鋼結構冷卻塔消振

郜奎山 袁建平（蘭州石化公司動力廠，甘肅 蘭州 730060）

鋼結構冷卻塔消振

郜奎山 袁建平（蘭州石化公司動力廠，甘肅 蘭州 730060）

眾所周知，冷卻塔在石化公司工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)舉足輕重的位置，它的工作原理就是將水作為一種循環(huán)冷卻劑，從系統(tǒng)中汲取熱量然后再排放到大氣中，以此來達到降溫的一種裝置。簡而言之，即通過冷熱交換來產(chǎn)生蒸汽，隨后蒸發(fā)散熱來降低水溫，顧名思義為冷卻塔。但我公司冷卻塔在運作中存在諸多問題，弊端日漸凸顯。本文著眼于此，并提出技術改造思路，重點闡述主要實施內(nèi)容和步驟，并對它的經(jīng)濟和社會效益進行預估，以期為相關工作提供可行性借鑒。

風機振動；風機停機；冷卻塔；加固

1 改造背景概述

1.1 背景概述

冷卻塔自2012年投運以來，塔體振動一直較大，2013年由于風筒振動，造成風筒頂部防雷防靜電接地線多處斷裂。風機自2015年07月05日在調(diào)節(jié)風機變頻頻率時連續(xù)多次出現(xiàn)振動值超聯(lián)鎖導致風機停機現(xiàn)象，聯(lián)系設計人員、制造廠家現(xiàn)場檢查判斷為風機電機基礎不牢靠造成振動超標，車間經(jīng)廠家同意臨時在電機基礎側(cè)增加了配重，振動有所降低，但風機頻率調(diào)整至82%以上，還是存在振動超標聯(lián)鎖停車現(xiàn)象。

2015年7月20日利用裝置停工時間，組織對冷卻塔電機基礎、塔頂梁柱進行了加固處理，但檢修完成后對風機振動情況進行測試，檢修效果不佳，風機頻率調(diào)整至82%以上，還是存在振動超標聯(lián)鎖停車現(xiàn)象。

1.2 技術思路

為了徹底解決鋼立柱強度和剛度不夠的問題，采取將鋼立柱灌裝水泥來增加立柱的強度和剛度。類似鋼結構冷卻塔在其他單位使用中也有出現(xiàn)振動的案例，如唐山國豐鋼廠和周口味精廠1500m3∕h冷卻塔，其消除振動就采用鋼管立柱內(nèi)澆筑混凝土。

混凝土的抗壓強度高，但抗彎能力很弱，而鋼管混凝土在結構上能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點結合在一起，可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，其抗壓強度可成倍提高；同時由于混凝土的存在，提高了鋼管立柱的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力。

2 主要實施內(nèi)容和步驟

2.1 增加鋼立柱的強度和剛度

在鋼結構鋼管的頂部制作灌注孔和出氣孔，底部制作排漿孔。管頂出氣孔設于主管最高處，且高出主管0.5m—1m左右，用不小于100mm直徑的鋼管接高，并彎向側(cè)面，防止出漿時噴射到鋼管表面。灌漿鋼管與主管的夾角應不大于30°灌漿鋼管出口與主管內(nèi)壁平齊（不宜伸進主管過長），以便于灌注順暢，亦可避免砼直接灌注到管壁造成砼離析。鋼管內(nèi)混凝土采用c50高強、半流動、緩凝、微膨脹混凝土。在澆灌的同時，鋼管的外部用震動棒進行連續(xù)振動處理，確?；炷猎阡摴軆?nèi)密實，不得有空隙。

2.2 冷卻塔9根鋼立柱柱腳包裹

冷卻塔四周8根鋼立柱和中心柱柱腳進行包裹，包裹高度為400mm，鋼板與鋼柱基礎焊接連接，用4塊鋼板，高度為400mm焊接在原水泥基礎的預埋鋼板上，焊接成一個方柱體，然后用水泥砂漿灌實，最后用鋼板封住上口與鋼立柱焊接牢固，冷卻塔加固的角鋼，焊接在鋼板加固的鋼板上，用水泥灌注好的方柱體上。

2.3 冷卻塔3.9米標高梁、7.3米標高梁加固

0.00 至3.90米標高的加固材料采用角鋼L90*6雙角鋼并焊，共計8根進行加固，中心柱的焊接點位置位于3.9米梁的連接筋板上，下部連接在柱腳包裹的的鋼板上，邊柱的連接同中心柱的連接，加固的角鋼需現(xiàn)場測量實際長度下料制作，3.9米至7.3米的加固，材料選用L75*6雙角鋼并焊一起，共計8根進行加固，中心柱焊接點的的位置分別是3.9米梁的連接筋板和7.3米梁的連接筋板上，邊柱的中間柱焊接點分別為3.9米梁和7.3米梁連接的筋板上。

2.4 風機電機基礎加固

在電機下面使用兩根L75*6角鋼，雙角鋼并焊支撐鋼柱加固，一根生根在中心柱上，另一根生根在電機支座下面的邊柱的中柱上，具體加固方案見下圖：

2.5 冷卻塔個連接部位進行檢查，對脫焊、松動部位加固處理

冷卻塔停運后，對照原設計圖紙，檢查各連接部件是否齊全，對缺失部分對照圖紙完善，對出現(xiàn)脫焊、松動部件重新進行加固。塔體檢修完成后更換風機振動監(jiān)測探頭。

3 項目投運及驗收情況

檢修后風機振動超聯(lián)鎖停車現(xiàn)象消除，檢修前風機變頻調(diào)整超過75%時出現(xiàn)振動值超聯(lián)鎖（振動報警值≥6.1mm∕s，振動聯(lián)鎖值≥6.3mm∕s）停車現(xiàn)象，檢修后風機變頻調(diào)至100%時，風機振動值為2.6 mm∕s，消振效果明顯，達到了改造預期目的。

4 經(jīng)濟、社會效益情況

檢修后風機振動超聯(lián)鎖停車現(xiàn)象消除，達到了檢修預期效果，消除冷卻塔風機運行的安全隱患，實現(xiàn)了冷卻塔風機長周期運行，從而保證循環(huán)水裝置和用水裝置的生產(chǎn)長周期運行。