潞安煤氣化裝置渣收集罐吊裝工藝

李海杰，張曉峰，余保志，賴偉忠，劉春景惠生工程（中國(guó)）有限公司，上海201203

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潞安煤氣化裝置渣收集罐吊裝工藝

李海杰，張曉峰，余保志，賴偉忠，劉春景
惠生工程（中國(guó)）有限公司，上海201203

摘要：由惠生工程（中國(guó)）有限公司EPC總承包的潞安煤制油項(xiàng)目的煤氣化裝置，其中渣收集罐吊裝時(shí)采用與以往不同的吊裝工藝，不預(yù)留結(jié)構(gòu)側(cè)面橫梁，混凝土結(jié)構(gòu)全部施工完成，采用吊車和滑車組配合的吊裝工藝，完成設(shè)備吊裝工作。技術(shù)新穎、工藝簡(jiǎn)單，安全可靠，操作方便。在介紹了渣收集罐在框架中的位置、相關(guān)樓層結(jié)構(gòu)圖及設(shè)備參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)比分析了設(shè)備從框架正上方自上而下垂直穿入、從框架側(cè)面垂直進(jìn)入、從框架側(cè)面斜穿進(jìn)入的吊裝方案，并確定采用上述最后一種方案。說(shuō)明了實(shí)施該方案的工藝流程、操作要點(diǎn)及安全要求，并對(duì)其實(shí)施效益進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：煤氣化；渣收集罐；滑車組；預(yù)埋件；吊裝

山西潞安清潔能源煤制油項(xiàng)目中，氣化裝置采用殼牌粉煤制氣技術(shù)，由4套產(chǎn)量約為75萬(wàn)m3/h （H2+ CO）的氣化裝置組成。裝置主體結(jié)構(gòu)采用型鋼混凝土架構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)形式，其中42 m以下為型鋼混凝土形式，42～120 m為鋼結(jié)構(gòu)形式。

1　渣收集罐在框架中的位置、相關(guān)樓層結(jié)構(gòu)圖及設(shè)備參數(shù)

渣收集罐（V- 1402）位于氣化框架內(nèi)，在氣化爐的反應(yīng)室正下方，下面與渣放料罐相連，位置如圖1所示。相關(guān)樓層平面結(jié)構(gòu)如圖2所示。

設(shè)備尺寸為φ4 650 mm×14 220 mm（支座外緣直徑φ6 000 mm），設(shè)備質(zhì)量為115 t，就位后設(shè)備頂標(biāo)高35.40 m，就位后設(shè)備底標(biāo)高為21.18 m，設(shè)備支座標(biāo)高為30.20 m，通過(guò)8個(gè)彈簧吊架與高度34 m層上的鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相連。

圖1　渣收集罐在氣化框架中的位置示意

2　設(shè)備吊裝方案選用

位于框架內(nèi)的立式設(shè)備常用吊裝形式主要有：從框架正上方垂直吊裝或從側(cè)面垂直吊裝［1- 2］。

圖2　與設(shè)備位置相關(guān)樓層結(jié)構(gòu)

2.1設(shè)備從框架正上方垂直自上而下穿入

在潞安煤氣化裝置中，氣化框架高度42 m以下為型鋼混凝土形式，正常情況下框架應(yīng)該連續(xù)施工完成。然而，根據(jù)圖2顯示，高度34 m、高度42 m層上的混凝土框架預(yù)留孔洞尺寸不能滿足設(shè)備自上而下穿入的要求。所以，如果采用此工藝，設(shè)備應(yīng)在高度34 m層的樓板澆筑前完成設(shè)備吊裝。

根據(jù)設(shè)備到貨計(jì)劃，設(shè)備無(wú)法在要求時(shí)間內(nèi)到貨，因此，此方案不可行。

2.2設(shè)備從框架側(cè)面垂直進(jìn)入

按照以往同類裝置中該設(shè)備吊裝工藝，預(yù)留高度24 m層外側(cè)橫梁2根及空洞側(cè)面縱梁3根，從高度16.5～34 m層之間進(jìn)入。由于預(yù)留5根支撐梁，所以，要預(yù)留部分混凝土樓板不能澆筑。高度24 m層處預(yù)留混凝土量及橫梁如圖3所示。

