進口擠壓造粒機組施工創新分析

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筒體，生產能力為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，現場組裝難度大。以混煉機為例，筒體、底座、冷卻系統、蒸汽系統、儀表件（含支架和套管）、工藝部件均單獨到貨，需在現場完成組裝；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作業。

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。擠壓造粒機組布置（見圖1)在擠壓造粒廠房內，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，層層聯鎖確保整個流程貫通。施工的高效串聯、貫通是本次安裝的重點。

1 施工現狀

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范，所以施工現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停工現象；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。

1.1 擠壓造粒機到現場前準備工作繁瑣

目前沒有成熟、完善的準備工作清單，國內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不同時來現場，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時間。施工過程中廠家對環境、安全要求苛刻。

運輸路面確認（無雜物硬化）、廠房照明、廠房內地面、電動葫蘆具備條件、精密物品存儲間、貨物存儲間、現場無交叉作業、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）、相關措施數據計算完成（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，并對后續專業、工程師到廠時間產生巨大影響。

1.2 擠壓造粒機組到貨存放、驗收及管理要求高

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，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、存放區域、保管條件均直接影響后續施工，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，程序繁瑣，效率低。發生缺件補貨周期長達2～3個月之久。小創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，按單個設備依據布置圖進行驗收，開箱完成后做好箱號移植工作。

1.3 機組各單體設備全方位運輸就位難度大

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。

1.4 單體設備安裝調整（含廠家配套固定器安裝)技術研究

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整和人工進行固定器安裝。

1.5 機組各單體灌漿相關要求及控制要求高

擠壓造粒機組主線設備安裝過程中，上一個設備灌漿養護完成達到強度，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，溝通協調力度需加大。

1.6 熔融泵組裝及安裝過程控制復雜

熔融泵作為聚乙烯產品牌號控制的關鍵設備，在安裝和調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。

1.7 切粒機合模、刀具與模板對中質量控制難度大

德國擠壓配套的液壓鎖緊裝置精度高、自動化程度高，調整起來難度大，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量直接關系到后續聚乙烯產品的品相和刀具使用壽命。

1.8 熱油循環效率控制技術研究

熱油管線長彎頭多、跨度大、操作溫度高，油循環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。施工采用常規的油循環周期長。

2 創新分析

2.1 利用BW-Fixators 固定器代替傳統墊鐵，調整精度高達0.01mm

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，水平調整度大難。傳統的大型設備通常采用臨時墊鐵進行水平調整，而臨時墊鐵在調整過程中存在變形、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據得知相同的參數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，對此調整方式得到肯定的回復。最終依靠固定器0.01mm 的單次調整精度快速將大型設備找正完畢，節約了大量的人力，更快速地完成了施工任務。

2.2 創新BW-Fixators 安裝工裝，安全高效

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、部分區域輔助工具也難以使用、無法在快速調整。本工裝在分析之前施工經驗的基礎上，設計制作了BW-Fixators 固定器安裝工具，不僅節省了人力，提高了安裝的安全系數，還大大提高了施工工效，實現了單個BW-Fixators 固定器從就位、調整、緊固在7min 內即可完成的既定目標。

2.3 優化“刀軸-模板”對中工序，采用“逆向法”施工方法，提高效率

切粒機刀軸和模板的同心度對中存在對中調好后，切粒機合不上?；蛘邔χ袛祿儎哟蟮葐栴}，需反復調整。采用逆向法施工，先進行切粒機合模調整再進行對中數據調整，減少了切粒小車在部分行走距離過程中發生對中數據偏差等影響，從而大大減少了對中次數，提高了工作效率。

2.4 創新主齒輪箱-混煉機聯軸器安裝工裝，解決狹小空間作業難問題

擠壓機主齒輪箱-混煉機聯軸器工裝快速實現聯軸器就位、調整、緊固。通過制作的臨時小平臺配合使用千斤頂，實現了聯軸器垂直升降和水平移動的功能，滿足安裝條件，滿足了狹小空間內作業的安全高效要求。

2.5 優化擠壓造粒機組熱油管線處理流程，有效縮短油循環時間

熱油管線長彎頭多、跨度大、操作溫度高，油循環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，油循環整體時間大大縮減。并已建議廠家或者業主后期潤滑油管線采用不銹鋼材質，因碳鋼管線經過海運，周期長，現場處理麻煩。此方法也可對后續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。

3 結論

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，進行施工現狀和創新分析。通過采用各類工裝和創新方法，實現了機組從機械安裝、調試，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。總體來說，在安裝調試設備的同時更應提前熟知設備的相關參數，用創新的眼光看待現在的施工方法，不斷探索尋找最優的施工方案。