大型煤氣化裝置主要設備安裝設計

E &C Technolgy工程技術(shù)大型煤氣化裝置主要設備安裝設計甄崇汀胡雅芹中石化寧波工程有限公司浙江寧波315103摘要結合兩段式干煤粉氣化裝置設備安裝,分析總結高層框架主要設備的安裝設計。關(guān)鍵詞設備安裝地腳螺栓管口方位中圖分類(lèi)號TQ082文獻標識碼B文章編號1672-9323 (2015)04- -051-04裝置設備布置既要有利于生產(chǎn)和工人的操作，又要節省投資,少占地,便于施工，它是整個(gè)工程設計中重要的一-環(huán)。在裝置設備布置中,不可忽視設備安裝設計的重要性。設備安裝設計包88m_括就位方案,吊裝,施工,檢修等內容。本文結合兩段式干煤粉氣化裝置工程安裝實(shí)例，對氣化裝置高層框架主要設備的安裝設計進(jìn)行分析總結。21_1氣化裝置布置概述. 1.1 布置特點(diǎn)兩段式干煤粉氣化裝置主要有粉煤加壓給料、煤氣化、除渣、干/濕法除灰及合成氣洗滌等單元，設備集中布置在高約516790m的框架內。其布置特點(diǎn)如下:23.5h特點(diǎn)一:主框架高,采用型鋼混凝士一型鋼的特殊混合框架結構。氣化爐基礎38m以下框架采用型鋼混凝土結構,38m以29個(gè)上為鋼框架結構,以增強框架的穩定性和有效剛度。特點(diǎn)二:大型設備多且安裝位置高?？蚣苌显O備多達170臺6/ 14 /13/左右，設備高度在20m以上的有7臺,簡(jiǎn)徑(寬度)在4m以上的1-氣化爐2-臺成氣4卻器 3-中壓德環(huán)策有10臺。其中氣化爐和合成氣冷卻器均高約40m,分別安裝在7-水力城試品8-樓查機9-播環(huán)東大路招品15-事故冷卻水果16-熱水如地基17-循環(huán)過(guò)烤暮18-氧氣預地器19-高溫高壓過(guò)時(shí)幕20-歐料醒過(guò)鴻昌+38.0m和+57.0m,總凈重達1390t。21-飛灰放料罐22-氣提耀過(guò)對縣 23- 飛灰郵科4長(cháng)理24-儲理過(guò)域器 25-中間儲理26-飛灰克氣倉27- 高壓氧氣便沖峰28-排污閃基罐 29- 高壓氮氣過(guò)述縣30-循環(huán)氣壓耀機特點(diǎn)三:設備多同心豎向布置。本氣化工藝中煤粉加壓給圖1主要設備布置圖料、除渣及干法除灰等單元均采用鎖斗系統輸料,因此對設備布粉煤加壓給料單元,3個(gè)系列的設備主要布置在主框架東跨置同心度要求高"。的0m~82m高度范圍內。氣化爐及合成氣冷卻器布置在主框架西跨的30.5m~82m2設備布置說(shuō)明之間，氣化爐支撐于38m層，合成氣冷卻器用恒力彈簧吊于主框架高約88m,共13層,占地約長(cháng)x寬(40mx20m),在57m層。除渣中國煤化工下方空間。整個(gè)氣化框架內按照煤氣化工藝流程自上而下布置主要的工藝設備安裝YHCNMHG設計、設備地腳螺栓設備，見(jiàn)圖1。及管口方位設計。石油化工建設2015.04| 51.E&C Technology工程技術(shù)進(jìn)場(chǎng)，擺放在氣化框架與西側公路間預留的56mx35m的空地位置;待氣化爐吊裝完成后，合成氣冷卻器再進(jìn)場(chǎng)。此區域布置的渣倉及環(huán)形公路,待氣化爐整體吊裝完成后再行施工。4結構設計根據設備吊裝方案，在提交土建一次條件時(shí)應充分周密設計安裝開(kāi)孔、結構梁型式。4.1安裝開(kāi)孔根據前述吊裝方案,安裝在混凝土框架內的設備,吊裝時(shí)要穿過(guò)多層樓板。