王國祥

中國石油天然氣第一建設(shè)公司 河南洛陽 471023

1 工程概況

抽余液塔為廣東石化煉化一體化項(xiàng)目260 萬t/ a芳烴聯(lián)合裝置的重要設(shè)備， 設(shè)備規(guī)格：φ13840/ φ13800/ φ12500/ φ9900 ×116075mm；設(shè)備凈質(zhì)量：3790t。該設(shè)備為焊后熱處理設(shè)備，其內(nèi)外部預(yù)焊件、吊耳及加固由設(shè)備制造廠家焊接完成，設(shè)備金屬質(zhì)量3960t。設(shè)備運(yùn)輸單位將設(shè)備整體運(yùn)輸至現(xiàn)場自卸，安裝單位提供設(shè)備支墩并配合卸車。安裝單位安裝梯子平臺、附塔管線、保溫等附件后，進(jìn)行設(shè)備整體吊裝，吊裝質(zhì)量為4326t。主吊起重機(jī)選用MYQ 型5000t門式起重機(jī)，吊裝載荷4606t。抽余液塔吊裝參數(shù)見表1，設(shè)備簡圖如圖1 所示。

圖1 抽余液塔設(shè)備簡圖

表1 抽余液塔吊裝參數(shù)表

2 吊裝工藝

抽余液塔吊裝采用“液壓提升法”工藝：一臺MYQ型5000t 門式起重機(jī)（以下簡稱主吊起重機(jī)）主吊，一臺XGC88000 型4000t 履帶吊車（以下簡稱抬尾起重機(jī)）抬尾，配合完成吊裝作業(yè)。吊裝工藝流程見圖2。

圖2 吊裝工藝流程圖

3 吊耳設(shè)置

3.1 主吊耳

抽余液塔主吊耳采用2 個管軸式吊耳，單個吊耳額定載荷2500t，設(shè)置方位130°～310°，吊耳位置距塔頂氣相出口法蘭上端面31000mm。

3.2 抬尾吊耳及加固設(shè)置

抽余液塔吊裝抬尾吊耳采用4 個板孔式吊耳，單個吊耳額定載荷500t。設(shè)置方位220°，間距1600mm/ 1000mm，吊耳位置距地腳環(huán)底部端面1700mm。吊耳方位示意圖見圖3。

圖3 吊耳方位示意圖

4 吊裝布置平面規(guī)劃

為了減少抽余液塔基礎(chǔ)周邊其他基礎(chǔ)預(yù)留，以便于抽余液塔運(yùn)輸，抽余液塔擺放位置為：設(shè)備頭部東北方向、設(shè)備軸心線與基礎(chǔ)東西向中心線成50°夾角擺放，并且主吊耳中心線與設(shè)備軸心線的交點(diǎn)與設(shè)備基礎(chǔ)中心重合。

主吊起重機(jī)吊裝位置：橫梁方向與設(shè)備基礎(chǔ)南北向中心線成50°布置，與抽余液塔擺放軸線方向垂直。

抬尾起重機(jī)始吊位置：位于抽余液塔尾部。

5 吊裝場地地基處理

主吊起重機(jī)吊裝作業(yè)區(qū)域基礎(chǔ)與設(shè)備基礎(chǔ)連為一體，采用樁筏結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，與塔體基礎(chǔ)同步設(shè)計、施工，施工完成后，組織驗(yàn)收。抬尾起重機(jī)吊裝作業(yè)區(qū)域采用毛石換填法進(jìn)行地基處理。

6 起重機(jī)吊裝工況

抽余液塔吊裝時，主吊起重機(jī)共設(shè)置6 組纜風(fēng)繩系統(tǒng)和錨點(diǎn)：縱向設(shè)置4 個纜風(fēng)繩錨點(diǎn)，橫向設(shè)置2 個纜風(fēng)繩錨點(diǎn)。纜風(fēng)繩錨點(diǎn)采用獲得專利授權(quán)的可重復(fù)利用的裝配式地錨裝置（專利號：ZL 2015209468854）。主吊起重機(jī)工況見表2。

表2 主吊起重機(jī)工況

抬尾起重機(jī)采用SHB60m 工況，主臂長度60m。

7 設(shè)備運(yùn)輸

抽余液塔裝車時，主吊耳呈水平狀態(tài)，抬尾吊耳垂直向上。由運(yùn)輸單位負(fù)責(zé)，采用液壓軸線車運(yùn)至作業(yè)現(xiàn)場吊裝位置后，在車輛兩側(cè)擺放支墩并將設(shè)備自卸至支墩上，便于設(shè)備后續(xù)附件工作。

