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        催化裂化裝置中外取熱器安裝技術(shù)的改進(jìn)

        2018-11-08 05:06:04龐學(xué)龍
        石油工程建設(shè) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:索具履帶吊熱器

        龐學(xué)龍

        中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司,山東青島 266300

        1 概況

        哈薩克斯坦PKOP奇姆肯特?zé)捰蛷S現(xiàn)代化改造項(xiàng)目新建200萬t/a催化裂化裝置采用了美國UOP公司技術(shù)。該項(xiàng)目再生器錐段下方南、北兩側(cè)需各懸掛一臺外取熱器,再生器和兩臺外取熱器被整體包裹在框架內(nèi)部。外取熱器由殼體、管束和松動風(fēng)管三部分組成,每臺總質(zhì)量約93 t,其中殼體質(zhì)量約36 t,管束及松動風(fēng)管質(zhì)量約57 t。外取熱器在中國臺灣制造完成后,經(jīng)中國內(nèi)陸進(jìn)入哈薩克斯坦,整體運(yùn)至PKOP奇姆肯特?zé)捰蛷S。因其制造工藝復(fù)雜,制造周期長,并經(jīng)長途運(yùn)輸,到貨時工期已嚴(yán)重滯后,再生器及其包裹框架已經(jīng)全部施工完畢。

        2 UOP推薦安裝工藝及難點(diǎn)

        UOP公司推薦的外取熱器安裝工藝是采用滑車組及卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)分體倒裝外取熱器殼體和管束。具體工藝是在再生器筒體上設(shè)置外取熱器殼體的提升系統(tǒng),采用滑輪組及卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng),將外取熱器殼體倒裝提升就位后,安裝外取熱器支撐梁,在支撐梁上設(shè)置外取熱器管束的提升系統(tǒng),在外取熱器管束、管箱上設(shè)置抱箍提升系統(tǒng),采用滑輪組及卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng),將外取熱器管束分兩次倒裝提升就位。

        外取熱器為整體到貨,如按照UOP公司推薦的安裝工藝進(jìn)行安裝,會增加外取熱器管束與殼體間的分體、回裝作業(yè)。每臺外取熱器安裝需設(shè)置3次提升系統(tǒng),并預(yù)留倒裝提升所占用的框架結(jié)構(gòu)。這就存在框架鋼結(jié)構(gòu)預(yù)留量大、滑車組及卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)置復(fù)雜、施工時間長、安全隱患大等問題,而且外取熱器管束的分體及回裝過程均可能對殼體襯里造成磨損,襯里質(zhì)量難以保證。

        3 改造創(chuàng)新安裝工藝及優(yōu)點(diǎn)

        盡管兩臺外取熱器懸掛安裝于再生器錐段的下方,但兩臺外取熱器本體并沒有完全懸掛于再生器上部筒體垂線的內(nèi)側(cè),而是每臺外取熱器本體的一半超出了再生器上部筒體垂線的外側(cè)位置,這樣的布局有利于采用吊車整體吊裝,為提升索具提供了空間。外取熱器安裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 外取熱器安裝結(jié)構(gòu)

        根據(jù)外取熱器的到貨情況、結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際情況,對安裝工藝進(jìn)行創(chuàng)新,采用大型吊車整體倒裝、奪吊、提升、就位的方法安裝兩臺外取熱器。具體工藝為:再生器安裝過程中不考慮兩臺外取熱器的到貨時間,按照工期節(jié)點(diǎn)正常施工;再生器框架隨著再生器依次進(jìn)行安裝(需預(yù)留外取熱器安裝位置結(jié)構(gòu)橫梁),待外取熱器到貨后采用大型吊車整體將設(shè)備吊裝直立后,從再生器框架之間旋轉(zhuǎn)至外取熱器接管底部,并向上提升至松動風(fēng)管與接管距離200 mm后,設(shè)置奪吊系統(tǒng);奪吊系統(tǒng)設(shè)置完畢后,配合吊車將松動風(fēng)管穿入外取熱器接管內(nèi)部,直至外取熱器殼體頂部接口與外取熱器接管滿足焊接條件后,進(jìn)行組對焊接;焊接完畢后,安裝外取熱器支撐梁和彈簧支架;安裝完畢后,拆除吊車和奪吊系統(tǒng);后續(xù)完善再生器預(yù)留鋼結(jié)構(gòu)。

