随着科学技术和社会化大生产的快速发展，各类生产设备生产率快速提高，生产设备不断向大型化、超高、超重的趋势发展，这就为大型设备的安装技术提供了新的研究课题。笔者以为某厂安装的大型脱硫塔为例，介绍一种塔类设备的倒装施工工艺。
某厂的脱硫塔直径18m，高32m。塔体自下往上分为四段，第一段筒节高11 m，壁厚18mm，第二段筒节高10 m，壁厚16 mm，第三段筒节高10 m，壁厚12 mm，第四段为锥段及锥顶，壁厚12 mm。筒体用材质为Q235钢板现场加工、组对成型，焊接为平齐对焊。脱硫塔内设喷淋装置、除雾器等附件，外设平台、扶梯等装置。
2.脱硫塔倒装法和正装法的比较
脱硫塔如采用正装法，则从最下一圈壁板开始组对安装，然后依次往上一圈一圈的安装壁板。随着安装高度的增加，不断地在塔内外搭设脚手架和操作平台，人员操作高度不断地增加，材料的运输需由大型吊车来完成。
脱硫塔如何采用倒装法时，则从最上一圈壁板开始组对安装，然后依次往下一圈一圈的安装壁板。利用专用的提升装置在地面进行提升，所有组对和焊接工作均在地面完成，不需要搭设脚手架，也不需要大型吊车进行材料的垂直运输。
3.倒装法工艺原理
3.1.倒装法施工顺序
倒装法施工顺序为：底环板组对安装，顶部第一层壁板组对焊接，一层提升二层组对焊接，锥形塔顶组对焊接，前三部提升第三层壁板组对安装，然后逐层安装，最下层壁板组对后与底部环板焊接。在组对提升安装过程中同时完成内外附件的安装。
3.2. 液压提升原理
液压提升成套设备由松卡式液压千斤顶、上下卡头、提升架、提升杆（拉杆）组成（见图1）。
提升架由两根槽钢相扣成矩形截面，并用筋板焊接在一起。所选用的松卡式液压千斤顶及上下卡头为穿心式设计。提升装置（液压提升机）工作原理是：液压千斤顶进油时，其上卡头卡紧并举起拉杆，此时下卡头松开，拉杆带动托架上升，需提升的塔体置于托架上随着上升；当千斤顶回油时，上卡头松开并随千斤顶的活塞回程，此时下卡头自动卡紧，拉杆不会下滑，提升装置完成一个工作循环。随着提升装置不断重复工作循环，塔体不断上升。当塔体的上升高度达到高于下一圈壁板安装高度时，进行下圈壁板的组对和焊接。焊接完毕，打开千斤顶的上下松卡装置，松开上下卡头将拉杆下降，将托架置于下一层壁板下部，再重复以上过程进行提升。
4.倒装工艺计算
4.1.计算最大提升力
最大提升力主要包括塔顶及各层筒体的重量、内外附件和富裕系数。最大提升力计算公式如下：
Gmax=K1（G顶+G附+G2+…+Gn） 公式1
式中K1——富裕系数，取K1=1.1
G顶——塔体顶盖的重量
G附——附件的重量
G2+…+Gn——需提升各圈壁板的重量
4.2.计算千斤顶的数量 公式2
n=Gmax/ K2G
式中Gmax——最大提升荷载
K2——千斤顶起重能力折减系数取K2=0.6
G——千斤顶额定起重能力
5.提升设备的技术参数及选用
提升系统包括液压千斤顶系统、自动操作系统、液压站及管路系统等。
5.1.液压千斤顶系统
液压千斤顶系统由SQD型液压千斤顶、提升立柱和斜拉杆组成。
SQD型液压千斤顶技术参数如下：
根据前面的计算公式1、2，当选用的单个液压千斤顶额定起重力越大，则千斤顶的数量会越小，但考虑到塔体的稳定性，为保证塔体在提升过程中的刚性，液压提升机的间距应小于4～5.5m。所以在选用液压千斤顶系统时，先按公式1、2计算确定最大提升力和千斤顶的数量，然后校核保证千斤顶的间距小于4～5.5m的要求。
5.2.自动操作系统
自动操作系统主要是实现操作的自动化，通过控制液压泵站和系统中的自控阀及报警装置等，实现整个提升系统的升降控制和安全报警等功能。
5.3.液压站及管路系统等