8 吊裝索具設(shè)置

抽余液塔采用MYQ 型5000t 門式起重機(jī)5000t級專用吊具。主吊吊具清單見表3，主吊吊具示意圖見圖4。

圖4 主吊吊具示意圖

表3 抽余液塔主吊吊具清單表

主吊吊環(huán)通過主吊起重機(jī)主提升系統(tǒng)的平移和上下提升動作，與設(shè)備主吊耳連接。吊環(huán)與主吊耳連接后，保證兩側(cè)吊環(huán)中心線的間距為14400mm，且每側(cè)吊環(huán)與主吊耳內(nèi)外擋圈間的距離均為75mm，避免吊裝過程中吊環(huán)與擋圈接觸產(chǎn)生摩擦。

抬尾吊鉤通過2 根GJTφ240mm×50m/ 816t 無接頭繩圈、4 個BK 型500t 卸扣與4 件抬尾吊耳連接。采用1 根4 點(diǎn)支撐式平衡梁，保證4 件抬尾吊耳在吊裝過程中垂直受力。支撐式平衡梁通過2 根φ30mm×9m 無接頭繩圈、2 件9.5t 卸扣與抬尾吊鉤連接。

抬尾索具連接時，利用輔助吊車進(jìn)行配合。

抬尾吊鉤與平衡梁連接示意圖和抬尾索具連接示意圖分別見圖5 和圖6。

圖5 抬尾吊鉤與平衡梁連接示意圖

圖6 抬尾索具連接示意圖

9 吊裝過程

9.1 試吊

主吊起重機(jī)和抬尾起重機(jī)同時受力。主吊起重機(jī)系統(tǒng)油壓分別以總載荷油壓的40%、60%、80%進(jìn)行分級加載，在確認(rèn)門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)無異常后繼續(xù)加載至90%、100%，直至抽余液塔全部離開支撐鞍座200mm 后停止提升。

9.2 保溫補(bǔ)口

安裝單位在設(shè)備尾部擺放支墩，抬尾起重機(jī)吊鉤回落，將設(shè)備尾部回落在支墩上，還要進(jìn)行設(shè)備下方保溫補(bǔ)口、梯子平臺等附件安裝。

附件安裝完畢后，安裝單位撤除支墩。

9.3 始吊過程

抬尾起重機(jī)緩慢回鉤，使設(shè)備底部距離地面200mm 停止。主吊起重機(jī)和抬尾起重機(jī)配合操作，主吊起重機(jī)平穩(wěn)提升，抬尾起重機(jī)在保證設(shè)備底部距離地面200mm 左右緩慢向前移動，與主吊起重機(jī)提升速度相匹配。

9.4 中間過程

主吊起重機(jī)繼續(xù)以12～15m/ h 速度提升，抬尾起重機(jī)隨設(shè)備緩慢向前行走67m 后停止行走，作業(yè)半徑由20m 變幅至30m，使設(shè)備底部高過基礎(chǔ)地腳螺栓及導(dǎo)向錐頂部1m，逐漸直立并最終處于豎直狀態(tài)。整個吊裝過程中，抬尾起重機(jī)行走速度或變幅應(yīng)與主吊起重機(jī)提升速度相匹配，保證主吊起重機(jī)提升鋼絞線傾斜量不大于100mm。

9.5 抬尾索具摘除

設(shè)備豎直后，抬尾起重機(jī)回鉤，使抬尾索具不受力。利用輔助吊車逐一吊起每件抬尾卸扣及其連接的鋼絲繩，保證卸扣軸處于自由狀態(tài)；然后采用輔助機(jī)械摘除卸扣軸，輔助吊車摘除抬尾索具；抬尾起重機(jī)退出吊裝作業(yè)。

9.6 就位過程

安裝單位確認(rèn)設(shè)備方位準(zhǔn)確、設(shè)備裙座螺栓孔與基礎(chǔ)地腳螺栓完全對正后，主吊起重機(jī)采用慢放模式，使設(shè)備緩慢、平穩(wěn)回落，將設(shè)備安裝就位。然后，安裝單位緊固地腳螺栓。

9.7 主吊吊具摘除

設(shè)備安裝完畢后，主吊起重機(jī)主吊具緩慢回落1m，兩側(cè)主提升系統(tǒng)分別向兩側(cè)塔架方向行走1.2m，摘除主吊具。

9.8 主吊起重機(jī)拆除退場

主吊起重機(jī)向東北方向行走18m，避開設(shè)備，拆除離場。

10 吊裝實(shí)施過程技術(shù)要點(diǎn)

