■梁志強 譚航行 陜西化建工程有限責任公司陜西西安712100

大型石化裝置異地搬遷施工技術(shù)

■梁志強 譚航行 陜西化建工程有限責任公司陜西西安712100

以延安煉油廠重整、加氫、苯抽提三套裝置整體搬遷為例，總結(jié)了此類工程施工的經(jīng)驗，探討了大型石化裝置整體搬遷施工技術(shù)及施工過程中應(yīng)注意的問題，對其它大型裝置整體搬遷施工具有一定的參考價值。

石化裝置拆除整體搬遷施工

陜西延長石油(集團)公司將延安煉油廠30萬t/a重整、40萬t/a柴油加氫、10萬t/a苯抽提3套裝置整體搬遷至距離330km外的榆林煉油廠，是對榆林煉油廠一、二次加工能力不匹配的現(xiàn)狀進行優(yōu)化調(diào)整的一個關(guān)鍵項目。

此次搬遷項目包括裝置及系統(tǒng)界區(qū)內(nèi)設(shè)備、管道、加熱爐、電氣、電信、熱工、暖通、給排水和鋼結(jié)構(gòu)等全部專業(yè)在內(nèi)。此次搬遷的工程量巨大，其中鋼結(jié)構(gòu)分15個獨立構(gòu)架共計1431t；方形加熱爐2臺、圓筒加熱爐8臺，合計496t；非標儲罐19臺；設(shè)備458臺；工藝管線60052m；余熱系統(tǒng)793t；電氣盤柜37面，防爆操作柱227臺，電纜50000m，管材11616m，變壓器3臺，燈具776套；儀表盤柜2臺，變送器194臺，儀表設(shè)備610臺，儀表閥門1180個，橋架1100m，管線15330m，電纜67000m，一次部件517個，調(diào)節(jié)閥99臺。

此工程是國內(nèi)少有的施工搬遷工程，施工前無可借鑒的參考經(jīng)驗，針對本項目的具體情況認真做好前期可行性調(diào)研，由延長石油集團煉化公司委托中國石化工程建設(shè)公司（簡稱SEI）對三套裝置的工藝技術(shù)和生產(chǎn)裝置的現(xiàn)狀進行了調(diào)研評估，充分論證了三套裝置搬遷工作的可行性，并制訂了整體搬遷工作思路。

為了嚴謹高效地完成此次搬遷任務(wù)，陜西化建公司編制了16項專項施工方案，施工技術(shù)要點如下:

1 拆除標識及拆除、安裝過程中重點注意事項

裝置拆除前必須先進行標識，做好影像資料。標識采用不同的顏色和字母進行區(qū)分。對不同專業(yè)的標識作如下要求：

1.1 管道專業(yè)

這三套裝置已經(jīng)過多次改造和檢修,與原設(shè)計圖紙相差較大。為便于安裝，我們留下了完整的影像資料，并繪制出各區(qū)管道走向單線圖。1.1.1標識

（1）管道標識：在管段兩頭分別標明所銜接管道的序號或設(shè)備位號,管段中間位置根據(jù)圖紙進行標識。例如：管段上的標識:①(設(shè)備位號及標高)——CZ——塔區(qū)——P-1008——材質(zhì)——②-③（設(shè)備位號及標高)，其中②代表切割段本段在管線單線圖上的位號，①③分別為管段連接的始端和末端。

（2）特殊材質(zhì)如耐熱鋼的標識：在特殊材質(zhì)整個管道上述標識的對稱部位管壁上刷貫通色標，標明材質(zhì)、單獨存放、并做好標識。

（3）對于調(diào)節(jié)閥組、流量計閥組、泵上進出口管線、空冷進出口管道短節(jié)、換熱器進出口管道短節(jié)、均按其位號進行標記、拆除、捆扎、打包、裝車。

