撬裝設備在水處理工程中的應用

馬莉莉

（威立雅水務設備安裝工程（上海）有限公司，上海 200041）

撬裝設備在水處理工程中的應用

馬莉莉

（威立雅水務設備安裝工程（上海）有限公司，上海 200041）

水處理項目中的設備大都安裝在室內，由于項目現場空間有限，施工條件較惡劣，而組裝設備等機械加工對安裝環境的潔凈度以及施工質量等都具有較高的要求。撬裝設備，可在撬裝設備廠進行加工組裝，再整體運輸至工程現場，它完全符合了水處理工程的實際需要，因此得到了廣泛應用。結合水處理項目案例，對撬裝設備的優缺點進行分析，并總結出撬裝設備的發展趨勢。

撬裝設備；水處理；優缺點；分析

1 前言

撬裝設備，是指將一組設備（包括管道、管件、設備、閥門、儀表、電氣等）通過管線連接集成在同一鋼結構“撬座”上，它可通過撬杠、拖車或吊車進行移動、就位。在與工程項目上其他設備系統連接時，只需用管線聯通即可。

水處理項目中的設備大都安裝在室內，由于項目現場空間有限，施工條件較惡劣，而組裝設備等機械加工對安裝環境的潔凈度以及施工質量等都具有較高的要求。撬裝設備可在撬裝設備廠進行加工組裝，再整體運輸至工程現場，它完全符合了水處理工程的實際需要，因此得到了廣泛應用。

在水處理項目中，撬裝設備多用于RO反滲透系統，加藥設備，泵組，熱交換器組，過濾器組，閥組，清洗系統等功能模塊。

2 撬裝設備的設計原則

為了符合水處理工程的實際需求，撬裝設備需要滿足以下設計原則：

1）技術先進

2）安全性，可靠性

3）布置合理、工藝流順

4）集成化設計，功能區分明

5）易于整體運輸、安裝

3 水處理項目案例分析

以下結合水處理項目案例，對撬裝設備的優缺點進行分析。

3.1 案例1：在線清洗系統撬裝設備

昆山某化妝品廠純水改造工程中的在線清洗系統撬裝設備（見圖1），主要實現對受污染的RO反滲透膜元件的在線清理功能。撬內的主要設備包括清洗水罐、清洗泵、過濾器、電氣控制柜以及相關管道、閥門和儀表。

設計要求：

（1）占地面積小于3m2，且可以通過1.5m的設備運輸通道；

（2）重量輕，重心穩，便于人員移動。一般情況下，此設備需靠近RO反滲透膜系統就位，由于本項目為改造項目，施工現場能利用的空間有限（整個項目僅占地10m2），在設備不使用時，要求可移動到其他區域存放；

（3）總高低于2m，便于操作閥門，觀察儀表。

圖1 可移動在線清洗撬裝設備

基于以上的考慮，采用了以下設計方案：

（4）在設備選型階段，為節省占地面積，方便移動，清洗泵選為立式泵，罐體選為直徑0.8m，高1.5m的聚丙烯塑料罐。

（5）在設備布置階段，將最重的水罐居中布置，考慮到罐體的維修通道，罐體必須空留一側，以方便罐體進出；過濾器和清洗泵分列在罐體兩側，電氣控制柜布置在清洗泵的上部。

（6）在管道布置階段，管道圍繞中間的水罐布置，由于過濾器前后的儀表、閥門較多，需集中布置在罐體另一側并向上布置，形成易于操作、便于觀看的面管。

（7）在撬座設計階段，在撬座底部均布設置了可承重的四個滾輪，和便于操作者把握和控制的扶手，以方便撬體的整體移動、就位。

從案例1中，可知撬裝設備的設計必須從使用的功能性和實用性方面考慮，以最小的空間布局，合理的滿足其功能和設計要求。

3.2 案例2：RO反滲透系統撬裝設備

張家港某有機硅廠脫鹽水處理項目中的RO反滲透系統撬裝設備（如圖2），主要是利用反滲透法，實現溶液分離、提取、純化和濃縮的功能。主要設備包括RO反滲透膜元件、高壓泵、過濾器、電氣控制柜以及相關管道、閥門和儀表。

設計要求：

（1）實現68m3/h的設計流量；

（2）非移動式撬裝設備，便于吊裝；

（3）合理布置反滲透膜殼，減小空間并滿足可維修性；

（4）在保證工程質量的同時，保證反滲透的玻璃鋼拋光膜殼的美觀性；

圖2 RO反滲透系統撬裝設備

（5）工程現場房間梁下高度為5m，本設備的總高度需在3m以下；

（6）泵，閥等易損件及操作柜等布置在外部，保證可操作及更換；

（7）設備的機加工時間僅為3個月，工期緊迫；

基于以上的考慮，采用了以下設計方案：

（1）在設備選型階段，為了實現68m3/h的設計流量，本項目采用了18根反滲透膜殼，3臺立式高壓泵，3個電氣控制柜。

（2）在設備布置階段，為了節省占地面積，將膜殼以3 x 6（層）的方式放置，在膜殼的一側留空，以便于內部膜元件的抽取和安裝，在膜殼側面放置3臺立式泵，電氣控制柜放置于立式泵同側的高位。

