进口挤压造粒机组施工创新分析

代 尧

中国石油天然气第七建设有限公司 山东青岛 266300

塔里木乙烷制乙烯项目——30 万t/ a 全密度聚乙烯装置，由德国科培隆（Coperion）成套制造供货，型号为ZSK320 双螺杆混炼机，其中混炼融合段共有七节筒体，生产能力为37.5～47.723 t/ h。单体设备重量大、设备集成化程度低，分批到货，零部件多，现场组装难度大。以混炼机为例，筒体、底座、冷却系统、蒸汽系统、仪表件（含支架和套管）、工艺部件均单独到货，需在现场完成组装；一层设备密集，空间狭小，必须科学合理地排布个单机就位顺序和专用运输、起升工具的安装位置，防止个别设备安装后影响后续作业。

施工主要包括钢结构、静设备、挤压造粒组、管道、电气、仪表、安装专业。挤压造粒机组布置（见图1)在挤压造粒厂房内，其中主线设备布置在一楼，附属设备布置在1～5 层，主线设备与附属设备之间由管线串联，层层联锁确保整个流程贯通。施工的高效串联、贯通是本次安装的重点。

1 施工现状

目前暂未查到炼油化工装置关于大型挤压造粒机组的相关施工规范，所以施工现状主要依靠厂家工程师进行指导，自主主导程度低，未按要求进行就会出现停工现象；一些快速高效的机械施工方法无法在进口机组上应用，也造成资源浪费，工期损失。

1.1 挤压造粒机到现场前准备工作繁琐

目前没有成熟、完善的准备工作清单，国内大部分进口挤压造粒机组在安装过程中全部依靠厂家技术指导（三个工程师四个专业不同时来现场，彼此之间需清晰的交接界面），准备工作不全会造成停工或者窝工状况，从而浪费大量的有效作业时间。施工过程中厂家对环境、安全要求苛刻。

运输路面确认（无杂物硬化）、厂房照明、厂房内地面、电动葫芦具备条件、精密物品存储间、货物存储间、现场无交叉作业、临时用电具备条件、消杀工作准备完成。基础验收合格、方案编制审批完成、人员配备完成（含资料翻译）、相关措施数据计算完成（吊车选用）、设备布置图吃透摸清等条件。外商到厂后会对现场进行严苛的检查，只要不符合要求就要停工整顿处理，严重影响工程整体推进，并对后续专业、工程师到厂时间产生巨大影响。

1.2 挤压造粒机组到货存放、验收及管理要求高

挤压造粒机组设备由德国Coperion 公司成套供货，共计168 箱，设备由德国直发，分批到货（存在同一单体设备分开到货的情况），不同的部件安装时间、存放区域、保管条件均直接影响后续施工，如何存、怎么管也事关大局，问题反馈程序化程度低，还主要依靠邮件，再讨论再定责再补发，程序繁琐，效率低。发生缺件补货周期长达2～3个月之久。小创新在于厂家到场前吃透摸透设备布置图、单体设备组装图、装箱清单、现场安装条件及顺序后，采用大件放附近、小件入库、整体采用网格化管理，用示意图显示出每一箱号的存放位置，箱号在被移动或安装后及时进行销号管理，做到可以追溯性管理。验收时在消杀工作完成后，按单个设备依据布置图进行验收，开箱完成后做好箱号移植工作。

1.3 机组各单体设备全方位运输就位难度大

受制于设备到货，主线设备单体重量大，承直线型布置，安装顺序要求高，如何对设备就位路线进行规划，才能做到设备就位不受到货状况影响，最高效的完成设备就位任务。厂家要求装哪一个就位哪一个，完成后才考虑下一个设备，造成吊车资源重复浪费。我方在施工中勇于创新，例如主齿轮箱是机组的安装找正基准，长6.8m、宽3m、高2m、重67.7t(或更重),布置在厂房1 楼，位于主电机、进料斗和混炼机之间。施工预留孔洞宽度不够，需先水平运输20m，到基础上顺时针旋转90°后再取出运输托排和滚杠，设备运输过程中倾斜度必须小于15°，此就位方法为公司首次采取，难度大，但效果佳。

1.4 单体设备安装调整（含厂家配套固定器安装)技术研究

挤压造粒机组单体（大型）设备重量从20～68t 不等，每台设备的水平检测点较其余的常规动设备多2 倍以上，验收通过的标准即每个点水平偏差均不超过0.04mm/ m，且同一方向上的点倾斜方向一致，水平调整度大难。厂家配套的BW-Fixators 固定器自身重量大、安装空间小、安全隐患大，实际安装过程中大部分地方还是采用垫铁调整和人工进行固定器安装。

1.5 机组各单体灌浆相关要求及控制要求高

挤压造粒机组主线设备安装过程中，上一个设备灌浆养护完成达到强度，且测试报告出来后，方可转入下一台单体设备。若过程中因灌浆技术未控制好，后期发生沉降将会对整条轴线设备水平造成影响。目前施工普遍存在试块送检不及时，报告出具慢，疫情反复或者周末休息将会影响整体周期，沟通协调力度需加大。

