石油工程建設(shè)2007年8月煤氣化氣化爐組件吊裝施工技術(shù)卡方K分水方冰方水方長分水分長方規(guī)分長方X方水分長方水分長方水分水2K分水萬水方K分K》長刀長方長長方水》*分*分*K分*)長》*》*》K》)長》K分K分K》華江堅平(中國石化集團寧波工程有限公司，浙江寧波315207)摘要:煤氣化關(guān)鍵設(shè)備--- 氣化爐組件，其整體形狀呈倒“y”字形，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，吊裝位置高，而且要安裝在煤氣化框架鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部，吊裝難度大。文章結(jié)合湖南岳陽、湖北枝江和安徽安慶三套煤氣化項目的吊裝實踐，介紹了采用1250t大型履帶式起重機作為吊裝主機具，采用250t履帶式起重機作為溜尾吊車，將氣化爐組件分為三大吊裝單元，分別吊裝就位的施工方法。實踐證明，該方法與利用傳統(tǒng)的門架吊裝相比，工期短，更方便，更快捷，安全性更高。關(guān)鍵詞:煤氣化;氣化爐組件;吊裝;施工技術(shù)中圖分類號: TQ545文獻標識碼: B文章編號: 1001-2206 (2007) 04-0036-051工程概況裝標高)，質(zhì)量為540t。作為中國石化集團公司“十五”期間重大工程(3)氣體返向室:內(nèi)直徑為D3 400 mm，長的湖南岳陽、湖北枝江、安徽安慶三套煤氣化項9 700 mm，安裝基礎(chǔ)標高為74.5m (即合成氣冷卻目，是中國石化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)化肥企業(yè)扭虧器就位后上口標高)，質(zhì)量為250t。其兩道口分別為盈的重要戰(zhàn)略舉措，是中國石化化肥企業(yè)的希望與合成氣冷卻器、傳導段上口對接。工程。由我公司實行EPC總承包，于2003年開工(4)傳導段:內(nèi)直徑為D3 020 mm,安裝基礎(chǔ).建設(shè)，目前正處在建設(shè)收尾、試車階段。標高為65.9 m (即氣化爐就位后上口標高)，質(zhì)量該項目主要設(shè)備都集中在氣化框架與磨煤框架為98t。其兩道口分別與氣化爐上口、氣體返向室這兩大煤氣化框架內(nèi)。氣化框架總高度為97 m,對接。其中35m標高以下為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，35m標高氣化爐組件在氣化框架上的分布位置見圖1和以上為鋼結(jié)構(gòu)，本項目氣化爐這一-關(guān)鍵設(shè)備就位于圖2。氣化框架內(nèi)。磨煤框架總高度為82m,其中35 m2總體吊裝方 案選擇標高以下也為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，35 m標高以上為2.1傳統(tǒng)的門架吊裝方法存在的問題鋼結(jié)構(gòu)。在國外已經(jīng)建成的所有煤氣化裝置中，氣化爐在以上三套煤氣化項目中，各有1臺關(guān)鍵設(shè)組件的吊裝都是利用傳統(tǒng)的門架采用液壓提升吊裝備一 氣化爐組件。該組件由氣化爐、合成氣冷卻工藝吊裝就位的。即在氣化框架頂部設(shè)置兩根鋼立器、氣體返向室和傳導段4部分組成，其結(jié)構(gòu)形狀柱桅桿，氣化框架邊的地面上再樹立兩根鋼立柱桅呈倒“y”字形，整體質(zhì)量為1 398t。