煤氣化氣化爐組件吊裝施工技術(shù)

石油工程建設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(cháng)分水分長(cháng)方規分長(cháng)方X方水分長(cháng)方水分長(cháng)方水分水2K分水萬(wàn)水方K分K》長(cháng)刀長(cháng)方長(cháng)長(cháng)方水》*分*分*K分*)長(cháng)》*》*》K》)長(cháng)》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)鍵設備--- 氣化爐組件，其整體形狀呈倒“y”字形，不僅結構復雜，重量大，吊裝位置高，而且要安裝在煤氣化框架鋼結構內部，吊裝難度大。文章結合湖南岳陽(yáng)、湖北枝江和安徽安慶三套煤氣化項目的吊裝實(shí)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(chē)，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(shí)踐證明，該方法與利用傳統的門(mén)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(lèi)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:內直徑為D3 400 mm，長(cháng)的湖南岳陽(yáng)、湖北枝江、安徽安慶三套煤氣化項9 700 mm，安裝基礎標高為74.5m (即合成氣冷卻目，是中國石化調整能源結構、實(shí)現化肥企業(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(shí)行EPC總承包，于2003年開(kāi)工(4)傳導段:內直徑為D3 020 mm,安裝基礎.建設，目前正處在建設收尾、試車(chē)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。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構，35m標高氣化爐組件在氣化框架上的分布位置見(jiàn)圖1和以上為鋼結構，本項目氣化爐這一-關(guān)鍵設備就位于圖2。氣化框架內。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構，35 m標高以上為2.1傳統的門(mén)架吊裝方法存在的問(wèn)題鋼結構。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)鍵設組件的吊裝都是利用傳統的門(mén)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置兩根鋼立器、氣體返向室和傳導段4部分組成，其結構形狀柱桅桿，氣化框架邊的地面上再樹(shù)立兩根鋼立柱桅呈倒“y”字形，整體質(zhì)量為1 398t。各件設備的桿，在桅桿頂部架設4根大箱形梁作為提升承重基本吊裝參數如下:梁，在門(mén)架承重梁上設立提升機具進(jìn)行設備的提(1)氣化爐:內直徑為D3020/D4630mm,升。長(cháng)30900mm，安裝在氣化框架35m標高層的鋼第一，由于門(mén)架立柱高度高(根據氣化框架的筋混凝土基礎上，質(zhì)量為510t?？傮w高度，門(mén)架高度至少應在100m以上)，要提(2)合成氣冷卻器:內直徑為D3 400mm，長(cháng)升的設備重量大，考慮到立柱的壓桿穩定性，應設40500mm，安裝基礎標高為55m(彈簧吊架的安計出龐大的桅桿結構才能滿(mǎn)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(wú)法進(jìn)行。第四，由于門(mén)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(chē)才能滿(mǎn)足門(mén)架頂部大型提升箱梁的架設安裝要求，機械費用較高。+84200高溫高壓過(guò)湖器5782000受氣化爐組件重量、外形結構和尺寸、運輸道現場(chǎng)地面上. V1501路、吊裝機具等諸多條件的限制，無(wú)法在設備制造組焊口包置飛天收集峰.75.000廠(chǎng)內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(chǎng)制造后，分件運輸到安裝現高空組焊口尊置合成氣帝卻幕765000場(chǎng)，在安裝現場(chǎng)進(jìn)行焊接。2.2利用大型履帶式起重機吊 裝的方案基于門(mén)架吊裝氣化爐組件有以上缺點(diǎn)，根據氣55000化爐組件在氣化框架上的安裝位置和分布特點(diǎn)、吊裝重量、安裝高度、結構尺寸等因素，結合我公司V49 000大型吊裝裝備、技術(shù)條件和現場(chǎng)特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對工彈簧吊架743000期、施工費用、安全各方面的綜合權衡，決定采用我公司從德國引進(jìn)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(chē)，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向吊裝進(jìn)入框架，為此，必須在框架上預留部分鋼結構梁作為設備吊裝的入口。