（3）在管道布置階段，管道以半包圍形式環繞布置在膜殼周圍。雖然管線繁多，整個成撬設備的外圍管道接口只有5個，分別為工藝進水，沖洗進水，沖洗出水，濃水出水，產水出水。清晰的管線接口，大大減少了工程現場的施工量，也提升了設備整體的美觀度。同時，采用三維軟件進行設計，可以非常方便的檢驗出管線之間、管線與設備之間等是否碰撞，操作空間是否足夠和布置是否合理等問題。

（4）在撬體設計階段，由于整個撬裝設備較重，在型鋼支架頂部設計4個支耳，以方便吊車起吊就位。由于設備需要吊車輔助就位，靠近設備側的墻壁需待此設備就位后在對墻體進行封堵。

（5）在機械加工階段，由于反滲透膜和玻璃鋼膜殼價格昂貴，以及工程現場的環境惡劣，施工時可能導致膜或膜殼不同程度的損毀，施工質量因此不能得到保證，為保護膜及膜殼，本系統在撬裝設備廠進行機械加工制造和調試，結束后，再運送至項目地點。項目現場也可同時進行其他項目施工，雙方互不干擾，不但縮短工期，還提升了工程質量。

從案例2中，可知撬裝設備的設計必須完全了解工藝流程，從工藝流程角度出發，優化管路的布局和走向，以及閥門的位置；但因撬內空間緊湊帶來的不可維修性，必須引起足夠的重視；由于撬裝設備尺寸及噸位較大，在運輸時，需找到符合外圍尺寸及噸位要求的集裝箱及大型吊車比較困難，這就對設備運輸和就位造成了影響；如將大型撬裝設備拆分成幾個小型撬裝設備，運輸到工程現場后再進行簡單組裝，既發揮了撬裝設備的模塊化的優勢，又避免了撬裝設備的大型化，導致的難以搬運的缺點。

4 水處理項目中的撬裝設備的優缺點

通過對以上案例的分析可見，水處理工程應用撬裝設備具有以下優缺點，優點如下：

1）結構緊湊，節省空間。對占土地較少的水處理行業來說，意義重大。

2）功能區分明，易于整體運輸、安裝。

3）簡化采購流程，方便管理維護，節省人工，縮短工期，提升質量。

4）拆遷方便，便于移動。

5）室內作業，可維持環境的潔凈度，這對水處理行業較為重要。

應用撬裝設備的缺點：

1）成本增加，由于需要整體的底部支架，整體的設計費，出廠前的測試和整體的運輸等，成本相對于非撬裝設備，增加近5%；但考慮到工期的縮短，產品質量的提升等，撬裝設備的優勢明顯。

2）水處理成撬設備管線復雜，不利于后期維修。在設計初期，就考慮到設備的可更換性，對于可維修的易損設備，布置在外表面，對于不可維修的管道，應具備更換的條件。

3）空間布局要求嚴格。需預先考慮撬裝設備的運輸，設備進場通道的尺寸以及是否需要破拆實體建筑等。

5 結束語

綜上所述，撬裝設備因眾多不可取代的優點，被廣泛地應用于水處理項目中，但在追求撬裝設備的集成化設計之外，還應兼顧設計方案的可行性及可靠性；由于撬裝設備占用空間小，能夠實現獨立功能的模塊化設計，非常有利于水處理設備的標準化生產。對于將大型撬裝設備拆分成幾個小型撬裝設備，運輸到工程現場后再進行簡單組裝的模塊化設計理念，既繼承了撬裝設備的模塊化優點，又避免了體積較大，難以搬運及進場的缺點，必將成為未來撬裝設備的發展趨勢之一。

隨著科技的發展，希望能夠開發出更多成熟的標準化撬裝設備應用于水處理行業。

[1]李瀟，陳巍，海洋石油平臺設備成撬特點分析[J].石油和化工設備，2013，（04）.

[2]孫志濤，常見撬裝設備概述[J].現代制造技術與裝備，2015，（06）.

[3]劉占勝，衛生級撬裝設備的制造控制[J].中國石油和化工標準與質量，2013，（12）.

Application of Skid Mounted Equipment in Water Treatment Engineering

Ma Li-li

Most water treatment equipments in the project are installed indoor，due to the limited project space，bad construction condition，the assembling and mechanical manufacture of equipment needs clean installation environment and higher construction quality.Skid mounted equipment，be assembled and manufactured in the skid mounted equipment factory，then be transported to the project site.It completely meets the requirement of water treatment engineering，so it has been widely used.According the water treatment project case，this article analyzes the advantages and disadvantages of skid mounted equipment，and summed up the skid mounted equipment development trend.

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文獻標志碼：A

1003–6490（2016）04–0107–02

2016–04–08

馬莉莉（1982—），女，吉林松原人，工程師，主要從事管道設計工作。