各件設(shè)備的桿，在桅桿頂部架設(shè)4根大箱形梁作為提升承重基本吊裝參數(shù)如下:梁，在門架承重梁上設(shè)立提升機具進行設(shè)備的提(1)氣化爐:內(nèi)直徑為D3020/D4630mm,升。長30900mm，安裝在氣化框架35m標高層的鋼第一，由于門架立柱高度高(根據(jù)氣化框架的筋混凝土基礎(chǔ)上，質(zhì)量為510t?？傮w高度，門架高度至少應(yīng)在100m以上)，要提(2)合成氣冷卻器:內(nèi)直徑為D3 400mm，長升的設(shè)備重量大，考慮到立柱的壓桿穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)40500mm，安裝基礎(chǔ)標高為55m(彈簧吊架的安計出龐大的桅桿結(jié)構(gòu)才能滿足安全承載要求。另第33卷第4期江堅平:煤氣化氣化爐組件吊裝施工技術(shù)37又97000作業(yè)無法進行。第四，由于門架提升箱梁安裝高度V94000高，質(zhì)量較重(每件質(zhì)量約80t)，仍需要500t級左右的大型吊車才能滿足門架頂部大型提升箱梁的架設(shè)安裝要求，機械費用較高。+84200高溫高壓過湖器5782000受氣化爐組件重量、外形結(jié)構(gòu)和尺寸、運輸?shù)垃F(xiàn)場地面上. V1501路、吊裝機具等諸多條件的限制，無法在設(shè)備制造組焊口包置飛天收集峰.75.000廠內(nèi)完成整臺氣化爐的制造成型工作，必須分成4部分，也就是氣化爐、合成氣冷卻器、氣體返向。1102高空組焊中位置室、傳導段在制造廠制造后，分件運輸?shù)桨惭b現(xiàn)高空組焊口尊置合成氣帝卻幕765000場，在安裝現(xiàn)場進行焊接。2.2利用大型履帶式起重機吊 裝的方案基于門架吊裝氣化爐組件有以上缺點，根據(jù)氣55000化爐組件在氣化框架上的安裝位置和分布特點、吊裝重量、安裝高度、結(jié)構(gòu)尺寸等因素，結(jié)合我公司V49 000大型吊裝裝備、技術(shù)條件和現(xiàn)場特點，經(jīng)過對工彈簧吊架743000期、施工費用、安全各方面的綜合權(quán)衡，決定采用我公司從德國引進的DEMAGCC8800型1250t大735 000型履帶式起重機作為氣化爐組件的吊裝主機具，以250t履帶式起重機作為溜尾吊車，分三大吊裝單34.000元分別吊裝氣化爐組件，即氣化爐、合成氣冷卻器1000 10000 1000 510000以及氣體返向室與傳導段組合件的吊裝就位，在氣256化框架上焊接兩道黃金焊縫拼裝成型。其中氣化圈1氣化爐組件在煤氣化框架上的分布位置立面爐、合成氣冷卻器分別從氣化框架的側(cè)向吊裝進入框架，為此，必須在框架上預(yù)留部分鋼結(jié)構(gòu)梁作為設(shè)備吊裝的入口。氣體返向室與傳導段組合件則直接從框架頂部吊裝穿下。吊裝順序的選擇:因氣化爐是安裝在35 m標高混凝土基礎(chǔ)上的，而合成氣冷卻器則是通過彈簧吊架安裝在55 m的框架鋼梁上，為此，從鋼結(jié)構(gòu)@|中50005000的整體穩(wěn)定性考慮，必須先吊裝氣化爐，待氣化爐就位并連接氣化爐跨的部分鋼結(jié)構(gòu)梁后，才能接著吊裝合成氣冷卻器，最后吊裝氣體返向室與傳導段V-1301V-1302 V-1501組合件。下面分別介紹三大吊裝單元的詳細吊裝操子L10000中-母10000 10000作方法。