圖3　高度24 m層處預(yù)留混凝土量及橫梁

采用此方案需要預(yù)留橫梁，因而對(duì)本層及上層（高度42 m層）混凝土樓板施工的影響較大。

2.3設(shè)備從框架側(cè)面斜穿進(jìn)入

通過(guò)AutoCAD放樣模擬，設(shè)備可從高度24～34m層樓板之間的空隙和高度24 m層的預(yù)留孔洞之間的空間，斜穿進(jìn)入，最后垂直提升完成設(shè)備吊裝。

采用設(shè)備從框架側(cè)面斜穿進(jìn)入的吊裝工藝，框架可正常施工，不受設(shè)備到貨時(shí)間影響，為最優(yōu)方案。

3　最優(yōu)吊裝工藝流程及操作要點(diǎn)

采用設(shè)備從框架側(cè)面斜穿進(jìn)入這一最優(yōu)方案時(shí)有兩種情況，即設(shè)備正上方氣化爐的反應(yīng)室段已吊裝和未吊裝。本文以反應(yīng)室未吊裝工況為例介紹工藝流程及操作要點(diǎn)：

（1）根據(jù)需要，在上部混凝土樓板（上表面標(biāo)高42 m，下表面標(biāo)高39 m）下表面預(yù)先設(shè)置5個(gè)吊裝用預(yù)埋件，每個(gè)預(yù)埋件可承受載荷為500 kN。

（2）根據(jù)需要在設(shè)備上預(yù)先焊接2個(gè)60 t級(jí)的頂板式吊耳和2個(gè)60 t級(jí)的管式吊耳，如圖4所示。

圖4　吊耳設(shè)置

（3）在每個(gè)設(shè)置好的預(yù)埋件上拴掛2根（和管式吊耳在同一方位）φ60 mm定長(zhǎng)鋼絲繩扣和1套50 t（4×4）滑車組，如圖5所示。

圖5　吊裝埋件位置及索具拴掛

（4）在設(shè)備頂部?jī)蓚?cè)預(yù)先焊好的側(cè)板吊耳上掛好吊裝索具，并掛在280 t履帶吊吊鉤上，利用一臺(tái)400 t履帶吊將設(shè)備水平吊起（見(jiàn)圖6），280 t履帶吊的吊鉤隨設(shè)備一起起升，但不讓其受力。

圖6　水平吊裝過(guò)程中

（5）設(shè)備到達(dá)平臺(tái)位置后，停止起升，將設(shè)備調(diào)整為尾部錐段朝向框架狀態(tài)（見(jiàn)圖7），并將50 t （4×4）滑輪組拴掛在設(shè)備尾部錐段位置。

圖7　設(shè)備尾部進(jìn)入框架待拴掛滑輪組

（6）起升280 t履帶吊吊鉤和滑車組，然后摘掉400 t吊車拴掛的索具，使設(shè)備錐體進(jìn)入下層平臺(tái)上的孔洞（見(jiàn)圖8）。

（7）起升280 t履帶吊并使50 t滑車組回車，使設(shè)備沿下層洞口緩緩下降。

（8）400 t履帶吊索具自42 m層的氣化爐基礎(chǔ)中間預(yù)留孔洞放入，并拴掛在設(shè)備的管式吊耳上，如圖9所示。

圖8　設(shè)備錐段進(jìn)入平臺(tái)孔洞

圖9　400 t吊車吊索具自上部預(yù)留孔洞下來(lái)