為了保證抽余液塔的安全吊裝，在前期技術(shù)準(zhǔn)備階段，技術(shù)人員先后攻克了主吊耳管坡口形式、主吊耳加強(qiáng)筋形式、主吊耳材質(zhì)、抬尾吊耳及加固的形式、主吊索具的選型及設(shè)計、抬尾索具的連接形式，以及5000t 門式起重機(jī)吊裝基礎(chǔ)的技術(shù)需求和設(shè)計等多個技術(shù)難題。在方案實(shí)施過程中，同樣存在不少技術(shù)難題。

10.1 設(shè)備運(yùn)輸

采用液壓軸線車將抽余液塔運(yùn)輸至吊裝位置時，要求主吊耳中心線與設(shè)備軸心線的交點(diǎn)與設(shè)備基礎(chǔ)中心重合。抽余液塔最初吊耳設(shè)計位置標(biāo)高偏下，抬尾起重機(jī)采用1600t 履帶式起重機(jī)，但運(yùn)輸單位無法滿足“主吊耳中心線與設(shè)備軸心線的交點(diǎn)與設(shè)備基礎(chǔ)中心重合”需求。為此，設(shè)計單位、運(yùn)輸單位和吊裝單位共同協(xié)商確定了最終吊耳標(biāo)高位置（距設(shè)備頂部31m）。

設(shè)備按照規(guī)劃線路運(yùn)抵作業(yè)現(xiàn)場，在主吊耳距離設(shè)備基礎(chǔ)中心20m 處進(jìn)行自卸；運(yùn)輸車輛退出，由6 縱列拼接為8 縱列，車輛長度由75.6m 調(diào)整50.4m；運(yùn)輸車輛重新進(jìn)入設(shè)備底部，在750t 履帶式起重機(jī)的配合下，將設(shè)備頂起、運(yùn)輸至吊裝位置。圖7 和圖8 分別為750t 履帶式起重機(jī)始吊位置示意圖和行走20m 至吊裝位置示意圖。

圖7 750t 履帶式起重機(jī)始吊位置

圖8 750t 履帶式起重機(jī)行走20m 至吊裝位置

10.2 設(shè)備擺放定位

抽余液塔擺放位置為設(shè)備軸心線與基礎(chǔ)東西向中心線夾角50°處，但因作業(yè)現(xiàn)場參照物較少，設(shè)備擺放位置不易準(zhǔn)確確定。并且抽余液塔設(shè)備尺寸大、質(zhì)量重，為了防止豎立后設(shè)備中心與基礎(chǔ)中心偏差較大，避免5000t 門式起重機(jī)帶載行走，方便設(shè)備就位，作業(yè)現(xiàn)場采用了相應(yīng)的措施進(jìn)行準(zhǔn)確定位：

（1）在吊裝平面布置圖上標(biāo)注出設(shè)備頭部（3 點(diǎn)）、軸心線（多點(diǎn)）和尾部（3 點(diǎn)）的坐標(biāo)；

（2）采用全導(dǎo)型RTK 儀（GPS）在現(xiàn)場進(jìn)行定位，并且根據(jù)各點(diǎn)與設(shè)備基礎(chǔ)中心的相對距離進(jìn)行復(fù)測；

（3）用白灰進(jìn)行放線；

（4）在設(shè)備基礎(chǔ)中心線（與東西向中心線夾角50°）上架設(shè)帶有激光功能的經(jīng)緯儀，在設(shè)備運(yùn)輸過程中，利用激光束來確定主吊耳與基礎(chǔ)中心線的重合情況。

10.3 纜風(fēng)繩錨點(diǎn)加固

吊裝作業(yè)現(xiàn)場土質(zhì)含沙量較大、擾動區(qū)域多，為了確保5000t 門式起重機(jī)纜風(fēng)繩系統(tǒng)的安全、增強(qiáng)地錨的穩(wěn)定性，特在每組地錨前側(cè)設(shè)置4 塊壓重，每側(cè)2 塊壓重，用于改善地錨擋土墻前側(cè)被動土的受力情況。圖9為纜風(fēng)繩錨點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9 纜風(fēng)繩錨點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖

10.4 抬尾起重機(jī)定位

抬尾起重機(jī)采用4000t 履帶式起重機(jī)，吊裝過程中，抬尾起重機(jī)需向前行走67m。因4000t 履帶式起重機(jī)前車、后車均為履帶式，在向前行走過程中不易進(jìn)行轉(zhuǎn)桿動作。為了確保4000t 履帶式起重機(jī)沿規(guī)劃的路線行走，現(xiàn)場技術(shù)人員采用GPS 對路基箱的鋪設(shè)路線和抬尾起重機(jī)履帶外沿的行走路線進(jìn)行了定位，方便4000t 履帶式起重機(jī)在吊裝行走過程中微調(diào)行走方向。