3自3氣化爐的吊裝圖2氣化爐組件在煤氣化框架上的分布位置平面氣化爐是氣化爐組件三大吊裝單元中吊裝難度外，在設(shè)備提升過程中，由于氣化框架將承受-半最小的，吊裝工藝的關(guān)鍵是選擇合適的主吊點位設(shè)備的重量，必須對氣化框架進行加固才能滿足吊置，以盡可能降低溜尾吊車的噸位級別。根據(jù)氣化裝強度要求，這樣一來勢必會造成鋼材的大量耗爐的整體組合重心位置，主吊點選擇在離上端口為費。第二，采用門架吊裝安裝效率低，施工周期13m處的兩個對稱布置的管軸式吊耳處。溜尾吊長。第三，由于門架相對框架固定，靈活性差，對點選擇在設(shè)備裙座基礎(chǔ)環(huán)處的兩個板孔式吊耳處。周圍其他的施工會產(chǎn)生較大影響，使得附近的一- 些氣化爐殼體上周邊布滿接管，而且伸出長度都較38石油工程建設(shè)2007年8月長，為了避免吊裝直立過程中接管對主吊裝繩索產(chǎn)一定的角度，方可進入框架，否則有可能使吊裝受生影響，采用了大直徑的管軸吊耳，通過這種方式阻。合成氣冷卻器吊裝就位后應(yīng)調(diào)整垂直度，并測可以提高吊耳的抗彎截面模量等參數(shù)，同時也增加量和調(diào)整與氣化爐之間的中心距離，為氣體返向室了設(shè)備殼體上的受力面積，從而將各部分應(yīng)力控制與傳導段組合件的吊裝對口作準備。在鋼材的許用應(yīng)力范圍之內(nèi)，確保吊裝安全。5氣體返向室 與傳導段組合件的吊裝由于氣化爐的安裝位置位于鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部，其四5.1 吊裝方案分析及選擇周有鋼結(jié)構(gòu)立柱以及平臺，為了使氣化爐能繞過鋼結(jié)氣體返向室與傳導段組合件結(jié)構(gòu)形狀特殊，吊構(gòu)立柱進人框架，氣化爐在地面上以1250t履帶吊車裝重量重，吊裝高度高，吊裝就位后與氣化爐、合主吊抬頭，250t履帶吊車配合溜尾，設(shè)備吊裝直立成氣冷 卻器之間的兩道黃金焊縫焊接和熱處理要求后，撤去溜尾吊車，然后仰起1 250t吊車臂桿至合適也較高，加上傳導段與氣化爐之間、氣體返向室與半徑，再將氣化爐提升到略超出35 m高度，朝框架合成氣冷卻器之間內(nèi)件相互穿插，而且間隙非常小基礎(chǔ)方向轉(zhuǎn)動1250t吊車臂桿，等轉(zhuǎn)到框架預(yù)留開口(只有22 mm)，整個吊裝過程操作難度非常大。位置時趴桿將氣化爐吊裝就位。在趴桿的過程中，隨氣體返向室與傳導段組合后總質(zhì)量為348t,兩著吊車工作半徑的增大逐漸往吊車尾部增加超級提升道 口的安裝標高分別為65.9 m和74.5 m (也就是氣化配重，直到氣化爐吊裝就位。爐、合成氣冷卻器安裝就位后的上口標高)。氣體返4合成氣冷卻器的吊裝向室、傳導段有3種可能的吊裝方式:第-一種是氣體合成氣冷卻器在框架上分布在氣化爐的右側(cè)，返向室、傳導段分開吊裝，在框架上對3道焊縫;第通過彈簧吊架固定在氣化框架55m標高層的鋼結(jié)二種是氣體返向室與傳導段在地面上立態(tài)組裝在一構(gòu)箱型梁上。其裙座形式為設(shè)置在合成氣冷卻器中起，然后吊裝就位;第三種是氣體返向室與傳導段在部的錐體結(jié)構(gòu)，設(shè)備從框架預(yù)留開口處吊裝進入，地面 上臥態(tài)組裝在一起后再吊裝就位。待彈簧吊架全部與合成氣冷卻器連接好后，1250t氣體返向室與傳導段分開吊裝，因為在高空要吊車方可回鉤，而24根彈簧吊架中有一部分是安同時對3道口(2 道水平口和1道斜口)，因為內(nèi)裝在預(yù)留的箱形梁上的，為此，彈簧吊架懸掛層箱件間隙特別小，加上框架本身安裝尺寸有誤差，對梁的設(shè)計結(jié)構(gòu)和預(yù)留形式會在一定程度上決定著口操作難度和風險太大，故不采用。