＊李基達(dá)

（中化二建集團(tuán)有限公司 山西 030021）

伴隨我國煤化工產(chǎn)業(yè)的快速化發(fā)展，以及相關(guān)技術(shù)的越發(fā)成熟與推新，尤其是在設(shè)備材料制造及加工水平方面的持續(xù)優(yōu)化，使得單系列大型裝置數(shù)量日漸增多，且規(guī)模也在持續(xù)增大。隨著裝置的越發(fā)集約化、大型化，為煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了充足支撐與保障，并為其技術(shù)革命奠定了堅定根基，但同時也為此產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了許多的挑戰(zhàn)。在建設(shè)煤化工裝置時，對于大型設(shè)備來考量，對其開展進(jìn)廠、吊裝等操作，實(shí)為當(dāng)前需要迫切解決的關(guān)鍵性問題，特別是伴隨相關(guān)裝置越發(fā)朝著大型化方向發(fā)展，超限設(shè)備（超重、超寬、超長及超高等）數(shù)量、類型日漸增多，其不僅增加了運(yùn)輸方面的難度，而且也給裝卸、吊裝方面帶來了很大的困難，每次大型吊車進(jìn)廠都需要很大的資金投入。針對此情況，如何將各種設(shè)備集中送至指定場所，然后由大型吊車對其進(jìn)行集中化吊裝，以此減少此方面的成本投入，已經(jīng)成為當(dāng)前需要迫切解決的一項(xiàng)難題。本文以某項(xiàng)目為例，圍繞其煤化工裝置，就其各種大型設(shè)備的集中吊裝方案過程分析展開深入剖析，現(xiàn)探討如下。

1.金項(xiàng)概述

某公司的甲醇制烯烴一期工程（180萬噸/年）地處某市的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，占地總面積為8600m2，投資總金額為51.0億元。對于此項(xiàng)目而言，其乃是國家實(shí)施全過程質(zhì)量管理的首批次試點(diǎn)工程。需要強(qiáng)調(diào)的是，此項(xiàng)目的主要原料是煤，通過對水煤漿加壓氣化技術(shù)的合理化應(yīng)用，來進(jìn)行所需要的粗合成氣的制備，并且通過各項(xiàng)操作（比如低溫甲醇洗凈化等），從中能夠得到所需要的精制合成氣（與甲醇合成要求相符），最后再經(jīng)一系列的處理操作（比如成、精餾等），可以得到滿足現(xiàn)實(shí)所需的精甲醇。需特別強(qiáng)調(diào)的是，在此項(xiàng)目實(shí)際操作中，需要選配相適宜的安裝隊(duì)伍，通常情況下，多以工程量清單招標(biāo)方式來進(jìn)行選定，而吊裝各大型設(shè)備主要囊括不同自然界區(qū)架構(gòu)下的安裝區(qū)域。

2.大型設(shè)備概況

（1）預(yù)精餾塔?；疽?guī)格為：立式塔：φ4100mm，凈重129.3t，高度為40956mm。（2）精餾塔。立式塔：φ4700mm，凈重376.8t，高度80260mm。（3）回收塔。立式塔：φ5600mm，高度66340mm，凈重331.0t。（4）氣化爐。立式設(shè)備：φ3600mm，凈重302t，高度24377mm。（5）甲醇洗滌塔。立式設(shè)備：φ42000mm，總重1060t，高度65800mm。（6）CO2產(chǎn)品塔。立式設(shè)備：φ2800mm，總重98t，高度34330mm。（7）H2S濃縮塔。立式設(shè)備：φ4200mm，總重184t，高度55800mm。

3.具體的吊裝方案過程

（1）吊裝方案。針對安裝單位而言，進(jìn)行吊裝方案的編制工作，且完成編制后，交于上級單位，由其進(jìn)行審查批準(zhǔn)，最后再交監(jiān)理公司，由其進(jìn)行審批。為了能夠最大程度提高各項(xiàng)工作的安全性，需組織監(jiān)理公司、項(xiàng)目建設(shè)管理者及內(nèi)部技術(shù)人員、外部專家等，圍繞所制定的方案，開展嚴(yán)格且深入、細(xì)致的審查。針對大型設(shè)備而言，其在現(xiàn)場的三個區(qū)域進(jìn)行分布，需說明的是，因甲醇洗滌塔在其中是最重的，并且采取的是現(xiàn)場分段吊裝方案，所以，需對最后一條焊縫進(jìn)行空中組焊；另外，在冬季進(jìn)行吊裝時，首先對甲醇洗滌塔實(shí)施吊裝，然后依次為合成精餾界區(qū)、氣化界區(qū)。

