馮正華
(大慶石化建設(shè)有限公司,黑龍江大慶 163000)
催化蒸餾上塔位于9 萬噸/年MTBE 裝置南側(cè),設(shè)備凈重109.9 t(不包括可拆塔內(nèi)件),外形尺寸Ф2400/2800×50 966×16/18/20,為該裝置最高、最重的設(shè)備。設(shè)備重量大,整體吊裝,需要投入一臺(tái)利勃海爾400 t 大型履帶吊主吊和一臺(tái)神鋼250 t 履帶吊輔吊。設(shè)備塔壁薄,吊裝時(shí)易產(chǎn)生變形,將給吊耳的設(shè)計(jì)安全帶來很大困難。
催化蒸餾上塔設(shè)備安裝要求高,依據(jù)施工吊裝機(jī)械器具資源情況,通過對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的考察,經(jīng)過計(jì)算分析與綜合比較,最終確定催化蒸餾上塔設(shè)備采用整體吊裝技術(shù),采用1 臺(tái)LR-1400 型400 t 履帶吊主吊,1 臺(tái)CKE-2500 型250 t 履帶吊輔吊的方法。雙機(jī)主、輔抬吊的工藝流程如圖1 所示。
2.1 設(shè)備吊裝主吊車工況選用
通過對(duì)技術(shù)方案的綜合對(duì)比,催化蒸餾塔上塔吊裝選用的主吊車是400 t 履帶式起重機(jī),型號(hào)是德國(guó)利勃海爾液壓履帶式LR-1400 型,索具(平衡梁、吊鉤、吊耳、卸扣、鋼絲繩等)5.5 t,梯子平臺(tái)22 t,附塔管線4.8 t,保溫3.8 t。吊裝時(shí)主吊車工況選擇及相關(guān)參數(shù)見表1。
表1 主吊車工況選用情況
依據(jù)LR-1400 履帶式起重機(jī)工況表,通過計(jì)算分析選用SDB 超起主臂工況,完全滿足該吊車起重性能工作范圍。
2.2 設(shè)備吊裝抬尾吊車工況選用
首先,依據(jù)相關(guān)技術(shù)文件和設(shè)計(jì)圖紙,計(jì)算出催化蒸餾塔上塔塔體的重心位置,重心標(biāo)高為距設(shè)備底部19 480 mm 處。然后,通過確定抬尾吊車和主吊車吊耳的位置,準(zhǔn)確地計(jì)算出抬尾吊車吊耳的負(fù)荷,最后選擇抬尾吊車的型號(hào)及工況。
通過計(jì)算,催化蒸餾上塔起吊初態(tài)抬尾吊耳負(fù)荷為66 001 kg,抬尾吊車選用CKE2500 型250 t 全液壓履帶式起重機(jī)(抬尾吊車選用考慮索具重2.5 t,附塔管線2.4 t,梯子平臺(tái)11 t),抬尾吊車工況選用情況見表2。
從表2 中可知所選主吊車和抬尾吊車均可滿足需求。
表2 抬尾吊車工況選用情況
2.3 吊裝索具選用(表3)
表3 吊裝索具選用
2.4 吊裝布置
2.4.1 催化蒸餾上塔吊裝平面布置圖(圖2)
圖2 催化蒸餾上塔吊裝平面布置
2.4.2 運(yùn)輸路線及場(chǎng)地區(qū)域處理及注意事項(xiàng)
催化蒸餾上塔經(jīng)制造廠預(yù)制后進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組對(duì)焊接,安裝附塔管線和梯子平臺(tái),在水壓試驗(yàn)合格后安裝保溫層,400 t履帶吊站于催化蒸餾上塔頂部進(jìn)行吊裝。注意以下5 點(diǎn):
(1)在吊車旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)不能存在任何妨礙吊裝安全的設(shè)備、設(shè)施、鋼結(jié)構(gòu)等,如果存在要事先拆除。
(2)對(duì)于存在管溝、地下管地方要采取加固措施。
(3)在吊車行走區(qū)域和站位位置,要采取加固措施,對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行換填、平整和分層壓實(shí)。
(4)對(duì)吊車進(jìn)行全方面的檢查,確認(rèn)所有工作機(jī)構(gòu)運(yùn)行良好。
(5)主吊車場(chǎng)地處理,路長(zhǎng)14 m,路寬12 m,A=0.8 m,鋼板厚40 mm,選用碎石粉煤灰1∶0.3 或級(jí)配砂石4∶6,分層夯實(shí)。
