胡 偉

（華陸工程科技有限責(zé)任公司， 陜西 西安 710065）

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石油化工設(shè)備吊裝技術(shù)對比與分析

胡 偉

（華陸工程科技有限責(zé)任公司， 陜西 西安 710065）

摘 要：吊裝技術(shù)在石油化工行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，工業(yè)現(xiàn)代化對大機(jī)械生產(chǎn)需求度越來越高，吊裝作業(yè)也向著大型化、特大型化發(fā)展。石油化工吊裝物品按自身尺寸、體積及質(zhì)量等參數(shù)分為塔類、器類、細(xì)長類、薄殼類，隨后，從各類吊裝物品自身特點(diǎn)出發(fā)，詳細(xì)分析其對吊裝技術(shù)的具體要求；論述了吊裝技術(shù)的兩大分支：分體吊裝和整體吊裝技術(shù)，歸納了各自的適用性以及優(yōu)缺點(diǎn)，最后，總結(jié)了石油化工大型裝備吊裝作業(yè)中吊耳、吊車及平衡梁、索具等吊裝設(shè)備的合理選擇方法，研究結(jié)果有利于依據(jù)吊裝技術(shù)特點(diǎn)合理選取大型設(shè)備，提高了現(xiàn)場施工效率，保障設(shè)備工作的穩(wěn)定性。

關(guān) 鍵 詞：石油化工；設(shè)備特點(diǎn)；吊裝技術(shù)；分析對比

石油工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的騰飛，石油化工行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。石油化工產(chǎn)業(yè)承擔(dān)著保障油氣安全、高效生產(chǎn)的重要任務(wù)。吊裝作業(yè)在石油化工企業(yè)追求高效率、高收益的浪潮中得到了廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮著不可替代的重要作用［1］，從而使得吊裝技術(shù)得到了長足的發(fā)展，從過去單一的桅桿式逐漸發(fā)展成以大型起重設(shè)備為驅(qū)動核心的吊裝方式。等待吊裝的物品多種多樣，特征各異，在吊裝作業(yè)中需依據(jù)吊裝物品的特點(diǎn)選取合適的吊裝設(shè)備及吊裝方式進(jìn)行作業(yè)。

1 吊裝物品特點(diǎn)

石油化工工業(yè)投產(chǎn)規(guī)模不斷加大，各種大型、特大型設(shè)備相繼出現(xiàn)，對吊裝作業(yè)工藝技術(shù)要求越來越復(fù)雜。根據(jù)吊裝物品的重量和形狀，可將其分為以下幾類，如表1。

表1 吊裝物品類型及特點(diǎn)Table 1 Hoisting item types and characteristics

（1）塔類、器類重型裝備

塔類、器類裝備主要包括反應(yīng)塔、蒸餾塔、反應(yīng)器等大型設(shè)備［2］。該類型裝備具有質(zhì)量大、體積大、高度大、內(nèi)徑大等特點(diǎn)，吊裝過程中較難固定和起吊，要防止吊裝過程中設(shè)備的旋轉(zhuǎn)和滑脫。因此在吊裝此類物品時，要求吊裝設(shè)備具有較強(qiáng)的起重能力和較好的固定方式。

（2）細(xì)長類裝備

細(xì)長類設(shè)備主要包括火炬、排氣設(shè)備等。該類設(shè)備長度大、容易彎折、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。在吊裝此類設(shè)備時，必須進(jìn)行垂直作業(yè)，避免設(shè)備在吊裝過程中出現(xiàn)撓曲變形或穩(wěn)定性波動。因此，此類物品在吊裝作業(yè)過程中需要提供垂直作業(yè)空間，以保障吊裝作業(yè)安全高效進(jìn)行。

（3）薄殼結(jié)構(gòu)重型設(shè)備

薄殼結(jié)構(gòu)重型設(shè)備以儲油罐、儲氣罐等壓力容器及大型穹頂、設(shè)備頂蓋為典型代表。該類裝備具有壁薄、直徑大、占用面積大等特點(diǎn)。在該類設(shè)備吊裝過程中要提供水平空間，避免設(shè)備在吊裝過程中發(fā)生形變和失穩(wěn)，以免發(fā)生生產(chǎn)安全事故。

2 吊裝工藝技術(shù)

由一樣吊裝物品特點(diǎn)可以看出，隨著工業(yè)現(xiàn)代化，石油化工行業(yè)中需吊裝的物品逐漸向大型化發(fā)展，所需的吊裝設(shè)備也更加復(fù)雜和多樣。按照吊裝作業(yè)核心的起重設(shè)備吊裝能力不同，可將吊裝工藝技術(shù)分為分體吊裝和整體吊裝兩大類。

