附塔管线的安装技术

王小艳

（延长化建工程有限责任公司，陕西西安710200）

DMTO装置烯烃分离工艺中超过65m的高塔主要有丙烯精馏塔（塔高106m）、乙烯精馏塔（塔高78.8m）、脱甲烷塔（塔高68.1m）、脱乙烷塔（塔高66m）。附塔管线的安装将是整个工艺管道安装的重点和难点，而附塔管线的安装方法选择的正确与否对施工进度、施工质量、成本控制都有着积极的意义。

在附塔管线安装中主要有附塔管线的整体吊装技术、附塔管线的中间对接技术、管法兰与设备法兰把紧后与附塔管线对焊技术、附塔管线与设备同时组对技术。

本文对DMTO烯烃分离中所用到的附塔管线的安装方法进行总结，对比各种方法的优缺点，为以后附塔管线的安装提供借鉴。

1 管法兰与设备法兰把紧后与附塔管线对焊技术

该方法首先将附塔管线的管法兰先与设备法兰把紧后，再将附塔管线在地面预制好后，对附塔管线进行整体吊装，在塔顶组对法兰与附塔管线相连。

1.1 施工工艺流程（图1）

图1 附塔管线对焊技术施工工艺流程图

附塔管线的预制与其它管道的预制无异，按照单线图和现场设计测量，将管道组对焊接。管道连接完后根据管道的重量和起吊高度选择合适的主要吊装机械。由于附塔管线较长，如果只用一台吊装机械吊装，可能将附塔管线折弯甚至折断，所以在吊装时必须选择另一台吊车进行辅助吊装。在管道吊装过程中必须保证管道处于支架中间，尤其是接近塔顶的支架，管道固定后将没有调节空间。管道与塔顶法兰的组对、焊接是附塔管线安装中最重要的一环，塔顶对接的这道固定口是整个附塔管线最难组对和焊接的焊口。由于附塔管线较长、较重，在组对过程必要时需要利用塔顶的吊柱挂倒链进行调节。由于在塔顶，气候比较恶劣，管道焊接时需要搭设防风、防冻设施。

1.2 方法的优缺点

脱乙烷塔附塔管线的安装主要采用此种方法，主要缺点是管道组对困难，为焊接此口必须将电焊机把线、电源线、气焊带等拉到塔顶，费时费力，探伤人员也需要带设备夜间在塔顶进行无损检测。由于条件恶劣，焊接质量难以保证，经常出现返修；优点是对管工的水平要求较低，在塔顶不会出现因法兰孔无法对中而引起返工。

2 附塔管线的整体吊装技术

将附塔管线完全预制完后（包括与设备口相连的法兰），整体吊装，在设备口将设备法兰与管法兰把紧即可。

2.1 施工工艺流程（图2）

附塔管线整体吊装的难点是对设备法兰的测量和附塔管线上法兰的安装，其精度要求非常高，如果误差超过允许范围，设备法兰与管线上的法兰就无法安装，后果就是必须在塔顶割口。

图2 附塔管线的整体吊装技术施工工艺流程图

2.2 设备口法兰的测量

由于设备制造的误差，设备口法兰可能不平，设备预埋垫板未能确定支架的位置，法兰对应螺栓的中心孔经常不在支架的中心，必须对其进行测量，通过改变附塔管线法兰的水平度和螺栓孔的位置来保证附塔管线在支架的中心。

（1）设备口法兰水平度的测量。一般设备口法兰不平，需要通过改变附塔管线上的法兰来进行找正，主要采用粉线或者薄钢板，利用水平对粉线或者薄钢板进行找平，测量螺栓孔处法兰面与其高度，这就为设备法兰的水平超差量，在安装附塔管线法兰时，将其与设备法兰高差相反，以保证法兰紧密匹配。

对于侧面的设备口，一般采用铅坠来测量其垂直对，与塔顶法兰一样，通过改变附塔管线的配对法兰来进行安装。

（2）设备口法兰螺栓孔的测量。附塔管线安装时必须保证管线通过管道支架的中心，设备法兰口的对应螺栓孔一般不会正好通过支架中心，为此需要调整附塔管线上的法兰。首先利用铅坠确定支架的中心，通过支架中心与法兰中心连线，确定附塔管线顶部水平段的走向，其与对应螺栓孔连线的夹角为螺栓孔偏移角，通过测量其在法兰边缘的长度来确定其偏移量。附塔管线法兰首先连接对应螺栓孔，通过之前确认的偏移量来画出附塔管线顶部水平段中心线，也就是支架中心与法兰中心连线。在法兰安装时保证附塔管线顶部水平段中心线与测量确认的附塔管线顶部水平段中心线重合。对于塔侧面的附塔管线也采用相同的办法。

2.3 方法的优缺点

此种方法在安装过程中省时、省力，可以将塔上的所有附塔管线在地面预制后，统一吊装，能充分保证焊接质量，对于焊口无损检测和返修可在地面进行，是目前附塔管线安装的主要方法。在DMTO烯烃分离装置中T2602上的大部分附塔管线主要就是利用该方法进行安装。该方法对管工技术水平要求较高，如果预制不合适就必须在塔顶进行割口重焊。但此种方法对于提高管工技能水平，提高安装质量和进度都有着积极的作用。

3 附塔管线的中间对接技术

附塔管线在空中对口、连接安装，主要应用在吊装能力不够、无法整体吊装的场合，或者是塔中间有变径的位置，或者在地面无法预制后整体吊装的场合。

图3 附塔管线的中间对接技术施工工艺流程图

3.1 施工工艺流程

根据现场吊装能力，在管线地面预制完成后利用前面提到的两种方法将第一段附塔管线安装后，在第二段附塔管线上焊接支耳进行吊装，在空中进行组对焊接。

3.2 方法的优缺点

该方法主要利用吊装能力不足，吊装条件受到限制的场合。焊口组对时在半空中进行，需要搭设脚手架，作业时危险性较大，有时甚至无法进行无损探伤。

4 附塔管线与设备同时组对技术

附塔管线与设备同时组对技术是指附塔管线的安装与设备组对同时进行，先将管道安装在设备上，在组对设备时管道组对焊接同时进行。

此种方法在附塔管线安装时可在地面进行，节约机械台班，同时避免单独搭设脚手架。但在现在安装过程中，一般设备到场较早，在设备组对过程中工艺管道材料基本无法到场。

5 结论

本文对大型石油设备附塔管线的安装进行了总结。针对不同的工艺流程和使用条件选择不同的安装方法，比较了各种方法的主要优缺点。

[1]GB50235-2010，工业金属管道工程施工规范[S].

[2]GB50236-2011，现场设备、工业管道焊接工程施工规范[S].

[3]GB50184-2011，工业金属管道工程施工质量验收规范[S].□