石化大型設備水平旋轉簡易工裝的制作與使用

龐學龍/PANG Xue-long

(中國石油天然氣第七建設有限公司，山東 青島 266300)

石化行業大型生產設備在現場組焊過程中以及整體設備到貨安裝時，因制造及安裝工藝要求常需對設備進行水平旋轉，以滿足制造工藝及安裝的技術要求。

大型設備旋轉是解決施工過程中困難而采用的一種特定的施工手段，是在復雜的動態變化力系控制下進行的重要的工序性吊裝作業，操作難度大，若操作不當則可能發生事故，降低施工效率，增加施工成本。如何在物資匱乏的國度因地制宜地安全、高效解決百余臺大型設備水平旋轉是施工中急需解決的難題。

1 水平旋轉工裝的必要性

在制造廠制造的大型設備通常水平旋轉在托輥上完成；在施工現場進行大型設備水平旋轉通常采用大型起重機配置工裝完成，對于小型設備單板滑車可實現空中旋轉，對于大型設備在平臺、支架上采用外加載荷完成，因外加載荷無法控制旋轉角度很難實現精度要求，經常會投入大型起重機進行多次旋轉以便達到技術要求，施工效率低，施工成本高。哈薩克斯坦大型起重機租賃市場匱乏，自身配置的大型起重機數量有限且水平旋轉施工效率低等因素，致使現場制造的大型設備工序無法連續進行，導致制造工期長，施工成本高。

如何在有限條件下，提高現有大型起重機的施工效率，就需因地制宜設計一套經濟實惠、安全有效的水平旋轉工裝以滿足施工需要。

2 旋轉工裝的原理及制作

小型設備水平旋轉采用市場上現有的單板滑車可實現自由旋轉，但大型設備要實現水平自由旋轉就需設計一套與單板滑車結構類似的工裝。在吊裝常用索具卸扣基礎上進行改良設計，卸扣本身不能旋轉但能承受相應規格的載荷，卸扣的彎環可作為支撐體，旋轉系統就是本次闡述的工裝，卸扣的橫銷作為轉動軸，制作一套導向滑輪與卸扣組裝成簡單的旋轉系統就可實現單板滑車的效果，提高大型起重機使用效率，降低施工成本。

卸扣是吊裝常用的索具且形式多樣，本工裝選中銷軸式卸扣作為支撐體，根據卸扣外形尺寸制作相應的規格的導向滑輪，導向滑輪與卸扣橫銷兩側需保證2～5mm間隙，導向滑輪采用無縫鋼管和鋼板組焊完成，制造簡單且經濟適用，可根據卸扣規格制作多種配套導向滑輪，導向滑輪結構形式見圖1。

銷軸式卸扣拆除卸扣橫銷將導向滑輪穿入橫銷中并將橫銷螺母連接固定，在導向滑輪內孔和卸扣銷軸外側涂抹潤滑油保證導向滑輪旋轉流暢，旋轉工裝組合見圖2。

圖1 導向滑輪結構形式

圖2 旋轉工裝組合

采用卸扣配置導向滑輪的工裝主要應用塔器、容器、煙囪、煙道以及構件等水平旋轉，對于立式旋轉也有非常好的使用價值，工裝可單個使用，也可配置平衡梁等多個使用，因卸扣從十幾噸至幾百噸規格齊全，可配置導向滑輪完成大型及超大型設備的水平旋轉作業。

3 工裝應用實例

哈薩克斯坦PKOP奇姆肯特煉油廠現代化改造項目是目前中國石油最大的海外煉油項目， 共涉及裝置13套，其中新建11套，改造2套，以及與之配套的儲運系統、公用工程系統和輔助生產裝置。以哈薩克斯坦PKOP奇姆肯特煉油廠現代化改造項目200萬t/年催化裂化裝置中的分餾塔組焊為例進行闡述該工裝的使用價值。

分餾塔直徑5.4m，總高度51.4m，總重350t，因設備超大超重無法運輸，采取分片運輸到施工現場進行組焊成整體后進行安裝就位，分餾塔長度26.3m以下部分需進行整體熱處理，所以在制造過程中將分餾塔分為上、下兩段進行預制，熱處理完畢后將兩段臥式組焊成整體后進行水壓試驗等工序，分餾塔下段重約190t，上段重約160t，為便于安裝工藝管線及勞動保護等附件要求，將分餾塔兩段分別擺放在1.6m高鞍座上，組焊過程中分餾塔上段固定不動，利用大型起重機調整分餾塔下段的水平、垂直以及環向方位進行組對和焊接，分餾塔下段水平和垂直方位調整大型起重機即可完成，對于環向方位調整借助于水平旋轉工裝完成。

水平旋轉工裝連接在2根鋼絲繩扣之間，下部鋼絲繩扣沿著導向滑輪進行旋轉，分餾塔下段重量重且長度長，采用支撐式平衡梁進行吊裝組對，因分餾塔下段重190t，選用2個150t卸扣作為旋轉工裝的支撐體，依據150t卸扣的外形尺寸制作了兩套導向滑輪組裝了水平旋轉工裝，分餾塔下段在水平旋轉（即環向方位調整）過程中需借助外力緩慢轉動，使旋轉工裝下部連接的鋼絲繩沿著導向滑輪進行滑動完成水平旋轉。分餾塔下段水平旋轉索具配置見圖3，實物配置見圖4。

圖3 分餾塔下段水平旋轉索具配置

圖4 分餾塔下段水平旋轉索具配置實物

此工裝應用于PKOP奇姆肯特煉油廠現代化改造項目Ⅰ、Ⅱ期工程中，共完成60余臺設備現場組焊、百余臺整體設備、6座煙囪以及構件的旋轉任務，有效解決了現場水平設備旋轉的難點，提高了大型起重機的使用效率，節省了施工成本，并且使用中無任何安全、質量事故發生。

4 結 語

自行制造的導向滑輪應通過科學計算選擇相應的鋼材，保證導向滑輪在使用過程中滿足強度要求，此工裝如配置相應軸承可減少滑動的阻力更好地發揮其價值，工裝制作雖然簡單但經濟適用，真正起到了小材大用的效果，此工裝無論在國內、國外施工項目都可作為吊裝機具普遍應用和推廣。