因此在混凝土結構設計時(shí)要預留安裝開(kāi)孔,安裝孔的大小(即粱間凈距)必須能通過(guò)設備外緣最大凸起部件。安400t履帶吊車(chē)(溜尾吊車(chē))裝孔一般為方形,按設備的直徑(包括保溫厚度)及耳座大小、管|1600t履帶吊車(chē)口最大伸出長(cháng)度取最大值，并考慮距結構梁邊100 ~ 150mm凈(主吊車(chē))距確定其開(kāi)孔尺寸。當設備在兩層樓板之間因層高限制無(wú)法垂直吊人,需要借助滑輪組由水平旋轉到豎直狀態(tài)的過(guò)程中,安裝開(kāi)孔的確定還應避免吊裝過(guò)程設備不與樓板觸碰。例如氣化爐圖4組合件周向翻轉90°下方渣收集罐和渣放料罐的吊裝。提土建條件、考慮梁間凈距及吊裝方案時(shí)，設備有可能轉45°角度,將四個(gè)支耳的位置轉至樓板開(kāi)孔的四個(gè)角處(增大凈距)。設備吊起,支耳通過(guò)開(kāi)孔角處通過(guò)樓板,再轉回45°角度將支耳在梁上就位,樓板開(kāi)孔四周均應做圍堰，-般為50mm高度,以防地面上物料或流體流至下一層"。4.2結構梁設計根據前述吊裝方案,安裝在鋼框架內的設備,對于長(cháng)徑比很找正索具系統(兩組)大的設備可以從建、構筑物的側面進(jìn)入就位,此時(shí)必須設活動(dòng)梁(鋼梁)。設備吊人時(shí)取下活動(dòng)粱，設備進(jìn)人后再安上活動(dòng)梁,活動(dòng)梁宜使用螺栓連接。氣化爐.合成氣冷卻器分別從氣化框架的V-3302西側平移吊裝進(jìn)入框架。如氣化爐吊裝要求1-B至1-C軸西側43m至82m層預留活動(dòng)鋼梁。鋼結構及混凝土預留的活動(dòng)梁必須在土建藍圖中明確標出圖5組合件經(jīng)向翻轉90°活動(dòng)梁的位置,并且要在設計文件中交代對施工程序的要求,設轉90°使兩道口呈水平布置狀態(tài)(圖5),在地面上連接找正索計應協(xié)助施工單位做好施工組織工作。具進(jìn)行找正，將傳導段與氣體返向室組合件吊裝到高空就位對對于安裝在混凝土框架內的設備，當下方設備簡(jiǎn)徑大于上口,進(jìn)行兩道黃金焊縫的焊接與熱處理"。方的設備安裝孔時(shí)，上方設備基礎的結構梁宜設計為鋼梁。例如3.2中小型容器設備吊裝除渣系統設備渣收集罐V-3402和渣放料罐V3403。V-3403中小型容器設備可以用汽車(chē)吊裝工具從建、構筑物的- -端布置(EL.16500)在 V-3402(EL.23500)下方,即V-3403需通吊放在所在樓板(上鋪枕木、鋼管).上,然后用卷?yè)P機或者手動(dòng)葫過(guò)EL.23500吊裝孔，落座在EL.16500層基礎上，故V-3402蘆拖至安裝孔旁(樓面應提出設備有關(guān)荷載),再利用手動(dòng)起吊的基礎需考慮采用鋼結構做支撐,待V-3403吊裝完畢后,安裝工具將容器立起放入安裝孔,支承在梁上。如渣水換熱器等設V-3402基礎,再吊裝V-3402。備3.3場(chǎng)地預留5地腳螺栓設計場(chǎng)地預留需在設備布置時(shí)進(jìn)行合理計劃和安排，預留不當5.1地腳螺栓安裝方式將會(huì )影響后序作業(yè)的施工和吊裝。5.1.1框架中國煤化工傳導段與氣體返向室先行進(jìn)場(chǎng)，在氣化框架與南側公路間建、構筑HCNMHG或裙座--般采用預留預留35mx30m的空地進(jìn)行組焊;氣化爐從氣化框架西側公路螺栓孔安裝設計。