(上海臻友设备工程技术有限公司)
摘要:本文以石化设备改造项目为实例,针对设备吊装需求、吊装设备特征与吊装工艺技术进行了大体分析,围绕前期准备工作、地面铺设路基板、搭设轨道与支撑、承重小车制作、利用卷扬机牵引小车、手拉葫芦就位六个环节,探讨了机电安装中设备吊装施工技术的具体应用,以期为设备吊装作业提供参考。
关键词:机电安装;设备吊装;卷扬机牵引;手拉葫芦
引言:石油化工行业采用的机械设备多为大型重工设备,使得机电安装中的吊装作业环节日渐呈现出大型化、规模化发展特色,对于吊装方案设计、吊装设备选择、吊装工艺技术的应用提出了较高的标准。在实际施工过程中,需结合设备类型与施工场地特征进行吊装施工流程、工艺方法的安排,保障作业安全与质量。
1工程实例与设备吊装需求分析
1.1工程概况
以上海石化芳烃部1#芳烃联合装置单端面机械密封离心泵改造项目为例,该项目位于上海市金山区金山卫,甲方为中石化上海石油化工股份有限公司,项目主要内容为36台新泵安装、12台老泵改造以及机泵配套的电仪管道改造施工。新设备中包含2台重量约为20t的多级泵,其中脱C9塔回流泵的尺寸为3500×2400×2500,设备重量为19.38t,底座设有吊耳。机泵位于已建成的生产装置中,设备重量、体积均较大,且施工现场设备、管道与电气仪表元件数量较多,场地较为狭窄,为设备吊装环节的运输、安装作业埋下了一定程度的安全隐患。
1.2设备吊装需求分析
1.2.1设备吊装需求
大型石化机械设备具有精度、保密性要求高的特征,通常选择整体到货形式,然而由于设备体积、重量均较大,在新增设备安装的同时涉及到老旧设备的改造更换,而早期建筑物、现场原有设备与管道、电气仪表元件均对于设备的安装就位造成一定影响,导致常规吊装方法不具备良好的适用性,
1.2.2吊装设备特征
依据体积、重量与形状的差异,可将石化行业中的吊装设备大体分为以下三种类型:其一是塔类、器类大型设备,如反应塔、蒸馏器等,通常此类装备的体积、质量与内径均较大,在吊装作业环节其起吊与固定难度较大,因此需选取起重能力较强、可有效固定的吊装设备,防止在吊装环节造成设备旋转或滑脱等问题;其二是细长类设备,如火炬、排气设备等,此类设备由于具有一定长度,因此结构稳定性差、易出现弯折,需采用垂直作业方式进行设备吊装,防止在吊装环节引发挠曲变形、稳定性波动等问题;其三是薄壳类重型设备,如储油罐等,此类设备具有壁薄、体积大、直径大的特点,需采用水平作业方式进行设备吊装,防止在设备吊装环节引发形变、失稳问题,保障安全生产[1]。
1.2.3吊装工艺技术
吊装工艺主要包含分体吊装、整体吊装两种形式,其中分体吊装是将吊装设备拆解成多个部分后实行分部吊装,能够有效弥补作业场地条件、机械设备吊装能力等因素的局限;整体吊装以大型起重设备、滑道等辅助设备作为主要工具,可实现石化大型设备的整装移动,并且不会对设备原有结构、质量产生影响,但对于起重机的吊装能力、作业场地与空间条件提出了较高要求。总体来看,应结合吊装设备特点与场地实际情况进行吊装工艺方法的选取,保障设备安装质量。
2机电安装工程中设备吊装施工技术的具体应用探讨
2.1前期准备工作
在设备吊装作业前,应依据装箱清单进行设备规格型号、包装完好性、外观质量的检查,确保设备表面无碰撞凹陷、变形、锈蚀、防腐层脱落等问题,并做好专用工具、辅助设备、备品备件规格与数量的核对工作,落实吊装前的设备检验。同时,需在施工现场做好相关专业的交接验收,确保设备基础外观完好,无裂纹、蜂窝、露筋等问题,并利用水准仪进行设备基础标高的复核,确保基础与预留孔的中心线均保持在指定位置上,尺寸偏差控制在允许范围内。此外,还应综合考量工期、效率、成本、质量等维度完成吊装施工方案的编制工作,依照“地面铺设路基板——搭设轨道与支撑——承重小车运输——卷扬机牵引小车——手拉葫芦就位”的流程开展具体吊装作业。
2.2地面铺设路基板
2.2.1设计与试验