1.6 熔融泵组装及安装过程控制复杂

熔融泵作为聚乙烯产品牌号控制的关键设备，在安装和调整过程中需充分考虑热膨胀量带来的影响。若未控制好膨胀量，后续两个方向的设备均会受到严重影响。目前采用的是安装找正架后，盘动配套齿轮箱的对轮（此时19mm 的垫片在），进行同心度对中工作；对中需满足冷态对中曲线和保障轴端距；对中完成后撤出垫片，将熔融泵推向混炼机，连上螺母，紧固采用十字对称紧，分三次达到要求的力矩。

1.7 切粒机合模、刀具与模板对中质量控制难度大

德国挤压配套的液压锁紧装置精度高、自动化程度高，调整起来难度大，耗时长，特别是合模、刀具与模板对中这两个工序之间衔接紧密，如何高效、快速完成这两项工作亦是困扰厂家的难题。刀具与模板对中的质量直接关系到后续聚乙烯产品的品相和刀具使用寿命。

1.8 热油循环效率控制技术研究

热油管线长弯头多、跨度大、操作温度高，油循环过程中存在油温升高后管壁碎屑脱落等问题，造成油运时间长。施工采用常规的油循环周期长。

2 创新分析

2.1 利用BW-Fixators 固定器代替传统垫铁，调整精度高达0.01mm

挤压造粒机组单体（大型）设备重量为20～68t 不等，每台设备的水平检测点较其余的常规的动设备多2 倍以上，验收通过的标准即每个点水平偏差均不超过0.04mm/ m 且同一方向上的点倾斜方向一致，水平调整度大难。传统的大型设备通常采用临时垫铁进行水平调整，而临时垫铁在调整过程中存在变形、精度低、费时耗力等问题。在挤压造粒机组大型单体设备的水平调整过程中通过对比不同形式的固定器，通过查寻固定器上相关数据得知相同的参数即代表有相同的承载力，且直线型挤压机在施工过程中主线设备只能依次安装，这就为固定器相互串用打下基础。随即与厂家沟通，对此调整方式得到肯定的回复。最终依靠固定器0.01mm 的单次调整精度快速将大型设备找正完毕，节约了大量的人力，更快速地完成了施工任务。

2.2 创新BW-Fixators 安装工装，安全高效

BW-Fixators 固定器自身重量大、安装空间小，安全隐患大。BW-Fixators 固定器以前安装以人力辅助为主，但是由于效率提升不高、安装过程中不安全、部分区域辅助工具也难以使用、无法在快速调整。本工装在分析之前施工经验的基础上，设计制作了BW-Fixators 固定器安装工具，不仅节省了人力，提高了安装的安全系数，还大大提高了施工工效，实现了单个BW-Fixators 固定器从就位、调整、紧固在7min 内即可完成的既定目标。

2.3 优化“刀轴-模板”对中工序，采用“逆向法”施工方法，提高效率

切粒机刀轴和模板的同心度对中存在对中调好后，切粒机合不上模或者对中数据变动大等问题，需反复调整。采用逆向法施工，先进行切粒机合模调整再进行对中数据调整，减少了切粒小车在部分行走距离过程中发生对中数据偏差等影响，从而大大减少了对中次数，提高了工作效率。

2.4 创新主齿轮箱-混炼机联轴器安装工装，解决狭小空间作业难问题

挤压机主齿轮箱-混炼机联轴器工装快速实现联轴器就位、调整、紧固。通过制作的临时小平台配合使用千斤顶，实现了联轴器垂直升降和水平移动的功能，满足安装条件，满足了狭小空间内作业的安全高效要求。

2.5 优化挤压造粒机组热油管线处理流程，有效缩短油循环时间

热油管线长弯头多、跨度大、操作温度高，油循环过程中存在油温升高后管壁碎屑脱落等问题，导致油运时间长。热油管线配管完成后，将管线串成回路，现场进行管线酸洗；酸洗完成后使用中压蒸汽进行吹扫，吹出水分后再使用高压蒸汽对管线缓慢增压吹扫；达到工作温度后稳压12～24h 进行吹扫，吹扫完成后使用洁净的氮气再进行扫线；扫完线即可进行管线恢复。采用此流程对管线进行模拟运行温度处理后，油循环整体时间大大缩减。并已建议厂家或者业主后期润滑油管线采用不锈钢材质，因碳钢管线经过海运，周期长，现场处理麻烦。此方法也可对后续各类型机组的管线进行预处理，找出最佳的处理流程，将会大大提升施工效率。

3 结论

以塔里木乙烷制乙烯项目大型进口挤压造粒机组安装施工为例，进行施工现状和创新分析。通过采用各类工装和创新方法，实现了机组从机械安装、调试，到最终粉料试车仅仅耗时99d 的超短工期。后期施工同类机组时应加大施工自主控制率，与厂家高效结合，加快施工效率。总体来说，在安装调试设备的同时更应提前熟知设备的相关参数，用创新的眼光看待现在的施工方法，不断探索寻找最优的施工方案。