1250t吊車的空中懸吊時間，為了盡可能縮短吊在三套煤氣化項目中，氣體返向室與傳導段組車懸吊合成氣冷卻器的時間，經(jīng)過多次討論，最后合件采用過兩種組裝形式。一種是立裝，岳陽采用確定了比較合理優(yōu)化的框架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)點和預(yù)留的是立裝形式;另- .種是臥裝，枝江和安慶采用的形式。是臥裝形式。通過對兩種組裝方式的實際吊裝操作進行優(yōu)化設(shè)計后，可以事先安裝3根箱梁，有進行對比，采用臥裝形式比較好。臥裝時氣體返向17個彈簧吊架可以在合成氣冷卻器吊裝前安裝到室與傳導段之間的中心距離比較容易測量和控制,位，只預(yù)留了7個彈簧吊架。因彈簧吊架的自然懸有利于高空的對口和就位，但臥裝時起重吊裝的操垂狀態(tài)會擋住合成氣冷卻器的錐體裙座，為此應(yīng)用作難度稍大一點。立裝時氣體返向室與傳導段之間倒鏈將各已經(jīng)安裝在箱梁上的彈簧吊架往外拉20°的中心距離不容易測量和控制，不利于高空的對口左右。和就位，但起重吊裝操作難度較小。合成氣冷卻器就位后補齊預(yù)留的箱梁和彈簧吊5.2臥態(tài)組裝后的 吊裝過程架。通過此設(shè)計方案，1250t吊車空中的懸吊時氣體返向室與傳導段臥態(tài)在地面上組裝后的吊間可大大縮短。其吊裝工藝與氣化爐類似，在此不裝過程主要分以下幾個步驟:將氣體返向室與傳導再敘述。值得一提的是，合成氣冷卻器主吊耳的方組合件由組裝位置抬吊到沙坑翻轉(zhuǎn)位置-→將氣體返位角設(shè)計比較講究，因為合成氣冷卻器進框架時部向室與傳導段組合件在沙坑內(nèi)翻轉(zhuǎn)90°至傳導段位分接管位于箱梁之間，必須對合成氣冷卻器進行方于正上方-→將氣體返向室與傳導段組合件再翻轉(zhuǎn)位的適當旋轉(zhuǎn)并控制方可平移進框架，這時就應(yīng)保90°使兩道口呈水平布置狀態(tài)- +在地面上連接找正證主吊裝平衡梁不能與框架側(cè)面平行，而是應(yīng)該有索具進行找正-→將氣體返向室與傳導段組合件吊裝第33卷第4期江堅平:煤氣化氣化爐組件吊裝施工技術(shù)39到高空就位對口一+安裝液壓頂(提)升機構(gòu)一進行兩道口水平為止，然后用兩個10t倒鏈進行封固。兩道口黃金焊縫的焊接與熱處理。5.2.5氣體返向室 與傳導段組合件吊裝就位5.2.1將氣體返向室與傳 導段組合件由組裝位置抬找正好后，利用1 250t吊車將組合件吊裝就吊到沙坑翻轉(zhuǎn)位置位，與氣化爐、合成氣冷卻器上口進行對接。傳導此過程用1250t與250t兩臺吊車配合抬吊進.段與氣化爐之間、氣體返向室與合成氣冷卻器之間行。根據(jù)氣體返向室與傳導段組合件的重心位置，的內(nèi)件相互穿插，而且間隙非常小，為了防止氣體1 250t吊車吊氣體返向室向上，250t 吊車吊傳導返向室與傳導段組合件吊裝就位過程中因內(nèi)件相互段向上。采用繩扣捆兜方式。刮擠碰撞而造成破壞或產(chǎn)生吊裝危險，需在氣化爐5.2.2 將氣體返向室與傳導段組合件在沙坑內(nèi)翻轉(zhuǎn)的上端口沿圓周均布各焊4塊吊裝組對臨時用限位90°至傳導段位于正上方導向板，在合成氣冷卻器上端口焊兩塊限位導向由于組合件整體結(jié)構(gòu)不規(guī)則，若在鞍座等剛體板，來控制氣體返向室與傳導段組合件下降的方向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，容易引起翻轉(zhuǎn)過程中設(shè)備跑離鞍座墜落到和擺動。