编制人：李健
前言
衡阳钢管厂煤气站10000m3湿式螺旋气柜，1991年建成投产，使用迄今，气柜一、二、三塔严重腐蚀。为使气柜安全正常运行，各塔必须更换。厂方因考虑一次更换的时间太长，将会影响全厂生产。于是计划在2000年和2001年的全厂停产大修期间，分别将三塔和一、二塔更换，即第一年更换第三塔，第二年更换第一、二塔。厂方每年停产检修的时间短，气柜更换工作量大，技术要求高，给施工带来很大的难度。2000年8月初，开始进行了更换第三塔的工作。本人接到任务后，认真分析和研究了当时的情况，编制出比较科学合理的施工方案，使第三塔更换能保质按期完成，受到厂方良好评价。在施工方法上分析总结，有几点是工程顺利完成的关键：
一、 挂圈预制
在厂方停产检修前，必须提前做好预制工作。包括顶架、挂圈、棱形板、顶板、立柱等预制。挂圈是用30#槽钢沿 R 制成R=11850mm的圆圈。挂圈预制技术要求高，速度要求快，它是整个预制工作的关键。采取强制冷拉变形的方法进行分段预制是比较可靠合理的。其步骤如下：
搭设预制平台并固定牢靠→制作胎模→安装拉制机械→槽钢下料拼合→强制冷拉→调校。
预制平台用δ=30mm钢板搭设，面积约20m2。平台水平度控制在
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1.5mm之内，平台四周用100角钢桩固定、焊牢，整个平台要求能承受约20t拉力。
胎模用δ=16~20mm钢板卷成一定弧度，弧长约3m，焊于平台上，如图：
胎模r大小的选择十分重要，r过大拉制的槽钢圈变形不到位。r过小，槽钢被拉过头。通过几次试验，得出r =0.83R为好（R为挂圈要求半径）。
选用5t卷扬机加一套20t三轮滑车组，作为拉制机具，布置如图：
平台、滑车组定滑轮、卷扬机必须固定牢固，将槽钢下料为每根11m长，再用花焊拼合成箱形。原因是单根槽钢拉制时，槽钢上下变形很大，难于控制。拼合成箱形应力方向相反，正好抵消，易于保证上下
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变形在允许范围内。
开动卷扬机缓慢拉制，注意保持夹角α在90°左右，边拉边用大锤敲击槽钢与胎模接触部分，以利变形均匀。槽钢一节一节拉制，每段长大约为1.5m。拉好一节，将槽钢退后一节，再拉直至整根槽钢。整个拉制过程中，随时检查卷扬机、滑轮组、平台的受力情况，防其松动，注意安全。
槽钢拉制后，将箱形割开，进行单根调校。在平台上放出挂圈弧形实样，将单根拉制的槽钢与实样比较，与实样相差超过规范要求的，用千斤顶或加热的方法进行校正，至符合要求为止。
上述方法简单、经济、实用，预制速度快。 二、侧壁切割
气柜停产吹洗合格后，即开始水槽排水，排水时间需要12小时，采用下述方法，可以在排水时同时进行原塔拆除，以节约时间。步骤如下：
临时支座架安装→吊具葫芦安装→顶盖顶架沿周切割→利用顶盖下降切割侧壁→顶盖顶架分解吊出→侧壁吊出。
沿周均布8个支座架，固定在暂不拆除的二塔、一塔上，并与水槽相连。情况如图
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支座架用型钢制作，安装在顶架径向骨架对应位置，吊点载荷按3t考虑，挂5t手拉葫芦。
首先切割各吊点对应位置的顶板，露出径向骨架，用钢丝绳扣邦扎骨架，葫芦钩住绳扣。吊具葫芦都安装好后，即可沿柜顶圆周切割。
圆周切割完毕，整个柜顶被8只葫芦吊起。用葫芦逐步下降柜顶，切割人员利用柜顶作平台，站于柜顶四周切割三塔侧壁。待柜顶下降到底时，侧壁已切割成12大块（每块上部与二塔临时固定，以防垮落）。到时水槽水正好排净。
进行顶板、顶架分解，将其吊出。用25t吊车一块一块将侧壁吊出，即可进行新塔组对安装。
此方法一个是节约时间，二个是利用柜顶作平台，切割人员安全、舒适，并减轻劳动强度，还可节省脚手架搭拆工作量。
三、轨道调校
新塔利用旧塔拆下来的螺旋轨道，旧轨经拆除时已变形，需要调校。步骤如下：
制作轨道胎模→切除轨道旧垫板并修磨→轨道调校→轨道与新垫板焊接
轨道胎模制作成如图形式：
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胎模制作最重要的是确定立板高度，立板高度做出方法是利用轨道长L轨和三塔半径R及螺旋角，求出AB弦长：
AB弦长=2Rsin[（L轨×cos45°）×90/Rπ]
AB弦长求出后用R作样，再将AB分成若干等分，量取各立板长度即可。
在放胎模样时，半径适当扩大为1.03R左右，理由在于考虑轨道与新垫板焊接时抵消焊接变形。
各立板高度确定后，立板宽度取360mm，将立板成45°角焊于底板上，再将面板焊于立板上，做成胎模。
拆除下来的旧塔轨道须切除原旧垫板，切除旧垫板后，对轨道切除处修磨，并将轨道放在胎模上比较，找出偏差处，用加热的方法进行调校。调校后的轨道与新垫板在胎模上组对焊接，新垫板与轨道焊接产生的变形，使轨道弧度增大。因采用了胎模样半径扩大的方法，使轨道在调校时减小了弧度，正好与焊接变形相抵消，从而达到控制轨道偏差的目的。
四、组对与安装 组对安装的程序为：
顶环顶架组对→提升顶架→下挂圈组对→轨道安装→棱形板安装→立柱安装→顶板安装。
将预制好的顶环顶架吊到塔内水槽底部，进行组对，组对焊接好后，利用拆除原塔的临时支座架吊点，用葫芦将顶环顶架拉至设计位置。
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下挂圈是分段预制的，各段吊到槽底进行组对，组对时严格控制挂圈偏差。
在整个组对工作开始前，将棱形板、轨道、立柱一次吊进气柜，放于槽底适当位置，在组对时采用轨道、棱形板、立柱的顺序进行。将顶环顶架提升到位并临时定死，下挂圈组对完后，就可进行轨道、棱形板、立柱组对，组对时用手拉葫芦与卷扬机配合就可以了。老的施工方法是按立柱、棱形板、轨道的顺利进行组对的，此法从开始到结束都需较大吊车配合，吊车台班费用很大，棱形板安装难度高，施工人员费时费力。而采用新的方法，节约费用，降低难度，省时省力。
五、结语
1、挂圈预制采取强制冷拉的方法简单、实用、制作速度快。 2、利用顶盖作平台，逐步下降来切割侧壁，方法巧妙，节省人力、物力。
3、轨道调校时，采用胎模样半径扩大至R样=1.03R塔的方法，能抵消垫板与轨道组焊时的变形。
4、按轨道、棱形板、立柱的顺序组对安装，将节约费用，降低施工难度。
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