分析DMTO 裝置設備模塊化組焊施工技術

寇艷軍

（遼寧機電職業技術學院，遼寧 丹東118009）

近幾年，MTO 技術逐漸朝著工業化的方向前進，這一趨勢加快了鹽化工/煤化工/ 天然氣化工原有產品格局的轉變速度，并為非石油化工提供了向石油化工進行延伸的途徑。目前，國內關于該技術的衍生技術，主要有UOP（惠生）、SMTO（SEI）和DMTO（大連化物所），三者既有一定的關聯性，同時也具有顯著差異。本文所討論DMTO 裝置的主線為設備模塊組焊，具有良好的經濟性與安全性，對該技術加以應用，通常可使相關企業獲得更為可觀的效益。

表2 反應器模塊化清單

1 DMTO 裝置模塊化特點

DMTO 裝置所用管道/構架/非標設備均位于三旋區域以及反再系統單元，在實際施工中對該技術加以應用，其特點通常表現如下：其一，非標設備到貨方式以分段到貨及分片到貨為主，由專業人員在現場進行組焊與吊裝，現場僅預留檢修區供模塊預制施工使用；其二，對帶襯里管道進行施工的流程較多，工期較其他構件往往更長[1]。

2 DMTO 裝置模塊分段規劃

對設備做模塊分段處理，通常要確保其與現場吊裝情況及要求相符，在保證吊裝環節不受影響的基礎上，快速安裝內部附件/器壁部件/勞動保護/接管的管嘴。僅有頂封頭襯里施工需要在地面進行，其余構件的襯里，均在安裝工作告一段落后，統一進行支模并澆筑（模塊化清單見表1）?；诜丛傧到y設備所開展組焊安裝作業，首選預制形式為模塊分段預制，由專業人員操控履帶吊、汽車吊，將其吊裝至相應區域，為后續施工的開展提供便利。事實證明，模塊化的優勢主要是能夠最大限度壓縮施工周期，但較易被前期的運輸與吊裝環節所制約，這點應當引起重視。此外，相較于原有施工模式，模塊化還具有以下特點：其一，可減少不必要的高空作業，為施工人員安全提供保證；其二，單體施工使管理難度大幅降低，真正做到在保證項目效果的前提下節約成本[2]。

表1 帶襯里管道的模塊化清單

3 DMTO 模塊化組焊技術探究

在石油資源稀缺的當下，DMTO 技術的出現，為低碳烯烴原料提供了更多的加工途徑，不僅石油替代戰略具備了實現的條件，還為能源安全提供有力的保證，其重要性不言而喻。某能源化工企業現有8 臺設備用來為DMTO 技術應用提供輔助，下文以反應器R1103 為例，對模塊化組焊所用技術及要點做詳細說明（具體清單見表2、表3），供相關人員參考。

表3 非標模塊化清單

3.1 第一段組焊

該反應器的第一段組焊為待生催化劑對應汽提段的下段，與反應器殼體無直接關聯， 其安裝區域標高為EL5750-EL16000。到貨狀態為整體汽提器單獨到貨，對其進行吊裝的重量約為20 噸。

3.2 第二段組焊

裙座/底封頭/三圈規格為Φ8800 的直筒節為第二段組焊對象，上述構件均被安裝在標高為EL16000-EL25300 的區域。裙座的到貨狀態為“筒體殼體與裙座分片到貨”，底封頭的到貨狀態為“底座環被分為四片至六片，封頭蓋與底封頭兩圈分片到貨”，另外，供貨商對內件進行成套供貨。對上述構件進行吊裝的總重量約為130 噸。

3.3 第三段組焊

錐形過渡段/ 一圈規格為Φ8800 的直筒段/ 兩圈規格為Φ11000 的直筒節，共同構成第三段組焊對象，且上述構件均被安裝在標高為EL25300-EL36800 的區域。其中，錐形過渡段的到貨狀態為“三至四帶分片到貨”，供貨商成套提供相關內件，其吊裝總重量能夠達到88 噸左右。

