大型反应器更换吊装运输施工方案与难点控制

崔建

摘要：本文针对更换过程中反应器吊装、运输的施工方案、施工组织等方面进行论述，为后续类似项目施工提供借鉴意义。

关键词：大型反应器;更换吊装;难点

1 反应器吊装运输施工方案

1.1 概述

需要更换的反应器于2008年安装，已运行十年以上，此次拆除提前将设备内部催化剂等物料进行了清理，将反应器管口外部连接管线进行了去除，反应器外部防腐材料进行了去除，且将16米以上钢结构进行了单面开口，使反应器在提高16米后能从反应框架中移出，期间伴随反应器回转躲避障碍。新反应器吊装过程同拆除工作工序相反。反应器运输涵盖设备顶升、装车、卸车等相关组织工作。反应器参数如下：

1.2 吊装运输工艺选择

由于反应器重量和规格限制，目前国内可采用的吊装施工方法有液压门架系统吊装和大型履带式起重机吊装两种，又由现场条件不能满足液压门架系统施工需求，故采用大型履带式起重机吊装，目前国内起重机的吊装性能可以满足主吊施工要求的有中联3200吨级履带式起重机、徐工4000吨级履带式起重机和三一4000吨级履带式起重机。

反应器溜尾使用1250吨级履带式起重机，在溜尾方式设计时采用了专用溜尾托架进行溜尾，也是本项目的工艺创新之一。

反应器运输工作使用目前常用的液压泵站系统完成反应器顶升和降低工作，使用自行式液压平板运输车（SPMT）完成反应器运输工作。

1.3 施工工艺流程

根据施工工艺和现场条件，拟定的施工过程为旧反应器拆除、旧反应器现场临时存放、新反应器运输到位、新反应器吊装、旧反应器装车回运，具体的施工工艺流程如下：

1.4 吊装方法

反应器采用单主机抬吊递送法的吊装工艺进行吊装，主吊车为4000吨级履带式起重机，溜尾吊车为1250级履带式起重机。

设备主吊耳为头盖式吊耳，溜尾吊耳为特制吊架式吊具，主吊索具系统为特制吊架吊具和4000吨级吊钩及吊盖相连接，溜尾索具系统为钢丝绳、卸扣与特制吊架式吊耳连接。

理方案

1.5 运输施工方案

1.5.1 总体策划

反应器由大件车间至现场短驳运输，运输距离约为2公里，运输道路大部分为正式路面，大多平坦，最大坡度为3度，反应器运输总重量近2120吨，拟采用全回转液压平板车SPMT进行运输，使用4纵列36个轴线2个动力头进行运输。运输前仔细勘察路线，做好排障和地基处理相关工作，且运输方向按吊装要求操作。

在反应器组织运输实施过程中，反应器由滚胎至自卸高度的顶升、由自卸高度到鞍座底面落地的降低工作也是运输实施计划中的一个重要环节。利用多级千斤顶同步作业，实现设备顶升、降低且确保安全为运输施工的一个重要控制点。

1.5.2 运输施工工序

SPMT 2个动力头、72个轴线、顶升装备及配套工装、工器具进场------车组拼装、调试并具备使用条件------新反应器大件厂房顶升具备装车条件------新反应器装车绑扎------新反应器运输至项目现场指定位置（同步滚胎装车运输至现场装置区并摆放至指定位置）------主副起重机完成新反应器现场卸车并放置于滚胎上------SPMT带鞍座移出吊装场地------新反应器运输工作完成-------旧反应器运输前准备工作------SPMT带鞍座进入装车场地-----主副起重机完成旧反应器装车至SPMT上-----进行就反应器的绑扎------旧反应器运输至指定位置------将旧反应器自卸到指定位置进行降低------SPMT 2个动力头、72个轴线、顶升装备及配套工装、工器具拆解装车退场------运输工作完成

1.5.3 运输场地处理及排障

运输工作实施前应做好场地处理及排障工作，场地处理及排障应满足反应器运输要求。

2 施工难点及控制措施

2.1 旧反应器拆除吊装

1）难点：反应器拆除吊装稳定性校核及受损处应力校核。

措施：通过ANSYS建模分析反应器吊装受力及受损处局部应力校核，经分析反应器稳定性及受损处局部应力均满足条件，在实际吊装由直立状态到水平状态过程中，将受损处面向地面，减小局部应力。