2.1 分體吊裝

分體吊裝是指將待吊裝物品通過拆解成若干部分進(jìn)行分部吊裝的作業(yè)方式。分體吊裝將吊裝物品分部吊裝的方式分散了單次吊裝的重量和體積，解決了大型設(shè)備吊重和體積問題，彌補(bǔ)了吊裝場地、作業(yè)空間及吊裝能力等現(xiàn)有條件的缺陷，使吊裝作業(yè)能夠在有限的條件下順利施行［2］。當(dāng)分體吊裝用于塔形結(jié)構(gòu)物品吊裝時，可將塔體拆分為多個單元，依次吊起，完成拼裝；當(dāng)分體吊裝用于薄殼結(jié)構(gòu)物品吊裝時，可將薄殼垂直剖分，減少作業(yè)水平占用空間，當(dāng)完成所有部件吊裝后，拼裝在一起，完成作業(yè)，如圖1所示。

2.2 整體吊裝

隨著起重機(jī)的載重能力不斷加強(qiáng)，懸臂起升高度和幅度不斷提高，整體吊裝逐漸發(fā)展起來。整體吊裝是指將等待吊裝物品作為一個整體，用大型起重設(shè)備將其吊裝并合理放置的作業(yè)方式。整體吊裝以大型起重設(shè)備為核心，應(yīng)用滑道等輔助設(shè)備，對大型物品進(jìn)行整裝移動。整體吊裝技術(shù)工藝簡單，不需拆裝吊裝物品，不影響吊裝物品的原有結(jié)構(gòu)［3］。中石化引入的號稱“吊車航母”的1 250 t級履帶起重機(jī)是國內(nèi)外屈指可數(shù)的少數(shù)千噸以上起重機(jī)，它利用其出色的起重能力，順利完成了上海高橋642 和604 t的兩個反應(yīng)容器的吊裝，后來又在南京成功吊起850 t、96 m高的精餾塔和648 t的反應(yīng)器等化工儀器設(shè)備，成為了石油化工工業(yè)中吊裝作業(yè)的核心起重裝備。

圖1 薄殼結(jié)構(gòu)垂直剖分分體吊裝Fig.1 Thin shell structure of fission lifting vertical subdivision

整體吊裝技術(shù)用于塔類重型設(shè)備吊裝時，將塔體水平放置，一端固定在水平滑道上，另一端與吊機(jī)連接。用吊機(jī)提升塔體一端，處于平臥狀態(tài)的塔體一端慢慢升起，另一端在滑道的控制下，沿水平方向移動，直至整個塔體直立，如圖2所示。該方法簡單快速，安全可靠，節(jié)約人力物力，提高了生產(chǎn)效率，但此方法對起重機(jī)要求很高，需要較強(qiáng)的設(shè)備技術(shù)支持，一定程度上限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍［4］。

圖2 塔類裝備滑道整體吊裝Fig. 2 Tower type integral hoisting equipment slide

總之，吊裝技術(shù)兩個分支分體吊裝和整體吊裝各有優(yōu)勢。分體吊裝技術(shù)對空間、起重設(shè)備起升能力要求不高，能夠利用較簡單的設(shè)備完成復(fù)雜的吊裝任務(wù)，但存在工時長、操作復(fù)雜、安全隱患多等缺點(diǎn)；整體吊裝技術(shù)操作簡單，能夠單次吊起大型重物，作業(yè)效率高，安全可靠，但整體吊裝作業(yè)對起重設(shè)備起升能力要求較高，需要專業(yè)滑軌進(jìn)行配合，對場地和空間有一定的要求。因此，在實際吊裝作業(yè)中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況和吊裝物品特點(diǎn)合理選擇適當(dāng)?shù)牡跹b方式完成吊裝作業(yè)，如表2。

表2 吊裝技術(shù)類型及優(yōu)缺點(diǎn)Table 2 Hoisting type and advantages and disadvantages

3 吊裝設(shè)備選擇

3.1 吊耳

吊耳在大型設(shè)備吊裝作業(yè)中起著至關(guān)重要的作用，根據(jù)吊耳安裝位置不同和安裝數(shù)目差異可將吊耳分為以下幾類：

（1）簡體吊耳。簡體吊耳一般用于大直徑設(shè)備吊裝，為了防止設(shè)備橢圓度發(fā)生大范圍改變，應(yīng)先加固待吊裝設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后再在設(shè)備四周對稱焊接四個簡裝吊耳。

（2）翻個吊耳。翻個吊耳多用于吊裝過程中需將吊裝物品翻個的吊裝作業(yè)。翻個吊耳一般設(shè)置在吊裝物品重心左上方或右上方，用板式吊耳輔助固定，以維持吊裝物品的整體穩(wěn)定，防止其發(fā)生形變過內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞。

