李豐震

（上海市安裝工程集團(tuán)有限公司)

化機(jī)制造

丙烯酸及酯裝置大型設(shè)備吊裝綜合布置技術(shù)論述

李豐震*

（上海市安裝工程集團(tuán)有限公司)

分析了丙烯酸及酯裝置設(shè)備布局的特點(diǎn)和吊裝施工的難點(diǎn)。采用分區(qū)域集中吊裝的工藝方法，可提高設(shè)備吊裝的工作效率，避免傳統(tǒng)的吊裝方法因吊裝點(diǎn)多而導(dǎo)致的施工散亂、吊裝效率低的弊端。

大型設(shè)備 吊裝 地基處理 吊裝工藝 吊裝區(qū)域 吊索具設(shè)置

0 概述

上海市安裝工程集團(tuán)有限公司承接了上海化工區(qū)某廠32萬(wàn)t/a丙烯酸及酯項(xiàng)目的安裝及施工總承包任務(wù)。丙烯酸及酯生產(chǎn)裝置的布置結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備、工藝管道安裝的工作量巨大。其主裝置中的大型設(shè)備 （50 t以上）總計(jì)17臺(tái)，分散布置在生產(chǎn)裝置區(qū)域，施工作業(yè)面廣。這些設(shè)備的吊裝及安裝施工是整個(gè)項(xiàng)目的重中之重。如何運(yùn)用先進(jìn)合理的吊裝施工部署及規(guī)劃，保證這些大型設(shè)備的順利吊裝，并且降低起重機(jī)械的使用臺(tái)班及勞動(dòng)力成本，提高施工效率，是該項(xiàng)目施工管理的核心問(wèn)題。

本文分析了丙烯酸及酯裝置設(shè)備布局的特點(diǎn)和吊裝施工的難點(diǎn)。

（1）裝置總平面布置圖

如圖1所示，裝置施工區(qū)域?yàn)槌书L(zhǎng)矩形的、且置有鋼結(jié)構(gòu)框架的區(qū)域，大型設(shè)備大致分散布置在框架外側(cè)及四周。

（2）設(shè)備吊裝工作量

該項(xiàng)目中單臺(tái)質(zhì)量在50 t以上的設(shè)備如表1所示，其中質(zhì)量最大的為2臺(tái)第一氧化反應(yīng)器 （位號(hào)為111R01、112R01），單臺(tái)中段質(zhì)量為321.9 t，以及2臺(tái)第二氧化反應(yīng)器（位號(hào)為111R02、112R02），單臺(tái)中段質(zhì)量為238.166 t，共4臺(tái)套；吊裝高度最高的設(shè)備為2臺(tái)塔設(shè)備丙烯酸汽提/吸收塔（位號(hào)為111C10/C20和112C10/C20），直徑為?4 500 mm/?4 000 mm，高度為77 108 mm，單臺(tái)總質(zhì)量為159 t。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)總平面布置圖

1 施工難點(diǎn)

（1）大型設(shè)備與框架鋼結(jié)構(gòu)布置較緊湊，安裝吊裝過(guò)程中易產(chǎn)生交叉作業(yè)，影響彼此施工流程。

（2）設(shè)備臺(tái)件數(shù)多，現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)頻繁、大型吊機(jī)進(jìn)出場(chǎng)及轉(zhuǎn)場(chǎng)次數(shù)多。

（3）設(shè)備吊裝單臺(tái)總質(zhì)量較大 （364 t），高度較高（77 m），吊裝施工難度大。如何合理地規(guī)劃場(chǎng)地布置及設(shè)備進(jìn)場(chǎng)路線是吊裝施工成功的關(guān)鍵。

（4）現(xiàn)場(chǎng)吊裝場(chǎng)地處理要求高。設(shè)備吊裝重量較重，吊機(jī)站位區(qū)域?qū)τ趫?chǎng)地的地耐力要求高，且吊裝就位過(guò)程中履帶吊行走等工況對(duì)于地基處理的要求較高。