1.1.2 拆除

拆除時必須劃直口進行切割。對帶油漆的管道，需除掉油漆后，再劃直口進行切割。切割管道時盡可能避開焊縫切割。

安全閥拆除前，應(yīng)標注位號和位置，拆除后按裝置集中裝箱。

彈簧吊架拆除時，必須在管道未拆除前將彈簧支架限位器用支撐塊固定，保證其伸縮量，然后再行拆除。拆除前先標識所處位置，拆除后按裝置集中裝箱。

為便于施工，將塔類設(shè)備平放在胎具（胎具高度高于塔上平臺寬度）上。在地面上拆除平臺、欄桿及塔上管道。

在拆除前對閥門進行關(guān)閉，對于特殊閥門（進口閥或需長周期訂貨的閥門），需要在管道拆除前將閥門逐一拆除，用軟包裝材料包裹保護、裝箱。一般的閥門可以附著在管道上，采用邊安裝、邊試壓、邊回裝的方式進行。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)

1.2.1 框架、管廊架、平臺的標識：

由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造復雜，零部件（橫梁、柱子）較多，因此在鋼結(jié)構(gòu)拆除之前，鋼結(jié)構(gòu)同樣需要進行嚴格的標識，對于高空無法直接進行標識的，待拆下來后及時補標。

1.2.2 鋼結(jié)構(gòu)拆除原則及注意事項：

（1）鋼框架拆除步驟

相關(guān)設(shè)備、管道拆除（鋼結(jié)構(gòu)耐火層拆除）→設(shè)備支座拆除→柱間斜撐拆除→平臺板及平臺梁拆除→設(shè)備承重梁拆除→梯子拆除→主框架軸間連接梁拆除→主框架分片整體拆除→分片框架地面分解→標識編號→包裝運輸。

（2）拆除注意事項

利舊鋼構(gòu)件拆除前必須劃線，按劃線部位切割。

立柱拆除在45°斜接焊縫處劃線，分解拆除，立柱最大長度控制在12m以內(nèi)以便運輸。

柱腳板拆除時將原基礎(chǔ)地腳螺栓割斷后整體拆除。

直梯、斜梯的拆除可采用整體拆除，其中斜梯兩側(cè)欄桿整片拆除后捆扎在梯子上。

斜撐拆除時在兩頭夾板與柱子連接焊縫處割斷，斜撐利舊，節(jié)點板需更新。

平臺板及小梁拆除：以相鄰柱子外側(cè)牛腿及平臺為一單元，整體拆除、分塊安裝。框架內(nèi)的平臺板和小梁同樣按整片拆除，運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場后進行分解，先安裝支撐梁，再鋪平臺板。

設(shè)備鋼支座整體利舊拆除，在設(shè)備支座上標識其所在構(gòu)架名稱及設(shè)備位號。設(shè)備承重梁單根利舊拆除，在其與框架梁鉸接節(jié)點處進行切割。

扇形平臺的拆除，需將欄桿整片拆除，與平臺捆扎打包，并進行標識。

1.3 非標容器、儲罐、加熱爐

1.3.1 非標容器、儲罐加熱爐的拆除標識

容器罐底板、壁板、頂板采用分片標識并注明其在容器或罐上的原始位置，劃簡圖說明。加熱爐部件的標識，按爐子位號-安裝部位-規(guī)格-材質(zhì)進行標識。

1.3.2 非標容器、儲罐、加熱爐拆除順序和注意事項

1.3.2.1 非標容器、儲罐的拆除

（1）非標容器、儲罐拆除按照頂板、壁板、底板的順序進行拆除。

（2）壁板拆除后必須放在同弧度的卷弧胎具上，以保證拆除后壁板弧度。

1.3.2.2 加熱爐拆除

圓筒加熱爐拆除順序：與加熱爐連接工藝管道拆除→爐頂煙道拆除→對流段爐管拆除→對流段襯里拆除→對流段管板及爐墻拆除→輻射段爐頂蓋板拆除→輻射段爐管集合管拆除→輻射段襯里拆除→輻射段拆除→爐底拆除

（1）爐管拆除

爐管拆除時必須制作爐管固定胎具，每片爐管使用二組胎具，拆除時使用U型螺栓將爐管與胎具固定到一起，拆除爐管時將胎具與爐管一同拆除。先拆除爐頂集合管，輻射室爐管分片拆除。