（2）編制吊裝方案的基本依據(jù)及設(shè)備。①《石油化工工程起重施工規(guī)范》（SH3536-2002-T）；②《起重吊運(yùn)指揮信號》（GB5082-1985）；③《工程建設(shè)工程安裝工程起重施工規(guī)范》（HG20201-2000）；④《設(shè)備吊耳》（HG/T21574-2008）；⑤《大型設(shè)備吊裝工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》（SH3515-2003）；⑥《石油化工施工安全技術(shù)規(guī)程》（SH3505-1999）。1000t履帶式起重機(jī)性能表（XGC15000型，徐工）；400t履帶式起重機(jī)性能表（400型，QUY）。

（3）吊裝低溫甲醇洗甲醇洗滌塔的過程分析。①吊裝的各項(xiàng)參數(shù)。針對甲醇洗滌塔來講，其基本規(guī)格為φ4.43×76.0m，而安裝標(biāo)高為0.2m。設(shè)備分為兩段來完成吊裝，對于下段設(shè)備而言，其長度為48.70m，質(zhì)量是653.2t；而針對上段設(shè)備來考量，其長度、總重分別為27.4m、340t。在主吊車選擇上，所選的是1000t履帶吊（XGC15000型），并且還選用了超起平衡重（420t）+車身平衡重（90t）+轉(zhuǎn)臺平衡重（260t）。需要指出的是，如果臂桿長為72m且工作半徑為17m時，額定吊重為753t，實(shí)吊重則為703.7t（包含鉤頭、機(jī)索具等配件的質(zhì)量），因此，可得出符合率為93.45%，計算公式是：703.7/753×100%，因而與吊裝設(shè)備下段的相關(guān)要求相滿足。而在輔助吊車上，選擇的是400t履帶吊（QUY400型），超起平衡重（160t）+車身平衡重（30t）+轉(zhuǎn)臺平衡重（140t）。當(dāng)臂桿長、工作半徑分別為36m、9m時，額定、實(shí)際吊重分別是447t、376t，符合率是84.12%，公式為（376/447×100%），也與吊裝設(shè)備上段的相關(guān)要求相滿足。針對輔助吊車來講，選擇的是400t履帶吊（QUY400型），車身平衡重（30t）+轉(zhuǎn)臺平衡重（140t）+超起平衡重（120t）。如果工作半徑、臂桿長分別是12m、36m，此時，額定、實(shí)際吊重依次為301t、210t，而相對應(yīng)的符合率則為70%，計算公式為210/301×100%，同樣相符于相關(guān)的吊裝要求。