2）难点：反应器拆除前主吊与溜尾吊具安装、拆除施工组织与过程控制。

措施：吊装作业前，旧反应器顶部应预先搭设好临时作业平台，吊盖连接要确认好安装方位，主吊吊盖螺栓要按规范要求安装;溜尾吊具安装同样要确认好方位，螺栓连接要控制好力矩，制定螺栓安装作业指导书。

3）难点：反应器拆除主吊试吊施工组织与过程控制。

措施：第一要做好受力检查，主吊吊具安装完成后，吊车起钩使吊具预受力，观察主吊吊具是否受力对称均匀，如受力不对称不均匀，通过调整吊车吊钩位置进行对正找正工作，直至吊具受力对称均匀为止。第二要确认反应器基础二次灌浆层的清理工作，所有的垫铁外漏。第三要在主吊受力后如部分位置依然粘连，可采取用大锤敲击垫铁，进行局部敲击震动的措施。如确实无法顺利脱离，可使用千斤顶辅助顶升设备直至设备正常脱离为止，具体操作可局部顶升设备裙座螺栓孔上盖板。最后在吊点及基础检查确认合格后，进行试吊作业，并对各项条件进行检查确认，确认吊装负荷状态。

4）难点：反应器拆除吊装施工组织与过程控制。

措施：首先控制主起重机慢慢起升，在脱离螺栓前要通过经纬仪从两个方向检查反应器垂直度，确保反应器只有竖直方向受力;第二反应器吊离基础后，提升过程中要确认钢结构障碍不影响反应器提升，可通过溜绳、倒链等方式调整反应器方位;第三反应器提升至钢结构预留标高，通过主起重机涨杆及行走回转，将设备吊至溜尾起重机站位点，主要的施工难点与控制是主起重机后车行走、自身回转、整机回转施工工序;第四溜尾起重机穿挂索具连接设备尾部吊耳，配合主起重机将设备由直立状态吊至水平状态，溜尾起重机吊装行走时，过程中起重机应缓慢、稳定的操作。第五主起重机和溜尾起重机将设备抬吊至临时摆放点，此摆放点位于装置东侧炉区框架向北6.2米处，为设备摆放中轴线。设备摆放下面支垫5个临时滚胎、滚胎摆放在路基箱上、路基箱下面铺设钢板。摆放设备并加固，完成设备的摆放。

2.2 新反应器吊装

1）难点：新反應器吊装平面规划。

措施：新反应器运输进场时要合理进行平面规划，合理安排和控制溜尾起重机、现场临时放置的旧反应器、及新反应器卸车后的运输车辆退场等工作。

2）难点：新反应器吊装钢结构穿越及就位过程。

措施：第一主起重机将反应器慢慢吊至基础正上方，期间要避免反应器管口同钢结构发生障碍;第二反应器在回落过程中同样确认管口和钢结构障碍，必要采用倒链和溜绳进行方位调整;第三新反应器找正方位并落在螺栓正上方要确认群座孔同螺栓的对正状态，如发生螺栓孔中心偏离，经业务同意后采取必要措施保证反应器顺利就位。

2.3 反应器顶升、降低及运输

1）难点：新反应器顶升、降低过程中千斤顶及液压泵站的控制。

措施：新反应器采用千斤顶系统进行顶升装车，要细化千斤顶及液压泵站的控制，顶升过程的支垫采取措施保证支垫稳定性，在设备顶升、降低过程中增加纵向和横向水平监控，保证5个鞍座受力均匀。

2）难点：运输组织，同吊装单位、制造厂、现场施工的界面管理。

措施：采用吊装运输一体化施工模式，减少施工组织界面，由一家专业承包商负责反应器的运输及吊装工作，统筹现场平面规划、施工进度、人员机具及安全、技术、质量管理和控制。

结语

此次反应器内件更换施工，由于前期准备充分，方案制定科学合理，施工过程控制到位，未发生质量安全事故，进展顺利，达到了预期的工程目标。

参考文献

[1]顾满林，曹国正，王启宇，等编.石油化工厂设备检修手册 （第十一分册吊装工程） .北京：中国石化总公司情报研究所出版社：1998：8-9.

[2] 石油化工工程起重施工规范.SHT3536-2002：8-10.

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