地面的現(xiàn)象，釀成吊裝事故。為此本次采用將氣體5.2.6高空 兩道黃金焊縫焊接過程中液壓頂升機構(gòu)返向室放人松軟的黃沙坑內(nèi)進行翻轉(zhuǎn)，在翻轉(zhuǎn)過程的使用中氣體返向室始終在地面上，翻轉(zhuǎn)重心低，翻轉(zhuǎn)平按照設(shè)計要求，在氣化框架上進行氣化爐組件穩(wěn)，設(shè)備接管不會受硬物擠傷，比較安全穩(wěn)妥。由兩道黃金焊縫的焊接和熱處理期間(時 間約半個. 1 250t吊車單獨提升傳導段進行翻轉(zhuǎn)。1 250t吊月)必須對氣體返向室與傳導段組合件施加恒定的車兜在傳導段端部擋板以內(nèi)位置。因為傳導段殼體向上提升力，使得黃金焊縫在焊接和熱處理過程中直徑大，不利于翻轉(zhuǎn)中的繩子滑動，為滿足組合件不受壓縮，保證黃金焊縫的焊接質(zhì)量，減少焊接變翻轉(zhuǎn)過程的需要，需在1 250t吊車的吊裝索具上形和焊接應(yīng)力。設(shè)置一個平衡輪，使索具能繞平衡輪自由回轉(zhuǎn)。根據(jù)此要求，為了縮短1250t吊車的吊裝時250t吊車連接傳導段靠端部的兩個板式吊耳，在間，專門設(shè)計了與設(shè)備重量和現(xiàn)場條件相匹配的翻轉(zhuǎn)中不受力，只起到保護作用。等翻轉(zhuǎn)至傳導段300t級液壓頂升機構(gòu)，利用液壓頂升法來代替位于正上方時，250t 吊車開始受力，并加載到規(guī)1250t吊車完成就位后組焊焊縫期間的高空恒力定的載荷(此載荷即為下一個翻轉(zhuǎn)過程時的計算溜靜吊裝任務(wù),輔助兩道黃金焊縫的高空焊接。尾力)，1250t吊車回鉤松繩。液壓頂升機構(gòu)的基本原理是利用液樂頂升機構(gòu)5.2.3將氣體返向室與傳導段組合件再 翻轉(zhuǎn)90°使的兩臺千斤頂作為施力源，通過頂升機構(gòu)的上承重兩道口呈水平布置狀態(tài)梁將原先由1250t吊車承擔的設(shè)備重量傳遞給兩此過程與常規(guī)的立式設(shè)備吊裝過程一樣，以臺千斤頂，千斤頂又將該載荷通過其下的兩根承重1 250t吊車吊氣體返向室上的兩個管式吊耳，250t梁傳遞到氣化框架鋼結(jié)構(gòu)梁上，使1250t吊車在履帶吊車配合溜尾吊傳導段上的兩個板式吊耳將黃金焊縫焊接之前就可以順利、安全地摘鉤。其吊裝直立。液壓頂升機構(gòu)的具體操作方法是:將氣體返向5.2.4地面上直 立后連接找正索具進行找正室與傳導段組合件吊到氣化框架上分別與氣化爐、此過程為氣體返向室與傳導段組合件正式吊合成氣冷卻器的上端口進行對接后，用其他輔助吊裝就位前的最后一個地面操作過程，其目的是通車配合將液壓頂升機構(gòu)和輔助提升找平索具(由于過連接找正索具進行找正，將組合件整體重量轉(zhuǎn)移組合件整體重量偏心較嚴重，需同時在傳導段上設(shè)到一臺1 250t吊車上，以便于能單獨使用1 250t置輔助提升找平索具將傳導段上提，以保持氣體返吊車將組合件吊裝就位。向室與傳導段組合件的平衡，該輔助提升找平索具找正索具采用兩組80t級6輪滑輪組，下連上連接有拉力計，也可顯示提升載荷。)