李海杰　王志成　姜博

摘要：隨著煤化工技術(shù)在中國的發(fā)展，氣化爐越來越重，吊裝難度越來越大。文章介紹了一種新的氣化爐合成氣冷卻器吊裝工藝，為后來同類裝置設(shè)備吊裝提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：殼牌工藝氣化爐；氣化裝置；合成氣冷卻器；支撐梁；恒力彈簧吊；吊裝工藝 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TQ545 文章編號：1009-2374（2015）13-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.036

1 工程簡介

山西潞安集團180萬噸/年煤制油工程是煤炭企業(yè)為企業(yè)轉(zhuǎn)型舉措而建設(shè)的。工程地點位于山西省襄垣縣王橋鎮(zhèn)，占地473萬m2，總投資290億元，氣化裝置是煤制油項目的核心裝置。本裝置由惠生工程（中國）有限公司采用殼牌粉煤氣化專利技術(shù)設(shè)計，是目前世界上的同類裝置中煤氣化能力最大的裝置，由四個相同單元組成。

2 合成氣冷卻器下段參數(shù)及在裝置中的位置

本裝置由于工藝需要，主體結(jié)構(gòu)最大高度為120m。42m以下部分結(jié)構(gòu)為型鋼混凝土形式，以上部分為螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)形式。氣化爐是氣化裝置的核心設(shè)備，由（氣化室、合成氣冷卻器、氣體返回室）組成，設(shè)備總重近2000t，其中合成氣冷卻器近900t（分成兩段制造、安裝）。合成氣冷卻器通過28個恒力彈簧吊架固定在標(biāo)高位于50.8m的4根支撐梁上。

合成氣冷卻器下段由于框架形式和安裝位置決定了其吊裝和安裝難度最大、技術(shù)含量最高。

合成氣冷卻器下段規(guī)格：Φ3800×33815

設(shè)備自重：520000kg

支撐梁頂標(biāo)高：▽50800mm

就位后設(shè)備頂標(biāo)高：▽63390mm

就位后設(shè)備底標(biāo)高：▽29575mm

合成氣冷卻器下段在框架中的相對位置如圖1：

圖1 合成氣冷卻器下段在結(jié)構(gòu)中的立面布置圖

3 吊裝工藝及特點

3.1 吊裝工藝

根據(jù)設(shè)備布置及結(jié)構(gòu)特點，惠生公司和中石化四公司（大件吊裝承包商）經(jīng)過幾個月的策劃，多個方案比較，最后采用新的吊裝工藝，即：設(shè)備吊裝前，將設(shè)備與4根支撐梁組裝成整體，然后通過滑車組、恒力彈簧吊架及臨時加固，將設(shè)備和4根支撐梁剛性固定，作為一個整體一起吊裝，到達支撐梁對口位置后，將臨時加固切除，調(diào)節(jié)滑車組，將支撐梁對口，最后將合成冷卻器下段找正的吊裝工藝，完成合成冷卻器下段的吊裝。

吊車選用及吊車作業(yè)參數(shù)：

吊車型號：CC8800-1型1600t履帶吊

臂桿長：SSL工況，96m

作業(yè)半徑：20m

額定載荷：772t

吊裝載荷：687t（含設(shè)備自重、4根支撐梁重量、12個恒力彈簧吊重量、4套32t滑車組重量、吊鉤及機索具重量等）

吊車負(fù)載率：89%

3.2 工藝特點

（1）設(shè)備與支撐其的鋼結(jié)構(gòu)一起吊裝，減少了支撐環(huán)形梁鋼結(jié)構(gòu)的高空作業(yè)量，安全性高；（2）采用倒鏈帶動滑車組作為結(jié)構(gòu)安裝找正的調(diào)節(jié)手段，技術(shù)新穎；（3）由于支撐鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝，制造精度要求高，所以，要求在制造廠進行預(yù)拼裝；（4）國內(nèi)其他同類裝置合成氣冷卻器下口全部位于混凝土結(jié)構(gòu)上部，在合成氣冷卻器吊裝前，可以安裝三根支撐環(huán)梁（靠近吊車一側(cè)橫梁不安裝），待設(shè)備平移至就位位置后，再連接最后一根支撐環(huán)梁。本裝置由于設(shè)備安裝位置及結(jié)構(gòu)特點，導(dǎo)致在設(shè)備吊裝前，不能安裝環(huán)4根支撐梁的任何一部分；（5）由于設(shè)備與支撐梁剛性固定，設(shè)備吊裝時，帶動支撐梁及部分恒力彈簧吊一起吊裝，省去支撐梁及部分恒力彈簧吊的安裝過程；（6）本工藝的重點、特點及難點在于支撐梁的安裝就位。

圖2 支撐梁隨設(shè)備一起吊裝 圖3 4套32t滑車組及12個恒力彈簧吊均勻?qū)ΨQ布置圖片

4 工藝流程及操作要點

第一，為保證設(shè)備支撐梁的安裝精度，要求4根支撐梁在結(jié)構(gòu)出廠前進行預(yù)拼裝，符合精度要求后方許出廠，并將組裝后的相關(guān)數(shù)據(jù)反饋安裝現(xiàn)場，現(xiàn)場根據(jù)測量數(shù)據(jù)與已安裝結(jié)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)對比，提前采取相關(guān)措施。

