氨吹脱及结晶系统在围护结构狭小空间中的安装技术
1 工程概况
氨吹脱及结晶系统主要功能是将渗滤液在吹脱塔内去除氨氮,并将吹脱产生的含氨尾气导入饱和结晶器内,通过硫酸生产硫酸铵晶体,硫酸铵晶体可作为化肥
2 工程特点及难点
1)应用环境腐蚀性强,施工质量要求高
氨吹脱及结晶系统中包含渗滤液、硫酸、含氨尾气等高腐蚀液体及气体,工作环境腐蚀性强,对设备材料防腐要求较高;且系统泄漏易造成严重后果,对强度、水密性及气密性要求高,施工质量要求严格。针对上述问题,选择玻璃钢作为主要罐体材料,不锈钢和PE材料作为主要管道材料,施工完成后需经严格密封性试验检验,合格后方可通过验收。
2)安装空间狭小,需采用倒装吊装工艺
本工程需在围护结构中进行安装施工,场地面积小,无法采用大型机械吊装。经研究决定,吹脱塔采用倒装吊装工艺,自上而下依次吊装。塔节利用滑行轨道及卷扬机滑移至拼装位置,有效利用预埋吊钩和主体结构进行分部、分层吊装,塔体上半部分利用梁、板预留吊钩吊装,下半部分利用安装在2层楼板上的龙门架吊装,塔节间采用螺栓连接。
3)工艺管道需应用BIM技术解决碰撞问题
本系统工艺管道数量多、材质种类较多,工艺管道安装应用BIM技术进行碰撞检查,提前解决交叉碰撞问题,采用虚拟仿真技术优化施工工艺流程。
3 施工工艺流程
3.1 设备基础验收
塔体安装前,须对混凝土设备基础进行验收,考虑系统安装质量的高要求,避免因设备基础偏差影响安装质量,特制定严格的验收标准。
设备基础验收合格后,按设备安装标高配置各组垫铁,保证各垫铁顶面标高相同,使垫铁与垫铁、垫铁与底座紧密贴合,避免出现松动现象。
3.2 吹脱塔吊装
吹脱塔采用倒装吊装工艺,考虑楼面及吊钩承重,分部、分层吊装,将吹脱塔分为顶部封头、中部1~3塔节、底部塔底,采用螺栓连接(见图1)。
3.2.1 吊装准备
1)滑行轨道安装采用钢管焊接成滑行轨道,安装在吹脱塔基础上,用于移动塔节。按吊装顺序将吹脱塔依次移至基础滑行轨道上,准备吊装。
2)吊钩安装在23m高楼面结构梁上安装吊钩,每组吊装采用5个吊钩,中间吊钩采用10t电动葫芦,四周吊钩分别采用5t电动葫芦,组成吊装组合(见图2)。设备质量经精确计算,实际吊重为7t,吊装组合能有效满足吊装需求。
3.2.2 吊装工艺流程
1)将吹脱塔顶部封头吊起至4.5m,将塔节1移至基础中心,顶部封头置于塔节1上,用紧固件连接法兰,将顶部封头和塔节1共同吊起至7m。
2)将塔节2移至基础中心,将顶部封头及塔节1置于塔节2上,用紧固件连接法兰,将顶部封头和塔节1,2吊起至10m。
3)将塔节3移至基础中心,并在7.5m楼面安装手动葫芦龙门架及2台3t电动葫芦,选用I20b制成可拆卸移动龙门架,龙门架承重均在楼面承重梁上,楼面承重5t,设备实际吊重3t(见图3)。
4)将塔节3吊至4.8m,将吹脱塔塔底移至基础中心,将塔节3置于塔底上,用紧固件连接法兰,再将顶部封头及塔节1,2置于塔节3上,连接法兰,最后找正、找平。
3.3 结晶塔吊装
考虑结晶车间空间及楼面承重能力,结晶塔采用分部、正装吊装方式。将结晶塔分为塔底、2节中间节和塔顶,按顺序自下而上吊装。在结晶塔基础正上方楼面布置1个吊钩,承重10t,利用吊钩和电动葫芦进行室内吊装工作。结晶塔安装前,将楼面模板、室内脚手架及结晶器外围墙体门洞位置脚手架拆除,以便设备进入车间。饱和结晶器分为母液槽、喷淋、外围壳体等,采用自下而上的拼装安装工艺,单个吊装质量为2t左右,利用卷扬机与电动葫芦相互配合。
