MYQ型5000t門式起重機在恒力石化（大連）二甲苯塔吊裝工程中的應用

中國石油天然氣第一建設公司 河南洛陽 471023

1 工程概況

恒力石化（大連）煉化有限公司2000萬t/a煉化一體化項目共有兩套同規模的芳烴聯合裝置，每套裝置內的PX裝置有兩臺二甲苯塔，即1#二甲苯塔（T-5102）和、2#二甲苯塔（T-5103）。4臺二甲苯塔均采用“液壓提升法”吊裝工藝，選用MYQ 型5000t門式起重機主吊，LR11350型1350t履帶吊抬尾，依次完成了整體吊裝作業。

1#、2#二甲苯塔吊裝參數見表1，設備簡圖見圖1。

5000t門式起重機SG1工況圖、系統配置等分別見圖2、表2和表3。

2 吊裝方案的選擇

2.1 吊裝工藝的確定

根據4臺二甲苯塔的相關參數，結合國內目前大型吊裝設備的吊裝能力情況，確定4臺二甲苯塔吊裝均采用“液壓提升法”吊裝工藝。即1臺MYQ型5000t門式起重機主吊，1臺LR11350型1350t履帶吊抬尾，依次完成4臺二甲苯塔的吊裝作業。

表1 1#、2#二甲苯塔吊裝參數表

圖1 二甲苯塔設備簡圖

圖2 5000t門式起重機SG1工況圖

2.2 吊裝布置平面規劃

兩套規模相同的225萬t/a芳烴聯合裝置南北相鄰布置，且布局相同。同一裝置內的兩臺二甲苯塔東西相鄰布置，1#二甲苯塔位于2#二甲苯塔西側，兩塔基礎中心相距42m。設備基礎西側有壓縮機廠房，南側有煙囪。為了不影響壓縮機廠房、煙囪及周邊多臺設備的安裝施工，兩臺設備采用頭西尾東、與兩臺設備基礎中心線成25°（偏南）的位置擺放。吊裝平面布置如圖3所示。

表2 5000t門式起重機SG1工況系統配置表

2.3 吊裝作業流程

根據上述情況，確定了門式起重機吊裝作業流程：

（1）在1#PX裝置的2#二甲苯塔吊裝區域進行5000t門式起重機組裝（11節塔節）；

（2）吊裝1#PX裝置的2#二甲苯塔；

（3）5000t門式起重機西行15m（避開2#二甲苯塔），拆降至2節塔節高度，拆除橫向纜風繩；

（4）5000t門式起重機西行15m，橫向纜風繩錨點移位26m，繞過煙囪、框架等與塔架連接；

（5）5000t門式起重機西行12m，至1#二甲苯塔吊裝區域；

（6）5000t門式起重機塔節升至12節；

（7）吊裝1#PX裝置的1#二甲苯塔；

（8）5000t門式起重機東行15m（避開1#二甲苯塔），拆降、轉場至2# PX裝置。

2#PX裝置吊裝作業流程與1#PX裝置相同。

表3 5000t門式起重機工況選擇

圖3 吊裝平面布置圖

3 吊裝工藝

3.1 吊裝區域地基處理

門式起重機吊裝作業區域基礎采用樁筏結構基礎，與塔體基礎同步設計、施工。門式起重機拆除及空載行走區域采用“換填墊層法”進行地基處理。門式起重機組裝前，在基礎表面采用石粉進行二次找平，以滿足門式起重機吊裝作業需求。

抬尾吊車基礎采用“換填墊層法”進行地基處理。

3.2 吊具設置

每臺二甲苯塔主吊耳均采用2個1500t級管軸式吊耳。

主吊吊具：1#、2#二甲苯塔均采用MYQ型5000t門式起重機3000t級專用吊具。1#、2#二甲苯塔主吊吊具清單見表4，主吊吊具示意圖見圖4。

表4 1#、2#二甲苯塔主吊吊具清單表

圖4 主吊吊具示意圖

每臺二甲苯塔吊裝抬尾吊耳均采用雙板孔式吊耳，單個吊耳額定載荷為500t。

3.3 吊裝過程

3.3.1 試吊過程

吊裝準備工作完成后進行聯合檢查：門式起重機塔架垂直度滿足要求，地基及地錨監測系統正常，提升系統、纜風繩系統鋼絞線無松弛現象，各組纜風繩系統拉力調整至工作狀態。確認達到吊裝條件后進行試吊。