3.4 第四段組焊

該反應器的第四段組焊為四圈規格為Φ11000 的直筒節，該構件所處安裝高度為EL36800-EL45000。供貨商對殼體做分片供貨處理，吊裝重量約為75 噸。

3.5 第五段組焊

旋分/封頂頭/頂平臺為第五段組焊的主要部位，上述構件所處安裝區域的高度為EL45000-EL49400?，F對其到貨狀態進行分別敘述：其一，該反應器所用旋風分離器的數量為十組，運輸車將其運至現場后，由專業人員在現場對其進行組對；其二，供貨商對封頭蓋與頂封頭進行分片供應，在安裝頂封頭的同時完成內集氣室的安裝工作；其三，待旋風分離器阻斷、頂封頭與內集氣室安裝工作告一段落，方可對頂平臺進行安裝。全程吊裝總重量約為230 噸。

4 DMTO 模塊化組焊施工要點

4.1 模塊現場拼裝

DMTO 裝置可被拆分成諸多系統，由此可見，對其進行分段規劃很有必要。而模塊分段規劃是指有關人員以DMTO 裝置所展現出特性為依據，對設備進行合理分解，使其成為多個與模塊化要求相符的功能塊，隨后，按部就班的開展設備預組裝、附塔管道、勞動保護、電氣、襯里施工等作業，并在現場對該裝置進行拼裝，確保其能夠盡快投入使用。

模塊化組焊需對現場布局加以考慮，因此，設計人員應提前分析現場情況并確定布局。對本文所研究DMTO 裝置而言，要想使現場布局更加合理，通常需要對以下內容引起重視：首先，設計管道模塊及設備模塊起吊點，保證設計起吊點合理且科學；其次，在經濟、可靠和有效性原則指導下，對模塊化主吊和配合設備規格加以確定，本項目所采用模塊化主吊為750t 履帶吊和450t 履帶吊，配合設備為200t 汽車吊及100t 履帶吊；最后，對穩定框架及反再區域前預留出的檢修區加以利用，通過將項目所用履帶吊放置在該區域內的方式，真正做到全專業使用和全范圍行走，吊車價值自然能夠得到充分發揮。

以非標設備總量為依據，在統一合理的前提下，從投入最小和收益最高的角度出發，對組對拼接點進行規劃，例如，環砼平臺與鋼平臺，此外，該區域還可被用來對旋風分離器進行預制與組焊。在實際施工時，有關人員應對順序管理引起重視，拼裝鋼構架的工作，通常先于設備模塊化兩個月開展，這樣做可使場地空間得到更加充分的利用。

本項目部分非標設備有鋪設內襯里的需求，施工人員出于將頂封頭內襯環節難度維持在較低水平的考慮，決定在拼裝封頭的同時開展內襯里相關工作。要想使工作效果達到預期，關鍵是對襯里搗實程度、錨固釘焊接情況、襯里烘干程度引起重視，這是因為上述因素均會給封頭吊裝可靠性造成影響。

4.2 管道模塊安裝

由專業人員結合鋼結構對應管道走向及長度，對集中穿管位置進行選擇，穿管區域以管廊中部及端部較為常見。隨后，基于可利用空間對操作平臺進行搭建并固定，管廊管道水平運輸與垂直運輸所用工具為電動葫蘆，而對穿管、對接、安裝作業進行集中開展的目的，主要是打造高效流水生產線，在最大程度減少架設用量的基礎上，通過平行作業的方式，對工效進行提高。在對襯里管道進行單段施工的環節告一段落后，由施工人員充分利用車輛開展吊裝作業，并對鉸接閥方位等重要內容加以確認[3]。

4.3 設備模塊安裝

本文結合反應器R1103 實際情況，對模塊化安裝要點進行分析。該反應器的規劃依據有管嘴、單吊重量、內件位置、板材高度、車輛選型，將吊裝木塊分為五個。對分段情況加以確定后，便可向供貨商就內件狀態提出要求，提前對吊裝所需平衡梁進行準備，在明確焊接吊點的基礎上，完成封頭組裝胎具的制造工作（如圖1）。隨后，再根據特定順序對模塊進行集中吊裝以及安裝。這一過程需要引起重視的部分，便是吊裝安全性和胎具可靠性，有關人員應通過實時監控的方式，確保危險因素可被及時發現并消滅。

圖1 封頭組裝胎具

5 結論

上文所討論技術可有效解決常規施工方法常見的問題:a.內件及附件被遺漏;b.內件無法順利通過孔洞，由于該技術將多數環節移至地面進行，不僅降低了檢查和管理的難度，并使項目質量得到有效控制，還對不必要的高空作業、交叉作業和密閉空間作業進行了消除，施工安全性因此而得到了有力保證。