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 火炬系統(tǒng)

哈薩克斯坦PKOP奇姆肯特?zé)捰蛷S現(xiàn)代化改造項(xiàng)目是中國石油最大的海外煉油項(xiàng)目，在項(xiàng)目改造過程中采用了自卸式捆綁火炬系統(tǒng)，它由火炬塔架、滑道、火炬以及自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成，結(jié)構(gòu)形式見圖1?；鹁嫠芨_24m、高130m；火炬塔架捆綁三套火炬，分別為高壓火炬、低壓火炬和酸性氣火炬；每套火炬設(shè)有兩排H型鋼滑道，共6排滑道，每排滑道由12段組成，每段長11m，總長132m。

滑道安裝存在大量高空和超高空作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)非常高，是施工控制重點(diǎn)環(huán)節(jié)，合理的滑道安裝工藝對(duì)于保證施工進(jìn)度、安全和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

2 火炬滑道常規(guī)安裝工藝分析

從自卸式捆綁火炬系統(tǒng)塔架和滑道設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式中可以看出，在塔架分段安裝過程中滑道不能附屬在塔架上一同安裝就位，只能在塔架就位后才可安裝。通常，滑道有兩種安裝形式：其一，在塔架分段安裝過程中，每層滑道利用吊裝設(shè)備隨同塔架同步安裝[1-2]；其二，塔架分段安裝就位后，再將整排滑道分成幾段利用吊裝設(shè)備依次吊裝就位[3]。

無論采用哪種安裝形式，都需在塔架與滑道、滑道與滑道連接處搭設(shè)高空或超高空作業(yè)平臺(tái)及走臺(tái)，平臺(tái)及走臺(tái)通常采用扣件式腳手架進(jìn)行搭設(shè)，腳手架搭設(shè)和拆除過程中人身安全危險(xiǎn)系數(shù)極高，且腳手架搭設(shè)量大（每6 m搭設(shè)一個(gè)平臺(tái)）、施工效率低。在搭設(shè)完作業(yè)平臺(tái)后利用吊裝設(shè)備單根或分段安裝滑道過程中，作業(yè)人員需從塔架爬梯逐層攀爬至作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行施工準(zhǔn)備（螺栓及工機(jī)具利用吊裝設(shè)備運(yùn)至作業(yè)平臺(tái)）及滑道的安裝、調(diào)試及測(cè)量等工作，火炬單排滑道長度通常都在100 m以上，龐大的工程量導(dǎo)致滑道安裝周期長、施工成本大，且人員長時(shí)間在高空或超高空作業(yè)，人身安全時(shí)刻受到威脅，如何減少人員高空或超高空作業(yè)量是火炬滑道安裝的重點(diǎn)，也是提高施工效率的前提。

圖1 自卸式捆綁火炬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式

3 火炬滑道安裝新工藝方法

奇姆肯特?zé)捰蛷S自卸式捆綁火炬系統(tǒng)6排滑道的安裝采用1 000 t履帶吊車大、小鉤配合作業(yè)。小鉤吊裝滑道：6排滑道同步安裝，每次吊裝一段（每段長11 m，共12段，總長132 m），共吊裝12次；大鉤吊裝高空作業(yè)平臺(tái)：依據(jù)滑道安裝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)。

吊裝前先將高空作業(yè)平臺(tái)放置在塔架滑道的底部，平臺(tái)內(nèi)部放置連接螺栓及施工用工機(jī)具，施工準(zhǔn)備完畢后，利用1 000 t履帶吊車小鉤吊裝平行安裝的6根滑道至安裝位置，小鉤停止工作；大鉤回繩系掛高空作業(yè)平臺(tái)，安裝人員站在高空作業(yè)平臺(tái)內(nèi)并采取安全防護(hù)措施后，大鉤起繩將高空作業(yè)平臺(tái)吊裝至滑道安裝位置，就位后打開高空作業(yè)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)吊橋進(jìn)行滑道的安裝、測(cè)量及調(diào)試工作；安裝結(jié)束后收回高空作業(yè)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)吊橋并拆除小鉤索具，大鉤回繩將高空作業(yè)平臺(tái)下落至地面完成一次滑道的安裝。接著重復(fù)此安裝步驟，直至完成整體滑道的安裝工作。

