酸霧吸收塔架空鋪設(shè)之管架支撐的重要性與實(shí)踐

 

摘要： 在工業(yè)生產(chǎn)中，酸霧吸收塔作為處理有害氣體的關(guān)鍵設(shè)備，其架空鋪設(shè)方式日益受到重視。而管架作為支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)于保障酸霧吸收塔的穩(wěn)定運(yùn)行、安全性能以及整體系統(tǒng)的高效性起著至關(guān)重要的作用。本文將深入探討酸霧吸收塔架空鋪設(shè)時(shí)管架支撐的必要性、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、材料選擇、安裝要求以及維護(hù)保養(yǎng)等方面的內(nèi)容，旨在為相關(guān)工程實(shí)踐提供全面的參考依據(jù)。

 

關(guān)鍵詞：酸霧吸收塔；架空鋪設(shè)；管架支撐；工程設(shè)計(jì)；安全保障

 

 一、引言

隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提高和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)***，對(duì)廢氣處理設(shè)備的要求也越來(lái)越高。酸霧吸收塔作為一種有效的空氣凈化裝置，廣泛應(yīng)用于化工、冶金、電鍍等行業(yè)，用于去除生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的酸性氣體。在一些***定的場(chǎng)地條件下，為了便于工藝流程的布局、設(shè)備的檢修維護(hù)以及避免地面空間的限制等因素，往往采用架空的方式安裝酸霧吸收塔。然而，這種架空安裝方式離不開(kāi)穩(wěn)固可靠的管架支撐系統(tǒng)。管架不僅要承受酸霧吸收塔自身的重量，還要抵御各種外部荷載的影響，確保其在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中保持穩(wěn)定和安全。因此，深入研究酸霧吸收塔架空鋪設(shè)時(shí)的管架支撐問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

 二、管架支撐的必要性

 （一）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性需求

酸霧吸收塔通常具有較高的高度和較***的體積，內(nèi)部裝有填料、噴淋系統(tǒng)等組件，整體重量可觀。當(dāng)它被架空安裝時(shí)，失去了地面的基礎(chǔ)依托，完全依賴于管架來(lái)提供支撐力以保持垂直狀態(tài)。如果管架強(qiáng)度不足或設(shè)計(jì)不合理，可能導(dǎo)致酸霧吸收塔傾斜甚至倒塌，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。例如，在某化工企業(yè)的事故案例中，由于管架的一個(gè)連接部位松動(dòng)，使得酸霧吸收塔逐漸偏移重心，***終導(dǎo)致部分管道破裂，***量酸性液體泄漏，造成了環(huán)境污染和人員傷亡。這充分說(shuō)明了管架支撐對(duì)于維持酸霧吸收塔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵作用。

 

 （二）應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)載荷

除了自身重力外，酸霧吸收塔在運(yùn)行過(guò)程中還會(huì)受到多種動(dòng)態(tài)載荷的作用。如風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)、氣流沖擊引起的晃蕩以及可能的地震影響等。這些動(dòng)態(tài)因素會(huì)使酸霧吸收塔產(chǎn)生周期性的位移和變形趨勢(shì)。******的管架支撐能夠通過(guò)合理的剛度設(shè)計(jì)和阻尼措施，有效吸收和消散這些能量，減少結(jié)構(gòu)的疲勞損傷，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。就像一座橋梁需要堅(jiān)固的橋墩來(lái)抵御車輛行駛時(shí)的震動(dòng)一樣，酸霧吸收塔也需要強(qiáng)有力的管架來(lái)應(yīng)對(duì)各種動(dòng)態(tài)干擾。

 

 （三）工藝布局靈活性

采用管架支撐實(shí)現(xiàn)酸霧吸收塔的架空鋪設(shè)，可以為整個(gè)生產(chǎn)工藝帶來(lái)更***的布局靈活性。它可以跨越其他設(shè)備、通道或建筑物，使生產(chǎn)線更加緊湊合理，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，也便于與其他相關(guān)設(shè)備進(jìn)行連接和集成，形成完整的廢氣處理系統(tǒng)。例如，在一個(gè)***型電鍍車間內(nèi)，通過(guò)合理布置管架，可以將多個(gè)酸霧吸收塔串聯(lián)起來(lái)，對(duì)不同工位產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行集中處理，既節(jié)省了空間，又提高了治理效果。

 

 三、管架的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

 （一）荷載計(jì)算與分析

準(zhǔn)確計(jì)算作用在管架上的各種荷載是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。需要考慮的主要荷載包括：酸霧吸收塔的自重（包括殼體、內(nèi)部構(gòu)件、填料等）、附屬設(shè)備的重量（如循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)等）、風(fēng)荷載、雪荷載、地震作用力以及正常運(yùn)行時(shí)的動(dòng)載荷等。根據(jù)不同的工況組合，按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)的力學(xué)分析，確定***不利荷載工況下的受力情況，以此為依據(jù)進(jìn)行管架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，在我***南方地區(qū)，臺(tái)風(fēng)頻繁，風(fēng)荷載可能是控制因素之一；而在北方寒冷地區(qū)，則需重點(diǎn)考慮雪荷載的影響。

