大型設(shè)備吊裝一體化在煤化工項目建設(shè)中的應(yīng)用

孫樹濤(中國神華煤制油化工有限公司北京工程分公司，北京 100011)

大型設(shè)備吊裝一體化在煤化工項目建設(shè)中的應(yīng)用

孫樹濤(中國神華煤制油化工有限公司北京工程分公司，北京 100011)

大型設(shè)備吊裝是煤化工項目建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的成功與否直接關(guān)系到項目整體工程進(jìn)展。采用大型設(shè)備吊裝一體化管理，可以有效提高吊裝資源利用率，較好地控制項目吊裝成本，強化項目吊裝安裝質(zhì)量和作業(yè)安全。

設(shè)備吊裝;一體化管理;煤化工

現(xiàn)代煤化工項目規(guī)模大、裝置多、大型設(shè)備多、承包商多、建設(shè)周期長，如果沿用老一套的誰安裝、誰吊裝的做法，勢必造成大型吊裝資源的浪費，同時也會帶來分散吊裝的安全、質(zhì)量風(fēng)險，不利于項目建設(shè)，為此，引入大型設(shè)備吊裝一體化管理模式是必然的選擇。

1 現(xiàn)代煤化工項目及吊裝作業(yè)的特點

1.1 現(xiàn) 代煤化工項目特點

項目具有規(guī)模龐大、裝置復(fù)雜，投入資源多、大型設(shè)備多，工期緊、各專業(yè)施工深度交叉等特點。

1.2 吊裝作業(yè)特點

1.2.1 界面復(fù)雜

關(guān)聯(lián)單位超過幾十家，除了建設(shè)單位外，還包括各EPC承包商、監(jiān)理單位、施工單位、運輸單位、設(shè)備制造商和吊裝公司。

1.2.2 吊裝作業(yè)規(guī)模大

一體化吊裝作業(yè)范圍內(nèi)需要吊裝的大型設(shè)備多，分布在項目各裝置內(nèi)，吊裝作業(yè)點多面廣，工期跨度長，大型吊車需要頻繁轉(zhuǎn)場。

1.2.3 設(shè)備高、重、大、長

如包頭煤制烯烴項目(以下簡稱包頭項目)PE裝置脫氣倉吊裝高度超過105米，吊裝重量達(dá)到217噸，吊裝需求高度128米。新疆煤基新材料項目(以下簡稱新疆項目)第二丙烯精餾塔，高度達(dá)到112米，直徑超過7.6米，壁厚60毫米，重量總計1600噸，分為四段吊裝，其中單段重量超過600噸。陜西甲醇下游加工項目(以下簡稱陜西項目)第二丙烯精餾塔，高度為74米，直徑6.9米，整體吊裝重量達(dá)800噸。

1.2.4 設(shè)備到貨不確定因素多

大型設(shè)備，尤其是長周期設(shè)備，制造廠家通常遠(yuǎn)離項目所在地，部分設(shè)備還是國外進(jìn)口，存在制造周期長，不可控因素多，不能按期到貨等客觀問題。

1.2.5 基礎(chǔ)和地基處理工作量大

因為吊車和大型設(shè)備重量均較重，吊車的站位區(qū)域和行走區(qū)域均要達(dá)到較大的地基承載力，需要依據(jù)具體地質(zhì)條件對場地進(jìn)行基礎(chǔ)和地基處理。對于特別重大的吊裝作業(yè)，還要對處理地面進(jìn)行承載力試驗，以驗證是否滿足需求。

1.2.6 地面組焊、穿衣戴帽協(xié)調(diào)難度大

場地狹小、吊車使用時間限制以及施工單位資源配套階段性不足，會給大型設(shè)備地面組焊和“穿衣戴帽”的協(xié)調(diào)管理帶來很大難度。

2 大型設(shè)備吊裝一體化的管理策劃

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢?？茖W(xué)充分的管理策劃，有助于吊裝安全、安裝質(zhì)量、吊裝效率和費用方面的有效管控。

2.1 合理確定吊裝范圍

2.1.1 噸位界定

根據(jù)項目設(shè)備的重量、規(guī)格尺寸、安裝位置等因素，綜合考慮大型設(shè)備吊裝需要的吊車噸位，然后以某一噸位為界限，凡是需要超過這一噸位的吊車所吊裝設(shè)備都列入一體化吊裝的清單。包頭項目將必須使用400噸及以上吊車吊裝的設(shè)備納入一體化吊裝范圍，新疆項目和陜西項目則將噸位界定在了250噸。

