大型设备循环冷却器安装方法

韩 旭

（大庆石化建设有限公司，黑龙江大庆 163000）

0 引言

某石化公司塑料厂全密度装置E-4002 循环气冷却器属于大型换热器，因为在生产过程中发生泄漏故障，需要停工进行检修作业，本次检修主要为整体更换新换热器。E-4002 循环气冷却器设备净重100 t，外形尺寸Φ2200 mm×16 751 mm。此次设备检修任务涉及吊装作业，而且是在生产装置中作业，空间紧凑、现场障碍框架较多，设备整体更换施工难度较大。

1 工程概况

1.1 工程特点

（1）E-4002 循环气冷却器属于超重设备，对设备进行整体吊装，通过计算分析需要投入一台400 t 大型履带吊车主吊，并配合一台300 t 汽车吊车和一台160 t 吊车双机抬吊辅助作业，将E-4002 循环气冷却器装上200 t 板车运至吊装地点。

（2）因生产装置比较密集，此次大型设备吊装作业空间受限，需要合理安排吊车站车位置和吊装设备初始位置。

（3）单机抬吊，且吊车需带载和行走，对吊车司机的吊装技术要求较高。

（4）大型吊车在施工作业现场需要行走和站位，大型吊车作业对地面耐力强度要求比较高，需要对道路及场地地基进行处理，以满足大型吊车载荷要求，因此施工现场地基处理工程量比较大。

1.2 主要实物工程量

（1）根据需要进行地基处理，铺设碎石和路面钢板，施工完毕后拆除。

（2）400 t 大型履带吊车组装SDB 工况，吊装完毕后拆除。

（3）E-4002 循环气冷却器大帽子拆装2 个，安装2 个。

（4）E-4002 循环气冷却器整体更换。

2 施工现场准备

（1）所有设备调试完成，具备预制要求，其他辅助机具完好，预制所需的耗材到货。

（2）做好拆除现场防火、防盗工作；工机具到场并且检查合格，按要求摆放并且做归类标识。

（3）现场提前搭设的作业脚手架需要挂脚手架禁用牌，并设置警戒区域，防止无关人员随意进出。

（4）施工机具、临时设备及临时用电必须经过安全检查合格后方可使用。

（5）临时垫铁准备完毕。

（6）换热器鞍座螺栓定位孔横纵距离测量完毕，如有偏差需联系业主制定整改措施。

（7）换热器主吊锁具准备完毕。

（8）现场吊车站位及行走路线铺设δ=40 mm 钢板。

3 施工方法

3.1 施工程序

换热器卸车至现场→组装吊车、接臂杆及吊钩→将新换热器卸至指定位置→主吊车行走就位→拆除地脚螺帽→系挂钢丝绳→试吊→起吊→将旧换热器吊起装车运走→300 t 及160 t 抬吊将新换热器装车→运输到停放位置→试吊→起吊→转杆→吊装设备就位→解除主吊钩及锁具→吊装完毕。

3.2 吊装方法

（1）根据化工装置现场情况，以及施工机具资源配备情况，经过计算分析和综合，确定该换热器采用整体安装更换，使用400 t 履带吊车单机抬吊的作业方法。换热器卸车采用300 t 全地面起重机单机抬吊的方法。

（2）设备运至现场后，根据设备运输线路，运至起吊卸车旋转位置。

（3）卸车时，吊车配重装备完后将200 t 拖板拉运至吊车侧准备吊装。设备吊起后200 t 拖板车驶离吊装现场，将换热器落至地面。

（4）吊装作业前，组织施工技术人员进行吊装前联合检查，经检查合格后签字确认并签署吊装令，然后进行试吊作业。

（5）吊车提升，使设备吊离支撑点200～300 mm 后停止提升，检查设备的主吊绳扣及吊钩的受力情况，在确定双主吊车的站位无下陷及其他异常情况后方可正式吊装。

（6）设备就位后拆除绳扣锁具。

3.3 吊车工况

（1）循环冷却器卸车选用吊车为徐工QAY300 型300 t 全地面起重机，单机抬吊。单台300 t 吊车主吊，索具（吊钩、钢丝绳、卸扣等）重5.8 t。吊装时主机吊车工况选择及相关参数见表1。

表1 卸车吊车抬吊工况

（2）循环冷却器吊装选用的吊车为利勃海尔LR1400/2 型400 t 履带式起重机，单机抬吊，单台400 t 吊车主吊，索具（吊钩、钢丝绳、卸扣等）重5.8 t。吊装时主吊车选用重主壁+超级配重SDB 工况，相关参数见表2。

表2 主吊车吊装工况

表3 双机抬吊工况

3.4 吊装作业

卸车现场俯视图见图1，主吊装作业示意见图2。

图1 卸车吊装俯视图

图2 主吊装作业示意

3.5 吊装锁具选用

（1）主吊车钢丝绳索的选用。钢丝绳与平面夹角按60°计算，则破断拉力F=Kd2δ/10 000。取K=0.33，δ=1570 MPa，则F=Kd2δ/10 000=G·n/4/sin60°。其中，G 为吊装件重量，n 是安全系数，计算得出钢丝绳索直径d=61.06 mm。综合考虑折减因素等，选用Φ64 mm 钢丝绳索1 对，长24 m。

（2）吊钩选用1 个200 t 吊钩。

3.6 地耐力强度验算

为保证吊装作业安全，施工时吊车站位位置及吊车行车路线上的地耐力必须满足安全要求。因此需对循环气冷却器吊装场地进行地耐力强度核算。

LR1400 履带吊车对地面的压力G=G1+G2，其中G1为吊车自重648.4 t；G2为吊车所受载荷116 t。

400 t 履带吊车垫40 mm 钢板，钢板规格11 m×2 m×0.4 m，纵向并排放置，履带长10.3 m，则每条履带由2 块钢板承压，吊车对地面的压力P=（648.4+111.5）÷44=17.26 t/m2

取1.4 倍的安全系数，则吊车站位处的地面经过铺设碎石、加钢板处理后的地面耐力应不小于24.16 t/m2，即可满足循环冷却器吊装时对地耐力的需求，保证400 t 吊车的作业安全。而施工现场为检修地面，其地耐力应大于此数值，能满足吊装对地耐力的要求。

4 场地区域处理及注意事项

（1）在吊车旋转半径内的钢结构、灯杆等需要拆除，吊装完毕后恢复。

（2）吊车站位及行走区域需要进行必要的场地平整、加固。

（3）相关区域内的地下管（管沟）、消防井等应做好加固保护措施。

（4）场地处理完后，在行走区域上部铺设路基板。

（5）场地平整、加固、铺垫完毕后，吊装前应由运输单位的工程师提出意见和建议。

（6）吊车站位区域铺设40 mm 厚钢板。

（7）循环气冷却器进入现场时，应确保其方位和安装方位一致，不得在吊起后再对吊装件进行方位的调整。

（8）循环气冷却器进入现场时，底部管嘴尽可能向下，以确保设备装车时不对管嘴造成破坏或损伤。

5 结束语

石油化工企业大型设备检维修吊装作业尤其要重视施工安全，因为大型设备吊装作业一旦发生事故，后果将非常严重，施工前要认真核算地面耐力强度，正确选择吊车和绳索，避免发生安全事故。