MYQ型5000t門式起重機在恒力石化（大連）二甲苯塔吊裝工程中的應用

中國石油天然氣第一建設公司 河南洛陽 471023

1 工程概況

恒力石化（大連）煉化有限公司2000萬t/a煉化一體化項目共有兩套同規(guī)模的芳烴聯(lián)合裝置，每套裝置內的PX裝置有兩臺二甲苯塔，即1#二甲苯塔（T-5102）和、2#二甲苯塔（T-5103）。4臺二甲苯塔均采用“液壓提升法”吊裝工藝，選用MYQ 型5000t門式起重機主吊，LR11350型1350t履帶吊抬尾，依次完成了整體吊裝作業(yè)。

1#、2#二甲苯塔吊裝參數(shù)見表1，設備簡圖見圖1。

5000t門式起重機SG1工況圖、系統(tǒng)配置等分別見圖2、表2和表3。

2 吊裝方案的選擇

2.1 吊裝工藝的確定

根據(jù)4臺二甲苯塔的相關參數(shù)，結合國內目前大型吊裝設備的吊裝能力情況，確定4臺二甲苯塔吊裝均采用“液壓提升法”吊裝工藝。即1臺MYQ型5000t門式起重機主吊，1臺LR11350型1350t履帶吊抬尾，依次完成4臺二甲苯塔的吊裝作業(yè)。

表1 1#、2#二甲苯塔吊裝參數(shù)表

圖1 二甲苯塔設備簡圖

圖2 5000t門式起重機SG1工況圖

2.2 吊裝布置平面規(guī)劃

兩套規(guī)模相同的225萬t/a芳烴聯(lián)合裝置南北相鄰布置，且布局相同。同一裝置內的兩臺二甲苯塔東西相鄰布置，1#二甲苯塔位于2#二甲苯塔西側，兩塔基礎中心相距42m。設備基礎西側有壓縮機廠房，南側有煙囪。為了不影響壓縮機廠房、煙囪及周邊多臺設備的安裝施工，兩臺設備采用頭西尾東、與兩臺設備基礎中心線成25°（偏南）的位置擺放。吊裝平面布置如圖3所示。

表2 5000t門式起重機SG1工況系統(tǒng)配置表

2.3 吊裝作業(yè)流程

根據(jù)上述情況，確定了門式起重機吊裝作業(yè)流程：

（1）在1#PX裝置的2#二甲苯塔吊裝區(qū)域進行5000t門式起重機組裝（11節(jié)塔節(jié)）；

（2）吊裝1#PX裝置的2#二甲苯塔；

（3）5000t門式起重機西行15m（避開2#二甲苯塔），拆降至2節(jié)塔節(jié)高度，拆除橫向纜風繩；

（4）5000t門式起重機西行15m，橫向纜風繩錨點移位26m，繞過煙囪、框架等與塔架連接；

（5）5000t門式起重機西行12m，至1#二甲苯塔吊裝區(qū)域；

（6）5000t門式起重機塔節(jié)升至12節(jié)；

（7）吊裝1#PX裝置的1#二甲苯塔；

（8）5000t門式起重機東行15m（避開1#二甲苯塔），拆降、轉場至2# PX裝置。

2#PX裝置吊裝作業(yè)流程與1#PX裝置相同。

表3 5000t門式起重機工況選擇

圖3 吊裝平面布置圖

3 吊裝工藝

3.1 吊裝區(qū)域地基處理

門式起重機吊裝作業(yè)區(qū)域基礎采用樁筏結構基礎，與塔體基礎同步設計、施工。門式起重機拆除及空載行走區(qū)域采用“換填墊層法”進行地基處理。門式起重機組裝前，在基礎表面采用石粉進行二次找平，以滿足門式起重機吊裝作業(yè)需求。

抬尾吊車基礎采用“換填墊層法”進行地基處理。

3.2 吊具設置

每臺二甲苯塔主吊耳均采用2個1500t級管軸式吊耳。

主吊吊具：1#、2#二甲苯塔均采用MYQ型5000t門式起重機3000t級專用吊具。1#、2#二甲苯塔主吊吊具清單見表4，主吊吊具示意圖見圖4。

表4 1#、2#二甲苯塔主吊吊具清單表

圖4 主吊吊具示意圖

每臺二甲苯塔吊裝抬尾吊耳均采用雙板孔式吊耳，單個吊耳額定載荷為500t。

3.3 吊裝過程

3.3.1 試吊過程

吊裝準備工作完成后進行聯(lián)合檢查：門式起重機塔架垂直度滿足要求，地基及地錨監(jiān)測系統(tǒng)正常，提升系統(tǒng)、纜風繩系統(tǒng)鋼絞線無松弛現(xiàn)象，各組纜風繩系統(tǒng)拉力調整至工作狀態(tài)。確認達到吊裝條件后進行試吊。