2.1.2 吊 裝形式

設(shè)備的吊裝形式要綜合考慮設(shè)備的制造、運輸、吊裝及成本等因素，確定設(shè)備是采用整體吊裝還是分段吊裝。在各項條件滿足的前提下，應(yīng)優(yōu)先選擇整體吊裝。

2.2 優(yōu)化吊裝資源配置

吊裝一體化的管理出發(fā)點就是在整個項目實施中，由吊裝管理團(tuán)隊統(tǒng)一進(jìn)行資源配置。在進(jìn)行吊裝機(jī)具選擇時，依據(jù)待吊裝設(shè)備條件、資源的市場價格和吊裝機(jī)械性能，優(yōu)化使用吊裝資源，確定具體設(shè)備吊裝機(jī)械的型號、噸位和數(shù)量。

2.3 確定吊裝時間節(jié)點

吊裝時間節(jié)點要綜合考慮項目的總體工期、大型吊車的使用計劃、單套裝置的安裝工期，同時要兼顧其它相關(guān)裝置的工期，確定設(shè)備的吊裝時間。

2.4 設(shè)置吊裝投標(biāo)控制價

根據(jù)招標(biāo)時設(shè)備的制造計劃制定大型吊車的使用計劃，依據(jù)吊車的使用時間及各種吊車的進(jìn)出場費用和臺班市場價格，確定合理的吊裝投標(biāo)控制價。

3 大型設(shè)備吊裝一體化的具體應(yīng)用

大型設(shè)備吊裝一體化的具體應(yīng)用是對吊裝資源的精細(xì)化管理，可以最大限度提高資源利用率，有效縮短工期，并保證吊裝安全和吊裝質(zhì)量。

神華煤制油化工工程公司(以下簡稱工程公司)組織實施的大型煤化工項目，借鑒國內(nèi)外成熟的大型設(shè)備吊裝管理經(jīng)驗，實行了“四統(tǒng)一集”的一體化管理模式，取得了突出的成效。四統(tǒng)即“統(tǒng)一組織管理、統(tǒng)一方案編制、統(tǒng)一吊車租賃、統(tǒng)一吊車調(diào)遣”，一集即“吊裝資源的集中使用”。

3.1 吊裝作業(yè)的組織與協(xié)調(diào)

3.1.1 統(tǒng)一組織管理，梳理界面職責(zé)

一體化吊裝作業(yè)界面復(fù)雜，接口單位多，業(yè)務(wù)溝通量大。為了有效管理，工程公司將矩陣管理模式下的施工管理部作為歸口管理部門，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各方面工作。通過嚴(yán)格的合同管理和順暢的信息溝通機(jī)制，使得參建各方均能及時了解各方面信息，各負(fù)其責(zé)，做好吊裝各項準(zhǔn)備工作和起重設(shè)備調(diào)遣，為吊裝作業(yè)創(chuàng)造條件。

要安全平穩(wěn)地將超重、超大、超限的大型設(shè)備吊裝至指定位置實現(xiàn)設(shè)備就位，就必須有翔實可行的吊裝方案。作為指導(dǎo)性文件，吊裝方案的編制是整個吊裝過程的技術(shù)基礎(chǔ)。方案應(yīng)考慮每臺設(shè)備的重量、吊車負(fù)荷率、吊耳的設(shè)計、吊裝機(jī)械的站位、吊裝預(yù)留空間、地基要求、高空作業(yè)時風(fēng)速影響等因素，按照吊裝作業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)及作業(yè)規(guī)范選取性能合適的吊車。同時，方案還應(yīng)包含主吊和抬尾吊車工況、吊裝平面圖、工藝卡、附圖、計算書、進(jìn)場轉(zhuǎn)場路線、設(shè)備卸車、吊裝過程描述及安全措施等翔實內(nèi)容，確保技術(shù)可靠。