在路基板铺设方案的设计上,需综合考虑好通道宽度、荷载力、轴压、地基承载力、架设时间等参数,依据运输设备的规格尺寸进行单模块设计,满足承重小车、卷扬机等机械设备的通行需要;在模块出厂前,需做好主尺度、平直度检测与吊装汽车运输、连接互换性等试验,并做好各模块的拼装试验;在现场测试环节,主要需完成地基承载力、地基土体物理力学性质等试验项目,实现对路基板的性能试验,保障满足后续大型机械设备的运输需要。
2.2.2路基板铺设
在路基板铺设环节,首先应完成施工场地的平整处理,清理土块、碎石等杂物,待完成土方回填后进行夯实处理,并在表面加盖土工布,随后完成路基板的铺设作业,保障施工场地的平整度以及后续运输环节的作业安全;其次应做好路基板的连接处理,控制好路基板与路基的连接问题,借助充砂管袋与钢板完成连接处理,形成施工通道;最后是进行路基板的防护处理,采用防腐工艺避免路基板被雨水或地表径流侵蚀生锈,并且做好路基板施工环节的防护工作,防止链式履带等设备直接碾压,为吊装作业过程中的设备运输工作创设良好的前提条件[2]。
2.3搭设轨道与支撑
待完成路基板的铺设作业后,可通过铺设轨道的方式减少后续运输环节的工作量,提高运输便捷度。依据机泵的尺寸大小与混凝土平台梁的布置情况,完成轨道宽度的计算,既可以实现对平台梁的充分利用,同时也能够确保轨道水平运输的中心线与设备安装中心线保持一致,借此有效减少加设支撑环节的工作量,以及设备沿安装中心运输到位后的横移量。选取H型钢作为搭设轨道的钢材,完成轨道长度、平面标高的设计,保证全线贯通。倘若平台无法承受大体积重物,可针对沿轨道布设的混凝土平台加设支撑结构,以此增强混凝土平台的支撑能力。
2.4承重小车制作
待完成轨道搭设后,需采用承重小车进行设备的运输作业。在承重小车的选择上,应确保承重小车具有结构简单、适合长距离运输的特点,能够利用50kN以内的牵引力牵动200kN重物,利用成品辊与托座制成承重小车,结合吊装设备尺寸大小进行小车尺寸的设计,由此制成的小车易于拆装、可循环使用,且滚动摩擦与牵引力均保持在较低水平。在辊组宽度设计上,应确保与轨道面宽实现良好匹配,针对各辊组均设置8个辊组轮,在托座底部的四角处分别设置2个辊组轮,起到承重作用;在两列轨道上分别完成辊组的平行设计,沿轨道中间位置进行辊组的放置;在托座的底平面处设置定位挡块,使辊组与托座构成整体、便于运输;在托座的侧面位置设置限位槽钢,在槽钢与轨道间设置一定间隙,防止承重小车在运输过程中偏离轨道中心;限位槽钢倒圆角收口,选取油脂涂抹在与轨道梁的接触面,借此有效减少运输过程中产生的摩擦阻力,利用承重小车顺利完成设备的运输处理[3]。
2.5利用卷扬机牵引小车
待完成承重小车制作后,选取轨道末端位置设置一台卷扬机,为承重小车的运输环节提供牵引动力。利用基础完成卷扬机的定位处理,调节牵引钢绳使其位于轨道中心,保持水平状态。在设备进场后,先利用汽车吊将设备吊放在承重小车上,在此过程中注意控制好吊装半径,做好设备、承重小车与基础的对中,以吊耳为设备带,实行四点起吊;在牵引作业环节,间歇式运转卷扬机为承重小车提供牵引力,注意控制好小车位置、防止出现跑偏问题,并将各设备分别牵引至具体的安装点;待设备牵引到位后,可利用螺旋千斤顶进行设备纵、横中心的调整,使设备中心与安装基准中心的偏差控制在允许范围内,并启动卷扬机将设备缓慢提升至标高,利用水平撑杆调节设备与平台的间距,完成设备的起升。
2.6手拉葫芦就位
待将设备牵引到位后,将手动链条葫芦分别吊挂在钢横梁上,再利用手动链条葫芦接拉吊挂设备,随后将防晃导索、钢丝绳吊钩解除,完成设备的平移与牵引处理,使设备逐步提升至指定位置;接下来将钢横梁上的链条葫芦放松,待到达指定位置后停止放松链条葫芦,针对设备螺栓孔、基础平台预埋螺栓位置等参数进行校对,再将设备下放、拧紧螺帽垫,完成设备的吊装处理。在此模式下,可有效节约多种类型吊机的租赁费用,提升设备安装环节的便捷度与实施效率,为大型设备安装作业创设便捷条件。
结论:近年来石化行业在大型工程设备的检修、维护与改造上不断加大技术研发力度,对于大型石化装备的吊装作业水平提出了更高要求。采用整体吊装技术可完成设备安装作业,有效提升作业便捷度与施工效率,在实际施工环节还需落实对吊装机械设备的选择、细化吊装工艺安排,为机电安装工作创设良好基础。