大型石化裝置異地搬遷施工技術(shù)

■梁志強(qiáng) 譚航行 陜西化建工程有限責(zé)任公司陜西西安712100

大型石化裝置異地搬遷施工技術(shù)

■梁志強(qiáng) 譚航行 陜西化建工程有限責(zé)任公司陜西西安712100

以延安煉油廠重整、加氫、苯抽提三套裝置整體搬遷為例，總結(jié)了此類工程施工的經(jīng)驗(yàn)，探討了大型石化裝置整體搬遷施工技術(shù)及施工過程中應(yīng)注意的問題，對(duì)其它大型裝置整體搬遷施工具有一定的參考價(jià)值。

石化裝置拆除整體搬遷施工

陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))公司將延安煉油廠30萬t/a重整、40萬t/a柴油加氫、10萬t/a苯抽提3套裝置整體搬遷至距離330km外的榆林煉油廠，是對(duì)榆林煉油廠一、二次加工能力不匹配的現(xiàn)狀進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整的一個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目。

此次搬遷項(xiàng)目包括裝置及系統(tǒng)界區(qū)內(nèi)設(shè)備、管道、加熱爐、電氣、電信、熱工、暖通、給排水和鋼結(jié)構(gòu)等全部專業(yè)在內(nèi)。此次搬遷的工程量巨大，其中鋼結(jié)構(gòu)分15個(gè)獨(dú)立構(gòu)架共計(jì)1431t；方形加熱爐2臺(tái)、圓筒加熱爐8臺(tái)，合計(jì)496t；非標(biāo)儲(chǔ)罐19臺(tái)；設(shè)備458臺(tái)；工藝管線60052m；余熱系統(tǒng)793t；電氣盤柜37面，防爆操作柱227臺(tái)，電纜50000m，管材11616m，變壓器3臺(tái)，燈具776套；儀表盤柜2臺(tái)，變送器194臺(tái)，儀表設(shè)備610臺(tái)，儀表閥門1180個(gè)，橋架1100m，管線15330m，電纜67000m，一次部件517個(gè)，調(diào)節(jié)閥99臺(tái)。

此工程是國(guó)內(nèi)少有的施工搬遷工程，施工前無可借鑒的參考經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)本項(xiàng)目的具體情況認(rèn)真做好前期可行性調(diào)研，由延長(zhǎng)石油集團(tuán)煉化公司委托中國(guó)石化工程建設(shè)公司（簡(jiǎn)稱SEI）對(duì)三套裝置的工藝技術(shù)和生產(chǎn)裝置的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研評(píng)估，充分論證了三套裝置搬遷工作的可行性，并制訂了整體搬遷工作思路。

為了嚴(yán)謹(jǐn)高效地完成此次搬遷任務(wù)，陜西化建公司編制了16項(xiàng)專項(xiàng)施工方案，施工技術(shù)要點(diǎn)如下:

1 拆除標(biāo)識(shí)及拆除、安裝過程中重點(diǎn)注意事項(xiàng)

裝置拆除前必須先進(jìn)行標(biāo)識(shí)，做好影像資料。標(biāo)識(shí)采用不同的顏色和字母進(jìn)行區(qū)分。對(duì)不同專業(yè)的標(biāo)識(shí)作如下要求：

1.1 管道專業(yè)

這三套裝置已經(jīng)過多次改造和檢修,與原設(shè)計(jì)圖紙相差較大。為便于安裝，我們留下了完整的影像資料，并繪制出各區(qū)管道走向單線圖。1.1.1標(biāo)識(shí)

（1）管道標(biāo)識(shí)：在管段兩頭分別標(biāo)明所銜接管道的序號(hào)或設(shè)備位號(hào),管段中間位置根據(jù)圖紙進(jìn)行標(biāo)識(shí)。例如：管段上的標(biāo)識(shí):①(設(shè)備位號(hào)及標(biāo)高)——CZ——塔區(qū)——P-1008——材質(zhì)——②-③（設(shè)備位號(hào)及標(biāo)高)，其中②代表切割段本段在管線單線圖上的位號(hào)，①③分別為管段連接的始端和末端。