3.1.3 統(tǒng)一吊車租賃，保證機(jī)械性能

安全管理是項目建設(shè)的前提和靈魂，對于吊裝作業(yè)來說尤其如此。目前吊車市場魚龍混雜，如果不統(tǒng)一由專業(yè)公司租賃，各承包商因為租賃費用高或?qū)I(yè)技術(shù)不強等原因，選用的吊車性能可能不滿足設(shè)備使用要求，也可能吊車本身質(zhì)量就有問題。一旦使用不合格或不適宜的吊車，設(shè)備的吊裝過程就會存在重大風(fēng)險。一體化吊裝的對象往往都是項目中的關(guān)鍵和核心設(shè)備，大部分是長周期設(shè)備或進(jìn)口設(shè)備，不僅價格昂貴，安裝周期也長，處在整個項目的關(guān)鍵路徑上。如果發(fā)生吊裝事故，帶來的工期延誤、財產(chǎn)損失、費用索賠和信譽損失，對任何一家單位來說都是致命的。吊車的統(tǒng)一租賃，可以有效保證機(jī)械性能，最大限度將風(fēng)險控制在可接受范圍內(nèi)。

3.1.4 統(tǒng)一吊車調(diào)遣，集中使用資源

對納入一體化吊裝范圍內(nèi)的設(shè)備，按照裝置的建設(shè)進(jìn)度、設(shè)備到貨時間、大型吊車的轉(zhuǎn)場、裝置內(nèi)吊裝預(yù)留等情況編制吊車使用計劃，統(tǒng)一吊車調(diào)遣，集中使用資源，可以有效掌控整體吊裝進(jìn)度，提高資源使用率。

3.2 吊裝作業(yè)的技術(shù)管理

3.2.1 吊裝方案的編制和優(yōu)化

為了確?？尚行裕桨副仨毟鶕?jù)最新版圖紙、規(guī)范和相關(guān)程序進(jìn)行編制。在前期準(zhǔn)備中，應(yīng)搜集最新的設(shè)備制造資料，保證資料的及時性和準(zhǔn)確性，在掌握第一手資料的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一編制項目的施工組織設(shè)計和方案，并組織召開項目專題會議，對方案中存在的進(jìn)度制約、技術(shù)瓶頸等主要問題進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，使方案更具有針對性和可操作性。

3.2.2 吊裝方案的審查和論證

頂層設(shè)計，統(tǒng)籌謀劃，必須準(zhǔn)確領(lǐng)會其內(nèi)容要點。水利改革發(fā)展頂層設(shè)計，明確了以建立防洪抗旱減災(zāi)體系、水資源合理配置和高效利用體系、水資源保護(hù)和河湖健康保障體系、有利于水利科學(xué)發(fā)展的制度體系等四大體系為目標(biāo)，以水利規(guī)劃、法律法規(guī)、政策措施為支撐的總體框架。這個框架科學(xué)確定水利改革發(fā)展系統(tǒng)的長遠(yuǎn)目標(biāo)、建設(shè)任務(wù)、投資規(guī)模，有計劃、有步驟、分階段、分層次推進(jìn)，讓水利改革發(fā)展這張宏偉藍(lán)圖付諸實踐時更加科學(xué)、規(guī)范，更具有可操作性。

方案編制完成后，及時組織專業(yè)人員審查方案中的計算過程、計算方法、計算的理論依據(jù)及吊裝過程的風(fēng)險分析等，除了從技術(shù)角度審核方案外，還要著重從安全角度進(jìn)行詳細(xì)審核。風(fēng)險超過一定規(guī)模的重要設(shè)備吊裝方案，必須組織專家論證，并對專家的每一條建議和意見進(jìn)行落實整改。論證主要內(nèi)容包括審查計算理論依據(jù)是否充分合理、層次是否清晰明了、吊裝方案采用的工藝是否成熟可靠、所選用的吊裝機(jī)械是否可靠且配置合理、各項技術(shù)措施是否得當(dāng)、平面布置和地基處理方式是否可行、細(xì)長比較大的設(shè)備吊裝吊點布置是否合理等。

3.2.3 吊裝方案的交底和落實

在每次吊裝前，必須對所有人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)安全交底，確保所有參加吊裝人員了解自己在吊裝過程中的角色，清楚方案執(zhí)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，知道如何做好自己的本職工作，保證吊裝的技術(shù)交底和安全措施落到實處。

