钢内筒气顶法施工方案

一、 概述：

东电集团唐山分公司脱硫塔烟筒采用双层结构，外层为混凝土圆锥形结构，内筒不锈钢结构，混凝土烟筒高145.95 m，上口内径∮3.5m，下口内径∮11.5m；钢内筒内径为∮3m，高142.6m，标高150m。壁厚4、5、6mm，材质SUS316L。

筒顶为一喇叭筒直径∮3400mm，筒体外壁用75mm厚岩棉保温，外包镀锌铁皮0.5mm保温，外壁每1.5~2m不等设80*6角钢保温支撑圈，中部有二个∮3400mm*6250mm集水段；标高GL+31.755,+50.65,+73.9,+97.15,+120.4,+145.95处共设六个支撑止晃装置，筒体落在标高+31.755，外形尺寸4000*4000mm的钢架上.钢架标高31.755m，重21.1吨。
主要工作量：
序号
名称
规格
数量

1
316L板
4、5、6mm
54吨

2
304板、型材
角钢80*6、4~20板
11吨

3
保温
岩棉、镀锌板
15吨

4
FRP管
2＂
150m

5
钢架无缝管、工字钢
12＂、10＂、8＂、6＂
24吨

6
止晃平台H型钢、工字钢
H200*200、I32
9吨


吊装时筒壁板、顶、集水段、角钢圈（不计其他附件）重59T，保温件重13.7T（不计+31.755以下保温重量）。吊具重约5T，吊装最大重量约为78T。

二、钢内筒吊装方案：
1、气吹顶升方案选用及适用范围：

根据本工程钢烟筒等直径特点，可采用气吹顶升法进行施工。气压顶升倒装法原理清楚、设备简单、操作方便、顶升平稳，具有一定先进性。此方法最适用于 100m以上自承重结构等径钢烟筒的施工。

2、气吹顶升法工艺特点：

2.1简单易行，成本低廉。只需常规的施工机具，无需添置大型或专用的起重设备。

2.2可大幅减少高空作业，便于控制施工质量。壁板组对与焊接均在同一低位操作平面上进行，操作安全,控制管理方便，可节省大量的脚手架费用。

2.3顶升安全可靠。供气系统为自供电空压机，筒内气体压力在密封装置作用下处于保压状态。不存在其他因机械故障和停电等突然事件而发生时筒体下坠。

2.5提升稳定性好。筒体在气压作用下顶部受力，沿导向装置稳定上升，不存在其它外力影响。避免其他方式因机械运动产生的外在不稳因素的发生。


3、工艺原理

本工艺的原理是利用气体因压力差而产生高压侧向低压侧膨胀的物理性质。如果在钢烟囱上面把顶端封住，形成一个倒立的活塞缸A，然后在底部安设一个直径小于烟筒的封闭体形成活塞头B，在两者之间用密封环C进行密封。
如果用气管向a内充入压缩空气，则在A、B之间形成一个压力腔。将b固定在地上，随着不段送入的气体增多，腔内压力增大。在强度允许的条件下，缸体a则有向上升的趋势。

如果压力腔内气压为P，活塞缸A的上截面面积为

S =лd2/4

向上的升力 F0 = P0*S

如果F0≥G0+fm 则活塞缸A便向上移动

G0 ———— 活塞缸A的重量

fm ———— 密封环C与活塞缸A的磨擦力

当活塞缸A上升一段距离后，控制压缩空气量维持其高度不变，在活塞缸A下部再围板焊接，此时活塞缸A重量增加了，活塞缸A的重量变为G1。

G1 = G0+ G△1

G△1 为接上的一段重量

然后继续向压力腔内充气，使腔内气压升为P1

向上的升力变为F1 = P1*S

当F1≥G1 +fm= （G0+ G△1）+fm时，活塞缸A继续上升

fm ———— 密封环C与活塞缸A的磨擦力，由于该磨擦力变化不大，且数值较小，不作变量考虑。

以后逐段增重，逐段提升，依此类推。

Fn≥Gn +fm= （G0+ G△1+ G△2+……+ G△n）+fm 时

活塞缸A可继续上升。

由于每圈的钢材重量是可以计算的，所以每圈的吹升风压也可以预计。