（2）特殊材質(zhì)如耐熱鋼的標(biāo)識(shí)：在特殊材質(zhì)整個(gè)管道上述標(biāo)識(shí)的對(duì)稱部位管壁上刷貫通色標(biāo)，標(biāo)明材質(zhì)、單獨(dú)存放、并做好標(biāo)識(shí)。

（3）對(duì)于調(diào)節(jié)閥組、流量計(jì)閥組、泵上進(jìn)出口管線、空冷進(jìn)出口管道短節(jié)、換熱器進(jìn)出口管道短節(jié)、均按其位號(hào)進(jìn)行標(biāo)記、拆除、捆扎、打包、裝車。

1.1.2 拆除

拆除時(shí)必須劃直口進(jìn)行切割。對(duì)帶油漆的管道，需除掉油漆后，再劃直口進(jìn)行切割。切割管道時(shí)盡可能避開焊縫切割。

安全閥拆除前，應(yīng)標(biāo)注位號(hào)和位置，拆除后按裝置集中裝箱。

彈簧吊架拆除時(shí)，必須在管道未拆除前將彈簧支架限位器用支撐塊固定，保證其伸縮量，然后再行拆除。拆除前先標(biāo)識(shí)所處位置，拆除后按裝置集中裝箱。

為便于施工，將塔類設(shè)備平放在胎具（胎具高度高于塔上平臺(tái)寬度）上。在地面上拆除平臺(tái)、欄桿及塔上管道。

在拆除前對(duì)閥門進(jìn)行關(guān)閉，對(duì)于特殊閥門（進(jìn)口閥或需長(zhǎng)周期訂貨的閥門），需要在管道拆除前將閥門逐一拆除，用軟包裝材料包裹保護(hù)、裝箱。一般的閥門可以附著在管道上，采用邊安裝、邊試壓、邊回裝的方式進(jìn)行。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)

1.2.1 框架、管廊架、平臺(tái)的標(biāo)識(shí)：

由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，零部件（橫梁、柱子）較多，因此在鋼結(jié)構(gòu)拆除之前，鋼結(jié)構(gòu)同樣需要進(jìn)行嚴(yán)格的標(biāo)識(shí)，對(duì)于高空無法直接進(jìn)行標(biāo)識(shí)的，待拆下來后及時(shí)補(bǔ)標(biāo)。

1.2.2 鋼結(jié)構(gòu)拆除原則及注意事項(xiàng)：

（1）鋼框架拆除步驟

相關(guān)設(shè)備、管道拆除（鋼結(jié)構(gòu)耐火層拆除）→設(shè)備支座拆除→柱間斜撐拆除→平臺(tái)板及平臺(tái)梁拆除→設(shè)備承重梁拆除→梯子拆除→主框架軸間連接梁拆除→主框架分片整體拆除→分片框架地面分解→標(biāo)識(shí)編號(hào)→包裝運(yùn)輸。

（2）拆除注意事項(xiàng)

利舊鋼構(gòu)件拆除前必須劃線，按劃線部位切割。

立柱拆除在45°斜接焊縫處劃線，分解拆除，立柱最大長(zhǎng)度控制在12m以內(nèi)以便運(yùn)輸。

柱腳板拆除時(shí)將原基礎(chǔ)地腳螺栓割斷后整體拆除。

直梯、斜梯的拆除可采用整體拆除，其中斜梯兩側(cè)欄桿整片拆除后捆扎在梯子上。

斜撐拆除時(shí)在兩頭夾板與柱子連接焊縫處割斷，斜撐利舊，節(jié)點(diǎn)板需更新。

平臺(tái)板及小梁拆除：以相鄰柱子外側(cè)牛腿及平臺(tái)為一單元，整體拆除、分塊安裝?？蚣軆?nèi)的平臺(tái)板和小梁同樣按整片拆除，運(yùn)輸?shù)桨惭b現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行分解，先安裝支撐梁，再鋪平臺(tái)板。

設(shè)備鋼支座整體利舊拆除，在設(shè)備支座上標(biāo)識(shí)其所在構(gòu)架名稱及設(shè)備位號(hào)。設(shè)備承重梁?jiǎn)胃f拆除，在其與框架梁鉸接節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行切割。

