朱景峰

摘 要：該文以大型丙烯精餾塔內(nèi)件安裝為例，從費(fèi)用、安全、進(jìn)度等方面提出施工升降機(jī)在石油化工大型塔類設(shè)備內(nèi)件安裝及檢修中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而為石化類似項(xiàng)目施工提供借鑒。施工升降機(jī)在房屋建筑工程中應(yīng)用十分廣泛，產(chǎn)品及技術(shù)非常成熟。在石化行業(yè)大型丙烯精餾塔的安裝或檢修中，如果將其應(yīng)用于塔盤的上下運(yùn)輸，則相比傳統(tǒng)的吊車加吊籠的方式在多方面都有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：塔內(nèi)件 安裝 升降機(jī) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH211 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）04（a）-0039-02

大型塔類設(shè)備是石油化工生產(chǎn)裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，它們?cè)趶?fù)雜的石化生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。例如丙烯精餾塔，由于工藝要求，塔體巨大，塔盤繁多。此類塔的內(nèi)件安裝無(wú)論是在新塔的安裝施工中，還是在裝置檢修老塔的維護(hù)工作中，必為關(guān)鍵任務(wù)，制約著裝置建設(shè)和檢修的整體工期。

1 施工升降機(jī)簡(jiǎn)介

施工升降機(jī)是建筑行業(yè)成熟完善的施工起重運(yùn)輸設(shè)備，根據(jù)要求有不同型號(hào)可供選擇，其中“SSD100型人貨兩用升降機(jī)”是較為常見的型號(hào)。

SSD100型人貨兩用升降機(jī)，具有：（1）運(yùn)行可靠、節(jié)省電耗；（2）防墜及安全保護(hù)性能完善；（3）升降平穩(wěn)無(wú)噪音；（4）整機(jī)價(jià)格低、使用及維護(hù)成本低；（5）安裝、拆卸方便，不需要吊車；（6）外觀簡(jiǎn)潔大方等優(yōu)點(diǎn)。

SSD100型人貨兩用升降機(jī)的導(dǎo)軌架由逐節(jié)拆裝的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成，可以根據(jù)實(shí)際需要，安裝至合適高度。該結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的安裝不需要吊車，可利用升降機(jī)系統(tǒng)自帶液壓爬升機(jī)構(gòu)和吊桿逐節(jié)安裝加高。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間由4根M16×70的高強(qiáng)螺栓實(shí)現(xiàn)連接。螺栓的預(yù)緊力矩、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝垂直度必須依照升降機(jī)的行業(yè)要求進(jìn)行。升降機(jī)的整體安裝及調(diào)試，必須由專業(yè)人員進(jìn)行。

2 升降機(jī)及平臺(tái)搭設(shè)方案

如何將SSD100人貨兩用升降機(jī)系統(tǒng)的架設(shè)與大型塔類設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，是個(gè)難題?，F(xiàn)以某石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置的丙烯精餾塔為例，此塔高95 m，直徑5.8 m，總重約850 t。該丙烯精餾塔內(nèi)部共設(shè)計(jì)安裝了167層塔盤，每層塔盤整體由數(shù)量近百件的的塔盤零部件拼裝而成。

考慮到新塔盤在塔內(nèi)安裝，及檢修過(guò)程中更換塔盤需先拆除舊塔盤等操作，為了加快施工進(jìn)度，可以考慮把整個(gè)塔的高度依據(jù)人孔的分布分成3～5段，在塔內(nèi)安全措施完善的前提條件下，組織相應(yīng)3～5組人員同時(shí)進(jìn)行施工，這樣共167層塔盤可以近似分成每組33～55層。在每段塔內(nèi)空間進(jìn)行安裝時(shí)，先從低層開始，逐漸往上安裝；拆除舊塔盤過(guò)程則相反，從高層逐漸往下拆除，這樣就要求每組工作時(shí)，新舊塔盤要依靠每段塔高處的人孔運(yùn)進(jìn)送出。如果用升降機(jī)來(lái)完成地面至每段塔高處人孔的運(yùn)輸，則升降機(jī)最高要提升至塔頂人孔處的高度。在這樣近百米的高度，必須要對(duì)升降機(jī)的導(dǎo)軌架加設(shè)多個(gè)附墻架以保證其穩(wěn)定，附墻架的一端連接升降機(jī)導(dǎo)軌架，另一端必然要和塔身相連接。而塔身最適合連接處為不同高度的人孔檢修平臺(tái)，這樣造成的結(jié)果是對(duì)塔本體帶來(lái)附加的載荷，這是問題一。在塔的各個(gè)人孔處的檢修平臺(tái)面積非常有限，在新舊塔盤的安裝和拆除過(guò)程中，不足以滿足塔盤零部件的中轉(zhuǎn)需要。這樣在運(yùn)送塔盤零部件的過(guò)程中，升降機(jī)必須在人孔處長(zhǎng)時(shí)間停留，難以發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，這是問題二。