門式起重機和抬尾吊車同時受力，二甲苯塔緩慢離開鞍座500mm后停止提升；檢查起重機及索具等受力狀況、地基及地錨受力情況；吊索具連接情況無異常后，撤離鞍座。

3.3.2 始吊過程

抬尾吊車緩慢回鉤，使設備底部距離地面200mm停止；門式起重機和抬尾吊車配合操作，門式起重機平穩提升，抬尾吊車隨二甲苯塔緩慢向前移動。

3.3.3 中間過程

門式起重機持續平穩提升；抬尾吊車在保證設備底部距離地面200mm左右緩慢向前移動，與門式起重機提升速度相匹配；設備處于豎直狀態時，摘除抬尾索具及超起配重托盤，抬尾吊車退出吊裝作業。

3.3.4 就位過程

調整設備與基礎的相對位置，確認安裝方位無誤后，門式起重機采用慢放模式使二甲苯塔緩慢、平穩回落，安裝就位。

4 主要施工技術及創新

4.1 主吊耳設計

4臺二甲苯塔主吊耳均采用管軸式吊耳。1#二甲苯塔主吊耳處器壁厚度為54mm，2#二甲苯塔主吊耳處器壁厚度為50mm，設備器壁較薄。為了確保設備吊裝的安全性，主吊耳的設計除了保證其自身強度外，還對主吊耳處設備器壁的局部應力進行了驗算。主吊耳處器壁的局部應力分別采用有限元分析、SW6軟件、PV DESKTOP軟件及《鋼制化工容器強度計算規定》（HG/T 20582-2011）進行驗算，確定了主吊耳的結構尺寸。

4.2 主吊索具的設置

4臺二甲苯塔主吊索具采用了與以往無接頭繩圈等傳統索具不同的3000t級拉板和吊環結構。與無接頭繩圈相比，主吊索具具有以下優點：

（1）吊環摩擦系數小。

（2）拉板和吊環結構使用壽命長。無接頭繩圈是由多根鋼絲繩編制而成的，直接受拉使用時沒有問題。但在設備吊裝過程中，有一個設備旋轉的過程，尤其較重設備，可能會造成無接頭繩圈中內圈鋼絲繩受力大，外圈受力小，易產生扭結現象，易使其受損。

（3）拉板和吊環結構受力更加均勻。而直徑大、長度長的無接頭繩圈，自身亦存在扭勁、各股繩間受力不均等現象。

（4）拉板和吊環結構更具成本優勢，而無接頭繩圈成本高。

使用吊環結構進行吊裝時，需在設計階段考慮吊環、主吊耳管的表面粗糙度和配合間隙等因素，從而保證吊裝過程中吊具受力均勻。采用吊裝能力較大的無接頭繩圈進行吊裝時，可采用軸套配合使用，同樣需考慮軸套與主吊耳管的表面粗糙度和配合間隙因素。

4.3 設備旋轉就位

恒力石化（大連）二甲苯塔吊裝工程項目是MYQ型5000t門式起重機吊具系統的旋轉機構首次在吊裝工程應用。旋轉機構的旋轉部件為不銹鋼承壓板和聚四氟乙烯滑板，兩者之間添加硅膠（潤滑劑）。

設備豎立后，采用兩臺輔助吊車輔助設備旋轉。具體實施方法為：二甲苯塔地腳環安裝2個卸扣，分別使用2根鋼絲繩通過錨點滑輪后，與2臺輔助吊車吊鉤相連；每側輔助吊車緩慢、平穩受力，1#二甲苯塔順時針方向旋轉5°（俯視），2#二甲苯塔順時針方向旋轉125°（俯視）；確認安裝方位無誤后，拆除旋轉索具，門式起重機采用慢放模式，使二甲苯塔緩慢、平穩回落，安裝就位。

4.4 設備就位后，主吊具與主吊耳分離

此次二甲苯塔主吊具采用5000t門式起重機3000t吊具系統，5000t門式起重機通過拉板、吊環與設備的管式吊耳連接。1#二甲苯塔主吊耳標高83.1m，2#二甲苯塔主吊耳標高76.2m。設備安裝就位后，設備該高度無勞動保護可借用，而單件吊環重17.75t。為了使吊環與主吊耳分離、5000t門式起重機行走時吊具系統避讓開設備，具體采取以下方法：