扇形平臺(tái)的拆除，需將欄桿整片拆除，與平臺(tái)捆扎打包，并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

1.3 非標(biāo)容器、儲(chǔ)罐、加熱爐

1.3.1 非標(biāo)容器、儲(chǔ)罐加熱爐的拆除標(biāo)識(shí)

容器罐底板、壁板、頂板采用分片標(biāo)識(shí)并注明其在容器或罐上的原始位置，劃簡(jiǎn)圖說明。加熱爐部件的標(biāo)識(shí)，按爐子位號(hào)-安裝部位-規(guī)格-材質(zhì)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

1.3.2 非標(biāo)容器、儲(chǔ)罐、加熱爐拆除順序和注意事項(xiàng)

1.3.2.1 非標(biāo)容器、儲(chǔ)罐的拆除

（1）非標(biāo)容器、儲(chǔ)罐拆除按照頂板、壁板、底板的順序進(jìn)行拆除。

（2）壁板拆除后必須放在同弧度的卷弧胎具上，以保證拆除后壁板弧度。

1.3.2.2 加熱爐拆除

圓筒加熱爐拆除順序：與加熱爐連接工藝管道拆除→爐頂煙道拆除→對(duì)流段爐管拆除→對(duì)流段襯里拆除→對(duì)流段管板及爐墻拆除→輻射段爐頂蓋板拆除→輻射段爐管集合管拆除→輻射段襯里拆除→輻射段拆除→爐底拆除

（1）爐管拆除

爐管拆除時(shí)必須制作爐管固定胎具，每片爐管使用二組胎具，拆除時(shí)使用U型螺栓將爐管與胎具固定到一起，拆除爐管時(shí)將胎具與爐管一同拆除。先拆除爐頂集合管，輻射室爐管分片拆除。

爐管的運(yùn)輸過程中，需另行制作運(yùn)輸胎具，防止運(yùn)輸過程中爐管產(chǎn)生變形。

（2）對(duì)流段、輻射段結(jié)構(gòu)的拆除

輻射段爐頂蓋板在襯里拆除后，將輻射段頂部環(huán)梁與爐頂連接螺栓拆除、采取整體拆除、地面分解的方法進(jìn)行。

（3）對(duì)流墻板拆除

一般對(duì)流段墻板無法進(jìn)行整體拆除，故采取局部分塊拆除方法拆除。分塊拆除后的墻板必須進(jìn)行檢測(cè)，墻板在拆除時(shí)切割縫選擇在距離立柱邊緣平行300mm處。

（4）輻射筒體拆除

輻射筒體拆除前必須完成相應(yīng)襯里的拆除。輻射筒體拆除前最好在頂環(huán)梁及底部環(huán)梁上下各500mm加設(shè)一道槽鋼臨時(shí)加固環(huán)梁。臨時(shí)環(huán)梁加固完畢后，按原焊縫拆除頂部環(huán)梁。輻射爐體分片以兩根立柱為一片，兩根立柱及其切割縫以內(nèi)墻板為一個(gè)單元，輻射筒體分片拆除最大尺寸控制在弦長(zhǎng)2500mm×長(zhǎng)度12m-15m，以方便運(yùn)輸。

（5）爐底拆除

爐底結(jié)構(gòu)拆除前，燃燒器必須提前拆除。然后根據(jù)尺寸大小將爐底分片拆除。爐底立柱及柱腳板需整體拆除，割斷地腳螺栓，回收墊鐵重復(fù)利用。方型加熱爐拆除增加了爐體主框架拆除，拆除方式可參照鋼結(jié)構(gòu)拆除方式進(jìn)行。

1.4 靜止設(shè)備（塔、換熱器、容器）

（1）塔的拆除安裝需根據(jù)塔的高度、直徑選擇分段拆除或分片拆除，要滿足運(yùn)輸要求，同時(shí)切割縫選擇在原安裝焊縫處切割。

(2)塔盤內(nèi)件可以暫不拆除，隨設(shè)備整體拆除，待安裝完畢后，再進(jìn)行拆檢。

(3)塔的拆除需提前拆除保溫層，保證后期塔分段組對(duì)時(shí)能夠精確找正。注意對(duì)塔內(nèi)件的保護(hù)，重要的內(nèi)件還需要進(jìn)行內(nèi)部固定或者提前拆除保管。