（9）緩緩起升400 t履帶吊吊鉤，至其受力后，摘掉280 t履帶吊吊鉤。

（10）繼續(xù)起升400 t履帶吊，同時(shí)50 t滑車組回落，使設(shè)備逐漸處于垂直狀態(tài)。

（11）拆除尾部50 t滑車組，繼續(xù)起升400 t履帶吊，直至將2根φ60 mm定長(zhǎng)鋼絲繩扣掛在設(shè)備上的管式吊耳上。

（12）400 t吊車回鉤，使設(shè)備緩緩下落，直至2根φ60 mm鋼絲繩扣受力。

（13）起升400 t吊車吊鉤至設(shè)備就位位置，安裝全部恒力彈簧吊。

（14）調(diào)整恒力彈簧吊，摘除所有吊裝索具，設(shè)備就位（見(jiàn)圖10），吊裝完成。

圖10　設(shè)備就位

4　安全要求

（1）吊裝前，結(jié)構(gòu)孔洞周圍不影響設(shè)備吊裝的位置需設(shè)置臨時(shí)圍欄，保證周圍作業(yè)人員安全。

（2）在混凝土框架與鋼絲繩接觸位置預(yù)埋管皮或其他預(yù)埋件，從而保護(hù)鋼絲繩起升、回落過(guò)程中免受損壞。

（3）其他常規(guī)吊裝及安裝安全措施。

5　應(yīng)用實(shí)例及效益

山西潞安煤氣化裝置中的渣收集罐吊裝全部采用設(shè)備從框架側(cè)面斜穿進(jìn)入工藝，均在一天內(nèi)完成了設(shè)備的就位工作。

如果采用預(yù)留側(cè)面橫梁的吊裝工藝，設(shè)備吊裝就位在一天時(shí)間內(nèi)也可完成，但單個(gè)系列（單套氣化）預(yù)留的土建工作最少需要600人·工日才可完成，按人工成本300元/（人·工日）計(jì)算，僅此一項(xiàng)，4套裝置共節(jié)約人工成本72萬(wàn)元；而且，預(yù)留的土建工作在設(shè)備吊裝結(jié)束后需要推遲1個(gè)月才可完成，因此，采用最優(yōu)吊裝工藝間接經(jīng)濟(jì)效益也相當(dāng)可觀。

另外，從安全角度考慮，如果采用預(yù)留側(cè)面橫梁的吊裝工藝，設(shè)備需要在空中懸停1個(gè)多月，安全隱患較大。

6　結(jié)束語(yǔ)

采用渣收集罐從框架側(cè)面斜穿進(jìn)入的吊裝工藝，將吊車和滑車組配合使用，思路新穎，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，經(jīng)濟(jì)可行，可為以后類似設(shè)備吊裝提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

［1］周旭東，梁卓，彭振亞.大型催化裂化裝置再生器旋風(fēng)分離器更換施工技術(shù)［J］.石油工程建設(shè)，2014，40（1）：34- 37.

［2］李俊峰，張小紅，劉國(guó)超，等.大型空分裝置冷箱模塊化拆除施工技術(shù)［J］.石油工程建設(shè)，2016，42（2）：46- 50.

Hoisting Process of Cinder Collection Tank of Lu’an Coal Gasification Equipment

LIHaijie，ZHANG Xiaofeng，YU Baozhi，LAIWeizhong，LIU Chunjing
Wison Engneering Limited Shanghai，Shanghai201203，China

Abstract：In the Lu’an Coal- to- Liquid EPC Project undertaken by Wison Engineering Limited Shanghai，the hoisting of the cinder collection tank of the coal gasification equipment is different from the previous hoisting process. Based on the description of the cinder collection tank position in the frame，relevant floor structure and equipment parameters，three hoisting schemes of the tank are compared，i.e. hoisting it up- to- down vertically into the frame，from frame side vertically entering the frame and from frame side obliquely entering the frame. Finally，the last scheme is adopted. There is no side beam reserved，the concrete structure is integrally constructed，two cranes are used together with a pulley block. The hoisting technique has the features of innovation，simple process，safety，high reliability and easy operation.

Keywords：coalgasification；cinder collection tank；pulley block；pre- embedded piece；hoisting

doi：10.3969/j.issn.1001- 2206.2016.02.012

作者簡(jiǎn)介：

李海杰（1973-），男，河南洛陽(yáng)人，工程師，1997年畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院機(jī)械系，從事石油化工行業(yè)吊裝管理工作。

Email：lihaijie@wison.com

收稿日期：2015- 12- 21；修回日期：2016- 04- 30