代 堯
中國石油天然氣第七建設有限公司 山東青島 266300
塔里木乙烷制乙烯項目——30 萬t/ a 全密度聚乙烯裝置,由德國科培隆(Coperion)成套制造供貨,型號為ZSK320 雙螺桿混煉機,其中混煉融合段共有七節(jié)筒體,生產(chǎn)能力為37.5~47.723 t/ h。單體設備重量大、設備集成化程度低,分批到貨,零部件多,現(xiàn)場組裝難度大。以混煉機為例,筒體、底座、冷卻系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、儀表件(含支架和套管)、工藝部件均單獨到貨,需在現(xiàn)場完成組裝;一層設備密集,空間狹小,必須科學合理地排布個單機就位順序和專用運輸、起升工具的安裝位置,防止個別設備安裝后影響后續(xù)作業(yè)。
施工主要包括鋼結構、靜設備、擠壓造粒組、管道、電氣、儀表、安裝專業(yè)。擠壓造粒機組布置(見圖1)在擠壓造粒廠房內(nèi),其中主線設備布置在一樓,附屬設備布置在1~5 層,主線設備與附屬設備之間由管線串聯(lián),層層聯(lián)鎖確保整個流程貫通。施工的高效串聯(lián)、貫通是本次安裝的重點。
目前暫未查到煉油化工裝置關于大型擠壓造粒機組的相關施工規(guī)范,所以施工現(xiàn)狀主要依靠廠家工程師進行指導,自主主導程度低,未按要求進行就會出現(xiàn)停工現(xiàn)象;一些快速高效的機械施工方法無法在進口機組上應用,也造成資源浪費,工期損失。
目前沒有成熟、完善的準備工作清單,國內(nèi)大部分進口擠壓造粒機組在安裝過程中全部依靠廠家技術指導(三個工程師四個專業(yè)不同時來現(xiàn)場,彼此之間需清晰的交接界面),準備工作不全會造成停工或者窩工狀況,從而浪費大量的有效作業(yè)時間。施工過程中廠家對環(huán)境、安全要求苛刻。
運輸路面確認(無雜物硬化)、廠房照明、廠房內(nèi)地面、電動葫蘆具備條件、精密物品存儲間、貨物存儲間、現(xiàn)場無交叉作業(yè)、臨時用電具備條件、消殺工作準備完成?;A驗收合格、方案編制審批完成、人員配備完成(含資料翻譯)、相關措施數(shù)據(jù)計算完成(吊車選用)、設備布置圖吃透摸清等條件。外商到廠后會對現(xiàn)場進行嚴苛的檢查,只要不符合要求就要停工整頓處理,嚴重影響工程整體推進,并對后續(xù)專業(yè)、工程師到廠時間產(chǎn)生巨大影響。
擠壓造粒機組設備由德國Coperion 公司成套供貨,共計168 箱,設備由德國直發(fā),分批到貨(存在同一單體設備分開到貨的情況),不同的部件安裝時間、存放區(qū)域、保管條件均直接影響后續(xù)施工,如何存、怎么管也事關大局,問題反饋程序化程度低,還主要依靠郵件,再討論再定責再補發(fā),程序繁瑣,效率低。發(fā)生缺件補貨周期長達2~3個月之久。小創(chuàng)新在于廠家到場前吃透摸透設備布置圖、單體設備組裝圖、裝箱清單、現(xiàn)場安裝條件及順序后,采用大件放附近、小件入庫、整體采用網(wǎng)格化管理,用示意圖顯示出每一箱號的存放位置,箱號在被移動或安裝后及時進行銷號管理,做到可以追溯性管理。驗收時在消殺工作完成后,按單個設備依據(jù)布置圖進行驗收,開箱完成后做好箱號移植工作。
受制于設備到貨,主線設備單體重量大,承直線型布置,安裝順序要求高,如何對設備就位路線進行規(guī)劃,才能做到設備就位不受到貨狀況影響,最高效的完成設備就位任務。廠家要求裝哪一個就位哪一個,完成后才考慮下一個設備,造成吊車資源重復浪費。我方在施工中勇于創(chuàng)新,例如主齒輪箱是機組的安裝找正基準,長6.8m、寬3m、高2m、重67.7t(或更重),布置在廠房1 樓,位于主電機、進料斗和混煉機之間。施工預留孔洞寬度不夠,需先水平運輸20m,到基礎上順時針旋轉90°后再取出運輸托排和滾杠,設備運輸過程中傾斜度必須小于15°,此就位方法為公司首次采取,難度大,但效果佳。
擠壓造粒機組單體(大型)設備重量從20~68t 不等,每臺設備的水平檢測點較其余的常規(guī)動設備多2 倍以上,驗收通過的標準即每個點水平偏差均不超過0.04mm/ m,且同一方向上的點傾斜方向一致,水平調(diào)整度大難。廠家配套的BW-Fixators 固定器自身重量大、安裝空間小、安全隱患大,實際安裝過程中大部分地方還是采用墊鐵調(diào)整和人工進行固定器安裝。
擠壓造粒機組主線設備安裝過程中,上一個設備灌漿養(yǎng)護完成達到強度,且測試報告出來后,方可轉入下一臺單體設備。若過程中因灌漿技術未控制好,后期發(fā)生沉降將會對整條軸線設備水平造成影響。目前施工普遍存在試塊送檢不及時,報告出具慢,疫情反復或者周末休息將會影響整體周期,溝通協(xié)調(diào)力度需加大。
