关于石油化工装置钢结构框架安装技术分析

王 坤 金 亮

（1.中国石油天然气第七建设有限公司 266000 2.中国建筑第二工程局有限公司东北分公司 110000）

1 钢结构概述

经过多年的发展，建筑技术也取得了飞速的进步，各种新型建筑结构在工程建设中被广泛采用，并取得了显著成效。其中，钢结构（如图1所示）凭借着其强度高、重量轻、整体刚性高等优势，在包括石油化工装置在内的众多领域受到了广泛重视，甚至已经成为了这些领域最基本的建筑结构。考虑到钢结构会对整体工程的安全和进度等方面产生重要影响，所以其在生产中的质量就变地极为重要。鉴于此，我们有必要对钢结构框架的安装工艺及其质量加强管控，以保证工程质量和进度不受影响。本文以石油化工装置中的钢结构框架安装为例，对其施工特点、安装工艺原理进行了分析，并在此基础上对安装技术进行了探讨，希望对石油化工装置的安装施工工作能够产生借鉴。

2 钢结构框架施工特点

对于石油化工装置的钢结构框架安装，核心是塔器的安装，重点则是框架设备的安装，要确保整个安装进度必须与土建施工的进度相协调。在此过程中，要对进场设备进行严格的监督检查，协调好土建施工与设备的进场时间，并依据实际情况对钢结构的安装方式和计划进行合理调整。事实上，依据工艺管道和设备的安装特点，钢结构在安装施工中的一大特点就是设计变更可能会比较大，必须提升重视力度。

在钢结构框架的安装过程中，由于涉及到结构构件的组装、吊装等众多工序，所以为了确保安装进程的顺利有序开展，同时也为了尽可能地提升安装施工效率，应尽可能多地在地面上完成作业。

对于钢结构框架的安装，其中一个很重要的工作就是梁、柱的连接，一般采用扭减型和大六角高强度螺栓进行连接。在连接时，首先要对各段进行初拧紧，待直线调整满足要求后，再正式拧紧到扭矩位置。这种工艺也被称作二次拧紧，在高空框架的作业和调整中被广泛使用，能够有效提升安装施工的效率。

在进行安装时，整个安装工作还会受到框架质量、安装高度、最大可进入的吊车吨位等因素影响，只有对这些因素进行全面的调查分析，排查并解决好其中可能导致施工作业困难的问题，才能最大限度地确保安装施工工作顺利完成。

3 安装工艺原理

对于钢结构框架而言，其主要构件通常都是由专门的厂商进行生产，大型钢柱子往往会分三个阶段锻造。从出厂时的整体钢梁锻造到现场的安装固定，统一都由汽吊完成。对于一些大型的石油化工装置，因为其钢结构框架的规模都比较大，涉及到的钢结构护栏及其一些工程配件数量众多且规格繁多，所以往往都是由不同厂商提供，在安装中就需要统一运抵现场后进行焊接操作。在钢结构的安装过程中，应遵循先安装塔吊再安装结构框架的原则，如果需要处理的钢结构或者其组成构件的结构尺寸过大，也可以采用先分开、依照先后顺序进行组装的方式。当需要安装单片或者单根的钢结构时，要对单片或单梁构件的稳定性进行充分考虑，为了应对其防风力方面的缺陷，应专门架设拦风绳来增强其稳定性。在安装钢结构框架的过程中，经常会遇到多横梁的情况，此时再根据构件大小的顺序来安装就可能变地不再适应，应采取自下向上的次序来进行安装。

在石油化工装置的钢结构框架安装过程中，既要充分考虑实际装置的安装特点，还需要协调好场地与施工条件，本着能片即片、能框即框的原则，尽量采取流水作业的方式来对整个安装过程进行组织安排，以尽量加快安装效率和提升进度。

4 钢结构框架的安装技术研究

4.1 高强度螺旋栓的连接和安装

石油化工装置的主要结构类型为钢结构，其连接一般采用高强度的大六角型螺栓，连接时要采取两次拧紧的方式。对于大型或超大型的螺栓而言，其在拧紧时还应多一步，采用三次拧紧操作的方式。在拧紧操作的过程中，要特别注意的是，第一次拧紧的扭矩值应保持在50%，第二次检查时的扭矩值还应该与第一次一致。

4.2 钢结构的二次灌浆

钢结构在安装施工时，为了对其进行包裹保护，一般还需要进行二次灌浆操作，这样可以有效防止结构本身被环境腐蚀。同时，二次灌浆包裹还可以起到辅助固定结构本身的作用。一般而言，钢柱柱脚的连接可以为刚接和铰接两种。前者的浇注深度应控制在100mm；后者的深度也应达到50mm。正式灌浆前，要将需要灌浆的位置进行彻底清理，并进行外模板的敷设。待最终模板拆除后，还应专门进行抹面处理，整个灌浆过程中要保证一次浇注完成，禁止采用多次浇注的方式。

4.3 钢结构框架的防火施工

在钢结构框架的安装施工过程中，还要做好防火施工。①要对防火的范围进行科学界定，具体则包括框架的结构、设备支撑以及一些支撑构件等等。②防火施工还会受到自然气候的影响，所以要选择在好天气施工，禁止在大风、大雨等恶劣的天气环境下施工。③钢结构的防火施工要严格遵守相关的标准规范以及一些结构附件的厂家说明书，在正式施工前必须对相关的构件进行表面处理，一般采用底层喷浆法进行表面处理，但对钢梁、设备支座、柱间支撑等敏感部位，还应涂厚型防火涂料。

4.4 钢结构的质量控制和安全控制

建筑的结构施工对工程的质量安全会产生重要影响，钢结构作为石油化工装置的根本结构，其质量更是影响巨大，必须得到足够重视。①要构建完善的监督管理体系，对结构施工过程进行全面约束。只有确保所有施工操作都能严格遵守相关的工艺流程和质量标准，才能从最根本上保障工程质量。②钢结构的施工还应建立完善的工序交接制度。在进行每一道工序前，应对上道工序的完成质量以及是否达到质量标准进行检查，如果检查不合格就必须立即整改。同时，每一道工序的施工人员还应做好自查工作，一方面要在整个施工操作过程中都坚持进行检验，另一方面还应在工序完成后、与下道工序交接前，进行专业检验。通过工序交接中的这种互相检验和加强自查，可以有效保证施工质量达到标准。③在施工中选择合适的工具和测量器具也是保证工程质量的一个重要举措，要对施工中用到的工具和器具进行合理配置。

5 结束语

在现代社会，石油化工已成为重点建设的工业领域之一，对促进经济社会的发展发挥了极其重要的作用，必须得到人们的高度重视。而要想推动石油化工产业快速健康发展，就必须做好石油化工装置的施工工作。钢结构框架作为石油化工装置的根本结构类型，对其安装工艺、技术加强研究，是提升石油化工装置建设和使用质量的重要途径。本文对石油化工装置中的钢结构安装施工特点、工艺原理以及安装技术进行了一些有意义的探讨，目的是希望通过这种探讨来起到抛砖引玉的作用，通过共同学习和交流来促使钢结构的安装施工水平取得全面提升。