液压站有两种型号：YB-40型和YB-60型，YB-40型流量为40L/min，可提供三个回路接口；YB-60型流量为60L/min，可提供四个回路接口。一般YB-40型用于少于20台提升机，YB-60型用于20台以上液压提升机。
液压管路系统主要由高压胶管、针型阀、三通等部件组成。胶管管径与液压站和千斤顶的管径相匹配，长度根据现场布置长度确定。
6.提升设备的工艺布置
液压千斤顶系统沿塔体内壁环形均匀布置，尽量靠近壁板，以减少提升立柱的弯矩（见图2）。液压站布置于塔体中央，千斤顶应平均分成几组，每组用环路胶管联起来，主管路与各环路胶管联起来（见图3）。
7.胀圈设置和塔体的提升
7.1.胀圈的设置
因塔体直径较大，为了保证壁板在组对和提升过程中和稳定性和刚性，需在壁板内圈设置胀圈。胀圈采用两根槽钢合成方管，并根据壁板内径预制成弧形，每根胀圈长度约9m。胀圈安装时，用千斤顶和楔铁将胀圈胀紧并紧贴壁板，以此加强壁板的稳定性和刚度。
7.2.利用胀圈提升塔体
当每一层壁板组对焊接完成后，按前所述将胀圈紧紧安装在预定位置上，并与提升装置相接，进行塔体的提升。提升机构示意图见图4。
8.倒装法施工的注意事项
8.1.施工前对所有的工装器具进行检查，确保液压系统不漏油，卡头性能良好。
8.2.工作时不准超压，不准起负荷使用。
8.3.在提升壁板的过程中，为便于观测每层板的提升高度和控制提升速度，应将上一层板的高度尺寸标注在靠近提升架的壁板上。
9.结论
通过采用倒装法，脱硫塔的安装不仅节省了大量人力和物力，还缩短了工期，工程安装质量也得到了保证，安全风险大大降低。充分验证了倒装法相对于正装法的优越性，这种安装方法在其它的大、小型罐体安装工程中是十分值得推广应用的。
参考文献：
[1]建筑业十项新技术 机电专业一级注册建造师继续教育教材编委会编 中国城市出版社2012年10月第一版
关键词：正装法 倒装法 液压提升
1.概述
随着科学技术和社会化大生产的快速发展，各类生产设备生产率快速提高，生产设备不断向大型化、超高、超重的趋势发展，这就为大型设备的安装技术提供了新的研究课题。笔者以为某厂安装的大型脱硫塔为例，介绍一种塔类设备的倒装施工工艺。
某厂的脱硫塔直径18m，高32m。塔体自下往上分为四段，第一段筒节高11 m，壁厚18mm，第二段筒节高10 m，壁厚16 mm，第三段筒节高10 m，壁厚12 mm，第四段为锥段及锥顶，壁厚12 mm。筒体用材质为Q235钢板现场加工、组对成型，焊接为平齐对焊。脱硫塔内设喷淋装置、除雾器等附件，外设平台、扶梯等装置。
2.脱硫塔倒装法和正装法的比较
脱硫塔如采用正装法，则从最下一圈壁板开始组对安装，然后依次往上一圈一圈的安装壁板。随着安装高度的增加，不断地在塔内外搭设脚手架和操作平台，人员操作高度不断地增加，材料的运输需由大型吊车来完成。
脱硫塔如何采用倒装法时，则从最上一圈壁板开始组对安装，然后依次往下一圈一圈的安装壁板。利用专用的提升装置在地面进行提升，所有组对和焊接工作均在地面完成，不需要搭设脚手架，也不需要大型吊车进行材料的垂直运输。
3.倒装法工艺原理
3.1.倒装法施工顺序
倒装法施工顺序为：底环板组对安装，顶部第一层壁板组对焊接，一层提升二层组对焊接，锥形塔顶组对焊接，前三部提升第三层壁板组对安装，然后逐层安装，最下层壁板组对后与底部环板焊接。在组对提升安装过程中同时完成内外附件的安装。
3.2. 液压提升原理
液压提升成套设备由松卡式液压千斤顶、上下卡头、提升架、提升杆（拉杆）组成（见图1）。