        采用此安裝工藝的主要優(yōu)點(diǎn)為:無需考慮外取熱器的到貨時間,可根據(jù)施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行再生器及框架的安裝;外取熱器整體到貨后不需分體而就位,縮短了外取熱器安裝的施工工期,并減少3次提升系統(tǒng)的設(shè)置及滑車組、卷揚(yáng)機(jī)等費(fèi)用投入;降低高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),避免外取熱器殼體襯里的磨損。不足之處是:再生器安裝外取熱器位置的框架外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)橫梁位置需預(yù)留,待以后完善。

        4 工藝原理

        4.1 出廠要求

        外取熱器內(nèi)部是襯里結(jié)構(gòu),需在設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)吊耳,吊耳應(yīng)適用于整體或分體安裝的要求,并且滿足檢修時外取熱器管束更換的需要。每臺外取熱器在出廠前,需在殼體方位線位置設(shè)置4個管式吊耳,在管束、管箱方位線位置設(shè)置3個管式吊耳,吊耳規(guī)格按照廠家當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置。吊耳的位置及方位設(shè)置由施工單位提供,吊耳需在制造廠家進(jìn)行焊接,檢測完畢滿足使用要求后,才能出廠發(fā)運(yùn)。

        4.2 施工預(yù)留

        根據(jù)外取熱器整體安裝工藝并結(jié)合再生器框架施工進(jìn)度,再生器南、北兩側(cè)外取熱器位置的橫梁(標(biāo)高6.8 m以上)全部預(yù)留,再生器框架預(yù)留位置詳見圖2。

        圖2 再生器框架預(yù)留位置

        4.3 吊裝設(shè)備

        依據(jù)外取熱器的外形尺寸、質(zhì)量并結(jié)合吊裝設(shè)備情況,用1 000 t履帶吊車主吊,2臺60 t履帶吊車溜尾,采用“單吊車提升雙吊車滑移法”,將外取熱器整體直立,然后實(shí)施旋轉(zhuǎn)、提升、奪吊、提升就位。

        4.4 吊裝平面布置

        兩臺外取熱器運(yùn)至現(xiàn)場后,采用1 000 t履帶吊車“兜底法”整體卸車,設(shè)備擺放在吊車的南側(cè)位置,便于2臺輔助吊車站位,吊裝平面布置見圖3。

        圖3 吊裝平面布置

        4.5 吊車參數(shù)設(shè)置

        4.5.1 南側(cè)外取熱器吊裝

        主吊(1000t履帶吊車):作業(yè)半徑R=28m;臂桿長度L=108 m;額定載質(zhì)量Q=133 t;0 t超起配質(zhì)量。

        輔助(2臺60 t履帶吊車) 作業(yè)半徑R=5 m;臂桿長度L=22 m;額定載質(zhì)量Q=30 t。

        4.5.2 北側(cè)外取熱器吊裝

        主吊(1 000 t履帶吊車):R=40 m;L=108 m;Q=169 t;160 t超起配質(zhì)量。

        輔助(2臺60t履帶吊車):R=5m;L=22m;Q=30 t。

        4.6 吊裝索具設(shè)置

        主吊索具設(shè)置如圖4所示:160 t平衡梁一套(4個85t卸扣),平衡梁上、下部分別配備φ52 mm×20 m鋼絲繩一對,每根兩圈使用,每根連接一個85 t卸扣,兩個85 t卸扣連接一個240 t卸扣,240 t卸扣上部連接兩根φ120 mm×30 m鋼絲繩,每根單根使用,φ120 mm×30 m鋼絲繩上部連接一個150 t卸扣,卸扣和吊鉤之間連接一對φ52mm×20m鋼絲繩,每根兩圈使用。

