塔盘安装方法及问题处理

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1、* 方法塔凹r Prepared on 22 November 2020摘要：本文以辽阳石化公司350 万吨/年加工俄油项目常减压装置 C-2002 常压塔为 例，主要讲述板式塔塔盘安装的施工方法，以及施工过程中容易产生的影响塔操作性 能的问题，提出这些问题的解决方案。关键词：塔盘安装施工方法问题解决方案目录一、前言板式塔广泛应用于大型化工装置中，是一类用于气液或液液系统的分级接触传质 设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔盘组成。操作时(以气液 系统为例)，液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出；气体在压 力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。每块塔

2、板上保持着一定深度 的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。塔盘，是板式塔中气液 两相接触传质的部位，决定塔的操作性能，通常主要由气体通道、降液管、溢流堰 三部分组成。常压塔主体材质为爆炸式复合钢板Q345R+0Crl3,塔体金属总重298吨，直径及壁 厚为4600X(12+3) /4600： 5200X(22+3) /5200X(14+3)/5200X(18+3), 塔盘型式为双溢流浮阀式，共有塔盘50层，所有塔内件重103吨。二、塔盘安装施工方法(一)塔盘施工程序塔盘等内件施工程序，如图 1 所示：图 1 塔盘安装施工程序图二）塔盘的验收、清点、检查交付安装的塔内件必须符合设

3、计要求，并附有出厂合格证及安装说明书。检查与清点应在有关人员（QC工程师和监理人员及业主代表）参加下，对照装箱 单及图样，按下列项目进行验收，并应填写验收、清点记录。（1）.箱号、箱数及包装情况；（ 2） .内件名称、类别、型号及规格；（ 3） .内件的外形尺寸及数量；（4） .内件表面损坏、变形及锈蚀状况。（三）塔盘的存放（1）.塔盘部件到货前应在塔附近划定包装箱区以及塔盘排列区，排列区应尽可能的靠近塔，范围在100 - 400米2之内，包装箱存放区应尽可能地靠近排列区；（2）.包装箱到货后，堆放在存放区，存放在有遮盖物的地方，以不超过两层为宜，重的包装箱应分开存放，同时根据装箱单清点货物；

4、（3）.塔盘安装之前在排列区进行开箱。（四）塔盘支撑圈安装1. 支撑点放线放线时，不应在塔体一侧受太阳光线照射下进行，划线时应以基准圆为基准，基 准圆和支撑件安装位置的划线方法如下：（1）.塔体安装完毕后，用线坠沿 0、90、180、270四条方位母线找垂直度校正 塔体；（2）用U形玻璃管水平仪在筒体内壁合适高度（宜距端部200 500mm处）找出若 干个水平点，连接这些点，即得基准圆；3).支撑件安装划线以基准圆为依据，在塔壁上划出每层塔盘固定件的位置；(4) .在每层已划好的塔盘支撑件线上方 100mm 位置再划 1 根相同的线，为塔盘支 撑圈安装时，检验安装标高用。2. 塔盘支撑圈安装

5、塔体上的所有接合管己全部组焊完毕，各层支撑件线划定后，经检验无误，方可 开始支撑件的安装。支撑件的安装质量标准如下：(1) 支撑圈和支撑梁的上表面水平度允许偏差值为6mm，每层至少测量12点；(2) . 相临两层支撑圈的间距允许偏差不超过3 毫米，每层最少测量 6 点， 20 层中任意两层支撑圈间距允许偏差不超过10 毫米；(3) 支撑梁上表面的水平度在 300 毫米长度内不得超过 1 毫米，总长弯曲度允许 偏差不得超过 5 毫米；(4) 降液板底端与受液盘上表面垂直距离K允差为3mm，降液板与受液盘立边 的水平距离D允差为-3+5mm。图 2 降液板与受液盘安装位置示意图(5) 中间降液板允

6、差为土6mm，固定在降液板上的塔盘支撑件间的距离允差为土 3mm，降液板上部立边至塔内壁的径向最大距离允差为土 6mm。图 3 双溢流塔盘示意图(五) 塔内件预组装1. 在进塔安装塔盘之前，需在邻近塔体的空地上对所有内件进行实物预组装：(1) 选取装有所需部件的包装箱放在排列区，包装箱应按照塔盘的安装顺序进行 摆放；(2) 根据需要逐一取出塔盘，按照实际安装的顺序对正确的塔盘和紧固件进行排列，只取需要的部件，将其余的留在包装箱中。2预拼装看起来似乎浪费时间，事实证明恰好相反，这具有一定积极的作用：（1）.在所需部件的序列号没有经过反复核对的情况下，避免不必要的随机开箱或 撤空包装箱；（2）.熟