3.3 吊裝作業(yè)的安全管理

大型吊裝的對象一般都是項目中的核心設(shè)備或關(guān)鍵設(shè)備，如丙烯精餾塔、甲醇合成塔等，價格昂貴且制造和運輸?shù)碾y度極大，如果發(fā)生吊裝事故，對項目建設(shè)來說是災(zāi)難性的。執(zhí)行大型設(shè)備吊裝一體化管理，就是要通過落實現(xiàn)場安全管理，保證吊裝作業(yè)的順利進(jìn)行。

3.3.1 大型設(shè)備吊裝現(xiàn)場的安全管理

首先，要建立恰當(dāng)?shù)慕M織機(jī)構(gòu)。通常來說可以成立由項目領(lǐng)導(dǎo)為組長的安全管理小組，并依據(jù)職責(zé)一致的原則，配備專職現(xiàn)場安全管理人員。

其次，要做好安全培訓(xùn)工作。對于進(jìn)入吊裝現(xiàn)場的所有作業(yè)人員，進(jìn)行全員安全教育培訓(xùn)，不留死角，培訓(xùn)覆蓋率達(dá)到100%，使所有參與吊裝作業(yè)人員都認(rèn)識到安全的重要性。

再次，要做好吊裝前的檢查工作。仔細(xì)檢查機(jī)索具，對檢查合格的機(jī)索具做好標(biāo)識登記工作，避免機(jī)索具“帶病運行”；同時，要認(rèn)真落實各項安全防護(hù)措施，確保人員的安全。

最后，做好全天候的監(jiān)督檢測。每一次吊裝作業(yè)，專職安全管理人員必須進(jìn)行全天候的監(jiān)督檢查，保證現(xiàn)場吊裝工作的安全進(jìn)行。安全人員應(yīng)積極深入現(xiàn)場，與技術(shù)人員密切配合，將現(xiàn)場檢查出來的問題進(jìn)行分析評估，針對其中薄弱環(huán)節(jié)和安全隱患，拿出必要的措施，消除薄弱環(huán)節(jié)和安全隱患，確保每次吊裝作業(yè)的安全進(jìn)行。

3.3.2 重視地基處理、主輔吊耳設(shè)置和選擇抬尾吊車

吊裝過程往往忽略吊車作業(yè)處地基處理、主輔吊耳和抬尾吊車這些因素，而這幾點又對大型設(shè)備吊裝的安全非常重要，在這方面國內(nèi)外都有過血的教訓(xùn)，所以特別強調(diào)。

分析以往事故案例發(fā)現(xiàn)，造成大型吊車損壞事故的主要原因是吊裝作業(yè)區(qū)域的地基處理方法不當(dāng)。吊裝公司應(yīng)根據(jù)吊裝作業(yè)區(qū)域的受力條件和地質(zhì)勘查報告編寫專項地基處理方案。地基處理完成后，實際測量地面荷載值，以此判斷是否處理合格。吊裝過程中必須保證受力面積和受力方式滿足要求，包括使用吊車專用路基箱和按要求布置路基箱等。

吊耳是大型設(shè)備吊裝的主要受力部位和吊點結(jié)構(gòu)，是設(shè)備吊裝作業(yè)中不可缺少的部件，還要滿足隨著設(shè)備角度變化帶來的受力大小變化，所以要有很好的穩(wěn)定性和承重能力，因此，吊耳也是重點關(guān)注對象。對設(shè)備制造商安裝的吊耳，在吊裝前應(yīng)組織專人對吊耳的安裝和焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查、檢測，并進(jìn)行應(yīng)力校核，確認(rèn)吊耳能夠滿足需求。此外，對吊耳的標(biāo)高、方位、外觀，還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場條件和吊裝方案仔細(xì)校核，確保其有利于現(xiàn)場施工。

抬尾吊車輔助主吊車完成設(shè)備角度從臥式狀態(tài)到立式狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，在吊裝過程中起著抬送作用，其性能和主吊車一樣重要，應(yīng)遵從“吊裝負(fù)荷不超過額定起重能力的75%～85%”的原則選擇吊車型號，同時應(yīng)對吊裝負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計算，確保抬尾吊車的負(fù)荷在整個吊裝過程中處于安全范圍內(nèi)。吊裝過程中，做到精心操作、仔細(xì)監(jiān)控，實現(xiàn)主吊車和抬尾吊車的默契配合、動作平穩(wěn)、過渡自然、豎直受力。

