大型石油化工设备在工程建设中的吊装施工探讨
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摘要：在石油化工装置的建设、维修及改造中，设备的起重吊装是一个比较重要施工程序。在施工过程中常常需要将一些设备吊人或吊出框架，由于受框架、周围设备及管线的限制，往往使吊装难度增大。本文主要从石油化工设备吊装工艺研究和大件吊装的工程管理方面对吊装施工进行了阐述。
关键词：石油化工设备 工程建设 吊装
近年来随着科学技术的发展及对能源需求的增加，石油化工装置朝着规模化、大型化发展，装置中的各类设备如塔设备、反应器等，也变得越来越重、越来越大。以往塔类设备质量大于五、六百吨和反应器质量大于七、八百吨的非常少见，几乎没有质量超过千吨的。而现在反应器的质量超过千吨的比比皆是，质量超过千吨的塔类设备在很多项目里也有出现。
一、大型设备吊装工艺
1.整体吊装
石油化工装置中的塔设备、反应器等设备一般来说都是采用整体吊装，而设备上的附件安装都尽可能地在地面完成，包括附塔管道、电气仪表、防腐保温结构以及梯子、平台、 栏杆等。对于大型塔类设备的吊装基本采用分段吊装、空中组焊的方法。虽然采用分段吊装工艺也能解决大型设备吊装的问题，但这两种工艺相比较，采用整体吊装有如下优点：
1.1 可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量。设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具，其组焊条件与制造厂内的条件差不多，与在空中组对和焊接相比，设备在地面上组对的尺寸容易控制，焊接的质量及焊后热处理的质量也容易保证。
1.2 有利于施工的安全。设备如果分段吊装，除了需要在空中组对焊接塔本体之外，还有附塔管道、 梯子、平台、防腐保温结构、电气仪表等大量的工作需要在高空作业，这不利于施工的安全。如果在地面上将设备组成整体，就可以大量地减少高空作业，保证设备吊装的安全。
1.3 可以最大限度地缩短安装工期。设备如果分段吊装，在空中组对和焊接，则只有一个工作面，且夜间不允许进行高空作业。而设备如果在地面上组对、焊接，就可以有很多个工作面和工作时间甚至连续作业，这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间，缩短设备安装的工期。
2.换热器的吊装
框架层间距较大，换热器就位后上方空间较大时石油化工装置的换热器的整体重量大多在8～20t，在一组基础上，换热器的安装有单台的，有两台重叠的，也有三台重叠的。最常用且安全的吊装方法是在设备基础正上方的框架上设置两套滑车组，用卷扬机牵引，分几次将换热器接进框架内，在基础上就位。技术要点如下：
2.1为使换热器直接穿进框架的长度最大，从地面上起吊时，采用单吊点捆绑换热器较为适宜，且使换热器的轴线与地面夹角大约45。。
2.2在捆绑点采取防滑措施，避免设备与捆绑绳之间滑动。
2.3换热器穿进框架的过程是通过滑车组l，滑车组2及吊车相互配合，分次倒换绑绳位置来实现的。若设备基础是钢结构，在每次倒换绑绳位置时，可将换热器临时放置在基础上。而如果设备基础是混凝土结构，为防止损坏基础，在倒换绑绳位置时，不能将换热器l临时放在基础上，这时可采取两种方法：一种是可以在基础旁安放临时钢支架；另一种是如果换热器基础旁有足够空间，当换热器穿人框架时，先用滑车组吊到基础旁边然后用滑车组提起，用手拉葫芦张拉就位。
3.带脱水包的罐的吊装
该类型设备的吊装与换热器吊装方法、机具设置类似，需注意以下两点：
3.1在吊装过程中，在设备基础前后放置临时钢支架，用于在倒换绑绳位置时临时放置罐体。
3.2脱水包凸出部分往往超出罐体的鞍式支座，在吊装过程中，为避免脱水包及其附带的接管与基础相互碰挂，在罐体穿入框架时，先使脱水包朝向水平方向，待罐体放在基础上后，再翻转90。安装就位。
二、大件吊装的工程管理
对于大件吊装的工程管理目标是做到吊装施工管理的每一个细节在可控制范围之内， 以确保大件吊装万无一失。在大件吊装工程管理的内容就是对参与的人员要有相应的资质要求， 对吊装机具要经过专业机构检验合格， 对吊索具要有有效的质量证明文件等。
1.对吊索具的管理
对大件设备吊装索具的安全要求，要经过以下程序方可使用： 首先， 检查索具的出厂合格证和出厂时的试验报告；第二， 检查索具 （尤其是钢丝绳） 的出厂时间， 对索具出厂时间不到一年的可不进行第三方检验， 对于索具出厂时间超过一年的， 要求每年由第三方对索具进行一次检验； 第三， 索具的现场外观检查。以上三方面全合格方可以进入现场使用。
2.对吊装现场的管理
起吊令是施工单位内部对吊装前准备工作的检查确认， 而作业许可证是业主、 总包商在经过审查吊装方案， 核算受力结果及地基承载能力， 复核所使用的吊装机具及索具的支持文件、 参与吊装的人员资质， 并且确认现场作业条件符合吊装方案要求、 安全质量措施已落实之后， 给予签发。
三、液压技术在石油化工设备吊装的应用
国内的石油化工设备吊装，早期主要以桅杆为吊装机具，形成了双桅杆滑移提升吊装方法，并积累了丰富的吊装经验，这是一项具有我国特点的设备吊装技术，在当时的炼油、 石油化工建设中起到举足轻重的作用；但这种方法明显的缺陷就是需要大量机索具，工艺复杂，劳动强度大，施工周期长，影响施工平面范围大。后来随着大吨位吊车的普及，逐渐以单机提升滑移法和双机抬吊滑移法的吊装工艺来替代桅杆吊装，采用吊车进行石油化工设备吊装作业应是最快捷、最方便的方法。对于一些超大、超重的石油化工设备整体吊装而言，吊车的吊装能力远远不足，解决这类设备吊装问题的方法是采用液压吊装技术。 国内较早用于如大跨度建筑结构、路桥工程、 特种结构等的吊装，在石油化工设备吊装方面应用液压技术还是从2003年才开始的；而国外从上世纪70年代初就已经有这方面的应用， 至今早已是成熟的技术了。目前国外液压系统吊装石油化工大型设备已朝着无缆绳方向发展，据了解已经可以吊装质量3000t、吊装高度120m 以内的设备。
四、结束语
在实际工作中，设备形式各异，环境特点不同，还需要具体问题具体分析，从而使石化装置框架内设备的吊装技术得以不断改进和完善。众所周知，现在的一些石油化工施工都已经趋于大型化、规模化，以前的建筑模式已经无法适应现在的施工要求，这就使大型吊装的作用愈来愈凸显。
参考文献
[1] 郭云峰，张权，高明亮. 茂名石化大型设备吊装管理新模式的有益尝试[J]. 石油化工建设. 2006（01）
[2] 李敬泽，卢军. 大型设备吊装在沙特石化项目中的实施情况[J]. 建筑机械. 2006（13）