提升架由两根槽钢相扣成矩形截面，并用筋板焊接在一起。所选用的松卡式液压千斤顶及上下卡头为穿心式设计。提升装置（液压提升机）工作原理是：液压千斤顶进油时，其上卡头卡紧并举起拉杆，此时下卡头松开，拉杆带动托架上升，需提升的塔体置于托架上随着上升；当千斤顶回油时，上卡头松开并随千斤顶的活塞回程，此时下卡头自动卡紧，拉杆不会下滑，提升装置完成一个工作循环。随着提升装置不断重复工作循环，塔体不断上升。当塔体的上升高度达到高于下一圈壁板安装高度时，进行下圈壁板的组对和焊接。焊接完毕，打开千斤顶的上下松卡装置，松开上下卡头将拉杆下降，将托架置于下一层壁板下部，再重复以上过程进行提升。
4.倒装工艺计算
4.1.计算最大提升力
最大提升力主要包括塔顶及各层筒体的重量、内外附件和富裕系数。最大提升力计算公式如下：
Gmax=K1（G顶+G附+G2+…+Gn） 公式1
式中K1——富裕系数，取K1=1.1
G顶——塔体顶盖的重量
G附——附件的重量
G2+…+Gn——需提升各圈壁板的重量
4.2.计算千斤顶的数量 公式2
n=Gmax/ K2G
式中Gmax——最大提升荷载
K2——千斤顶起重能力折减系数取K2=0.6
G——千斤顶额定起重能力
5.提升设备的技术参数及选用
提升系统包括液压千斤顶系统、自动操作系统、液压站及管路系统等。
5.1.液压千斤顶系统
液压千斤顶系统由SQD型液压千斤顶、提升立柱和斜拉杆组成。
SQD型液压千斤顶技术参数如下：
根据前面的计算公式1、2，当选用的单个液压千斤顶额定起重力越大，则千斤顶的数量会越小，但考虑到塔体的稳定性，为保证塔体在提升过程中的刚性，液压提升机的间距应小于4～5.5m。所以在选用液压千斤顶系统时，先按公式1、2计算确定最大提升力和千斤顶的数量，然后校核保证千斤顶的间距小于4～5.5m的要求。
5.2.自动操作系统
自动操作系统主要是实现操作的自动化，通过控制液压泵站和系统中的自控阀及报警装置等，实现整个提升系统的升降控制和安全报警等功能。
5.3.液压站及管路系统等
液压站有两种型号：YB-40型和YB-60型，YB-40型流量为40L/min，可提供三个回路接口；YB-60型流量为60L/min，可提供四个回路接口。一般YB-40型用于少于20台提升机，YB-60型用于20台以上液压提升机。
液压管路系统主要由高压胶管、针型阀、三通等部件组成。胶管管径与液压站和千斤顶的管径相匹配，长度根据现场布置长度确定。
6.提升设备的工艺布置
液压千斤顶系统沿塔体内壁环形均匀布置，尽量靠近壁板，以减少提升立柱的弯矩（见图2）。液压站布置于塔体中央，千斤顶应平均分成几组，每组用环路胶管联起来，主管路与各环路胶管联起来（见图3）。
7.胀圈设置和塔体的提升
7.1.胀圈的设置
因塔体直径较大，为了保证壁板在组对和提升过程中和稳定性和刚性，需在壁板内圈设置胀圈。胀圈采用两根槽钢合成方管，并根据壁板内径预制成弧形，每根胀圈长度约9m。胀圈安装时，用千斤顶和楔铁将胀圈胀紧并紧贴壁板，以此加强壁板的稳定性和刚度。
7.2.利用胀圈提升塔体
当每一层壁板组对焊接完成后，按前所述将胀圈紧紧安装在预定位置上，并与提升装置相接，进行塔体的提升。提升机构示意图见图4。
8.倒装法施工的注意事项
8.1.施工前对所有的工装器具进行检查，确保液压系统不漏油，卡头性能良好。
8.2.工作时不准超压，不准起负荷使用。
8.3.在提升壁板的过程中，为便于观测每层板的提升高度和控制提升速度，应将上一层板的高度尺寸标注在靠近提升架的壁板上。
9.结论
通过采用倒装法，脱硫塔的安装不仅节省了大量人力和物力，还缩短了工期，工程安装质量也得到了保证，安全风险大大降低。充分验证了倒装法相对于正装法的优越性，这种安装方法在其它的大、小型罐体安装工程中是十分值得推广应用的。
参考文献：
[1]建筑业十项新技术 机电专业一级注册建造师继续教育教材编委会编 中国城市出版社2012年10月第一版