吊到氣化接點為傳導段上的兩個板孔式吊耳，上連接點為框架上安裝到位，分別與氣體返向室和傳導段進行1 250t吊車吊鉤，通過現(xiàn)場兩臺50t吊車抽取跑連接，連接好后在液壓頂升機構(gòu)- -側(cè)通過操作液壓繩，直至組合件重心位于1 250t吊車吊鉤正下方泵站將千斤頂頂柱伸出，逐漸對氣體返向室施加向石油工程建設(shè)2007年8月大型尾氣煙囪吊裝施工劉樂意，張友星，董正軍(四)石油天然氣建設(shè)工程有限責任公司,四川成都610213)摘要:羅家寨天然氣凈化廠尾氣煙囪設(shè)計通徑大，噸位重，采用常規(guī)的吊裝工藝難以滿足吊裝施工要求，經(jīng)分析論證，最終確定尾氣煙囪的吊裝采用倒裝法，主要吊裝受力機具為2臺150t履帶吊車，逐段吊裝，空中組對焊接。文章介紹了150t履帶吊車的組裝、分段吊裝的步驟及方‘法、吊點及吊耳的選擇。實踐證明，該吊裝工藝既有效地避免了簡體變形，又大大節(jié)約了吊裝成本。關(guān)鍵詞:天然氣凈化廠;尾氣煙囪;吊裝工藝中圖分類號: TU996.74文 獻標識碼: B文章編號: 1001-2206 (2007) 04- 0040-041工程概況表1羅家寨天然氣凈化廠尾氣煙囪分段羅家寨天然氣凈化廠工程是我國第-座高酸性單元段第1段第2段第3段第4段第5段第6段合計氣田的試點開發(fā)工程，大型設(shè)備多，吊裝難度大，長度/m 18.016.516.5| 16.516.516.0100.0其中尾氣煙囪的吊裝難度尤顯突出。襯里前尾氣煙囪高100m，直徑2600 mm，襯里后總質(zhì)量/14.013.1 13.1 13.5| 15.423.3| 92.4質(zhì)量211.4t，煙囪吊裝前，根據(jù)吊裝組對施工需襯里后31.8 29.9 29.9| 30.3| 32.856.7 211.4要，采用Q235B鋼板在地面上分成6段進行預(yù)制，其中前5段在地面上完成筑爐襯里，第6段待吊裝行分段。注:以上1~6段是依照就位后的煙囪由頂部向底部的順序進就位后在煙囪內(nèi)部進行襯里，具體分段情況見表1。2吊裝工藝確定工要求。本次尾氣煙囪的設(shè)計通徑大、噸位重，通過論(1)完全利用塔架本體作為主要吊裝受力桿件證，若采用以下常用的吊裝工藝，難以滿足吊裝施進行倒裝。經(jīng)校核證明，塔架本體強度難以滿足吊上頂升力，在輔助提升找平索具一- 側(cè)則通過調(diào)節(jié)倒先采用操作方便、運轉(zhuǎn)靈活、起重能力大的鏈將滑輪組上的跑繩收緊并逐步加力，直到1 250tDEMAG CC8800型1 250t大型履帶式起重機，成吊車所承受的負荷為零時，拆去1 250 t吊車吊鉤。功地吊裝了三套煤氣化項目氣化爐組件。通過與利在黃金焊縫焊接和熱處理過程中，可根據(jù)現(xiàn)場用門架吊裝氣化爐組件進行比較，采用移動式起重的實際情況，操作液壓頂升機構(gòu)的控制手柄和調(diào)整機吊裝氣化爐組件，吊裝工期短、更方便、更快輔助提升找平索具，以滿足現(xiàn)場對口、組焊和熱處捷、安全性更高，對施工現(xiàn)場以及氣化框架鋼結(jié)構(gòu)理期間的高度、水平度和載荷要求。的影響也更小。6結(jié)束語相同的裝置、相同的設(shè)備，采用不同的機具和作者簡介:江堅平(1971-)， 男，浙江衢州人，工程師，吊裝工藝方法，在吊裝工期、成本、安全性、質(zhì)1997年畢業(yè)于浙江大學，從事起重吊裝技術(shù)工作，現(xiàn)任中量、吊裝操作難度等方面會有很大的不同。在全球國石化集團寧波工程有限公司機械化施工公司副總工程師。的煤氣化氣化爐關(guān)鍵設(shè)備的吊裝工程中，我公司率收稿日期: 2006-10-23 .