10.5 設(shè)備就位

為了確保抽余液塔吊裝豎立后順利安裝就位，吊裝單位制定了以下保證措施和調(diào)整措施，保證抽余液塔裙座螺栓孔和基礎(chǔ)地腳螺栓完全對正。

（1）5000t 門式起重機(jī)組裝時，嚴(yán)格控制其安裝方位，提前根據(jù)抽余液塔基礎(chǔ)測量放線，控制塔架橫向中心線與抽余液塔基礎(chǔ)130°～310°軸線重合，偏差小于10mm。

（2）門式起重機(jī)塔頂兩組主提升機(jī)構(gòu)呈對稱布置，中心距為14400mm，與抽余液塔兩個主吊耳間距相等。

（3）設(shè)備擺放到位后，安裝單位測量設(shè)備裙座螺栓孔中心所在圓直徑、相鄰螺栓孔中心弦長和螺栓孔直徑等尺寸；測量設(shè)備基礎(chǔ)地腳螺栓中心所在圓直徑、相鄰地腳螺栓中心弦長和螺栓直徑等尺寸；核實(shí)對應(yīng)螺栓孔和地腳螺栓的位置偏差，提前擴(kuò)大螺栓孔或矯正地腳螺栓，保證安裝尺寸相匹配。

（4）吊環(huán)與主吊耳連接時以吊環(huán)為重錘，測量塔架頂部吊梁中心線與基礎(chǔ)中心線的偏差值；同時用經(jīng)緯儀測量塔架垂直度，對比分析數(shù)據(jù)后調(diào)整塔架垂直度，使吊梁中心線在設(shè)備基礎(chǔ)上的投影與兩塔架中心連線重合，即與設(shè)備基礎(chǔ)中心線重合。

（5）在抽余液塔吊裝直立就位過程中，可以通過調(diào)整兩組主提升機(jī)構(gòu)的起升高度，調(diào)整抽余液塔在塔架平面內(nèi)的位置，保證裙座螺栓孔和基礎(chǔ)地腳螺栓完全正對。

（6）在抽余液塔垂直于塔架方向的基礎(chǔ)兩側(cè)，分別布置一臺200t 履帶吊和150t 履帶吊，在設(shè)備裙座上的找正吊耳和履帶吊車體之間設(shè)置鋼絲繩扣，通過履帶吊緩慢平穩(wěn)行走對設(shè)備裙座施加水平外力牽引，調(diào)整抽余液塔在垂直于塔架方向平面內(nèi)的位置，保證裙座螺栓孔和基礎(chǔ)地腳螺栓完全正對。

（7）主吊起重機(jī)通過塔架縱向行走、主提升系統(tǒng)橫向滑移，調(diào)整設(shè)備與基礎(chǔ)的相對位置，保證裙座螺栓孔和基礎(chǔ)地腳螺栓完全正對。

（8）當(dāng)設(shè)備中心與基礎(chǔ)中心正對，但裙座螺栓孔與基礎(chǔ)地腳螺栓不同心，即設(shè)備需要旋轉(zhuǎn)一定角度時，在設(shè)備裙座上的找正吊耳和主吊起重機(jī)載荷擴(kuò)散墊上的吊耳之間連接4 臺10t 手拉葫蘆；協(xié)調(diào)拉緊并適時調(diào)整4 臺手拉葫蘆，使設(shè)備旋轉(zhuǎn)至裙座螺栓孔與基礎(chǔ)地腳螺栓完全正對。為方便設(shè)備找正，在裙座地腳環(huán)上焊接8 個找正吊耳。

（9）為方便設(shè)備就位安裝，在抽余液塔地基螺栓上安裝6 個導(dǎo)向錐。

在前期各項(xiàng)工作嚴(yán)格按照技術(shù)要求完成，各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備工作落實(shí)到位的情況下，抽余液塔吊裝豎直后，設(shè)備中心與基礎(chǔ)中心偏差量較小。通過上述措施（8）、（9），在各方的配合下，用時不足30min，便將地腳螺栓穿入了設(shè)備基礎(chǔ)環(huán)板和蓋板中。

11 結(jié)束語

此次吊裝的抽余液塔是亞洲最重塔器設(shè)備，同時也是同類塔器中最高設(shè)備。采用中國石油天然氣第一建設(shè)有限公司主導(dǎo)研發(fā)的世界最大的MYQ 型5000t門式起重機(jī)進(jìn)行主吊，4000t 履帶式起重機(jī)負(fù)責(zé)抬尾，通過液壓提升工藝，成功實(shí)現(xiàn)了該超大型塔器設(shè)備的整體吊裝，并刷新了亞洲最重塔器設(shè)備的吊裝記錄。