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標高混凝土基礎上的，而合成氣冷卻器則是通過(guò)彈簧吊架安裝在55 m的框架鋼梁上，為此，從鋼結構@|中50005000的整體穩定性考慮，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構梁后，才能接著(zhù)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，在設備提升過(guò)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(diǎn)位設備的重量，必須對氣化框架進(jìn)行加固才能滿(mǎn)足吊置，以盡可能降低溜尾吊車(chē)的噸位級別。根據氣化裝強度要求，這樣一來(lái)勢必會(huì )造成鋼材的大量耗爐的整體組合重心位置，主吊點(diǎn)選擇在離上端口為費。第二，采用門(mén)架吊裝安裝效率低，施工周期13m處的兩個(gè)對稱(chēng)布置的管軸式吊耳處。溜尾吊長(cháng)。第三，由于門(mén)架相對框架固定，靈活性差，對點(diǎn)選擇在設備裙座基礎環(huán)處的兩個(gè)板孔式吊耳處。周?chē)渌氖┕?huì )產(chǎn)生較大影響，使得附近的一- 些氣化爐殼體上周邊布滿(mǎn)接管，而且伸出長(cháng)度都較38石油工程建設2007年8月長(cháng)，為了避免吊裝直立過(guò)程中接管對主吊裝繩索產(chǎn)一定的角度，方可進(jìn)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(guò)這種方式阻。合成氣冷卻器吊裝就位后應調整垂直度，并測可以提高吊耳的抗彎截面模量等參數，同時(shí)也增加量和調整與氣化爐之間的中心距離，為氣體返向室了設備殼體上的受力面積，從而將各部分應力控制與傳導段組合件的吊裝對口作準備。在鋼材的許用應力范圍之內，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構內部，其四5.1 吊裝方案分析及選擇周有鋼結構立柱以及平臺，為了使氣化爐能繞過(guò)鋼結氣體返向室與傳導段組合件結構形狀特殊，吊構立柱進(jìn)人框架，氣化爐在地面上以1250t履帶吊車(chē)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(chē)配合溜尾，設備吊裝直立成氣冷 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(chē)，然后仰起1 250t吊車(chē)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件相互穿插，而且間隙非常小基礎方向轉動(dòng)1250t吊車(chē)臂桿，等轉到框架預留開(kāi)口(只有22 mm)，整個(gè)吊裝過(guò)程操作難度非常大。位置時(shí)趴桿將氣化爐吊裝就位。在趴桿的過(guò)程中，隨氣體返向室與傳導段組合后總質(zhì)量為348t,兩著(zhù)吊車(chē)工作半徑的增大逐漸往吊車(chē)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，返向室、傳導段分開(kāi)吊裝，在框架上對3道焊縫;第通過(guò)彈簧吊架固定在氣化框架55m標高層的鋼結二種是氣體返向室與傳導段在地面上立態(tài)組裝在一構箱型梁上。其裙座形式為設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構，設備從框架預留開(kāi)口處吊裝進(jìn)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(kāi)吊裝，因為在高空要吊車(chē)方可回鉤，而24根彈簧吊架中有一部分是安同時(shí)對3道口(2 道水平口和1道斜口)，因為內裝在預留的箱形梁上的，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，對梁的設計結構和預留形式會(huì )在一定程度上決定著(zhù)口操作難度和風(fēng)險太大，故不采用。1250t吊車(chē)的空中懸吊時(shí)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(chē)懸吊合成氣冷卻器的時(shí)間，經(jīng)過(guò)多次討論，最后合件采用過(guò)兩種組裝形式。一種是立裝，岳陽(yáng)采用確定了比較合理優(yōu)化的框架鋼結構設計節點(diǎn)和預留的是立裝形式;另- .