②起重機(jī)械的各項(xiàng)作業(yè)參數(shù)分析。A.用于吊裝甲醇洗滌塔下段的作業(yè)機(jī)械的參數(shù)為：a.1000t履帶吊（XGC 15000型）。主臂長度為72m，回轉(zhuǎn)半徑為24m，懸浮配種為420t，作業(yè)半徑為17m，額定吊鐘為753噸，實(shí)際吊重為703.7t，符合率為93.46%；b.400t履帶吊（QUY400型）。實(shí)際吊重為340t，額定吊重400t，作業(yè)半徑9m，懸浮配重160t，回轉(zhuǎn)半徑11m，主臂長度36m，符合率為85.0%。針對1000t履帶吊而言，主要用作設(shè)備的吊裝就位，在進(jìn)行實(shí)際吊裝時，不僅有甲醇洗滌塔下段塔體的質(zhì)量，還包括有索具、吊鉤及相關(guān)附件的質(zhì)量；而對于400t履帶吊來分析，多用作設(shè)備的平臥抬尾操作，在其實(shí)際吊重當(dāng)中，同樣囊括有索具、吊鉤等的質(zhì)量。B.甲醇洗滌塔上段吊裝作業(yè)機(jī)械的各項(xiàng)參數(shù)。a.1000t履帶吊（XGC15000型）。其負(fù)荷率為84.28%，實(shí)際吊重為376.5t，額定吊重447t，作業(yè)半徑20m，懸浮配重240t，回轉(zhuǎn)半徑為21m，主臂長度為102m。其多用作設(shè)備的吊裝就位，上段設(shè)備的質(zhì)量為340t，而在實(shí)際吊重當(dāng)中，囊括有索具、吊鉤的質(zhì)量，即27.5t，而附件的質(zhì)量為9t。b.400t履帶吊（QUY400型）。其主臂長度、回轉(zhuǎn)半徑、作業(yè)半徑分別為36m、11m、12m，而懸浮配重、額定吊重、實(shí)際吊重依次為120t、301t、200t，負(fù)荷率為70%。其主要用作設(shè)備的平臥抬尾，在實(shí)際吊重當(dāng)中囊括有索具、吊鉤的質(zhì)量，即為10t。

（4）合成精餾塔的具體吊裝過程分析。①精餾塔吊裝的各項(xiàng)參數(shù)。規(guī)格型號為φ4.7×80.260m，質(zhì)量為376.85t，主吊車為1000t超起（XGC15000型），溜尾吊車為400t超起（QUY400型），安裝標(biāo)高為12.05m。選用的是空中組對方式。

針對主吊機(jī)來分析，所選用的是1000t履帶吊超起工況作業(yè)，其旋轉(zhuǎn)中心與地面之間的距離為4.691m，而履帶的長、寬分別是14.665m、12.8m。針對本次吊裝來分析，初步選定的是履帶吊，其工況為：臂長為102m，起吊回轉(zhuǎn)半徑為22m，而超起平衡重半徑是24m，并且選擇空中組對方式來實(shí)施吊裝。

②吊車選型及驗(yàn)算受力情況。A.1000t履帶吊的工作半徑（R）是22m，履帶吊工況為449t，在吊裝過程中，吊車的負(fù)載率是390.5336/449，即為87%，與要求相滿足。B.溜尾吊機(jī)選用400t履帶吊超起，另外，針對此吊機(jī)而言，需要將其旋轉(zhuǎn)中心與地面間的距離設(shè)定好，即2.545m。本次吊裝擬定選擇的帶吊工況是：臂長為36m，額定起質(zhì)量為350t，超起平衡重半徑為15m，回轉(zhuǎn)半徑為14m。溜尾吊車起質(zhì)量為170.58t，溜尾用400t超起吊車的額定起質(zhì)量為346.3t，較最大受力（17.57t）大，因此，選擇400t履帶吊，能夠滿足溜尾條件，并且吊車符合相關(guān)要求與規(guī)范。

（5）氣化爐吊裝過程。①吊裝的各項(xiàng)參數(shù)。氣化爐的規(guī)格型號為φ3.6×24.373m，質(zhì)量為302t，溜尾吊車型號為SCC4000型，擬用1000t主吊車（型號是XGC15000型），安裝標(biāo)高是+31.75m。