第二，為減小安裝難度，與2根長的支撐梁相連接的主體鋼結(jié)構(gòu)上的一側(cè)軸線橫梁上的固定連接板在設(shè)備吊裝前暫不焊接。

第三，安裝支撐設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)模塊。

第四，設(shè)備卸車橫臥，按就位后的支撐梁與裙座相對位置擺放并將4根支撐梁組裝成整體。

第五，按吊裝要求對稱安裝部分恒力彈簧吊架，如圖3所示。

第六，將4根支撐梁與設(shè)備通過圓弧板與連接鋼板在上、下（各2處）、左、右（各一處）四個方向剛性固定。

第七，在設(shè)備和環(huán)形支撐梁之間通過預(yù)先設(shè)置的、4對互成90°的吊耳，設(shè)置4套32t調(diào)節(jié)滑車組，通過倒鏈將滑車組預(yù)緊，然后封好滑車組及倒鏈，見圖5。

圖4 支撐梁與設(shè)備剛性固定 圖5 4套滑車組設(shè)置及設(shè)備準(zhǔn)備吊裝圖片

圖6 拆除附圖4中設(shè)備與支撐梁之間的剛性固定件 圖7 合成冷卻器下段就位狀態(tài)圖片（圖中右面設(shè)備）

第八，1600t履帶吊及400噸履帶吊按吊裝方案要求位置站位并做好吊裝準(zhǔn)備。

第九，1600t履帶吊及400噸履帶將吊裝索具拴掛在設(shè)備吊耳上，設(shè)備吊裝開始。

第十，按正常吊裝工藝，1600t履帶吊將設(shè)備吊裝至就位（環(huán)形支撐梁上標(biāo)高50.8m處）位置。

第十一，拆除第六點中的臨時固定件，使支撐梁與設(shè)備脫離。

第十二，通過倒鏈調(diào)整滑車組，滑車組帶動環(huán)形支撐梁水平度變化，將環(huán)形支撐梁調(diào)節(jié)至對口要求后，焊接第二點中預(yù)留的固定連接板，并將4根支撐梁與主體鋼結(jié)構(gòu)通過高強螺栓栓焊連接。

第十三，安裝剩余恒力彈簧吊，將設(shè)備找正后，1600t履帶吊摘鉤，拆除滑車組，吊裝完成。

5 安全要求

（1）吊裝前，在環(huán)形支撐梁上設(shè)置臨時圍欄，保證高空作業(yè)人員安全；（2）吊裝前，將環(huán)形支撐梁和設(shè)備之間的孔洞用跳板封堵，防止人員從空洞墜落；（3）高空切割臨時固定板時，應(yīng)采取措施，防止鋼板高空墜落；（4）預(yù)緊滑車組時，要求預(yù)緊力基本一致；（5）使用滑車組調(diào)整環(huán)形支撐梁位置時，嚴(yán)禁任一滑車組過分偏載；（6）調(diào)整滑車組用的倒鏈必須經(jīng)過檢驗，不得出現(xiàn)跑鏈現(xiàn)象；（7）設(shè)備與環(huán)形支撐梁之間的臨時固定必須嚴(yán)實，固定點處不許出現(xiàn)縫隙，嚴(yán)禁設(shè)備在由水平狀態(tài)到垂直狀態(tài)過程中，環(huán)形支撐梁出現(xiàn)晃動、移位現(xiàn)象；（8）其他常規(guī)吊裝及安裝安全措施。

6 經(jīng)濟效益

結(jié)合以往同類裝置環(huán)形支撐梁鋼結(jié)構(gòu)安裝經(jīng)驗，如果設(shè)備吊裝后安裝4根環(huán)形支撐梁和26個恒力彈簧吊，每個單元合成氣冷卻器下段吊裝完成需要8天左右時間，并且需要一臺400噸履帶吊配合安裝環(huán)形支撐梁和恒力彈簧吊。而采用此吊裝方法，每次吊裝1600t吊車僅用了3天時間，僅吊車資源一項就節(jié)省400t吊車8個臺班，1600t以上履帶吊車5個臺班。

按現(xiàn)場臺班價，1600t吊車臺班費10萬元，400t吊車臺班費1.3萬元，本工藝僅臺班費用節(jié)省8×1.3+5×10=60.4萬元。

本裝置共四個布置相同的單元，僅此吊裝方法一項，直接經(jīng)濟效益就節(jié)約吊車使用費用240余萬元，經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。

采用本工藝，加快了整體吊裝進度，為裝置中的管廊鋼結(jié)構(gòu)盡早施工創(chuàng)造了條件，為裝置的整體盡快完工提供了保證。

作者簡介：李海杰（1973-），男，河南洛陽人，惠生工程（中國）有限公司專業(yè)工程師，吊裝工程師，一級注冊建造師，研究方向：大型工程吊裝策劃與實施。

（責(zé)任編輯：陳 倩）endprint