表1 丙烯酸及酯裝置大型設(shè)備參數(shù)表

2 設(shè)備吊裝施工工藝

2.1 吊裝工藝概述

由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分布廣，需吊裝的設(shè)備數(shù)量多，且設(shè)備主要圍繞鋼結(jié)構(gòu)主裝置框架外圍四周分布，因此需要將現(xiàn)場(chǎng)多臺(tái)設(shè)備吊裝劃分成若干個(gè)吊裝區(qū)域。要統(tǒng)籌安排每個(gè)區(qū)域的設(shè)備吊裝，盡量保證該區(qū)域設(shè)備集中到貨，集中吊裝就位。吊裝機(jī)械的選用應(yīng)盡量滿足能覆蓋吊裝區(qū)域所有設(shè)備吊裝任務(wù)的要求，避免大型吊機(jī)多次進(jìn)場(chǎng)及轉(zhuǎn)場(chǎng)。

（1）同一區(qū)域設(shè)備的吊裝，應(yīng)充分考慮設(shè)備的運(yùn)輸問(wèn)題，保證每臺(tái)設(shè)備運(yùn)輸至吊裝位置時(shí)其運(yùn)輸路線合理。

（2）主（副）吊機(jī)的吊裝載荷能力應(yīng)能滿足（覆蓋）區(qū)域內(nèi)所有大型設(shè)備的吊裝要求；主吊機(jī)站位后應(yīng)盡量避免移位，其吊裝作業(yè)半徑應(yīng)能覆蓋該區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備的吊裝工作。

（3）同一區(qū)域內(nèi)設(shè)備吊裝時(shí)應(yīng)周全地考慮各設(shè)備就位前后次序，避免先就位設(shè)備阻礙后就位設(shè)備的吊裝和就位。

（4）吊裝場(chǎng)地的加固及平整處理應(yīng)按該區(qū)域最重、最大設(shè)備的要求進(jìn)行規(guī)劃，保證場(chǎng)地的地耐力、承載能力滿足最不利工況條件的要求。

2.2 合理的吊裝場(chǎng)地布置

傳統(tǒng)的設(shè)備吊裝往往是采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的吊裝施工方法，即針對(duì)單臺(tái)吊裝設(shè)備設(shè)計(jì)吊裝施工方案，起重吊機(jī)的選擇、站位和場(chǎng)地處理、吊索具設(shè)置、設(shè)備運(yùn)輸路線等一系列的吊裝工藝及參數(shù)都是針對(duì)單一設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)劃的。而本項(xiàng)目中的設(shè)備吊裝將采用一種點(diǎn)對(duì)面的吊裝施工方法，即將大型設(shè)備按所屬區(qū)域及重量尺寸進(jìn)行劃分，統(tǒng)籌考慮每個(gè)區(qū)域內(nèi)多臺(tái)設(shè)備的吊裝方案，力爭(zhēng)集中進(jìn)行設(shè)備吊裝。具體地說(shuō)，就是要綜合性地考慮選擇合適的起重吊機(jī)，兼顧性地考慮吊機(jī)站位、吊索具設(shè)置、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)路線、吊裝工藝等因素，最終達(dá)到一次性規(guī)劃能滿足區(qū)域內(nèi)多臺(tái)重型設(shè)備連續(xù)、集中吊裝的工藝要求。

根據(jù)表1所示的設(shè)備清單及設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖，相關(guān)技術(shù)人員考慮將現(xiàn)場(chǎng)吊裝區(qū)域劃分為四塊，并根據(jù)每塊區(qū)域的設(shè)備吊裝重量及規(guī)格尺寸統(tǒng)一擬定該區(qū)域連續(xù)吊裝施工的主吊機(jī)。吊裝區(qū)域分布如圖2所示。

圖2 吊裝區(qū)域劃分示圖

（1）第一吊裝區(qū)域

該吊裝區(qū)域主要考慮的是2臺(tái)第一氧化反應(yīng)器和2臺(tái)第二氧化反應(yīng)器以及2臺(tái)熱媒鹽罐的吊裝，主吊機(jī)選用LR1600/2（600 t）履帶吊機(jī)進(jìn)行單機(jī)吊裝作業(yè)。

（2）第二吊裝區(qū)域

該吊裝區(qū)域主要考慮的是2臺(tái)丙烯酸汽提/吸收塔，以及2臺(tái)丙烯酸提純塔的吊裝，采取整體吊裝的形式，主吊機(jī)選用LR1600/2（600 t）履帶吊機(jī)，尾部抬吊選用QUY300（300 t）履帶吊機(jī)。