為解決上述兩個(gè)問題，可以在塔體和升降機(jī)之間搭設(shè)平臺(tái)，以施工升降機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)作為平臺(tái)的主要承載構(gòu)件，具體是分別用4套標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件做為平臺(tái)的4個(gè)立柱，用鋼結(jié)構(gòu)將4套標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件相互連為一體形成一個(gè)大的桁架結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)上依照需要的高度組建多個(gè)平臺(tái)以供塔盤零部件運(yùn)送中轉(zhuǎn)之用。平臺(tái)設(shè)置的位置及層數(shù)需滿足任務(wù)分組的要求，平臺(tái)承載重量與升降機(jī)額定載重量對(duì)應(yīng)，即載重量為1 000 kg。

平臺(tái)的平面結(jié)構(gòu)布主體為Φ76×5優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管用專用抱箍連接固定而成，然后在鋼管結(jié)構(gòu)上平鋪長(zhǎng)條型的網(wǎng)板，并將網(wǎng)板與鋼管結(jié)構(gòu)綁扎固定，平臺(tái)四周除與升降機(jī)、塔人孔檢修平臺(tái)對(duì)接兩處之外，需設(shè)置護(hù)欄。平臺(tái)的搭設(shè)同樣不需要吊車，因?yàn)槠脚_(tái)的4個(gè)立柱與升降機(jī)的導(dǎo)軌架相同，均配有液壓爬升機(jī)構(gòu)和吊桿，除標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外，搭設(shè)平臺(tái)斜撐同樣用Φ76×5鋼管及網(wǎng)板等材料，均可利用液壓爬升機(jī)構(gòu)上的吊桿由地面吊至高處。斜撐與立柱間通過(guò)抱箍連接固定。

3 使用升降機(jī)相對(duì)傳統(tǒng)吊車方式的優(yōu)勢(shì)

3.1 經(jīng)濟(jì)性

（1）升降機(jī)方案。以某項(xiàng)目租用SSD100型升降機(jī)的費(fèi)用報(bào)價(jià)，包括安裝、拆除、運(yùn)輸?shù)软?xiàng)目在內(nèi)，每年每臺(tái)的租賃費(fèi)用為32.5萬(wàn)元。為了不占用檢修的時(shí)間，可以提前完成升降機(jī)的安裝、調(diào)試和報(bào)驗(yàn)，以保證在檢修期開始時(shí)即可使用升降機(jī)，在檢修完成開車成功后再行拆除。以此為參考按租用期為兩個(gè)月計(jì)算，升降機(jī)折舊及使用費(fèi)可大幅度降低，安裝及拆除費(fèi)用和其他費(fèi)用按不變考慮，另還需考慮平臺(tái)的架設(shè)拆除及材料租賃費(fèi)用，包括運(yùn)輸?shù)?，粗略估算在檢修期內(nèi)，租用SSD100升降機(jī)及搭設(shè)整套平臺(tái)系統(tǒng)的費(fèi)用約為60萬(wàn)元。

（2）吊車方案。根據(jù)吊車性能表，要針對(duì)該文所舉95 m高塔頂段部分塔盤進(jìn)行更換，至少須選用260 t或以上級(jí)吊車，按每層塔盤需要4次運(yùn)輸，在塔內(nèi)外均沒有中轉(zhuǎn)平臺(tái)，即塔盤需送進(jìn)塔內(nèi)安裝完畢每次至少需要半小時(shí)，每層則需要兩小時(shí)才能安裝完畢，粗略估算塔最高段30層塔盤安裝所需臺(tái)班數(shù)0.5×4×30÷8=7.5臺(tái)班，假設(shè)拆除時(shí)間與安裝相同，則僅僅塔頂段30層塔盤更換即需要15個(gè)臺(tái)班，按3萬(wàn)元/臺(tái)班計(jì)算，吊車費(fèi)用15×3=45萬(wàn)元。以上估計(jì)是建立在非常理想的拆裝塔盤操作速度基礎(chǔ)上的估算，實(shí)際可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間。