3.4 吊裝計劃及吊車選型的適時調(diào)整

如果設(shè)備到貨未按計劃進(jìn)行，會對原定吊裝作業(yè)產(chǎn)生重大影響。工程公司幾大項目一體化吊裝過程中，都出現(xiàn)了設(shè)備遲交和交貨順序調(diào)整的情況。就此，施工管理部及時提交工作匯報，針對存在的問題提出了相應(yīng)對策。

在包頭項目中，施工管理部根據(jù)設(shè)備實際到貨情況，對設(shè)備吊裝計劃進(jìn)行了及時調(diào)整。比如延遲600噸吊車進(jìn)場時間，解決600噸吊車前期工作任務(wù)不飽滿問題；比如為保證1000噸吊車按時退場，對原計劃采用1000噸吊車的部分吊裝設(shè)備，通過優(yōu)化方案換用小型吊車吊裝。

進(jìn)口設(shè)備到貨時間通常比原計劃推遲幾個月甚至半年以上，若不調(diào)整計劃，則吊車很可能會出現(xiàn)閑置狀況，導(dǎo)致費用的大幅增加。施工管理部通過組織參建各方反復(fù)磋商，優(yōu)化吊裝方案解決了這個難題，即將鋼結(jié)構(gòu)框架暫緩施工，降低吊裝高度，降低了噸位需求，由此避免了資源的浪費。新疆項目和陜西項目都做過此類調(diào)整。

吊裝設(shè)備的延遲到貨還會對系統(tǒng)管廊的預(yù)留封閉帶來影響。為了盡量減少對系統(tǒng)管廊的影響，施工管理部采取措施，或者將設(shè)備組焊場地布置在系統(tǒng)管廊外部，而吊車在系統(tǒng)管廊內(nèi)部進(jìn)行組裝，通過方案調(diào)整提高吊車的作業(yè)能力，將設(shè)備吊高至超過系統(tǒng)管廊高度后再就位，或者直接將吊車布置在系統(tǒng)管廊外進(jìn)行吊裝，而管廊不再需要預(yù)留，可以提前達(dá)到封閉條件。

3.5 吊裝作業(yè)的費用控制

為有效控制費用，施工管理部一方面是根據(jù)設(shè)備到貨調(diào)整吊車進(jìn)廠時間和吊裝方案，在合同約定基礎(chǔ)上最大程度節(jié)約費用；另一方面是在結(jié)算階段，通過與其它部門的密切配合，向延誤到貨的設(shè)備制造商索賠，同時辦理一體化吊裝范圍外吊裝工作的負(fù)變更，從而沖減了因吊裝周期延長造成的費用增加。

4 結(jié)語

在神華包頭、新疆和陜西煤化工項目的大型設(shè)備吊裝一體化管理中，憑借嚴(yán)密組織、有序管理、及時協(xié)調(diào)和過硬的技術(shù)支持，施工管理部克服了吊裝設(shè)備到貨滯后、大型吊車頻繁轉(zhuǎn)場、設(shè)備吊裝與安裝深度交叉、作業(yè)場地有限狹小等重重困難，順利完成了項目大型設(shè)備吊裝工作。

經(jīng)過幾個項目大型設(shè)備吊裝一體化實踐，大型設(shè)備整體吊裝、地面模塊化預(yù)制已經(jīng)成為現(xiàn)實。實踐證明，大型設(shè)備吊裝一體化既能夠?qū)崿F(xiàn)“穿衣戴帽、塔起燈亮、管線貫通”的終極目標(biāo)，極大地減少高空作業(yè)的危險性，也能夠保證安裝質(zhì)量和實現(xiàn)成本控制。

[1]高亞權(quán).石油化工大型設(shè)備吊裝工藝及施工管理[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2015(6).

[2]胡洪淺.談大型長貨設(shè)備吊裝方案編制與審查[J].科技視界，2015(19).

[3]高永鑫.大型石油化工設(shè)備在工程建設(shè)中的吊裝施工探討[J].中國化工貿(mào)易，2013(4).

[4]孫樹濤.淺談神華包頭煤制烯烴項目大型設(shè)備吊裝一體化管理[J].項目管理技術(shù)，2014(10).