 

 （二）選型與布置形式

常見(jiàn)的管架類型有鋼構(gòu)架、混凝土框架和混合結(jié)構(gòu)等形式。鋼構(gòu)架具有重量輕、強(qiáng)度高、施工速度快等***點(diǎn)，適用于***多數(shù)場(chǎng)合；混凝土框架則穩(wěn)定性***，但建造周期較長(zhǎng)。在選擇時(shí)，要綜合考慮項(xiàng)目的具體情況，如場(chǎng)地條件、投資預(yù)算、施工難度等因素。管架的布置形式也應(yīng)因地制宜，可以是單排柱式、雙排柱式或空間桁架結(jié)構(gòu)等。對(duì)于較高的酸霧吸收塔，一般采用空間桁架結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)整體剛度和穩(wěn)定性。此外，還需注意管架的高度間距要滿足工藝操作和維護(hù)的要求，方便人員上下通行和設(shè)備檢修。

 

 （三）節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)

管架的各個(gè)桿件之間以及與基礎(chǔ)的連接節(jié)點(diǎn)是傳遞荷載的關(guān)鍵部位，其設(shè)計(jì)的合理性直接影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的可靠性。焊接節(jié)點(diǎn)應(yīng)保證焊縫質(zhì)量可靠，無(wú)缺陷；螺栓連接則要選用合適的規(guī)格和強(qiáng)度等級(jí)，并確保擰緊力矩符合要求。對(duì)于重要的受力節(jié)點(diǎn)，還可以采取加強(qiáng)措施，如增加加勁板、設(shè)置預(yù)埋件等。同時(shí)，要考慮節(jié)點(diǎn)處的防腐處理，防止因銹蝕導(dǎo)致連接松動(dòng)或失效。例如，在一些潮濕腐蝕的環(huán)境中，可以采用熱鍍鋅或噴涂防腐涂料的方法來(lái)保護(hù)節(jié)點(diǎn)金屬部件。

 四、材料選擇

 （一）鋼材材質(zhì)要求

由于管架主要承受拉力、壓力和彎矩等力學(xué)作用，通常選用***質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金高強(qiáng)度鋼作為制作材料。這些鋼材具有******的韌性、可焊性和抗疲勞性能，能夠滿足長(zhǎng)期承載的要求。具體的材質(zhì)型號(hào)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的荷載***小、環(huán)境條件和使用年限等因素來(lái)確定。例如，Q235B是一種常用的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，適用于一般的輕型管架；而對(duì)于重載或惡劣環(huán)境下的***型管架，則可能需要選用Q345甚至更高性能的鋼材。

 

 （二）防腐措施考量

考慮到酸霧吸收塔所處的工作環(huán)境往往存在腐蝕性介質(zhì)（如酸性氣體、水汽等），管架必須具備******的耐腐蝕性。除了前面提到的節(jié)點(diǎn)防腐處理外，整個(gè)鋼構(gòu)件表面也應(yīng)進(jìn)行防腐涂裝。常用的防腐方法有熱浸鍍鋅、噴塑、涂覆環(huán)氧樹(shù)脂漆等。其中，熱浸鍍鋅層的厚度應(yīng)不低于規(guī)定值，以保證足夠的耐蝕年限；噴塑工藝可以使管架外觀美觀且具有一定的耐磨性；環(huán)氧樹(shù)脂漆則具有***異的化學(xué)穩(wěn)定性和附著力，能有效隔***腐蝕介質(zhì)與鋼材接觸。在選擇防腐方案時(shí)，要綜合考慮成本、施工便利性和防護(hù)效果等因素。

 

 五、安裝要求

 （一）基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制

管架的基礎(chǔ)是整個(gè)支撐體系的根基，必須保證其質(zhì)量和精度。在進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑前，要對(duì)地基進(jìn)行處理，確保承載能力滿足設(shè)計(jì)要求。鋼筋綁扎應(yīng)符合規(guī)范要求，模板安裝牢固平整。混凝土澆筑過(guò)程中要注意振搗密實(shí)，避免出現(xiàn)蜂窩麻面等缺陷。基礎(chǔ)完工后，要按照設(shè)計(jì)標(biāo)高和位置進(jìn)行驗(yàn)收，誤差控制在允許范圍內(nèi)。只有高質(zhì)量的基礎(chǔ)才能為后續(xù)的管架安裝提供可靠的保障。

 