        圖4 主吊索具設(shè)置

        溜尾索具:φ44 mm×16 m鋼絲繩一對,每根兩圈使用。

        4.7 吊裝過程控制

        4.7.1 吊車站位、系掛索具

        1 000 t履帶吊車和兩臺60 t履帶吊車調(diào)整吊裝站位,3臺履帶吊車位置符合要求后,拴繩掛鉤,并將索具預(yù)緊至跑繩無可見偏擺。

        4.7.2 試吊

        索具系掛完畢后,將外取熱器整體抬高200 mm停止作業(yè),檢查吊裝系統(tǒng)受力情況,檢查合格后,準(zhǔn)備正式吊裝。

        4.7.3 設(shè)備直立

        指揮人員指揮吊車將設(shè)備吊裝直立后,摘除輔助索具。

        4.7.4 旋轉(zhuǎn)、提升

        主吊吊車起鉤,將外取熱器拔高至障礙物上面約0.2 m處;然后,擺桿使外取熱器旋轉(zhuǎn)到再生器框架內(nèi)部(外取熱器接管下方);最后,提升外取熱器至松動風(fēng)管與外取熱器接管相差200 mm時停止作業(yè)。外取熱器提升過程見圖5。

        4.7.5 奪吊系統(tǒng)設(shè)置

        向上提升過程中,上、下接口錯口約200 mm,通過設(shè)置奪吊,將外取熱器向再生器筒體內(nèi)側(cè)奪近200 mm,奪吊系統(tǒng)由2臺5 t手拉葫蘆和吊帶配合完成,外取熱器奪吊系統(tǒng)見圖6。

        4.7.6 提升、就位

        奪吊系統(tǒng)設(shè)置完畢后,采用2臺5 t手拉葫蘆進(jìn)行拉緊,主吊吊車緩慢起繩,2臺手拉葫蘆與之配合,將松動風(fēng)管穿入外取熱器接管中,再進(jìn)行組對焊接,外取熱器就位見圖7。

        圖5 外取熱器提升過程

        圖6 外取熱器奪吊系統(tǒng)

        圖7 外取熱器就位

        4.7.7 支撐梁、彈簧支架安裝及索具摘除

        外取熱器組對焊接完畢后,安裝外取熱器支撐梁及彈簧支架,彈簧支架安裝完畢后拆除主吊索具。彈簧支架就位見圖8。

        圖8 彈簧支架就位

        4.7.8 預(yù)留鋼結(jié)構(gòu)完善

        安裝完畢外取熱器,恢復(fù)再生器框架預(yù)留橫梁,完善鋼結(jié)構(gòu)平臺等后續(xù)工作。

        5 實(shí)施效果

        采用此工藝流程,只用4 d時間就完成了2臺外取熱器的安裝工作,無任何安全、質(zhì)量事故發(fā)生,且施工周期短,操作方便,節(jié)省了分體倒裝用工、機(jī)具采購費(fèi)用,降低了施工成本,對今后安裝或檢修此類UOP工藝催化裂化裝置中外取熱器的作業(yè),有非常好的借鑒意義。

        6 結(jié)束語

        采用此工藝安裝外取熱器需要注意以下方面:

        (1)外取熱器吊耳的設(shè)置還應(yīng)考慮現(xiàn)場安裝和后期檢修的需要,因該設(shè)備為襯里設(shè)備,后續(xù)不能在設(shè)備本體上進(jìn)行焊接。

        (2)平衡梁下部索具的長度選擇至關(guān)重要,需確保平衡梁從提升位置至就位位置一直處于再生器錐段變徑下方,否則平衡梁一旦處于錐段上方,外取熱器將無法就位。

        (3)吊車吊鉤一定要在再生器頂封頭以上運(yùn)行,否則吊鉤與再生器筒體相碰,外取熱器也無法完全靠近接管位置,使奪吊距離增大,安全隱患大。

        (4)平衡梁和吊鉤之間使用單根索具進(jìn)行吊裝,有利于底部外取熱器進(jìn)行調(diào)整,加之再生器筒體索具穿過位置有接管和平臺,采用兩側(cè)設(shè)置索具,會刮碰再生器筒體上的接管和平臺,造成接管破壞或外取熱器無法就位。

        要充分利用現(xiàn)有資源和施工環(huán)境,制訂切實(shí)可行的安裝方法,沒有一成不變的工藝,只有不斷改進(jìn),才能編制更好的工藝,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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