大型塔器分段組對整體安裝和分段安裝對比分析

董洪軍，杜 卓，張榮才

（中國石油蘭州石化公司建設公司，甘肅蘭州 730060）

0 引言

以往的施工過程受運輸條件的限制，大型塔器基本按照分段方式供貨。受吊裝能力的影響，大部分塔器都是分段安裝，在塔器安裝完成后，還要進行塔的梯子平臺、塔內件、附塔管線及保溫等裝置的安裝工作。這種施工方式既浪費工期，又消耗很多勞動力，經濟效益較差。

中國石油蘭州石化公司（以下簡稱蘭州石化）新建國Ⅵ車用汽油質量升級項目——900 kt/a 催化柴油加氫改質裝置，裝置內高壓反應器、大型塔器和容器數量眾多。汽提塔為該項目高大塔器的代表，塔直徑2000/2800 mm，高37.2 m，質量＞50 t，由于該塔直徑大、高度高、質量大，因此施工難度大。分析比較汽提塔分段組對整體安裝和分段安裝的施工工藝流程、經濟效益、工期要求及安全方面的優缺點。

1 安裝施工工藝對比

1.1 分段安裝法

分段安裝法是從下至上逐段進行安裝，在兩段間環縫組對前搭設一圈腳手架，人員站在腳手架上進行環縫組對焊接作業。每段安裝前先將該段的所有梯子平臺安裝完成后再進行吊裝就位，第一段安裝完成后，進行第二段的安裝作業。安裝第二段時，采用200 t 吊車進行吊裝，吊車要一直提住第二段進行環縫的組對焊接，焊接完成后吊車才能離開。整臺設備安裝完成后進行壓力試驗，合格后才能進行塔內件、設備保溫和管線安裝等后續工作。

采用分段安裝法的優點是整個塔器施工過程中的一次性投入量少，使用的吊裝設備便于進入現場，對場地要求低；缺點是后續施工工作面小，工序不可同步進行，高空作業多，施工時間長，施工成本高。

1.2 分段組對整體安裝法

分段組對整體安裝法是將塔器在地面組對焊接完成，采用大型吊車一次吊裝就位。在塔器吊裝前，塔器壓力試驗、塔內件安裝、附塔管線和保溫工作全部在地面施工完成，高空作業大大減少。在附件安裝過程中，需要大量使用吊車進行配合。

采用分段組對整體安裝法的優點是塔內件安裝、附塔管線安裝、保溫施工等工作都是低空作業，材料工具傳遞方便，人員移動迅速，管理方便、工效高；缺點是輔助材料設備的一次性投入量大，整體吊裝需要采用大型吊車，吊裝難度增大，工作完成后保溫成品保護難度大。

分段組對整體安裝法和分段安裝法的相同之處是每段的平臺梯子都在地面完成；不同之處是分段組對整體安裝法環縫組對焊接、試壓、保溫、附塔管線安裝等在地面及低空完成，分段安裝法這些工作都在高空進行。

1.3 工序對比

（1）分段組對整體安裝施工工序：分段塔器運至現場→第一段平臺等安裝→第一段筒體吊裝就位→第二段筒體平臺安裝→第二段筒體吊裝組對焊接→塔體壓力試驗→附塔管線和塔內件安裝→塔體保溫施工。

（2）分段安裝法施工工序：分段塔器運至現場→第一段和第二段筒體組對焊接→塔體壓力試驗→附塔管線和塔內件安裝→塔體保溫施工→整座塔吊裝就位。

1.4 工期對比

（1）分段組對整體安裝法和分段安裝法在組對焊接和平臺安裝過程中都需要在地面搭設腳手架，但分段安裝的后序工作（保溫施工），需對整個塔體搭設腳手架，分段安裝法腳手架搭設拆除需6 d，塔體梯子平臺安裝6 d，塔體環縫組對焊接和試壓4 d，附塔管線安裝2 d，塔內件和塔體保溫10 d，總工期28 d。

