钢结构冷却塔消振

郜奎山 袁建平（兰州石化公司动力厂，甘肃 兰州 730060）

钢结构冷却塔消振

郜奎山 袁建平（兰州石化公司动力厂，甘肃 兰州 730060）

众所周知，冷却塔在石化公司工业生产中占据举足轻重的位置，它的工作原理就是将水作为一种循环冷却剂，从系统中汲取热量然后再排放到大气中，以此来达到降温的一种装置。简而言之，即通过冷热交换来产生蒸汽，随后蒸发散热来降低水温，顾名思义为冷却塔。但我公司冷却塔在运作中存在诸多问题，弊端日渐凸显。本文着眼于此，并提出技术改造思路，重点阐述主要实施内容和步骤，并对它的经济和社会效益进行预估，以期为相关工作提供可行性借鉴。

风机振动；风机停机；冷却塔；加固

1 改造背景概述

1.1 背景概述

冷却塔自2012年投运以来，塔体振动一直较大，2013年由于风筒振动，造成风筒顶部防雷防静电接地线多处断裂。风机自2015年07月05日在调节风机变频频率时连续多次出现振动值超联锁导致风机停机现象，联系设计人员、制造厂家现场检查判断为风机电机基础不牢靠造成振动超标，车间经厂家同意临时在电机基础侧增加了配重，振动有所降低，但风机频率调整至82%以上，还是存在振动超标联锁停车现象。

2015年7月20日利用装置停工时间，组织对冷却塔电机基础、塔顶梁柱进行了加固处理，但检修完成后对风机振动情况进行测试，检修效果不佳，风机频率调整至82%以上，还是存在振动超标联锁停车现象。

1.2 技术思路

为了彻底解决钢立柱强度和刚度不够的问题，采取将钢立柱灌装水泥来增加立柱的强度和刚度。类似钢结构冷却塔在其他单位使用中也有出现振动的案例，如唐山国丰钢厂和周口味精厂1500m3∕h冷却塔，其消除振动就采用钢管立柱内浇筑混凝土。

混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱，而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高；同时由于混凝土的存在，提高了钢管立柱的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。

2 主要实施内容和步骤

2.1 增加钢立柱的强度和刚度

在钢结构钢管的顶部制作灌注孔和出气孔，底部制作排浆孔。管顶出气孔设于主管最高处，且高出主管0.5m—1m左右，用不小于100mm直径的钢管接高，并弯向侧面，防止出浆时喷射到钢管表面。灌浆钢管与主管的夹角应不大于30°灌浆钢管出口与主管内壁平齐（不宜伸进主管过长），以便于灌注顺畅，亦可避免砼直接灌注到管壁造成砼离析。钢管内混凝土采用c50高强、半流动、缓凝、微膨胀混凝土。在浇灌的同时，钢管的外部用震动棒进行连续振动处理，确保混凝土在钢管内密实，不得有空隙。

2.2 冷却塔9根钢立柱柱脚包裹

冷却塔四周8根钢立柱和中心柱柱脚进行包裹，包裹高度为400mm，钢板与钢柱基础焊接连接，用4块钢板，高度为400mm焊接在原水泥基础的预埋钢板上，焊接成一个方柱体，然后用水泥砂浆灌实，最后用钢板封住上口与钢立柱焊接牢固，冷却塔加固的角钢，焊接在钢板加固的钢板上，用水泥灌注好的方柱体上。

2.3 冷却塔3.9米标高梁、7.3米标高梁加固

0.00 至3.90米标高的加固材料采用角钢L90*6双角钢并焊，共计8根进行加固，中心柱的焊接点位置位于3.9米梁的连接筋板上，下部连接在柱脚包裹的的钢板上，边柱的连接同中心柱的连接，加固的角钢需现场测量实际长度下料制作，3.9米至7.3米的加固，材料选用L75*6双角钢并焊一起，共计8根进行加固，中心柱焊接点的的位置分别是3.9米梁的连接筋板和7.3米梁的连接筋板上，边柱的中间柱焊接点分别为3.9米梁和7.3米梁连接的筋板上。

2.4 风机电机基础加固

在电机下面使用两根L75*6角钢，双角钢并焊支撑钢柱加固，一根生根在中心柱上，另一根生根在电机支座下面的边柱的中柱上，具体加固方案见下图：

2.5 冷却塔个连接部位进行检查，对脱焊、松动部位加固处理

冷却塔停运后，对照原设计图纸，检查各连接部件是否齐全，对缺失部分对照图纸完善，对出现脱焊、松动部件重新进行加固。塔体检修完成后更换风机振动监测探头。

3 项目投运及验收情况

检修后风机振动超联锁停车现象消除，检修前风机变频调整超过75%时出现振动值超联锁（振动报警值≥6.1mm∕s，振动联锁值≥6.3mm∕s）停车现象，检修后风机变频调至100%时，风机振动值为2.6 mm∕s，消振效果明显，达到了改造预期目的。

4 经济、社会效益情况

检修后风机振动超联锁停车现象消除，达到了检修预期效果，消除冷却塔风机运行的安全隐患，实现了冷却塔风机长周期运行，从而保证循环水装置和用水装置的生产长周期运行。