張東玲

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江 大慶 163714）

廣西石化催化裂化裝置以往進行外取熱管束采用的是卷揚機配合滑輪組作業(yè)，一是危險系數(shù)較大，而且對下落的催化劑沒有采取收集措施，污染環(huán)境，同時，施工時間過長，以往在催化裝置因外取管束泄露非計劃停車情況下，24 小時不間斷施工需要15 天才能完成管束更換任務(wù)，廣西石化此次檢修工期30 天就是根據(jù)外取熱器管束更換以往需要時間進行統(tǒng)籌安排，因此，外取管束更換是此次廣西石化檢修的主線。管束能否按期完成更換是決定裝置能否如期開工的關(guān)鍵。

外取熱器E101A/B 管束（含松動風(fēng)管）利用4 臺液壓提升器,采用倒裝方法進行抽出和回裝，利用2 臺5t 卷揚機配合提升器將管束放倒、牽引、溜尾至框架外，使用450t汽車吊裝卸車，150t 拖車運輸管束。

1 施工技術(shù)應(yīng)用

施工方法步驟：（1）液壓提升設(shè)備安裝；（2）旋轉(zhuǎn)尾排制作安裝；（3）管束吊裝抱箍制作安裝；（4）強度校核；（5）管束下落等部分組成。具體方法如下。

1.1 液壓提升設(shè)備安裝

主吊選用4 臺型號為TS100-250 液壓提升器，外形參數(shù)為φ360×1679mm，單臺公稱吊重115 噸。設(shè)置在標高EL25850 處四個彈簧支架上方設(shè)備支座上，每臺液壓提升器配10 根φ15.2mm×30m 鋼絞線，鋼絞線與鋼絲繩通過專用吊具連接進行吊裝，每根鋼絞線公稱吊重10 噸，4.6 倍安全系數(shù)，單臺設(shè)備吊重100 噸，4 臺同時使用吊重400 噸。液壓提升器采用傳感監(jiān)測和計算機集中控制可全自動實現(xiàn)同步動作、負載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警等多種功能，對系統(tǒng)中每個液壓提升器的獨立實時監(jiān)控和調(diào)整，從而使得液壓同步提升或下放過程的同步控制精度更高，更加及時、可控和安全，操作人員可在控制臺人機界面進行液壓提升過程及相關(guān)數(shù)據(jù)的觀察和（或）控制指令的發(fā)布。

通過計算機人機界面的操作，可以實現(xiàn)自動控制、順控（單行程動作）、手動控制以及單臺提升器的點動操作，從而達到所需要的同步提升、下放、空中姿態(tài)調(diào)整、單點毫米級微調(diào)等特殊要求。

1.2 旋轉(zhuǎn)尾排制作安裝

外取管束在液壓提升器吊裝過程中，管束整體由直立狀態(tài)到水平狀態(tài)和由水平狀態(tài)到直立狀態(tài)過程中底端受立位置容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)，非常容易發(fā)生吊裝事故，為了解決這一問題，本次吊裝采用旋轉(zhuǎn)尾排配合吊裝作業(yè)，讓外取管束下端管箱法蘭口與尾排受力槽緊密貼合，在2 臺5 噸卷揚機的配合下，使管束平穩(wěn)的由由直立狀態(tài)到水平狀態(tài)或由水平狀態(tài)到直立狀態(tài)。

1.3 管束吊裝抱箍制作安裝

為防止管束在下落和提升吊裝時重心偏下造成管束上部向一側(cè)傾斜發(fā)生吊裝事故，需在管束上設(shè)置管束吊裝用抱箍，并在抱箍上焊接2 個吊裝用管式吊耳，為了方便安裝，抱箍采用分瓣形式。

1.4 吊裝關(guān)鍵部件強度校核

為了確保整個吊裝過程全程受控，保證外取管束更換的整體安全性和可操作性，特對支座液壓提升器支座地腳、抱箍及吊耳、拉桿、管式吊耳、法蘭管口、吊具、旋轉(zhuǎn)尾排等吊裝系統(tǒng)關(guān)鍵部件進行強度校核。

通過對管束吊裝系統(tǒng)關(guān)鍵部件的強度校核，得到以下結(jié)論和認識：

（1）支座地腳1 最大應(yīng)力為188.6MPa，支座地腳2 的最大應(yīng)力為70MPa，滿足強度要求。

（2）當(dāng)放到0 度、15 度、45 度、75 度和90 度時，抱箍及吊耳的最大應(yīng)力分別為65.7MPa、135.0MPa、133.6MPa，146.9MPa 和150.5MPa，應(yīng)力均小于屈服強度，有一定的強度余量，滿足強度要求。

（3）拉桿自身的應(yīng)力為133.7MPa，連接板的應(yīng)力為153.1MPa，拉板的應(yīng)力為177.4MPa，拉桿部件滿足強度要求。

（4）管式吊耳的最大應(yīng)力為175.8MPa，位置在十字內(nèi)筋板處。應(yīng)力云圖中不包含十字內(nèi)筋板時，最大應(yīng)力為69.5MPa。管式吊耳滿足強度要求。