（2）分段組對整體安裝法大部分工作都在地面和低空完成，腳手架搭設拆除需3 d 工期，塔體梯子平臺安裝6 d，塔體環縫組對焊接和試壓4 d，附塔管線安裝2 d，塔內件和塔體保溫8 d，總工期21 d。

由此看來，采用分段組對整體安裝法進行汽提塔安裝，總體工期節省7 d。

2 經濟效益對比

2.1 物資

（1）分段安裝法在汽提塔施工時所用物資見表1。由表1 可知，分段安裝所用物資質量合計4.3 t，按鋼材均價5300 元/t 計算，外腳手架正裝法的物資投入為26 540 元，腳手架使用材料按照10%進行攤銷，60 t 滾輪胎使用壽命6 年，1 套60 t 滾輪胎價格5.4 萬元。按一套滾輪胎每年使用6 次計算，每臺儲罐的成本為0.15 萬元。分段安裝共投資26 540×10%+1500=4154 元。

（2）分段組對整體安裝法在汽提塔施工時所用物資見表2。由表2 可知，分段組對整體安裝所用物資合計4.3 t，按鋼材均價5300 元/t 計算,外腳手架正裝法的物資投入為26 540 元，腳手架使用材料按照5%進行攤銷，60 t 滾輪胎使用壽命6 年，1 套60 t 滾輪胎價格5.4 萬元。按一套滾輪胎每年使用6 次計算，每臺儲罐的成本為0.3 萬元。分段安裝共投資26 540×5%+3000=4327 元。

表1 分段安裝法所用物資

采用分段安裝法比分段組對整體安裝少投入173 元。

2.2 人工

（1）采用分段安裝法所用工時=腳手架搭設拆除＋塔內件安裝保溫施工＋塔組對焊接試壓＋附塔管線安裝=198 工作日。

（2）采用分段組對整體安裝法所用工時=腳手架搭設拆除＋塔內件安裝保溫施工＋塔組對焊接試壓＋附塔管線安裝=150 工作日。

在汽提塔安裝過程中，采用分段組對整體安裝法比采用分段安裝法少用的綜合工作日為48 個，根據相關文件，采用分段組對整體安裝法比采用分段安裝法少投入7200 元。

表2 分段組對整體安裝法所用物資

2.3 機械

分段組對整體安裝法安裝汽提塔需采用400 t 吊車對塔器進行整體吊裝，用400 t 吊車1 臺班，100 t 吊車2 臺班，25 t 吊車2 臺班，機械費用50 400 元

分段安裝法安裝汽提塔用200 t 吊車2 臺班，100 t 吊車4臺班，25 t 吊車5 臺班，機械費用62 300 元。

在機械投入方面分段組對整體安裝法比分段安裝法少投入11 900 元。

通過以上數據可以計算得出，分段組對整體安裝法在物資、人工及機械投入等方面比分段安裝法少投入1.89 萬元，具有一定的優勢。

3 安全保障對比

采用分段安裝法施工，腳手架需要進行多次搭設和拆除，且保溫用腳手架搭設高度高、高空作業多，在整個設備保溫和附塔管線安裝過程中，大量的工作都在高空，作業難度大、危險性增大。同時，分段安裝法上下同時作業多，交叉作業不可避免，危險性進一步增加。而采用分段組對整體安裝法，所有工作都在地面和低空進行，高空作業量大為減少，因此安全性能夠得到更好的保證。

4 結語

通過分段組對整體安裝法和分段安裝法在汽提塔施工中施工工藝、經濟效益、工期要求及安全保證方面的對比分析可以看出，分段組對整體安裝法比分段安裝法在各方面都有優勢。在我國石油化工和電力行業裝置建設過程中，有很多比汽提塔直徑更大高度更高的塔器需要安裝，大力提倡采用分段組對整體安裝法進行塔器的安裝，不僅施工進度方面能夠得到提高，還能降低成本、提高安全性。