爐管的運輸過程中，需另行制作運輸胎具，防止運輸過程中爐管產(chǎn)生變形。

（2）對流段、輻射段結(jié)構(gòu)的拆除

輻射段爐頂蓋板在襯里拆除后，將輻射段頂部環(huán)梁與爐頂連接螺栓拆除、采取整體拆除、地面分解的方法進行。

（3）對流墻板拆除

一般對流段墻板無法進行整體拆除，故采取局部分塊拆除方法拆除。分塊拆除后的墻板必須進行檢測，墻板在拆除時切割縫選擇在距離立柱邊緣平行300mm處。

（4）輻射筒體拆除

輻射筒體拆除前必須完成相應(yīng)襯里的拆除。輻射筒體拆除前最好在頂環(huán)梁及底部環(huán)梁上下各500mm加設(shè)一道槽鋼臨時加固環(huán)梁。臨時環(huán)梁加固完畢后，按原焊縫拆除頂部環(huán)梁。輻射爐體分片以兩根立柱為一片，兩根立柱及其切割縫以內(nèi)墻板為一個單元，輻射筒體分片拆除最大尺寸控制在弦長2500mm×長度12m-15m，以方便運輸。

（5）爐底拆除

爐底結(jié)構(gòu)拆除前，燃燒器必須提前拆除。然后根據(jù)尺寸大小將爐底分片拆除。爐底立柱及柱腳板需整體拆除，割斷地腳螺栓，回收墊鐵重復利用。方型加熱爐拆除增加了爐體主框架拆除，拆除方式可參照鋼結(jié)構(gòu)拆除方式進行。

1.4 靜止設(shè)備（塔、換熱器、容器）

（1）塔的拆除安裝需根據(jù)塔的高度、直徑選擇分段拆除或分片拆除，要滿足運輸要求，同時切割縫選擇在原安裝焊縫處切割。

(2)塔盤內(nèi)件可以暫不拆除，隨設(shè)備整體拆除，待安裝完畢后，再進行拆檢。

(3)塔的拆除需提前拆除保溫層，保證后期塔分段組對時能夠精確找正。注意對塔內(nèi)件的保護，重要的內(nèi)件還需要進行內(nèi)部固定或者提前拆除保管。

(4)在切割口處提前按對口上下位置統(tǒng)一標識0°、90°、180°、270°，方便后續(xù)進行組裝。

1.5 動設(shè)備（機泵、風機、壓縮機等）

1.5.1 機泵拆除安裝

（1）裝置蒸汽吹掃完畢后，先拆掉泵口短節(jié)，使管線和機泵斷開，然后拆除機泵，泵口必須用木板或鋼板封閉，同時用塑料紙進行包裹。

對于泵底座內(nèi)的水泥灌漿層，采取錘鑿和風炮擊鑿的方式。要特別保護機泵聯(lián)軸器和電機，必要時需要用吊裝帶吊起機泵，處理泵座。機泵搬遷后一般需要進行拆檢，可按業(yè)主要求進行。1.5.2空冷器拆除

按先空冷管束后空冷風機的順序進行，空冷風機拆除時電機、軸、風機頭及支撐架整體拆除，用方木對稱進行固定。風葉全部拆除后做好標識，采用木箱包裝，避免在運輸過程中風葉的碰撞損壞。1.5.3壓縮機組拆除

這是本次拆除裝置中技術(shù)含量最高的動設(shè)備。本次搬遷工程共有六臺壓縮機（其中5臺活塞壓縮機，一臺離心壓縮機）。

（1）離心壓縮機組拆除

離心壓縮機組拆除分汽輪機、離心壓縮機、變速箱、油站、高位油箱五部分進行拆除，拆除前應(yīng)先將壓縮機的潤滑油管線進行標識、拆除，保護好管線的法蘭密封面；電機整體拆除，采用帆布包裝防止電機進水受潮；離心機本體因為精度要求高，因此離心機本體及變速箱采用整體拆除及運輸。拆除后采用木箱包裝，變速箱內(nèi)應(yīng)注滿潤滑油進行保護。

（2）活塞壓縮機組解體拆除

活塞壓縮機組解體拆除一般分成電機、曲軸箱、氣缸及接筒、緩沖罐、油站、水站、機間冷卻器七部分。曲軸箱與曲軸整體拆除；曲軸及軸瓦、氣缸及接筒等部件拆除后涂抹上潤滑油用木箱包裝運輸；由于壓縮機組安裝精度要求高，在安裝就位后，壓縮機必須進行大修拆檢工作。