種是臥裝，枝江和安慶采用的形式。是臥裝形式。通過(guò)對兩種組裝方式的實(shí)際吊裝操作進(jìn)行優(yōu)化設計后，可以事先安裝3根箱梁，有進(jìn)行對比，采用臥裝形式比較好。臥裝時(shí)氣體返向17個(gè)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，只預留了7個(gè)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(shí)起重吊裝的操垂狀態(tài)會(huì )擋住合成氣冷卻器的錐體裙座，為此應用作難度稍大一點(diǎn)。立裝時(shí)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留的箱梁和彈簧吊5.2臥態(tài)組裝后的 吊裝過(guò)程架。通過(guò)此設計方案，1250t吊車(chē)空中的懸吊時(shí)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(lèi)似，在此不裝過(guò)程主要分以下幾個(gè)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位置-→將氣體返位角設計比較講究，因為合成氣冷卻器進(jìn)框架時(shí)部向室與傳導段組合件在沙坑內翻轉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(jìn)行方于正上方-→將氣體返向室與傳導段組合件再翻轉位的適當旋轉并控制方可平移進(jìn)框架，這時(shí)就應保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面平行，而是應該有索具進(jìn)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)升機構一進(jìn)行兩道口水平為止，然后用兩個(gè)10t倒鏈進(jìn)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(chē)將組合件吊裝就吊到沙坑翻轉位置位，與氣化爐、合成氣冷卻器上口進(jìn)行對接。傳導此過(guò)程用1250t與250t兩臺吊車(chē)配合抬吊進(jìn).段與氣化爐之間、氣體返向室與合成氣冷卻器之間行。根據氣體返向室與傳導段組合件的重心位置，的內件相互穿插，而且間隙非常小，為了防止氣體1 250t吊車(chē)吊氣體返向室向上，250t 吊車(chē)吊傳導返向室與傳導段組合件吊裝就位過(guò)程中因內件相互段向上。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翻轉的上端口沿圓周均布各焊4塊吊裝組對臨時(shí)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構不規則，若在鞍座等剛體板，來(lái)控制氣體返向室與傳導段組合件下降的方向內翻轉，容易引起翻轉過(guò)程中設備跑離鞍座墜落到和擺動(dòng)。地面的現象，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(guò)程中液壓頂升機構返向室放人松軟的黃沙坑內進(jìn)行翻轉，在翻轉過(guò)程的使用中氣體返向室始終在地面上，翻轉重心低，翻轉平按照設計要求，在氣化框架上進(jìn)行氣化爐組件穩，設備接管不會(huì )受硬物擠傷，比較安全穩妥。由兩道黃金焊縫的焊接和熱處理期間(時(shí) 間約半個(gè). 1 250t吊車(chē)單獨提升傳導段進(jìn)行翻轉。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(chē)兜在傳導段端部擋板以?xún)任恢?。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(guò)程中直徑大，不利于翻轉中的繩子滑動(dòng)，為滿(mǎn)足組合件不受壓縮，保證黃金焊縫的焊接質(zhì)量，減少焊接變翻轉過(guò)程的需要，需在1 250t吊車(chē)的吊裝索具上形和焊接應力。設置一個(gè)平衡輪，使索具能繞平衡輪自由回轉。根據此要求，為了縮短1250t吊車(chē)的吊裝時(shí)250t吊車(chē)連接傳導段靠端部的兩個(gè)板式吊耳，在間，專(zhuān)門(mén)設計了與設備重量和現場(chǎng)條件相匹配的翻轉中不受力，只起到保護作用。等翻轉至傳導段300t級液壓頂升機構，利用液壓頂升法來(lái)代替位于正上方時(shí)，250t 吊車(chē)開(kāi)始受力，并加載到規1250t吊車(chē)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(gè)翻轉過(guò)程時(shí)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(chē)回鉤松繩。