（5）法蘭管口的最大應(yīng)力為80.2MPa，滿足強度要求。（6）吊具的最大應(yīng)力為139.9MPa，滿足強度要求。

（7）放到0 度、15 度、45 度、75 度和90 度時，尾排的最大應(yīng)力分別為53.1MPa、23.7MPa、40.2MPa、51.5MPa和64.9MPa，滿足強度要求。

（8）通過對支座地腳、抱箍及吊耳、拉桿、管式吊耳、法蘭管口、吊具、旋轉(zhuǎn)尾排等關(guān)鍵部件的置，方便抱箍安裝，抱箍用25 噸吊車提前吊到此層平臺，安裝抱箍使用的4 臺2t 倒鏈提前系掛在25.85 米平臺梁下方吊耳上，拆下南北兩側(cè)主吊索具，進行抱箍安裝，抱箍安裝在管束支架圈板位置。抱箍與管束安裝時用規(guī)格為600×10000×2mm 橡膠墊進行隔離，保證兩個吊耳分別處于南、北兩側(cè)（ e 和 e 方位）。用拉桿將抱箍和管束連接固定，拉桿從管束法蘭面螺栓孔穿過，利用螺栓把緊，每個拉桿備3 個螺帽，法蘭上方1 個，下方2 個。

抱箍和拉桿安裝完畢后，將南北兩側(cè)主吊繩扣系掛在抱箍吊耳上，預(yù)緊后，4 臺液壓提升器同步下降100mm，停止操作并進行吊裝系統(tǒng)檢查，主要對抱箍、拉桿等進行檢查，確認無異常后，繼續(xù)下放，同時，利用牽引系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)尾排移至管束正下方，使外取熱器管束垂直投影的中心線與旋轉(zhuǎn)尾排軸線重合，以保證下封頭法蘭管口與旋轉(zhuǎn)尾排槽準確咬合。下封頭與旋轉(zhuǎn)尾排槽咬合后，同時，啟動兩臺卷揚機牽引尾排下方底排，使旋轉(zhuǎn)尾排向西側(cè)移動，主吊系統(tǒng)配合慢慢下放，通過2 臺液壓提升器升降及受力情況，控制管束垂直投影的中心線與旋轉(zhuǎn)尾排軸線時刻重合，防止側(cè)向受力產(chǎn)生失穩(wěn)，東側(cè)卷揚機牽引底排控制其行走速度與管束下放速度同步，防止過快。使管束從直立狀態(tài)變?yōu)樗綘顟B(tài)，最終放置在底排鞍座上，鞍座放置管束中間支架正下方。

應(yīng)力分析，所有部件均滿足強度要求。

1.5 管束下落

先吊裝外取熱器E-101A，吊裝前確認所有障礙拆除完畢，在管板圓周搭設(shè)腳手架作業(yè)平臺，管箱4 個對角方向預(yù)留，8 條螺栓不拆，其余用液壓扳手提前拆掉。4 臺液壓提升器逐漸加載，加載到每臺承重30 噸后，將預(yù)留螺栓拆下。采用傳感監(jiān)測和計算機集中控制可全自動實現(xiàn)同步動作、負載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警等多種功能，對系統(tǒng)中每個液壓提升器的獨立實時監(jiān)控和調(diào)整，從而使得液壓同步提升或下放過程的同步控制精度更高，更加及時、可控和安全，操作人員可以在控制臺人機界面進行液壓提升過程及相關(guān)數(shù)據(jù)的觀察和（或）控制指令的發(fā)布。

使管束下落500mm，停止下降，清理催化劑，提前在殼體上系掛一個φ4000×20000mm 的催化劑收集器，遮擋催化劑亂飛，便于集中卸到地面，減少環(huán)境污染。對整個吊裝系統(tǒng)進行全面檢查，確認無誤后，繼續(xù)下降，操作人員在控制臺界面進行液壓提升過程及相關(guān)數(shù)據(jù)的觀察和控制指令的發(fā)布，在7.25 米、14.3 米、18.5 米、25.85 米每層平臺安排4 人配合，如果發(fā)生刮碰，通過單臺提升器升降進行調(diào)整。當(dāng)管束下落5 米時，停止下落，此時，管束中部支架正好在標高18.5m 平臺位。

2 結(jié)語

作業(yè)人員從白天到晚上連夜倒班施工，技術(shù)人員利用高科技有限元模型合理的計算、準確合理的吊裝技術(shù)組合，液壓提升+旋轉(zhuǎn)尾排+催化劑收集器，高科技流程化的安裝順序，在大型設(shè)備施工項目中也是首次采用，史無前例。通過科學(xué)籌劃，技術(shù)攻關(guān)與實踐應(yīng)用，圓滿地完成外取熱器E-101AB 管束更換施工任務(wù)，并比計劃30 天工期提前12 天，2 臺外取熱器管束只用了18 天就完成了管束更換任務(wù)，比以往施工節(jié)省一倍的時間和人工、機械。