煉油廠催化裝置煙氣脫硝項目余熱鍋爐模塊化吊裝施工

陸 翔

陜西化建工程有限責(zé)任公司 陜西咸陽 712100

隨著能源需求的不斷增加，以石油化工行業(yè)為代表的施工模式逐漸由過去中小型設(shè)備及鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槌亍⒊蠹俺咴O(shè)備。由于業(yè)主對進度要求嚴格，原來勞動密集型的施工模式不在適應(yīng)，而轉(zhuǎn)變?yōu)榧s式的模塊化施工，以降低交叉作業(yè)、高空作業(yè)的風(fēng)險。陜西化建工程有限責(zé)任公司在榆煉180 萬t/ a 催化裝置脫硝改造項目中成功運用模塊化吊裝施工，取得了良好的效果。

1 工程概況

榆煉180 萬t/ a 催化裝置脫硝改造施工，包括余熱鍋爐本體拆除并改造新建；水封罐改造4 臺；雙動滑閥下部煙道改造，以及蒸汽過熱爐加固。其中余熱鍋爐由四大部分組成，即爐本體結(jié)構(gòu)、模塊化部件、進出口煙道、梯子平臺及欄桿。涉及專業(yè)包括設(shè)備、工藝、筑爐、防腐保溫、電氣和儀表。均采用模塊化拆除吊裝、倒運，以及新建吊裝。

拆除原余熱鍋爐基本尺寸體18.6m×7.712m×24m，拆除工程量主要包括汽包2 臺，單重16.3t；爐體金屬結(jié)構(gòu)600t、襯里310t；梯子、平臺、欄桿拆除180t；水封罐上部煙道拆除34.12t；空氣預(yù)熱器拆除66t，預(yù)熱器上部煙道拆除68t；脫硫煙道拆除90t。拆除余熱鍋爐爐本體結(jié)構(gòu)，包括雨棚、汽包、入口煙道、過熱段、蒸發(fā)段、2# 省煤器、1# 省煤器和出口煙道。

新建鍋爐尺寸18.6m×7.712m×39.7m，主要模塊包括高溫過熱器2 組，單重75.3t；中溫過熱器2 組，單重79.5t；低溫過熱器2 組，76.6t；稀釋風(fēng)預(yù)熱器2 組，單重13.2t；噴氨格柵2 組；脫硝模塊6 組，單重78.1t；高溫省煤器2 組，單重49.2t；中溫省煤器2 組，單重56.2t；低溫省煤器2 組，單重54.4t；給水預(yù)熱器2 臺；本體鋼架464t；平臺梯子208t；煙道81t，襯里45m3；管道安裝40t；煙道出口空預(yù)器更換；出口煙道按原樣恢復(fù)；進口煙道增高18m。

2 主要施工程序

2.1 舊余熱鍋爐拆除

采用利勃海爾400t 履帶吊進行拆除。其中鍋爐入口煙道襯里拆除用時2d，空氣預(yù)熱器（重66t）及上部煙道（重68t）拆除用時2d，剩余5 層模塊每天拆除完成一層。拆除入口煙道膨脹節(jié)2 段、入口煙道2 節(jié)（單重47.2t）及中間平臺梁柱，用時2d；過熱段2 段（單重82.2t+ 平臺重30t）及平臺梁柱，拆除用時1d；蒸發(fā)段2 段（單重104.6t+平臺重30t）及平臺梁柱，拆除用時1d；2# 省煤器2 段（單重80.5t+ 平臺重30t）及平臺梁柱，拆除用時1d；1#省煤器2 段（單重79.8t+ 平臺重30t）及平臺梁柱，拆除用時1d；出口煙道2 段（單重30.8t+ 平臺重30t）及平臺梁柱，拆除用時1d。拆除過程中，用100t 平板拖車將舊模塊整體運至廢料庫，使其現(xiàn)場工完場地清。圖1 為過過熱段模塊整體拆除及拆除后裝車倒運現(xiàn)場圖。

圖1 過熱段模塊整體拆除及拆除后裝車倒運施工圖

2.2 余熱鍋爐基礎(chǔ)拆除及倒運

新改造的余熱鍋爐混凝土基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)設(shè)計不同，故舊鍋爐拆除后，需進行地面開挖將舊鍋爐基礎(chǔ)進場清除。傳統(tǒng)施工方案是大開挖后將舊混凝土基礎(chǔ)破碎處理然后用渣土車清出廠，但因該項目施工周期緊，無法按照這種方案施工。為了加快施工進度，現(xiàn)場決定采用整體吊裝，整體倒運方案，這樣從基礎(chǔ)開挖到新建基礎(chǔ)的預(yù)制，再到土方回填共用了7d 時間，大大縮短了施工周期。施工現(xiàn)場見圖2。