熔融泵作為聚乙烯產(chǎn)品牌號控制的關鍵設備,在安裝和調(diào)整過程中需充分考慮熱膨脹量帶來的影響。若未控制好膨脹量,后續(xù)兩個方向的設備均會受到嚴重影響。目前采用的是安裝找正架后,盤動配套齒輪箱的對輪(此時19mm 的墊片在),進行同心度對中工作;對中需滿足冷態(tài)對中曲線和保障軸端距;對中完成后撤出墊片,將熔融泵推向混煉機,連上螺母,緊固采用十字對稱緊,分三次達到要求的力矩。
德國擠壓配套的液壓鎖緊裝置精度高、自動化程度高,調(diào)整起來難度大,耗時長,特別是合模、刀具與模板對中這兩個工序之間銜接緊密,如何高效、快速完成這兩項工作亦是困擾廠家的難題。刀具與模板對中的質(zhì)量直接關系到后續(xù)聚乙烯產(chǎn)品的品相和刀具使用壽命。
熱油管線長彎頭多、跨度大、操作溫度高,油循環(huán)過程中存在油溫升高后管壁碎屑脫落等問題,造成油運時間長。施工采用常規(guī)的油循環(huán)周期長。
擠壓造粒機組單體(大型)設備重量為20~68t 不等,每臺設備的水平檢測點較其余的常規(guī)的動設備多2 倍以上,驗收通過的標準即每個點水平偏差均不超過0.04mm/ m 且同一方向上的點傾斜方向一致,水平調(diào)整度大難。傳統(tǒng)的大型設備通常采用臨時墊鐵進行水平調(diào)整,而臨時墊鐵在調(diào)整過程中存在變形、精度低、費時耗力等問題。在擠壓造粒機組大型單體設備的水平調(diào)整過程中通過對比不同形式的固定器,通過查尋固定器上相關數(shù)據(jù)得知相同的參數(shù)即代表有相同的承載力,且直線型擠壓機在施工過程中主線設備只能依次安裝,這就為固定器相互串用打下基礎。隨即與廠家溝通,對此調(diào)整方式得到肯定的回復。最終依靠固定器0.01mm 的單次調(diào)整精度快速將大型設備找正完畢,節(jié)約了大量的人力,更快速地完成了施工任務。
BW-Fixators 固定器自身重量大、安裝空間小,安全隱患大。BW-Fixators 固定器以前安裝以人力輔助為主,但是由于效率提升不高、安裝過程中不安全、部分區(qū)域輔助工具也難以使用、無法在快速調(diào)整。本工裝在分析之前施工經(jīng)驗的基礎上,設計制作了BW-Fixators 固定器安裝工具,不僅節(jié)省了人力,提高了安裝的安全系數(shù),還大大提高了施工工效,實現(xiàn)了單個BW-Fixators 固定器從就位、調(diào)整、緊固在7min 內(nèi)即可完成的既定目標。
切粒機刀軸和模板的同心度對中存在對中調(diào)好后,切粒機合不上模或者對中數(shù)據(jù)變動大等問題,需反復調(diào)整。采用逆向法施工,先進行切粒機合模調(diào)整再進行對中數(shù)據(jù)調(diào)整,減少了切粒小車在部分行走距離過程中發(fā)生對中數(shù)據(jù)偏差等影響,從而大大減少了對中次數(shù),提高了工作效率。
擠壓機主齒輪箱-混煉機聯(lián)軸器工裝快速實現(xiàn)聯(lián)軸器就位、調(diào)整、緊固。通過制作的臨時小平臺配合使用千斤頂,實現(xiàn)了聯(lián)軸器垂直升降和水平移動的功能,滿足安裝條件,滿足了狹小空間內(nèi)作業(yè)的安全高效要求。
熱油管線長彎頭多、跨度大、操作溫度高,油循環(huán)過程中存在油溫升高后管壁碎屑脫落等問題,導致油運時間長。熱油管線配管完成后,將管線串成回路,現(xiàn)場進行管線酸洗;酸洗完成后使用中壓蒸汽進行吹掃,吹出水分后再使用高壓蒸汽對管線緩慢增壓吹掃;達到工作溫度后穩(wěn)壓12~24h 進行吹掃,吹掃完成后使用潔凈的氮氣再進行掃線;掃完線即可進行管線恢復。采用此流程對管線進行模擬運行溫度處理后,油循環(huán)整體時間大大縮減。并已建議廠家或者業(yè)主后期潤滑油管線采用不銹鋼材質(zhì),因碳鋼管線經(jīng)過海運,周期長,現(xiàn)場處理麻煩。此方法也可對后續(xù)各類型機組的管線進行預處理,找出最佳的處理流程,將會大大提升施工效率。
以塔里木乙烷制乙烯項目大型進口擠壓造粒機組安裝施工為例,進行施工現(xiàn)狀和創(chuàng)新分析。通過采用各類工裝和創(chuàng)新方法,實現(xiàn)了機組從機械安裝、調(diào)試,到最終粉料試車僅僅耗時99d 的超短工期。后期施工同類機組時應加大施工自主控制率,與廠家高效結合,加快施工效率??傮w來說,在安裝調(diào)試設備的同時更應提前熟知設備的相關參數(shù),用創(chuàng)新的眼光看待現(xiàn)在的施工方法,不斷探索尋找最優(yōu)的施工方案。