(4)在切割口處提前按對(duì)口上下位置統(tǒng)一標(biāo)識(shí)0°、90°、180°、270°，方便后續(xù)進(jìn)行組裝。

1.5 動(dòng)設(shè)備（機(jī)泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等）

1.5.1 機(jī)泵拆除安裝

（1）裝置蒸汽吹掃完畢后，先拆掉泵口短節(jié)，使管線和機(jī)泵斷開，然后拆除機(jī)泵，泵口必須用木板或鋼板封閉，同時(shí)用塑料紙進(jìn)行包裹。

對(duì)于泵底座內(nèi)的水泥灌漿層，采取錘鑿和風(fēng)炮擊鑿的方式。要特別保護(hù)機(jī)泵聯(lián)軸器和電機(jī)，必要時(shí)需要用吊裝帶吊起機(jī)泵，處理泵座。機(jī)泵搬遷后一般需要進(jìn)行拆檢，可按業(yè)主要求進(jìn)行。1.5.2空冷器拆除

按先空冷管束后空冷風(fēng)機(jī)的順序進(jìn)行，空冷風(fēng)機(jī)拆除時(shí)電機(jī)、軸、風(fēng)機(jī)頭及支撐架整體拆除，用方木對(duì)稱進(jìn)行固定。風(fēng)葉全部拆除后做好標(biāo)識(shí)，采用木箱包裝，避免在運(yùn)輸過程中風(fēng)葉的碰撞損壞。1.5.3壓縮機(jī)組拆除

這是本次拆除裝置中技術(shù)含量最高的動(dòng)設(shè)備。本次搬遷工程共有六臺(tái)壓縮機(jī)（其中5臺(tái)活塞壓縮機(jī)，一臺(tái)離心壓縮機(jī)）。

（1）離心壓縮機(jī)組拆除

離心壓縮機(jī)組拆除分汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)、變速箱、油站、高位油箱五部分進(jìn)行拆除，拆除前應(yīng)先將壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油管線進(jìn)行標(biāo)識(shí)、拆除，保護(hù)好管線的法蘭密封面；電機(jī)整體拆除，采用帆布包裝防止電機(jī)進(jìn)水受潮；離心機(jī)本體因?yàn)榫纫蟾?，因此離心機(jī)本體及變速箱采用整體拆除及運(yùn)輸。拆除后采用木箱包裝，變速箱內(nèi)應(yīng)注滿潤(rùn)滑油進(jìn)行保護(hù)。

（2）活塞壓縮機(jī)組解體拆除

活塞壓縮機(jī)組解體拆除一般分成電機(jī)、曲軸箱、氣缸及接筒、緩沖罐、油站、水站、機(jī)間冷卻器七部分。曲軸箱與曲軸整體拆除；曲軸及軸瓦、氣缸及接筒等部件拆除后涂抹上潤(rùn)滑油用木箱包裝運(yùn)輸；由于壓縮機(jī)組安裝精度要求高，在安裝就位后，壓縮機(jī)必須進(jìn)行大修拆檢工作。

(3)壓縮機(jī)零部件拆除前應(yīng)測(cè)量各部位間隙并做好記錄，以備安裝時(shí)需要。

(4)壓縮機(jī)組拆除后的包裝是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，壓縮機(jī)解體后的所有密封面必須用壁厚δ＞6mm以上的鋼板和加潤(rùn)滑油的白布進(jìn)行密封，螺栓固定，以免運(yùn)輸過程中灰塵雜質(zhì)的進(jìn)入并且避免密封面受到損害性碰撞。對(duì)于聯(lián)軸器和軸同樣需要上述保護(hù)，而且要用鋼板制作成鞍座固定在木質(zhì)底排上，防止運(yùn)輸過程中顛簸對(duì)軸的損壞。