門式起重機和抬尾吊車同時受力，二甲苯塔緩慢離開鞍座500mm后停止提升；檢查起重機及索具等受力狀況、地基及地錨受力情況；吊索具連接情況無異常后，撤離鞍座。

3.3.2 始吊過程

抬尾吊車緩慢回鉤，使設備底部距離地面200mm停止；門式起重機和抬尾吊車配合操作，門式起重機平穩(wěn)提升，抬尾吊車隨二甲苯塔緩慢向前移動。

3.3.3 中間過程

門式起重機持續(xù)平穩(wěn)提升；抬尾吊車在保證設備底部距離地面200mm左右緩慢向前移動，與門式起重機提升速度相匹配；設備處于豎直狀態(tài)時，摘除抬尾索具及超起配重托盤，抬尾吊車退出吊裝作業(yè)。

3.3.4 就位過程

調整設備與基礎的相對位置，確認安裝方位無誤后，門式起重機采用慢放模式使二甲苯塔緩慢、平穩(wěn)回落，安裝就位。

4 主要施工技術及創(chuàng)新

4.1 主吊耳設計

4臺二甲苯塔主吊耳均采用管軸式吊耳。1#二甲苯塔主吊耳處器壁厚度為54mm，2#二甲苯塔主吊耳處器壁厚度為50mm，設備器壁較薄。為了確保設備吊裝的安全性，主吊耳的設計除了保證其自身強度外，還對主吊耳處設備器壁的局部應力進行了驗算。主吊耳處器壁的局部應力分別采用有限元分析、SW6軟件、PV DESKTOP軟件及《鋼制化工容器強度計算規(guī)定》（HG/T 20582-2011）進行驗算，確定了主吊耳的結構尺寸。

4.2 主吊索具的設置

4臺二甲苯塔主吊索具采用了與以往無接頭繩圈等傳統(tǒng)索具不同的3000t級拉板和吊環(huán)結構。與無接頭繩圈相比，主吊索具具有以下優(yōu)點：

（1）吊環(huán)摩擦系數(shù)小。

（2）拉板和吊環(huán)結構使用壽命長。無接頭繩圈是由多根鋼絲繩編制而成的，直接受拉使用時沒有問題。但在設備吊裝過程中，有一個設備旋轉的過程，尤其較重設備，可能會造成無接頭繩圈中內圈鋼絲繩受力大，外圈受力小，易產(chǎn)生扭結現(xiàn)象，易使其受損。

（3）拉板和吊環(huán)結構受力更加均勻。而直徑大、長度長的無接頭繩圈，自身亦存在扭勁、各股繩間受力不均等現(xiàn)象。

（4）拉板和吊環(huán)結構更具成本優(yōu)勢，而無接頭繩圈成本高。

使用吊環(huán)結構進行吊裝時，需在設計階段考慮吊環(huán)、主吊耳管的表面粗糙度和配合間隙等因素，從而保證吊裝過程中吊具受力均勻。采用吊裝能力較大的無接頭繩圈進行吊裝時，可采用軸套配合使用，同樣需考慮軸套與主吊耳管的表面粗糙度和配合間隙因素。

4.3 設備旋轉就位

恒力石化（大連）二甲苯塔吊裝工程項目是MYQ型5000t門式起重機吊具系統(tǒng)的旋轉機構首次在吊裝工程應用。旋轉機構的旋轉部件為不銹鋼承壓板和聚四氟乙烯滑板，兩者之間添加硅膠（潤滑劑）。

設備豎立后，采用兩臺輔助吊車輔助設備旋轉。具體實施方法為：二甲苯塔地腳環(huán)安裝2個卸扣，分別使用2根鋼絲繩通過錨點滑輪后，與2臺輔助吊車吊鉤相連；每側輔助吊車緩慢、平穩(wěn)受力，1#二甲苯塔順時針方向旋轉5°（俯視），2#二甲苯塔順時針方向旋轉125°（俯視）；確認安裝方位無誤后，拆除旋轉索具，門式起重機采用慢放模式，使二甲苯塔緩慢、平穩(wěn)回落，安裝就位。

4.4 設備就位后，主吊具與主吊耳分離

此次二甲苯塔主吊具采用5000t門式起重機3000t吊具系統(tǒng)，5000t門式起重機通過拉板、吊環(huán)與設備的管式吊耳連接。1#二甲苯塔主吊耳標高83.1m，2#二甲苯塔主吊耳標高76.2m。設備安裝就位后，設備該高度無勞動保護可借用，而單件吊環(huán)重17.75t。為了使吊環(huán)與主吊耳分離、5000t門式起重機行走時吊具系統(tǒng)避讓開設備，具體采取以下方法：