圖2 水泥基礎(chǔ)整體吊裝和整體倒運施工現(xiàn)場

2.3 鋼結(jié)構(gòu)

新建余熱鍋爐鋼結(jié)構(gòu)也采用模塊化吊裝。鋼結(jié)構(gòu)分片、分段到場后，先用小型吊車在地面進行臥式組對安裝，形成模塊；然后用100t 平板車倒運至施工現(xiàn)場，再用400t履帶吊進行翻轉(zhuǎn)站立；然后安裝平臺、梯子等勞動保護，自下而上分四大段進行吊裝，安裝一層鋼結(jié)構(gòu)，吊裝一臺鍋爐模塊。

鋼架組對前應(yīng)根據(jù)施工圖及設(shè)備到貨清單清點構(gòu)件數(shù)量，并對梁、柱子等主要構(gòu)件進行撓曲度檢查。鍋爐鋼結(jié)構(gòu)預(yù)組對及安裝順序：

（1）北側(cè)東西向，柱1 左至柱6 組合為2 片，20m 以下為一段，20～39.7m 分一段；

（2）南側(cè)柱2、3、4、5 單柱安裝就位，同樣以20m 以下及20m 以上分段；

（3）南側(cè)柱1、6 組對成F 架，并制作吊裝加固梁，整體進行安裝；

（4）每層支承梁焊接完成后，進行模塊安裝；

（5）每層模塊安裝完成后，進行上層模塊安裝；

（6）進行20～39.7m 層結(jié)構(gòu)及模塊安裝，過程同（1）—（4）。

鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制過程中，需將平臺支架及零星附件全部安裝完畢；平臺欄桿地面需預(yù)組對完畢，以減少安裝時工程量。圖3 和圖4 為鋼結(jié)構(gòu)模塊現(xiàn)場倒運和吊裝圖。

圖3 鋼結(jié)構(gòu)模塊現(xiàn)場倒運

2.4 新建余熱鍋爐吊裝

出口煙道模塊2 段（單重30t），吊裝用時1d；低溫省煤器上下模塊4 段（單重56t），吊裝用時2d；高溫省煤器模塊2 段（單重46.5t），吊裝用時1d；脫硝模塊6 段（單重67.6t），吊裝用時3d；低溫過熱器上下模塊4 段（單重53t），吊裝用時2d；高溫過熱器模塊2 段（單重52.4t），吊裝用時1d；進口煙道模塊2 段（單重30t），吊裝用時1d。

設(shè)備模塊在設(shè)備廠進行加工預(yù)制（襯里施工），以成品出廠的方式，通過平板車運至現(xiàn)場，采用400t 履帶吊吊裝。該方法具有堆積木的特點，可減少交叉作業(yè)及高空作業(yè)的安全風(fēng)險因素，加快了施工進度。圖5 為新建模塊吊裝現(xiàn)場。

3 實施效果

該項目采用模塊吊裝施工方法，減少了用工人數(shù)，提高了施工效率，減少了高空作業(yè)，提高了安全監(jiān)管力度，減少了機械用量，提高了安全系數(shù)。

（1）高空作業(yè)人數(shù)的減少：最明顯是吊裝過程中起重人數(shù)減少，以往類似工程的吊裝，僅設(shè)備就位處需要3—4 人配合，而采用模塊化吊裝后只需2 個人上下配合。

（2）施工尾項少、零星高空作業(yè)少：主要體現(xiàn)在高空作業(yè)設(shè)備模塊及鋼結(jié)構(gòu)的漏焊，以及勞動保護的補焊等工序。

（3）吊裝作業(yè)范圍小：采用該模塊化吊裝，占用施工場地小，吊裝作業(yè)幅度小，車輛不必來回移動，只需站位于一個地點就可以全覆蓋。同時，吊車地基處理面積減少，降低了特殊措施費。

（4）現(xiàn)場施工環(huán)境好：采用模塊化吊裝，從整體拆除→整體運輸→整體新建，地面基本沒有任何施工垃圾，實現(xiàn)文明施工。

該項目模塊化施工的成功實施，為公司今以后施工做出了有益的探索，在安全、進度等方面具有巨大的優(yōu)勢，大大改善了施工作業(yè)條件，減少大型閑置及使用時間，避免人員窩工現(xiàn)象；所有鋼結(jié)構(gòu)及設(shè)備在地面上進行組對焊接，更有利于其幾何尺寸和焊接質(zhì)量的保證，便于過程控制。