（1）吊環外側設計吊耳。在吊環的外側設計板孔式吊耳，即可用于吊環吊裝，也可作為摘鉤使用。

（2）準備拖拉繩等索具。

（3）提前通過計算，確認拖拉繩錨點的方位（根據現場實際空間情況確定）和拖拉繩的拉力。

（4）設置拖拉繩錨點。借助設備基礎作為錨點；無法借助的，設置配重作為錨點。設置導向滑輪。

（5）設備吊裝前，將拖拉繩與吊環連接。

（6）設備安裝就位后，將拖拉繩另一端拉至錨點，經滑輪與輔助吊車吊鉤連接。

（7）設備找正后，5000t門式起重機下放主吊具1160mm，使吊環內圈低于主吊耳外擋圈；兩側主吊具拆除拖拉繩緩慢受力，使吊環離開主吊耳200mm左右；5000t門式起重機起升主吊具2000mm（使吊環高于主吊耳），行走15m。該過程中，通過調整拖拉繩的受力大小，確保主吊具與設備間的安全距離。

4.5 壓置式、可移動式纜風繩錨點的應用

5000t門式起重機纜風繩系統錨點采用壓置式、可移動式地錨，該地錨結構組裝簡單，設置方便，便于運輸，可重復使用。該地錨結構已獲得國家新型實用專利，并于2016年在華北項目蠟油加氫反應器吊裝工程中成功應用，此次為第二次應用。

此次二甲苯塔吊裝工程，纜風繩系統錨點穩定性校核分別采用了《桅桿起重機》（GB/T26558-2011）混凝土地錨型式的穩定性校核公式、郎肯公式和《建筑地基基礎設計規范》兩種形式進行了校核。地錨的埋置深度、壓置配重的質量較為科學，并經過了4臺二甲苯塔吊裝工程的驗證，為今后纜風繩系統錨點的穩定性校核確定了計算方法。

4.6 采用石粉墊層保證門式起重機的安裝質量和行走穩定性

樁基筏板結構地基首次作為5000t門式起重機吊裝作業區域的基礎應用。5000t門式起重機吊裝作業區域采用樁基筏板結構地基，拆除及空載行走區域采用換填墊層地基。地基處理完畢后，采用50～80mm厚石粉層進行找平，配合混凝土基礎，使門式起重機載荷擴散墊的安裝精度得到了有效控制，保障了門式起重機的安裝質量。石粉找平層現場施工效果見圖5。

石粉層在承重狀態下的穩定性，減小了門式起重機在吊裝過程中的不均勻沉降；通過現場監測，將起重機的沉降差異控制在10mm內，從而減小了門式起重機負載行走過程中對行走系統合金滑移靴的磨損，既延長了滑板的使用壽命，又提高了門式起重機行走的穩定性。

4.7 首次采用纜風繩錨點鋼絞線收集器，實現了效率和質量雙提高

為了減小纜風繩后方場地的占用，2017年研發并制造了6套纜風繩鋼絞線收集裝置，將纜風繩千斤頂后方自由擺放的鋼絞線經過千斤頂的頂推動作收納在錨點后方的收集器內。采用纜風繩錨點鋼絞線收集裝置，在纜風繩使用完成后，直接存放在卷線盤內，而不需將纜風繩鋼絞線重新取出再單獨包裝，節約了大量的時間、人力和物力，運輸存放更安全、便利。詳見圖6。

圖5 石粉找平層現場施工效果

圖6 纜風繩鋼絞線收集裝置使用前后現場對比

5 結束語

2018年1月20日，1#芳烴聯合裝置2#二甲苯塔（吊裝質量1836t）吊裝就位，此次吊裝是中國石油集團公司首次對千噸百米級設備進行整體吊裝；2018年3月19日，1#芳烴聯合裝置1#二甲苯塔（吊裝質量2638t）吊裝就位；2018年4月29日，2#芳烴聯合裝置2#二甲苯塔吊裝就位；2018年6月6日，2#芳烴聯合裝置1#二甲苯塔吊裝就位。

MYQ型5000t門式起重機在大連恒力石化吊裝工程中的應用，分別實施了2次安裝，2次拆除、移位，1次短距離轉場，1次長距離轉場，相當于連續實施兩次吊裝工程。這是對門式起重機制造質量、安裝工藝、連續作業能力的全方位檢驗，同時也對配合人員、機具及場地的規劃提出了嚴格的要求。

每臺塔器吊裝實施過程中，既要協調好門式起重機安裝與塔器附件安裝的時間、空間關系，同時還要兼顧纜風繩對裝置其他專業安裝預留的影響，空間受限、時間緊迫。在時間、空間雙重考驗下，最終安全、順利地完成了4次吊裝作業任務，這是此項吊裝工程最大的收獲。與此同時，新改進的安裝工藝、制造的專用工機具的投用，使吊裝工作達到省時、省力的目的，取得了良好的效果。