（3）第三吊裝區(qū)域

該吊裝區(qū)域主要考慮的是產(chǎn)品罐/降膜結(jié)晶器（181D2/C10）、 冷媒緩沖罐/進(jìn)料罐 （181D70/D03）、熱媒緩沖罐/進(jìn)料罐 （181D80/D04）以及第一、第二酯化反應(yīng)器的吊裝，主吊機(jī)選用LR1600/2（600 t）履帶吊機(jī)，產(chǎn)品罐/降膜結(jié)晶器尾部抬吊選用QUY300（300 t）履帶吊機(jī)，熱媒緩沖罐/進(jìn)料罐和冷媒緩沖罐/進(jìn)料罐尾部抬吊選用QY130K （130 t）液壓式汽車(chē)吊。

（4）第四吊裝區(qū)域

該吊裝區(qū)域主要考慮的是2臺(tái)冷凝器設(shè)備的吊裝，主吊機(jī)選用LR1600/2（600 t）履帶吊機(jī)，尾部抬吊選用QY130K （130 t）液壓式汽車(chē)吊。

需要注意的是，以上各個(gè)吊裝區(qū)域不僅僅局限于上述這些設(shè)備的吊裝，有些提前進(jìn)場(chǎng)的在此區(qū)域的設(shè)備也可利用該吊機(jī)進(jìn)行吊裝。

2.3 吊裝場(chǎng)地地基處理措施

根據(jù)上述四塊吊裝區(qū)域的劃分及大型吊機(jī)的選用原則，大致規(guī)劃模擬了各個(gè)區(qū)域大型吊機(jī)的吊裝站位示意圖，如圖3所示。

圖3 主吊機(jī)站位示圖

圖3中網(wǎng)格陰影部分為大型吊機(jī)站位位置的處理部分，斜線陰影部分為場(chǎng)地道路的處理部分。

大型吊機(jī)站位地基的處理 （600 t履帶吊、300 t履帶吊）如圖4所示。

圖4 主吊機(jī)站位路基箱板設(shè)置示圖

吊機(jī)定位地基的地耐力要求按最重吊裝設(shè)備進(jìn)行計(jì)算。600 t吊機(jī)定位地基的地耐力要求為

Q=1 324.88/86.4≈15.33 t/m2300 t吊機(jī)定位地基的地耐力要求為

Q=457.75/47.25≈9.69 t/m2結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況采用換土法處理。對(duì)于600 t吊機(jī)站位位置的地基處理，采用開(kāi)挖1.5 m深的基坑，拋填大石塊的方法，該法可滿足各大型吊機(jī)定位支承的要求。對(duì)于300 t吊機(jī)的站位位置的地基處理，采用開(kāi)挖1.0 m深的基坑，拋填大石塊的方法，該法也可滿足各大型吊機(jī)定位支承的要求。

2.4 主要吊裝工藝

（1）關(guān)于大型設(shè)備的吊裝，在各設(shè)備運(yùn)到設(shè)備布置圖上的起吊位置后，原則上直接在裝卸車(chē)輛上起吊，不再進(jìn)行設(shè)備的卸車(chē)放置。

（2）對(duì)于4臺(tái)臥式容器及第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器，則采用單機(jī)吊裝就位的方式進(jìn)行吊裝作業(yè)。

（3）塔類(lèi)設(shè)備起吊時(shí)采用主、副2臺(tái)吊機(jī)抬吊的方法，即主吊吊機(jī)吊裝設(shè)備上部 （頭部），副吊吊機(jī)抬吊 （溜尾）設(shè)備下部 （尾部）。當(dāng)設(shè)備為水平臥置狀態(tài)時(shí)，主副吊機(jī)同時(shí)起吊設(shè)備，將設(shè)備提升至一定高度后，主吊吊機(jī)繼續(xù)不斷地提升設(shè)備，副吊 （抬吊）吊機(jī)則停止提升，并抬吊設(shè)備尾部向前行走，把設(shè)備尾部往主吊方向遞送，直至設(shè)備扳轉(zhuǎn)豎立呈垂直狀態(tài)后，撤去副吊吊機(jī)、吊索具，由主吊吊機(jī)單獨(dú)進(jìn)行設(shè)備的吊裝就位。