采用此安裝工藝能夠?qū)⑦B接螺栓、工機(jī)具以及施工人員等在不搭設(shè)腳手架平臺(tái)情況下送達(dá)每層滑道的連接處，避免了高空或超高空作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)及拆除的危險(xiǎn)，解決了連接螺栓及工機(jī)具的倒運(yùn)以及實(shí)現(xiàn)施工人員上下通行的便捷性、安全性的難題。利用吊裝設(shè)備平行安裝6根滑道和旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)，有效縮短了施工工期，減少了大型施工機(jī)械的使用，節(jié)省了施工成本；施工人員在旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)上作業(yè)并采取安全防護(hù)措施，有效控制了高空或超高空作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 火炬滑道安裝新工藝原理

4.1 平面布置

在塔架分段安裝過程中就應(yīng)該考慮滑道安裝時(shí)的平面布置，見圖2?；腊惭b時(shí)1 000 t履帶吊車必須站位在塔架豎直面的一側(cè)并與塔架、滑道在一條軸線上，吊裝設(shè)備的小鉤和大鉤同時(shí)使用并且吊裝不同物件，必須保證滑道安裝平面與大小鉤連接面垂直。

圖2 平面布置示意

4.2 吊點(diǎn)設(shè)置

火炬滑道采用HM400×300型鋼制作，每段長度11 m，各段之間采用螺栓連接；滑道預(yù)制后表面進(jìn)行鍍鋅，為保證吊裝過程中不破壞鍍鋅層，根據(jù)滑道結(jié)構(gòu)吊點(diǎn)設(shè)計(jì)成組合式吊點(diǎn)，主要利用滑道上螺栓及螺栓孔安裝一個(gè)吊點(diǎn)，火炬滑道吊點(diǎn)裝配結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 火炬滑道吊點(diǎn)裝配結(jié)構(gòu)

4.3 索具設(shè)置

火炬滑道安裝采用平行安裝6根滑道，每根滑道1.3 t，采用平衡梁調(diào)整滑道之間橫向尺寸，為保證滑道在高空組對(duì)過程中的豎向調(diào)整，滑道與平衡梁之間采用5 t手拉葫蘆連接；為防止手拉葫蘆斷裂危險(xiǎn)，另設(shè)置一套索具連接平衡梁和滑道，索具采用φ 24 mm×2 m鋼絲繩扣，單根使用（手拉葫蘆長度調(diào)整為1.5 m，鋼絲繩扣2 m，保證鋼絲繩扣為備用索具）；平衡梁上部采用1對(duì)φ 32 mm×20 m鋼絲繩扣，每根一圈使用；火炬滑道在翻轉(zhuǎn)過程中防止6根滑道之間相互碰撞，滑道底部采用鋼管進(jìn)行連接固定；手拉葫蘆拉鏈長度通常只有6 m，為方便隨處調(diào)整滑道尺寸，手拉葫蘆拉鏈長度更換為12 m（火炬滑道單根長11 m）?；鹁婊浪骶咴O(shè)置見圖4、圖5。

圖4 火炬滑道索具設(shè)置實(shí)物

圖5 火炬滑道索具設(shè)置立面

4.4 旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)

火炬滑道除滑道與滑道之間連接外，還與火炬塔架進(jìn)行連接，每層滑道處還有固定滑道方位的連接角鋼，全部采用螺栓進(jìn)行連接。為方便施工人員能在平臺(tái)上完成滑道的安裝、測(cè)量及調(diào)試工作，設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)吊橋，吊橋采用鋼絲繩與作業(yè)平臺(tái)連接，吊橋頂端搭設(shè)在火炬塔架的橫梁處，旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)見圖6、圖7。