塔中低段可選用相對(duì)低噸位吊車完成工作，保守考慮選用100噸吊車計(jì)算，仍需臺(tái)班0.5×4×（167-30）÷8×2=68.5臺(tái)班，需68.5×1.2萬(wàn)元/臺(tái)班=82.2萬(wàn)元。共需45+82.2=127.2萬(wàn)元。

可見在非常理想的狀況下，只考慮機(jī)具方面，更換塔盤選用吊車所需的費(fèi)用達(dá)到升降機(jī)的2倍以上。

3.2 安全性

（1）天氣適應(yīng)性。根據(jù)SSD100型人貨兩用升降機(jī)使用說(shuō)明，在導(dǎo)軌架結(jié)冰、大雨、大霧或風(fēng)速超過(guò)20.8 m/s即風(fēng)力達(dá)到9級(jí)時(shí)，則禁止使用升降機(jī)。一般的吊裝作業(yè)在風(fēng)力達(dá)到6級(jí)，即風(fēng)速達(dá)到10.8 m/s就禁止，近百米的吊車垂直運(yùn)輸作業(yè)要求應(yīng)更為嚴(yán)格。由此可見，升降機(jī)抗風(fēng)性能大大超過(guò)使用吊車，排除在極端天氣情況下，升降機(jī)都是可以使用。因此，在對(duì)天氣的適應(yīng)能力上，使用升降機(jī)要比吊車具有較大優(yōu)勢(shì)。

（2）夜間安全性。升降機(jī)在夜間作業(yè)時(shí)需要對(duì)作業(yè)區(qū)域，即上下貨有限范圍內(nèi)有適當(dāng)照明即可。而如果進(jìn)行高空吊裝運(yùn)輸作業(yè)，則必須在整個(gè)作業(yè)區(qū)域設(shè)置充足照明，否則安全性難以得到保證，也無(wú)法對(duì)作業(yè)進(jìn)行有效指揮?？梢娚禉C(jī)在夜間對(duì)照明的要求低于吊車，安全性要強(qiáng)于吊車。所以升降機(jī)非常適合用于為趕工而安排倒班作業(yè)的情況。

3.3 計(jì)劃性

SSD100型施工升降梯具有雙籠，具有雙倍效率。吊籠上升速度38 m/min，如果以該文所舉167層丙烯塔同時(shí)投入5組施工人員為例，忽略塔裙座高度，近似計(jì)算完成5層平臺(tái)單次運(yùn)量需（95+76+57+38+19）/38=7.5 min，假設(shè)與吊車相同每層塔盤需4次運(yùn)輸，則滿足5組人員施工所需運(yùn)輸時(shí)間為7.5×4=30 min。需要指出的是，使用升降機(jī)除首次運(yùn)輸之外，由于有操作平臺(tái)提供周轉(zhuǎn)，后續(xù)運(yùn)輸完全可以不占用塔盤拆卸和安裝時(shí)間，運(yùn)輸量完全滿足人員施工需要，可以確保實(shí)際工作按計(jì)劃進(jìn)行，大大增強(qiáng)了可控性。如果采用傳統(tǒng)吊車方案，則會(huì)形成運(yùn)輸瓶頸，形成人員等待塔盤的狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

施工升降機(jī)在石油化工大型塔類設(shè)備內(nèi)件安裝及檢修中的應(yīng)用是完全可行的，而且在費(fèi)用、安全、進(jìn)度方面均有明顯優(yōu)勢(shì)。需要特別指出的是，隨著塔類設(shè)備的大型化趨勢(shì)，以上各方面所顯現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)越加明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]SSD100/100施工升降機(jī)使用說(shuō)明書[Z].徐州東起工程機(jī)械有限公司.

[2]程俊，廖愛軍，王俊彤.一起施工升降機(jī)墜落事故分析[J].建筑機(jī)械化，2016（5）：72-73.

[3]劉琪，李德利.施工升降機(jī)的安全使用與管理[J].陜西建筑，2013（5）：61-62.