（3）重型吊耳。此類吊耳一般用于吊裝特大型反應(yīng)器等裝備，通常采用將吊蓋板厚與設(shè)備法蘭匹配后的法蘭式吊蓋進(jìn)行吊裝，并輔以板式吊耳加固。用高強(qiáng)度螺栓連接吊蓋和法蘭，控制每個螺栓預(yù)緊力，保證各螺栓均勻受力［5］。

3.2 吊車

吊車通常根據(jù)待吊裝裝備的尺寸、重量、存放狀態(tài)及施工環(huán)境等因素進(jìn)行選擇。在滿足吊裝作業(yè)的前提下合理調(diào)整吊車起重能力、起升高度、作業(yè)空間等參數(shù)，以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)需要吊車連續(xù)作業(yè)時，應(yīng)合理設(shè)計施工方案，盡量減少不必要的吊裝環(huán)節(jié)，定時輪換作業(yè)工人。

3.3 平衡梁

平衡梁是指在吊裝作業(yè)中起支撐和平衡作用的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。平衡梁的出現(xiàn)使吊裝作業(yè)能夠?qū)⒍鄠€超限設(shè)備合并到一起一次吊裝，極大的提高了勞動效率，減少了工人的勞動強(qiáng)度和出現(xiàn)錯誤的幾率。在吊裝重型設(shè)備作業(yè)中通常采用十字支撐平衡梁進(jìn)行加固，撐桿的型號根據(jù)吊裝物品的質(zhì)量、尺寸、索具長度及外徑進(jìn)行合理選擇。

3.4 索具

索具是保證吊裝作業(yè)安全有效完成的基礎(chǔ)。索具最大試驗載荷通常為額定載荷的1.3～2倍，繩圈周長根據(jù)是否受到作業(yè)空間限制通常為繩徑的50～100倍。具體索具一般根據(jù)吊裝物品重量和吊裝施工實際進(jìn)行選擇，為吊裝作業(yè)提供保障。

4 結(jié) 論

石油化工大型裝備吊裝是石化工業(yè)中重要的施工程序。根據(jù)待吊裝裝備的體積、質(zhì)量等參數(shù)將吊裝物品分為塔類、器類、細(xì)長類、薄殼類等類型，總結(jié)了各類型裝備的特點(diǎn)及其對吊裝作業(yè)的要求。分體吊裝和整體吊裝是吊裝技術(shù)的兩個主要分支。分體吊裝技術(shù)對空間及起重設(shè)備要求較低，能夠?qū)⒋笮脱b備分為多個部分吊裝，完成吊裝任務(wù)，但分體吊裝設(shè)計和施工復(fù)雜，需要相關(guān)人員具有較高的專業(yè)素質(zhì)；整體吊裝技術(shù)相對分體吊裝而言，對吊裝物品整體作業(yè)，施工效率高，作業(yè)相對簡便，但整體吊裝技術(shù)對起重設(shè)備和作業(yè)空間要求較高，需要具有大型起重設(shè)備和較為充足的垂向和水平向作業(yè)空間。在現(xiàn)場施工中，應(yīng)結(jié)合實際，根據(jù)吊裝物品類型和吊裝設(shè)備的自身特點(diǎn)合理選擇吊耳、吊車等吊裝設(shè)備。兩種吊裝技術(shù)應(yīng)相互借鑒、優(yōu)勢互補(bǔ)，在保障安全順利生產(chǎn)的前提下用最小的投入獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

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Comparison and Analysis of Petrochemical Equipment Hoisting Technologies

HU Wei
（Hualu Engineering & Technology Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710065，China）

Abstract:The lifting technology plays a more and more important role in petrochemical industry， industrial modernization degree has higher and higher demand for big machinery production， hoisting operation also is toward large and super large development. According to the size， volume and quality parameters， petrochemical lifting items can be divided into tower type， container type， long and thin type， thin shell type， and so on. Based on the characteristics of all kinds of lifting goods itself， specific requirements of hoisting technology were analyzed； two branches of the hoisting technology were discussed， including split hoisting technology and integral lifting technology. Their respective advantages and disadvantages were summarized as well as their applicability. Finally， reasonable selection methods of the hoisting equipments for lifting lug， crane and balance beam and other petrochemical large equipments were discussed.

Key words:Petrochemical industry； Characteristics of the equipment； Hoisting technology； Analysis

中圖分類號：TQ 052

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-0460（2016）02-0342-03

基金項目：國家973項目，項目號：2009CB219604。

收稿日期：2015-10-28

作者簡介：胡偉（1982-），男，陜西寶雞人，工程師，2001年畢業(yè)于西北大學(xué)化工專業(yè)，研究方向：大型石油化工裝置設(shè)備布置。郵箱：hw1917@hlet.com。