4.5 吊車設(shè)置

在1 000 t履帶吊車調(diào)遣過程中一定要明確吊車配置要求（配置小鉤），并在組裝過程中安裝和調(diào)試吊車小鉤系統(tǒng)，火炬滑道安裝1 000 t履帶吊車組裝塔式工況，主臂長度96 m，塔臂長度60 m，安裝25 t小鉤和80 t大鉤，其吊裝參數(shù)如下：

1000t履帶吊車大鉤參數(shù)：吊裝半徑R=40m，臂桿長度L=96 m+60 m，額定載荷Q=700 kN（超起配重0 kN）；小鉤參數(shù)：R=41 m，L=96 m+60m，Q=220kN；小鉤和大鉤之間距離：1m。

4.6 工藝流程

（1）吊裝準(zhǔn)備：吊裝前先將旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)放置在塔架滑道的底部并拉起旋轉(zhuǎn)吊橋，高空作業(yè)平臺(tái)內(nèi)部放置連接螺栓及施工用工機(jī)具，履帶吊車調(diào)整到吊裝位置并調(diào)試完畢。

圖6 旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)示意

圖7 旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)實(shí)物圖

（2）系掛索具：按照索具配置要求，吊車小鉤系掛鋼絲繩扣、平衡梁、手拉葫蘆等并與滑道連接。

（3）滑道就位：索具系掛完畢后，1 000 t履帶吊車小鉤起繩，緩慢將滑道翻轉(zhuǎn)至直立狀態(tài)，并旋轉(zhuǎn)臂桿將滑道吊裝至安裝位置后小鉤停止作業(yè)。

（4）旋轉(zhuǎn)吊橋式高空作業(yè)平臺(tái)就位：小鉤停止工作后，大鉤回繩系掛高空作業(yè)平臺(tái)，安裝人員站在高空作業(yè)平臺(tái)內(nèi)并采取安全防護(hù)措施后，大鉤起繩將高空作業(yè)平臺(tái)吊裝至滑道安裝位置，就位后打開高空作業(yè)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)吊橋，并用封車帶將高空作業(yè)平臺(tái)與塔架進(jìn)行連接固定。

（5）火炬滑道安裝：高空作業(yè)平臺(tái)固定完畢后，進(jìn)行火炬滑道螺栓的安裝以及滑道的測(cè)量、調(diào)試工作，每根滑道有三處或四處需螺栓連接，每次安裝一處位置后，調(diào)整高空作業(yè)平臺(tái)的位置再安裝另一處，直至6根滑道各處都安裝完畢。

（6）索具拆除：滑道安裝結(jié)束后拉起高空作業(yè)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)吊橋并拆除小鉤索具，大鉤回繩將高空作業(yè)平臺(tái)落至地面完成一次滑道的安裝。

（7）重復(fù)安裝：整排滑道需吊裝12次，每次吊裝高度都相應(yīng)增高11 m，重復(fù)安裝作業(yè)完成整體滑道的安裝工作。

5 實(shí)施效果

采用此工藝流程3天時(shí)間完成了火炬塔架配置的6排滑道的安裝工作，無任何安全、質(zhì)量事故發(fā)生，且施工周期短，解決了高空或超高空作業(yè)的難點(diǎn)，節(jié)省了腳手架搭設(shè)、施工機(jī)械作業(yè)及人工成本，同時(shí)對(duì)今后安裝此類火炬滑道有非常好的借鑒意義。

6 結(jié)束語

自卸式捆綁火炬在國內(nèi)煉油項(xiàng)目多次應(yīng)用，其滑道安裝施工各有不同，本自卸式捆綁火炬應(yīng)用的滑道安裝工藝流程其前提是利用大型吊裝設(shè)備。施工難點(diǎn)主要是滑道的支撐結(jié)構(gòu)和連接方式不能附屬在塔架上同步安裝。建議在以后設(shè)計(jì)中持續(xù)完善火炬滑道結(jié)構(gòu)形式，并使滑道分段與塔架分段一致，最終實(shí)現(xiàn)滑道附屬在塔架上同步安裝。