(5)壓縮機(jī)組在拆除前必須制作結(jié)實(shí)的木質(zhì)底排作為機(jī)組拆除后的固定措施。

(6)壓縮機(jī)組在運(yùn)輸過程中必須專人監(jiān)護(hù)運(yùn)輸，監(jiān)控行車速度，避免由于行進(jìn)速度過快或者急剎車對(duì)機(jī)組的損壞。

2 設(shè)備、材料的檢測(cè)

根據(jù)業(yè)主要求進(jìn)行檢測(cè)，主要針對(duì)管道、設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、加熱爐，一般檢測(cè)都需安排在拆除前進(jìn)行，為后續(xù)安裝更換部件與材料提供依據(jù)。

3 設(shè)備、材料裝車、運(yùn)輸、堆放的總體原則

3.1 設(shè)備、材料裝車

設(shè)備材料的裝車一般采用同裝置和同專業(yè)、同區(qū)集中運(yùn)輸?shù)姆绞?，裝車時(shí)必須填寫裝車清單（清單內(nèi)容包括：裝置、專業(yè)、區(qū)域、規(guī)格、數(shù)量等）。

3.2 設(shè)備材料的運(yùn)輸

對(duì)于裝置大規(guī)模的搬遷，運(yùn)輸是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),并且存在很高的風(fēng)險(xiǎn)，需選擇有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)運(yùn)輸公司。從本次搬遷工程運(yùn)輸中總結(jié)得出：工藝管道、鋼結(jié)構(gòu)、換熱器適于使用廂型貨車專車運(yùn)輸，而且要保證拆除管道長(zhǎng)度在12m以內(nèi)，以方便運(yùn)輸。大的塔器、容器、空冷管束、壓縮機(jī)組適于用大型平板車進(jìn)行運(yùn)輸。

3.3 堆放場(chǎng)地的規(guī)劃

對(duì)于大規(guī)模的裝置搬遷，需要提前對(duì)堆放場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃。超限設(shè)備直接運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。一般設(shè)備、材料和壓縮機(jī)組、機(jī)泵、電氣、儀表等設(shè)備、材料集中堆放在二級(jí)庫(kù)房，隨安隨運(yùn)。

4 拆遷工程的組織、協(xié)調(diào)

由于拆遷裝置的特殊性，材料、設(shè)備一旦運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)就可以全面進(jìn)行安裝。因此，在拆除現(xiàn)場(chǎng)裝車、運(yùn)輸是施工組織的重點(diǎn)；在安裝工地卸車、倒運(yùn)、吊裝的協(xié)調(diào)為現(xiàn)場(chǎng)工作的重點(diǎn)。

5 拆遷工程的安全、質(zhì)量管理

石油化工裝置的拆遷安全管理工作是整個(gè)搬遷工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。尤其是設(shè)備、管線內(nèi)可燃物的安全檢測(cè)，拆除裝置與界區(qū)外的有效隔離及施工全面展開時(shí)的交叉作業(yè)問題，是拆遷工程在安全管理方面不容忽視的環(huán)節(jié)。

搬遷工程的質(zhì)量管理難度相對(duì)較大，只有保證設(shè)備材料能夠正常利用才能從源頭控制施工質(zhì)量。此次搬遷工程采取了拆除時(shí)施工方檢測(cè)和安裝前第三方復(fù)檢的方式，控制利舊設(shè)備和材料的質(zhì)量。

6 結(jié)束語(yǔ)

此次重整、加氫、苯抽提三套石化裝置的大規(guī)模整體利舊搬遷，由于前期準(zhǔn)備工作充分，現(xiàn)場(chǎng)又經(jīng)過了科學(xué)周密的布署，整個(gè)施工過程嚴(yán)格按照預(yù)先擬訂的施工方案進(jìn)行，未發(fā)生任何質(zhì)量安全事故，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

1中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會(huì)專家組，中國(guó)大型鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)與施工，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

2錢家麟，管式加熱爐（第二版），中國(guó)石化出版社，2005.

3柳金海，工業(yè)管道施工安裝工藝手冊(cè)，中國(guó)計(jì)劃出版社，2003.

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