7、悉图纸，根据每块塔盘上的参考钢印号识别不同部件的相对位置；（3）.习惯装卸中须注意的预防措施；（4）.对于安装后必须进行检查的事项预先熟悉。3. 如果塔盘数量大，全部塔盘预组装会耗费大量的人力和时间，但至少每塔预组 装一层，同样会发现很多问题，这些问题应该及时得到解决。（六）塔盘等内件安装该塔的受液盘及液封盘为平受液盘，所有构件通过人孔安装，降液板通过螺栓与 焊接在塔器本体上的连接板连接，堰板为可拆结构，塔盘通过螺栓固定在支撑梁、支 撑圈或上降液板的折边上。图 4 塔盘、支撑圈、降液板之间的连接1. 一般规定（1）.安装应在塔就位找正后，塔体耐压试验完毕并清除塔体表面油污、焊渣、 铁锈、泥沙及

8、毛刺等杂物后进行；（2）.安装时，应进行分层同时施工，由底向上进行安装，同时施工时应注意施工 安全，所有塔盘及其他构件必须放置稳当，防止变形、损坏、腐蚀等，易损件按 规格做好标记，放到库房保管，禁止抛物，避免高空坠物；（3）.一层在塔内安装时，其上部一层应在空地上进行预组装；（4）.在装配第一层塔盘的时候，一般有必要再塔内搭设一个临时脚手架，每层已 装配的塔盘可作为上一层塔盘安装时的平台；（5）.安装塔内构件时，要注意塔盘的承载人数，不应超过下表的规定：一层塔盘允许承载人数塔内径1500-2000-2500-3200-4000-5000-6300-（毫米）2000250032004000500

9、0630080008000人数23456789（6）.塔内施工人员须穿干净的胶底鞋，且不得将体重加在塔板上，应站在梁上；（7）.人孔及人孔盖的密封面及塔底管口应采取保护措施，避免砸坏或堵塞；（8）.施工人员除携带该层坚固件和必需工具外，严禁携带多余的部件，每层塔盘 安装完毕后，必需进行检查，不得将工具等遗忘在塔内。图 5 塔内件安装2. 塔盘板安装（1）.塔盘安装前，应先检查浮阀质量，并上下翻转塔盘，检查浮阀的活动开度是 否一致，有无卡涩现象；（2）.安装由塔体周边向中心方向进行，通道板通常位于塔的中央或者靠近中央的 位置；（3）.可以在拼装塔板的同时安装塔盘卡子；（4）.为了能在安装过程中对

10、塔板位置进行调整，所有的卡子或螺栓只能是用手来 拧紧，待各部件尺寸与间隙调整符合设计图纸和规范要求后，可以将螺栓和卡子通过 机械工具进行拧紧；（5） 塔盘板局部不平度在300mm长度内不得超过2mm，整个板面内的弯曲度不得 超过3mm；每组装一层塔盘板，用水平仪校准塔盘上表面水平度，塔盘水平度允许偏差 为 9 毫米，每层最少测量 10 点。3. 溢流堰安装溢流堰安装后，堰顶端水平度允许偏差为 6 毫米，每层至少测量 8 点，高度允许 偏差为3 毫米，每层至少测量 6点。4. 气液分步元件安装分布管安装时，水平度允许偏差4mm，中心线允许偏差3mm，高度允许偏差3mm。5. 通道板安装（1）.每

11、层塔盘等内件安装完毕后，自检各部件尺寸，符合要求后，为免杂物落 入，合格一层，封闭一层；（2）.所有塔盘装配完毕后，打开通道板，经业主、监理及厂家代表检查合格后回 装通道板，再封闭人孔。图 6 塔盘装配完毕检查三、塔盘安装问题及解决方案（一）安装问题由于塔体设计、塔体制造、塔内件设计、塔内件制造、塔体及塔内件安装工作由 不同的单位完成，相互之间缺少配合，往往造成现场安装塔盘等塔内件时会产生很多 问题，这些问题需要在装置运行前解决，否则将会影响装置的正常开车。塔盘安装过程中，容易产生的影响塔操作性能的问题主要分为四类，具体为：1.堰高超标溢流堰设置在塔板的液体出口处，其作用是维持板上有一定高度的