②吊裝過程。針對1000t級履帶吊的站位來講，其與氣化爐基礎(chǔ)中心之間存在一定的距離，即34m，另外，于車后方24m處，加超起配重（即為460t）；然后移動履帶吊（400t），使其位于設(shè)備尾部事先選定好的地方，于400t、1000t履帶吊的吊鉤上，將所需要的吊裝繩索掛好。針對1000t履帶吊而言，借助1根支撐式平衡梁，連接于兩管軸式主吊耳；而對于400t履帶吊來分析，則與試吊（設(shè)備尾部）處于連接狀態(tài)，即兩臺履帶吊同時開展一致的抬吊操作，以此使氣化爐與設(shè)備支墩之間保持一定距離，離開高度為200mm，然后停車10min，進(jìn)行詳細(xì)檢查，明確無差錯之后，便可正式進(jìn)行吊裝操作。在開始吊裝后，用1000t履帶吊將汽化爐適當(dāng)提升，且根據(jù)實(shí)際情況將吊鉤起升；而針對400t履帶吊來講，則需要將汽化爐的尾部抬起，使其與設(shè)備支墩之間的距離為200mm；用25t汽車吊將設(shè)備支墩抽出，而400t履帶吊回鉤，以此使設(shè)備與地面之間的距離達(dá)到200mm，伴隨氣化爐的直立適時行走；針對此時的1000t履帶吊來講，在吊裝時，作業(yè)半徑維持在34m，吊直氣化爐。兩臺吊車相互配合，吊直氣化爐之后，將溜尾繩索予以拆除，將氣化爐適當(dāng)提升，使其底部與氣化框架之間的距離達(dá)到300mm。1000t履帶吊將轉(zhuǎn)臂桿向右進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，把氣化爐移動到正對中心處，1000t履帶吊實(shí)施回鉤操作，借此讓氣化爐就位，與此同時，還需要調(diào)整設(shè)備的方位，比如垂直度、水平度等；如果設(shè)備已經(jīng)完全就位，此時，便可把螺栓予以緊固，并且吊車送鉤，最終便完成吊裝。

4.施工技術(shù)要求及集中吊裝建議

（1）施工技術(shù)要求。①依據(jù)設(shè)備的安裝標(biāo)高、體積、質(zhì)量及施工進(jìn)度、現(xiàn)場條件等，以起重作業(yè)人員為對象，對其開展系統(tǒng)化培訓(xùn)，幫助其更好地掌握起重機(jī)的型號、規(guī)則等技術(shù)參數(shù)，并讓其熟悉吊裝全過程。②施工負(fù)責(zé)人需要依據(jù)吊裝的相關(guān)工藝要求，提前進(jìn)行丈量、放線等操作，對設(shè)備擺放以及起重機(jī)站位進(jìn)行指揮。③在吊裝設(shè)備之前，施工負(fù)責(zé)人需要相關(guān)部門人員、技術(shù)人員一道對設(shè)備的方位、質(zhì)量進(jìn)行核實(shí)；另外，若基礎(chǔ)通過檢驗(yàn)明確滿足安裝條件之后，才能進(jìn)行吊裝操作。④無論是在吊車站位處，還是在行走范圍內(nèi)，都需要進(jìn)行吊車專用底排或者鋼板的鋪設(shè)。⑤當(dāng)起重機(jī)在實(shí)施吊裝過程中，車體的回轉(zhuǎn)與臂桿的起落不能同時進(jìn)行，需要逐項(xiàng)實(shí)施。還需強(qiáng)調(diào)的是，在吊裝全程當(dāng)中，設(shè)備與臂桿之間的空間距離應(yīng)≥0.2m。⑥當(dāng)用吊車對設(shè)備尾部進(jìn)行遞送操作時，在離地面的距離上，不能太高，通常需要＜200mm。

（2）集中吊裝建議。①針對建設(shè)單位來講，在吊裝方案的編制、修改、審核等環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)積極、全程化參與，集思廣益，將其中隱藏的安全隱患或漏項(xiàng)找出來，并與設(shè)備制造、土建施工、施工監(jiān)理等方保持緊密聯(lián)系，以此為吊裝操作提供保障。②在安裝方面，可實(shí)施工程量清單招標(biāo)，設(shè)備吊裝所有均融入到總清單當(dāng)中，這樣做的目的是使現(xiàn)場施工單位能夠更好與設(shè)備制造廠家保持溝通，防止由于設(shè)備到場后與原先要求不相符，而導(dǎo)致窩工或者現(xiàn)場工作量增加等情況發(fā)生。

5.結(jié)語

綜上，煤化工裝置作為能源安全的重要支撐，要想使其高效、安全且穩(wěn)定的運(yùn)作，在對其進(jìn)行建設(shè)時，需要做好各項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，而建設(shè)初期的設(shè)備吊裝，便顯得格外重要，尤其是那些大型化設(shè)備，其吊裝安全、合理與否直接關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行效能。因此，在建設(shè)煤化工裝置時，需要做好大型設(shè)備的吊裝工作。