（1）吊環(huán)外側設計吊耳。在吊環(huán)的外側設計板孔式吊耳，即可用于吊環(huán)吊裝，也可作為摘鉤使用。

（2）準備拖拉繩等索具。

（3）提前通過計算，確認拖拉繩錨點的方位（根據(jù)現(xiàn)場實際空間情況確定）和拖拉繩的拉力。

（4）設置拖拉繩錨點。借助設備基礎作為錨點；無法借助的，設置配重作為錨點。設置導向滑輪。

（5）設備吊裝前，將拖拉繩與吊環(huán)連接。

（6）設備安裝就位后，將拖拉繩另一端拉至錨點，經(jīng)滑輪與輔助吊車吊鉤連接。

（7）設備找正后，5000t門式起重機下放主吊具1160mm，使吊環(huán)內圈低于主吊耳外擋圈；兩側主吊具拆除拖拉繩緩慢受力，使吊環(huán)離開主吊耳200mm左右；5000t門式起重機起升主吊具2000mm（使吊環(huán)高于主吊耳），行走15m。該過程中，通過調整拖拉繩的受力大小，確保主吊具與設備間的安全距離。

4.5 壓置式、可移動式纜風繩錨點的應用

5000t門式起重機纜風繩系統(tǒng)錨點采用壓置式、可移動式地錨，該地錨結構組裝簡單，設置方便，便于運輸，可重復使用。該地錨結構已獲得國家新型實用專利，并于2016年在華北項目蠟油加氫反應器吊裝工程中成功應用，此次為第二次應用。

此次二甲苯塔吊裝工程，纜風繩系統(tǒng)錨點穩(wěn)定性校核分別采用了《桅桿起重機》（GB/T26558-2011）混凝土地錨型式的穩(wěn)定性校核公式、郎肯公式和《建筑地基基礎設計規(guī)范》兩種形式進行了校核。地錨的埋置深度、壓置配重的質量較為科學，并經(jīng)過了4臺二甲苯塔吊裝工程的驗證，為今后纜風繩系統(tǒng)錨點的穩(wěn)定性校核確定了計算方法。

4.6 采用石粉墊層保證門式起重機的安裝質量和行走穩(wěn)定性

樁基筏板結構地基首次作為5000t門式起重機吊裝作業(yè)區(qū)域的基礎應用。5000t門式起重機吊裝作業(yè)區(qū)域采用樁基筏板結構地基，拆除及空載行走區(qū)域采用換填墊層地基。地基處理完畢后，采用50～80mm厚石粉層進行找平，配合混凝土基礎，使門式起重機載荷擴散墊的安裝精度得到了有效控制，保障了門式起重機的安裝質量。石粉找平層現(xiàn)場施工效果見圖5。

石粉層在承重狀態(tài)下的穩(wěn)定性，減小了門式起重機在吊裝過程中的不均勻沉降；通過現(xiàn)場監(jiān)測，將起重機的沉降差異控制在10mm內，從而減小了門式起重機負載行走過程中對行走系統(tǒng)合金滑移靴的磨損，既延長了滑板的使用壽命，又提高了門式起重機行走的穩(wěn)定性。

4.7 首次采用纜風繩錨點鋼絞線收集器，實現(xiàn)了效率和質量雙提高

為了減小纜風繩后方場地的占用，2017年研發(fā)并制造了6套纜風繩鋼絞線收集裝置，將纜風繩千斤頂后方自由擺放的鋼絞線經(jīng)過千斤頂?shù)捻斖苿幼魇占{在錨點后方的收集器內。采用纜風繩錨點鋼絞線收集裝置，在纜風繩使用完成后，直接存放在卷線盤內，而不需將纜風繩鋼絞線重新取出再單獨包裝，節(jié)約了大量的時間、人力和物力，運輸存放更安全、便利。詳見圖6。

圖5 石粉找平層現(xiàn)場施工效果

圖6 纜風繩鋼絞線收集裝置使用前后現(xiàn)場對比

5 結束語

2018年1月20日，1#芳烴聯(lián)合裝置2#二甲苯塔（吊裝質量1836t）吊裝就位，此次吊裝是中國石油集團公司首次對千噸百米級設備進行整體吊裝；2018年3月19日，1#芳烴聯(lián)合裝置1#二甲苯塔（吊裝質量2638t）吊裝就位；2018年4月29日，2#芳烴聯(lián)合裝置2#二甲苯塔吊裝就位；2018年6月6日，2#芳烴聯(lián)合裝置1#二甲苯塔吊裝就位。

MYQ型5000t門式起重機在大連恒力石化吊裝工程中的應用，分別實施了2次安裝，2次拆除、移位，1次短距離轉場，1次長距離轉場，相當于連續(xù)實施兩次吊裝工程。這是對門式起重機制造質量、安裝工藝、連續(xù)作業(yè)能力的全方位檢驗，同時也對配合人員、機具及場地的規(guī)劃提出了嚴格的要求。

每臺塔器吊裝實施過程中，既要協(xié)調好門式起重機安裝與塔器附件安裝的時間、空間關系，同時還要兼顧纜風繩對裝置其他專業(yè)安裝預留的影響，空間受限、時間緊迫。在時間、空間雙重考驗下，最終安全、順利地完成了4次吊裝作業(yè)任務，這是此項吊裝工程最大的收獲。與此同時，新改進的安裝工藝、制造的專用工機具的投用，使吊裝工作達到省時、省力的目的，取得了良好的效果。