(3)壓縮機零部件拆除前應(yīng)測量各部位間隙并做好記錄，以備安裝時需要。

(4)壓縮機組拆除后的包裝是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，壓縮機解體后的所有密封面必須用壁厚δ＞6mm以上的鋼板和加潤滑油的白布進行密封，螺栓固定，以免運輸過程中灰塵雜質(zhì)的進入并且避免密封面受到損害性碰撞。對于聯(lián)軸器和軸同樣需要上述保護，而且要用鋼板制作成鞍座固定在木質(zhì)底排上，防止運輸過程中顛簸對軸的損壞。

(5)壓縮機組在拆除前必須制作結(jié)實的木質(zhì)底排作為機組拆除后的固定措施。

(6)壓縮機組在運輸過程中必須專人監(jiān)護運輸，監(jiān)控行車速度，避免由于行進速度過快或者急剎車對機組的損壞。

2 設(shè)備、材料的檢測

根據(jù)業(yè)主要求進行檢測，主要針對管道、設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、加熱爐，一般檢測都需安排在拆除前進行，為后續(xù)安裝更換部件與材料提供依據(jù)。

3 設(shè)備、材料裝車、運輸、堆放的總體原則

3.1 設(shè)備、材料裝車

設(shè)備材料的裝車一般采用同裝置和同專業(yè)、同區(qū)集中運輸?shù)姆绞剑b車時必須填寫裝車清單（清單內(nèi)容包括：裝置、專業(yè)、區(qū)域、規(guī)格、數(shù)量等）。

3.2 設(shè)備材料的運輸

對于裝置大規(guī)模的搬遷，運輸是很重要的一個環(huán)節(jié),并且存在很高的風險，需選擇有經(jīng)驗的專業(yè)運輸公司。從本次搬遷工程運輸中總結(jié)得出：工藝管道、鋼結(jié)構(gòu)、換熱器適于使用廂型貨車專車運輸，而且要保證拆除管道長度在12m以內(nèi)，以方便運輸。大的塔器、容器、空冷管束、壓縮機組適于用大型平板車進行運輸。

3.3 堆放場地的規(guī)劃

對于大規(guī)模的裝置搬遷，需要提前對堆放場地進行規(guī)劃。超限設(shè)備直接運到施工現(xiàn)場進行安裝。一般設(shè)備、材料和壓縮機組、機泵、電氣、儀表等設(shè)備、材料集中堆放在二級庫房，隨安隨運。

4 拆遷工程的組織、協(xié)調(diào)

由于拆遷裝置的特殊性，材料、設(shè)備一旦運輸?shù)綀鼍涂梢匀孢M行安裝。因此，在拆除現(xiàn)場裝車、運輸是施工組織的重點；在安裝工地卸車、倒運、吊裝的協(xié)調(diào)為現(xiàn)場工作的重點。

5 拆遷工程的安全、質(zhì)量管理

石油化工裝置的拆遷安全管理工作是整個搬遷工程的重點和難點。尤其是設(shè)備、管線內(nèi)可燃物的安全檢測，拆除裝置與界區(qū)外的有效隔離及施工全面展開時的交叉作業(yè)問題，是拆遷工程在安全管理方面不容忽視的環(huán)節(jié)。

搬遷工程的質(zhì)量管理難度相對較大，只有保證設(shè)備材料能夠正常利用才能從源頭控制施工質(zhì)量。此次搬遷工程采取了拆除時施工方檢測和安裝前第三方復檢的方式，控制利舊設(shè)備和材料的質(zhì)量。

6 結(jié)束語

此次重整、加氫、苯抽提三套石化裝置的大規(guī)模整體利舊搬遷，由于前期準備工作充分，現(xiàn)場又經(jīng)過了科學周密的布署，整個施工過程嚴格按照預先擬訂的施工方案進行，未發(fā)生任何質(zhì)量安全事故，達到了預期目標。

1中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會專家組，中國大型鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計與施工，中國建筑工業(yè)出版社，2008.

2錢家麟，管式加熱爐（第二版），中國石化出版社，2005.

3柳金海，工業(yè)管道施工安裝工藝手冊，中國計劃出版社，2003.

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