 （二）構(gòu)件組裝與焊接工藝

管架構(gòu)件在工廠預(yù)制完成后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。組裝過(guò)程中要嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行操作，保證各構(gòu)件的位置準(zhǔn)確無(wú)誤。焊接工作應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)的焊工施焊，遵循既定的焊接工藝規(guī)程。焊接前要對(duì)坡口進(jìn)行處理，清除油污鐵銹等雜質(zhì)；焊接時(shí)要控制***電流、電壓和焊接速度，確保焊縫成型******，無(wú)夾渣、氣孔、裂紋等缺陷。焊接完成后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，合格后方可繼續(xù)下一工序。對(duì)于***型復(fù)雜的管架結(jié)構(gòu)，還可以采用分段吊裝、高空散裝等方式進(jìn)行安裝，但要***別注意安全管理和質(zhì)量控制。

 

 （三）垂直度與水平度調(diào)整

在管架安裝過(guò)程中及安裝完畢后，都要對(duì)其垂直度和水平度進(jìn)行檢查和調(diào)整。可以使用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等儀器進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。因?yàn)榧词刮⑿〉膬A斜也可能在長(zhǎng)期使用中積累放***，影響酸霧吸收塔的正常運(yùn)行和安全性。例如，如果管架傾斜度過(guò)***，會(huì)導(dǎo)致酸霧吸收塔內(nèi)的液體分布不均，降低吸收效率；同時(shí)還會(huì)增加某些部位的應(yīng)力集中，加速結(jié)構(gòu)損壞。

 

 六、維護(hù)保養(yǎng)

 （一）定期巡檢制度建立

為確保管架支撐系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)建立健全定期巡檢制度。巡檢內(nèi)容包括檢查管架的整體外觀是否有變形、銹蝕跡象；各連接節(jié)點(diǎn)是否松動(dòng)、開(kāi)裂；防腐涂層是否完***等。建議每月至少進(jìn)行一次全面巡檢，并做***記錄。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的輕微問(wèn)題要及時(shí)處理，如緊固松動(dòng)的螺栓、修補(bǔ)破損的涂層等；對(duì)于較為嚴(yán)重的問(wèn)題，如結(jié)構(gòu)變形較***或關(guān)鍵部位出現(xiàn)裂縫等，則應(yīng)及時(shí)上報(bào)并制定專項(xiàng)修復(fù)方案。

 

 （二）防腐維護(hù)與更新

隨著時(shí)間的推移和使用環(huán)境的影響，管架的防腐層會(huì)逐漸老化失效。因此，要定期對(duì)防腐狀況進(jìn)行評(píng)估，必要時(shí)進(jìn)行重新涂裝或更換新的防腐措施。一般來(lái)說(shuō)，每3 - 5年應(yīng)對(duì)管架進(jìn)行全面的防腐維護(hù)一次。在維護(hù)過(guò)程中，要先徹底清除舊的防腐層，然后對(duì)鋼材表面進(jìn)行處理（除銹、打磨等），再涂刷新的防腐涂料。同時(shí)，要注意新老防腐層的兼容性，避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)影響防護(hù)效果。

 

 （三）結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)***域。可以在管架上安裝傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其應(yīng)力應(yīng)變、振動(dòng)頻率等參數(shù)變化情況。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和處理，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，提前采取預(yù)防措施。例如，當(dāng)監(jiān)測(cè)到某一部位的應(yīng)力突然增***時(shí)，可能預(yù)示著該處存在損傷或過(guò)載情況，此時(shí)就可以進(jìn)一步檢查并采取相應(yīng)的加固措施，從而避免事故的發(fā)生。

 

 七、結(jié)論

酸霧吸收塔的架空鋪設(shè)離不開(kāi)可靠穩(wěn)定的管架支撐系統(tǒng)。從必要性來(lái)看，管架承擔(dān)著保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)載荷和提供工藝布局靈活性的重要使命；在設(shè)計(jì)方面，需***計(jì)算荷載、合理選型布置并精心設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)連接；材料選擇要考慮鋼材材質(zhì)性能和防腐要求；安裝過(guò)程中要嚴(yán)格控制基礎(chǔ)質(zhì)量、構(gòu)件組裝焊接工藝以及垂直度水平度調(diào)整；而后期的維護(hù)保養(yǎng)則是確保管架長(zhǎng)期安全運(yùn)行的關(guān)鍵。只有全面考慮各個(gè)環(huán)節(jié)的因素，精心設(shè)計(jì)與施工，并加強(qiáng)日常維護(hù)管理，才能使酸霧吸收塔在架空狀態(tài)下高效穩(wěn)定地運(yùn)行，為企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)提供有力的保障，同時(shí)也減少對(duì)環(huán)境的污染。在未來(lái)的工業(yè)發(fā)展中，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，相信酸霧吸收塔及其管架支撐系統(tǒng)將會(huì)得到更加***化和完善的應(yīng)用。