2.5 吊索具設(shè)置

（1） 111R01、 111R02 和 112R01、 112R02 四臺(tái)氧化反應(yīng)器設(shè)備吊裝及吊索千斤選用2根?110 mm鋼絲繩34 m，單邊對(duì)折1圈2股使用 （有效長(zhǎng)度17 m），兩邊共計(jì)受力4股，兜套于設(shè)備兩側(cè)管軸吊耳上。

（2） 111C10、 111C20 和 112C10、 112C20 丙烯酸汽提/吸收塔吊裝，吊裝千斤選用2根?65 mm鋼絲繩36 m，單邊對(duì)折2股使用，卸扣選用150 t級(jí)四只。

（3）111C30和112C30丙烯酸提純塔吊裝，吊裝千斤選用2根?60.5-6×371×170鋼絲繩24 m，單邊一折二使用 （有效長(zhǎng)度12 m），卸扣選用100 t級(jí)兩只。

（4）181C10降膜結(jié)晶器吊裝，吊裝千斤選用?60.5-6×371×170鋼絲繩24 m，單邊一折二使用（有效長(zhǎng)度12 m），卸扣選用100 t級(jí)兩只。

2.6 各吊裝區(qū)域主要設(shè)備吊裝立面示圖

圖5、圖6為各吊裝區(qū)域主要設(shè)備吊裝立面示意圖。

圖5 第一吊裝區(qū)域 （氧化反應(yīng)器）、第三吊裝區(qū)域 （丙烯酸汽提/吸收塔）吊裝圖

圖6 第二吊裝區(qū)域（產(chǎn)品罐/隔膜結(jié)晶器）、第四吊裝區(qū)域 （冷凝器）吊裝圖

3 工程效果分析

該吊裝區(qū)域劃分具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）針對(duì)同一區(qū)域的設(shè)備吊裝作業(yè)，采取設(shè)備集中到場(chǎng)、施工連續(xù)緊湊的規(guī)劃，提高了大型吊機(jī)的使用率，避免了因零星設(shè)備到場(chǎng)，導(dǎo)致施工過(guò)程中大型吊機(jī)重復(fù)進(jìn)場(chǎng)，且每天施工臺(tái)班使用率不足的缺點(diǎn)。

（2）分區(qū)域布置設(shè)備吊裝作業(yè)，可以合理規(guī)劃大型吊機(jī)的站位場(chǎng)地布置，綜合考慮大型吊機(jī)站位地基的處理技術(shù)措施，提高技術(shù)措施設(shè)置的合理性及有效性。

（3）分區(qū)域布置設(shè)備吊裝作業(yè)，可以提高現(xiàn)場(chǎng)總體施工平面內(nèi)的管理工作效率，現(xiàn)場(chǎng)施工管理的有利條件更多。集中區(qū)域作業(yè)可以封閉化管理，降低吊裝作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論

在該套32萬(wàn)t/a丙烯酸及酯項(xiàng)目的安裝施工過(guò)程中，通過(guò)前期合理的大型設(shè)備吊裝規(guī)劃，在2個(gè)月內(nèi)順利完成了全場(chǎng)17臺(tái)大型設(shè)備 （單臺(tái)質(zhì)量超過(guò)50 t）的吊裝及安裝工作。大型履帶吊臺(tái)班使用合理緊湊，避免了多次進(jìn)出場(chǎng)組裝產(chǎn)生的額外費(fèi)用，也提高了項(xiàng)目整體的吊裝施工效率。該項(xiàng)目的大型設(shè)備吊裝工作的規(guī)劃思路可以在今后同類(lèi)項(xiàng)目施工中推廣和借鑒，以提高企業(yè)的大型設(shè)備吊裝施工技術(shù)能力。

Technical Discussion on Comprehensive Arrangement of Large Hoisting Equipment for Acrylic Acid and Ester Unit

Li Fengzhen

The characteristics of equipment layout of acrylic acid and ester unit and difficulties in hoisting construction are analyzed.The method of centralized lifting in the subarea can improve the working efficiency of the installation and hoisting of the equipment in the field.It avoids the disadvantages of the traditional hoisting method,such as the scattered construction caused by more hoisting points and the low efficiency of hoisting.

Large equipment;Hoisting;Foundation treatment;Hoisting process;Hoisting area;Rigging arrangement

TQ 050.7

10.16759/j.cnki.issn.1007-7251.2017.08.014

2016-12-28)

*李豐震，男，1976年生，工程師。上海市，200080。