石油化工建設2015.0453& c Technoloy工程技術(shù)建、構筑物為混凝土結構時(shí),容器設備支耳或裙座--般采用5.3.2安裝在鋼梁上的設備,螺栓長(cháng)度預埋地腳螺栓安裝設計。(貫穿型安裝) L=設備底座或支座、支腿底板厚度+型鋼5.1.2地面上地腳螺栓安裝高度及上下翼緣厚度+5x重型螺母厚度(mm)塔類(lèi)、較高的容器.換熱器、球罐和振動(dòng)較小的機械設備,采(穿上翼緣型安裝) L=設備底座或支座、支腿底板厚度+用預埋地腳螺栓安裝設計。上翼緣厚度+5x重型螺母厚度(mm)振動(dòng)大的機泵及壓縮機，采用預留地腳螺栓孔安裝設計。5.4地腳螺栓方位要求5.2螺栓孔安裝設計要求布置在地面上的設備,地腳螺栓宜跨中均布。因為設備的大5.2.1預留地腳螺栓孔多管口方位與北向都是呈0° ,90° ,180° ,270° 夾角，如果地預留孔的尺寸AxA最小為100 100 (mm)。設備安裝要腳螺栓居中均布,與管口投影在同- -水平位置,管口泄露時(shí),容求規定螺栓距孔壁的凈空e不得小于15mm即螺栓鉤距孔壁尺易造成地腳螺栓腐蝕;布置在框架上的設備,地腳螺栓宜居中均寸e宜>20mm;孔壁距基礎邊的尺寸b≥100mm,當b不能滿(mǎn)布,便于安裝定位。如帶四個(gè)支耳的設備,地腳螺栓跨中均布,支足100mm時(shí),可采用預埋方式或對基礎配筋加固。螺栓鉤距孔耳就無(wú)法坐落在主梁上，需另設八卦梁,不便于安裝。底尺寸B取80mm,L2根據埋入深度和基礎灌漿層(50mm) 確定?？咨?C)=地腳螺栓埋入深度(L2)+B(mm)。6設備管口方位設計框架內布置的設備,其管口方位除了要滿(mǎn)足配管要求外,還應考慮設備安裝過(guò)程中避開(kāi)結構梁,標高相近(距離小于結構梁高)的管口方位盡量相隔90°或180°分布。同時(shí),吊耳的正上方不應布置管口。吊裝過(guò)程中可以利用方形開(kāi)孔的四角空間穿過(guò)樓板,而無(wú)需放大安裝孔尺寸。7結束語(yǔ)隨著(zhù)氣化裝置規模大型化,配套的設備隨之變大，設備安裝設計中設備吊裝成了制約裝置建設周期的關(guān)鍵因素，特別是不規則、偏心的設備吊裝難度較大。所以如果忽視了設備安裝設計,會(huì )造成施工不便甚至不必要的返工,給生產(chǎn)操作,裝置維修，甚至安全生產(chǎn)帶來(lái)后果。設備安裝設計是蘊含在設計過(guò)程中的，本文僅就氣化裝置框架內設備安裝設計的進(jìn)行了簡(jiǎn)單梳理，在具體設備安裝時(shí)還應具體分析。圖6預留孔尺寸圖參考文獻5.2.2貫穿鋼梁的螺栓孔1吳銀成李建良朱鴻濱.殼牌工藝煤氣化裝置主要設備的吊裝技術(shù)鋼梁.上預留螺栓孔尺寸比地腳螺栓規格大- -等級即可。安[]石油化工建設,2010,(2):71-75.裝在鋼梁上的設備,其地腳螺栓應貫穿型鋼上下翼緣。當鋼梁較2江堅平.煤氣化氣化爐組件吊裝施工技術(shù)[]石油工程建設,2007,第大,設備較小時(shí),也可只固定在型鋼的上翼緣上。33卷第4期:36-40.5.3螺栓尺寸設計3潘文江.煤氣化偏心組合體的優(yōu)化吊裝[J石油工程建設，2007,第33根據地腳螺栓的擰緊要求,計入螺紋力矩的影響，確定地腳卷第3期:41-43.螺栓的計算載荷值,再根據計算載荷值確定地腳螺栓的直徑。4陶炯心?；すに囋O計中的設備安裝設計問(wèn)題[]江蘇化工, 1996,(1):28-30.5.3.1預埋地腳螺栓露頭長(cháng)度(收稿日期:2015-03-05)L=設備支座或底座、支腿底板厚度+ 2.5x重型螺母厚度(mm)中國煤化工YHCNMH G54 | 石油化工建設2015.04.