(6)抬尾吊車場(chǎng)地處理,路長(zhǎng)48 m,路寬10 m,A=0.6m,鋼板厚40 mm,選用碎石粉煤灰1∶0.3 或級(jí)配砂石4∶6,分層夯實(shí)。
2.5 吊裝相關(guān)設(shè)計(jì)
2.5.1 耐力強(qiáng)度要求
安全是重大設(shè)備吊裝作業(yè)的第一要素,為了保證吊裝作業(yè)過程安全可靠,對(duì)吊車行車路線、站位位置等場(chǎng)地的地耐力強(qiáng)度進(jìn)行核算,必須符合安全要求。
2.5.2 鋼絲繩索選擇
主吊車鋼絲繩索2 根4 分支使用,地平面與鋼絲繩夾角約為60 °左右,經(jīng)過計(jì)算,綜合考慮折減等,選Ф70 mm 鋼絲繩索一對(duì)。輔吊鋼絲繩索選用1 根2 分支,選Ф52 mm 鋼絲繩索。
2.5.3 吊耳設(shè)計(jì)
(1)催化蒸餾上塔設(shè)備本體沒有吊耳,需要設(shè)計(jì)吊耳,吊耳焊接后進(jìn)行吊裝作業(yè),吊耳標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格見表4。
表4 吊耳標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格
(2)主吊管軸式吊耳焊接位置。主吊耳位置在距離塔頂點(diǎn)2000 mm 處,方位分別為0°和180°。而輔吊吊耳與主吊吊耳垂直,方位為90°。吊耳規(guī)格為AXC-600-16 井字型,可見吊耳標(biāo)準(zhǔn)圖集中的井字筋管式吊耳。各部位尺寸如下:D=630 mm;S=14 mm;D1=750 mm;S1=28 mm;D2=950 mm;S2=16 mm;L=280 mm;C=170 mm;δ=16 mm。
(3)尾部板式吊耳及結(jié)構(gòu)尺寸。尾部板式吊耳采用AP-35型吊耳,位置在基礎(chǔ)環(huán)板和蓋板之間,板式吊耳的上下兩邊分別與基礎(chǔ)環(huán)板和蓋板焊接。要求尾部板式吊耳方位與兩主吊耳的連線互成90°。結(jié)合催化蒸餾上塔裙座尺寸,按圖3 制作雙吊耳。
圖3 雙吊耳制作
2.5.4 平衡梁設(shè)計(jì)
采用支撐式平衡梁如圖4 所示。
圖4 支撐式平衡梁
(1)催化蒸餾上塔上吊耳的設(shè)計(jì)規(guī)格形式、材料、安裝位置、焊接要求等符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
(2)在吊裝作業(yè)前進(jìn)行安全技術(shù)交底和施工技術(shù)交底,填寫所有相關(guān)表格并簽字確認(rèn)。
(3)主吊車和抬尾吊車按照施工方案確定好的位置站好,鋼絲繩、平衡梁、繩扣等吊裝索具全部按要求擺放到指定位置。
(4)在催化蒸餾上塔吊裝作業(yè)前,組織相關(guān)部門對(duì)基礎(chǔ)、設(shè)備驗(yàn)收,填寫相關(guān)表格,一切符合要求后,簽署吊裝令,讓所有人員進(jìn)行自己職責(zé)范圍內(nèi)的檢查,檢查無誤后再進(jìn)行吊裝作業(yè)。
(5)所有作業(yè)人員就位后,設(shè)置警戒區(qū)域,拉起警戒線,禁止無關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū)域,吊裝設(shè)備下方不得有任何人停留。
(6)首先進(jìn)行試吊,主吊車和輔吊車在起重指揮下同時(shí)提升,使催化蒸餾上塔吊離支撐點(diǎn)0.2 m 后,立即懸空停止作業(yè),檢查主、輔吊車的站位位置地面有無下沉,吊車有無異常,檢查主吊繩扣、平衡梁、輔吊繩扣、設(shè)備的吊耳的受力情況,如果一切正常,正式進(jìn)行吊裝作業(yè)。
(7)在風(fēng)速大于10.8 m/s 的大風(fēng)或大霧、雷雨等惡劣天氣嚴(yán)禁吊裝作業(yè)。
石油化工生產(chǎn)裝置大型設(shè)備安裝工程,要做好吊裝機(jī)械選擇,做好綜合比較和計(jì)算分析,處理好地基承載力,優(yōu)化設(shè)計(jì)吊耳,選擇好吊裝索具,嚴(yán)格控制吊裝作業(yè)過程,避免吊裝作業(yè)存在任何安全隱患,才能保證好施工質(zhì)量和安全,圓滿地完成大型設(shè)備安裝作業(yè)。