液壓頂升機構的基本原理是利用液樂(lè )頂升機構5.2.3將氣體返向室與傳導段組合件再 翻轉90°使的兩臺千斤頂作為施力源，通過(guò)頂升機構的上承重兩道口呈水平布置狀態(tài)梁將原先由1250t吊車(chē)承擔的設備重量傳遞給兩此過(guò)程與常規的立式設備吊裝過(guò)程一樣，以臺千斤頂，千斤頂又將該載荷通過(guò)其下的兩根承重1 250t吊車(chē)吊氣體返向室上的兩個(gè)管式吊耳，250t梁傳遞到氣化框架鋼結構梁上，使1250t吊車(chē)在履帶吊車(chē)配合溜尾吊傳導段上的兩個(gè)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(jìn)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(guò)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(jìn)行對接后，用其他輔助吊裝就位前的最后一個(gè)地面操作過(guò)程，其目的是通車(chē)配合將液壓頂升機構和輔助提升找平索具(由于過(guò)連接找正索具進(jìn)行找正，將組合件整體重量轉移組合件整體重量偏心較嚴重，需同時(shí)在傳導段上設到一臺1 250t吊車(chē)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(chē)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(diǎn)為傳導段上的兩個(gè)板孔式吊耳，上連接點(diǎn)為框架上安裝到位，分別與氣體返向室和傳導段進(jìn)行1 250t吊車(chē)吊鉤，通過(guò)現場(chǎng)兩臺50t吊車(chē)抽取跑連接，連接好后在液壓頂升機構- -側通過(guò)操作液壓繩，直至組合件重心位于1 250t吊車(chē)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2007年8月大型尾氣煙囪吊裝施工劉樂(lè )意，張友星，董正軍(四)石油天然氣建設工程有限責任公司,四川成都610213)摘要:羅家寨天然氣凈化廠(chǎng)尾氣煙囪設計通徑大，噸位重，采用常規的吊裝工藝難以滿(mǎn)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(chē)，逐段吊裝，空中組對焊接。文章介紹了150t履帶吊車(chē)的組裝、分段吊裝的步驟及方‘法、吊點(diǎn)及吊耳的選擇。實(shí)踐證明，該吊裝工藝既有效地避免了簡(jiǎn)體變形，又大大節約了吊裝成本。關(guān)鍵詞:天然氣凈化廠(chǎng);尾氣煙囪;吊裝工藝中圖分類(lèi)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(chǎng)尾氣煙囪分段羅家寨天然氣凈化廠(chǎng)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(diǎn)開(kāi)發(fā)工程，大型設備多，吊裝難度大，長(cháng)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(jìn)行預制，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(jìn)就位后在煙囪內部進(jìn)行襯里，具體分段情況見(jiàn)表1。2吊裝工藝確定工要求。本次尾氣煙囪的設計通徑大、噸位重，通過(guò)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(mǎn)足吊裝施進(jìn)行倒裝。經(jīng)校核證明，塔架本體強度難以滿(mǎn)足吊上頂升力，在輔助提升找平索具一- 側則通過(guò)調節倒先采用操作方便、運轉靈活、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(chē)所承受的負荷為零時(shí)，拆去1 250 t吊車(chē)吊鉤。功地吊裝了三套煤氣化項目氣化爐組件。通過(guò)與利在黃金焊縫焊接和熱處理過(guò)程中，可根據現場(chǎng)用門(mén)架吊裝氣化爐組件進(jìn)行比較，采用移動(dòng)式起重的實(shí)際情況，操作液壓頂升機構的控制手柄和調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(mǎn)足現場(chǎng)對口、組焊和熱處捷、安全性更高，對施工現場(chǎng)以及氣化框架鋼結構理期間的高度、水平度和載荷要求。的影響也更小。6結束語(yǔ)相同的裝置、相同的設備，采用不同的機具和作者簡(jiǎn)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(xué)，從事起重吊裝技術(shù)工作，現任中量、吊裝操作難度等方面會(huì )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)鍵設備的吊裝工程中，我公司率收稿日期: 2006-10-23 .