3.4 BIM技术应用
3.4.1 应用内容
1)创建BIM模型利用设计文件等资料,创建施工BIM模型,包括土建、工艺、机电模型,并根据模型进行专项BIM应用工作。
2)碰撞检查根据BIM模型完成碰撞检查BIM专项应用,检查建筑、结构不一致,建筑净空高度不一致等问题,完成工艺、消防、电力桥架等专业管线与结构的碰撞检查。
3)设计深化BIM模型依据专业要求,对模型进行深化,消除各专业碰撞,深化结果经确认后,按深化后的模型进行施工。
4)沟通协调应用BIM模型与监理单位、设计单位等进行沟通,并进行施工交底。
5)施工方案模拟分析本工程特点和技术难点,对重要节点采用虚拟仿真技术展示施工工艺流程,优化施工方案,保证施工顺利进行。
6)施工指导利用BIM模型指导结构施工预留预埋工作及机电施工管线安装工作,形成预留预埋图纸和管线安装节点详图,用以指导施工。
3.4.2 应用结果
根据BIM模型碰撞检查结果,进水管预埋套管与结构梁位置存在冲突,导致后期难以安装。因此,在管道施工前与设计单位联系进行设计变更,将套管向右平移50cm(见图4)。
BIM模型显示结晶槽不在抽滤箱的正上方,为防止结晶槽接口松动,避免强腐蚀渗滤液直接落于地板污染环境,经与设计单位联系,将结晶槽位置变更至抽滤箱正上方。
3.5 工艺管道安装
3.5.1 组对安装玻璃钢风管
安装步骤为:风管转运至安装楼面→风管法兰钻孔→风管垫片安装→风管组对安装→风管吊装就位→风管支架安装→水平、垂直、坡度测量→安装完成。水平管段分3段组装成型,独立吊装就位后对接连成整体(见图5)。
3.5.2 第1水平管段安装
1)将2节1 400直管与吹脱塔顶部管口垂直组装成型,法兰用螺栓固定。
2)在楼面将1 400等径三通、1 400直管、电动风阀等组装成型。
3)用4台3t电动葫芦提升组装成形的管段,提升至吹脱塔3顶部,与顶部封头管口对接,并安装预制风管吊架。
3.5.3 第2水平管段安装
1)将2节1 400直管、1只风阀与吹脱塔顶部管口垂直组装成型,法兰用螺栓固定。
2)在楼面将2 400×1 400异径三通、2 400×1 400异径管、2 400直管、电动风阀等组装成型。
3)用4台3t电动葫芦提升组装成型的管段,提升至吹脱塔4,5顶部与封头管口连接,并安装预制风管吊架。
3.5.4 第3水平管段安装
1)将2节1 400直管、1只风阀与吹脱塔顶部管口垂直组装成型,法兰用螺栓固定。
2)在楼面将2 400×1 400异径三通、2 400×1 400异径管、2 400直管、电动风阀等组装成型。
3)用4台3t电动葫芦提升组装成型的管段,提升至吹脱塔1,2顶部与封头管口连接,并安装预制风管吊架。
3.6 验收
安装完成后,对系统安装设备、管道型号、位置、标高等进行检查验收。通过对系统进行清水调试检查可知,风管法兰螺栓连接处个别位置存在渗漏,经技术研究决定,连接处采用承插式玻璃钢胶接。改进后进行48h清水调试检查,检查结果表明系统无渗漏、无变形、无异常,确认为合格。
4 结语
介绍氨吹脱及结晶系统在围护结构狭小空间中的安装技术,并将该技术应用于深圳市某新建渗滤液处理厂项目中。工程实践表明,运用该技术安装的氨吹脱及结晶系统具有防强腐蚀性,系统安装时安全稳定,运行良好。该技术丰富垃圾渗滤液处理厂氨吹脱及结晶系统施工技术理论,可用于处理厂围护结构内设备的安装。
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