12、液层并使液体 在板上均匀流动。降液管端面高出塔板板面的距离，称为堰高，堰上液层高度对塔板 的操作性能有很大影响。堰高比要求的低，会造成液体在堰上分布不均，影响传质效 果；堰高比要求的高，会增大塔板压降及雾沫夹带量。2. 降液板宽度超标液体在降液管内应有足够的停留时间，使溢流中的泡沫应有足够的时间在降液管 中得到分离。如果降液板间距变小，会造成降液管内液体不能正常流入下层塔板，在 降液管内形成堆积，严重时可能造成液泛，同时使下层塔盘没有液封，造成气体短 路，影响塔盘操作性能；如果降液板间距变大，会造成塔盘安定区面积变小，在本层 出口处造成液体大量夹带气泡进入降液管，同时在下一层塔盘入口处造成大量

13、漏液， 影响塔盘的正常性能。3. 降液板底隙超标降液管底隙高度是指降液管底边与塔板间的距离。确定底隙高度的原则是：保证 液体夹带的悬浮固体在通过底隙时不致沉降下来而堵塞通道，同时又要有良好的液 封，防止气体通过降液管造成短路。降液管底隙高度过小，易于堵塞而使液流不畅， 造成液泛；降液管底隙高度过大，不能保证降液管底端有良好的液封。4. 缝隙问题包括塔盘板与支撑圈之间、受液盘与支撑圈之间、堰板与塔壁之间、堰板与降液 板折边之间存在的缝隙。这些缝隙在塔盘安装的过程中是不可避免的，缝隙过大时会 造成漏液，降低塔盘效率。（二）原因分析及解决方案1.堰高超标塔内件制造时没有很好的控制制造尺寸，造成尺寸误

14、差太大，超出标准规定的允 许偏差范围；现场安装时，没有做好相应标记，将其它塔或其它层堰板误用，都会导 致堰板高度不正确。对尺寸确实超标严重的堰板，需重新制造符合要求的堰板进行更 换；对用错塔或层的堰板，使用正确的堰板进行更换。2.降液板宽度超标焊接降液板连接板时，没有按照要求的位置焊接，造成连接板之间距离偏差太 大，超出标准规定的公差范围，将会导致降液板安装后两降液板之间的距离超标。如 果塔盘已经安装就位，基本没有调整余地，需将塔盘全部拆除，重新焊接降液板的连 接板，再重新安装塔盘。3. 降液板底隙超标底隙变大时，如果底隙尺寸大于大于入口堰的高度，在能够更换降液板时，可以 重新制造降液板更换，

15、否则可以重新制造入口堰，使其高度满足液封要求；底隙变小 时，在能够更换降液板时，可以重新制造降液板更换，否则只能在塔内切割降液板， 使之满足底隙要求。切割降液板时需要按照底隙尺寸先行划线，规整切割后，稍作打 磨即可。4. 缝隙问题由于塔的大型化，使得塔体在制造时很难控制好塔体椭圆度、支撑圈间距等相关 问题，使得缝隙问题在塔盘的安装过程中不可避免，关键是缝隙的大小，一般处理原 则为:当缝隙面积大于一筛孔或阀孔面积时，应该采取措施进行封堵。随着化工装置规模的不断扩大，塔器的大型化也是势在必行，要完全避免出现上 述问题，是不可能的，但是只要在设计、制造、监管、检验、验收、安装过程中，加 强管理、增强

16、责任心，就能够尽量减少问题的出现。四、结论本文结合工程实际，叙述了板式塔塔盘安装的施工方法，以及安装中常出现的一 些问题，并从发现的问题着手，分析了问题产生的原因，提出了解决问题的方案，希 望能对以后工程建设中板式塔塔盘的安装有所帮助。参考文献T1205-2001,塔盘技术条件，中华人民共和国机械工业部，2001年；，化工塔类设备施工及验收规范，中华人民共和国化学工业部， 1985年；，石油天然气建设工程施工质量验收规范设备安装工程第2部分：塔类设备，国家发展和改革委员会， 2007 年；4. 李胜利，大型塔器塔盘安装问题分析及解决办法，中国石化工程建设公司， 2009 年；5.辽阳石化350万吨/年加工俄油项目常压塔塔盘随机资料， SULZER， 2009