基于大型催化分馏塔设备的吊装方案研究

廖辉

摘要：在当今社会，为了更好满足人们对石油化工产品需求，石油化工企业不断对各项生产技术和生产设备等方面进行改革，如石油化工装置大型催化分馏塔的安装对于石化的生产质量息息相关。基于此，本文对化工领域大型催化分馏塔设备的吊装方案进行讨论。

关键词：催化分馏塔;吊装;化工

一、 大型催化分馏塔设备安装过程中的常见问题

1、塔盘吊装问题。在实际操作吊装过程中常见的问题有：首先，吊装质量的估算直接决定选用塔器吊装方法，但是由于需要估算在内的塔体部件较多，吊装质量难以估算，吊装方式不同，對塔器的安装质量影响巨大;其次，大多数塔器直径过大，几乎都超过10m以及塔体过高，难以整体吊装，而影响吊装质量;再次，由于塔器太大，需要在塔体上部安装两个吊耳，底部安装一个尾耳才能完成吊装工作。最后，由于大型塔器的附件较多，需要对图纸进行认真研读，认真对比核查塔器接口，保证其轴向方位布置满足安装条件和工艺管道的要求，避免出现返工问题，增加安装成本。

2、垫铁问题。一方面在实际安装过程中垫铁安置位置与设计和规范化要求存在一定的差距，如果垫铁安置不够平稳，就容易导致下部基础设备接触不良，影响生产设备正常运行;另一方面是垫铁焊接处容易受到人为原因和自然条件的变化导致焊接处存在缝隙而影响设备安装质量。

二、某大型催化分馏塔设备的吊装工艺

某石油化工厂技术改造项目中催化分馏塔为主要设备，材质为16MnR。由于设备安装位置较高，并且由于现场吊装场地的限制及施工工艺要求，催化分馏塔吊装过程需采用整体吊装的方法进行。催化分馏塔设备为体积较大的圆筒形设备，尤其是设备壁厚较薄，高度达到了56m，重量也很大，吊装后必须静停空中较长时间，因此吊运难度和风险都很大。经研究后最终吊装方案确定如下：

1、吊装工艺：根据现场实际，结合该公司现有的大型吊装机具，采用吊车滑移法完成催化分馏塔的吊装。利用一台250t履带吊（主臂工况，作业半径14m）作主吊，1台150t履带吊（主臂40m工况，作业半径9m）抬尾完成吊装。吊耳位置按上述计算确定。

2、吊装过程设备重心问题讨论：①始吊状态：吊装机索具准备工作完毕后，用1台250t履带吊车抬头、1台150t履带吊车抬尾，两台吊车同时受力，进行试吊，待设备离地面200mm时，检查吊装机索具的受力情况，待确认没问题后，再进行正式吊装。②中间状态：正式吊装开始后，2台吊车同时提升，待设备离地面200mm时，抬尾吊车停止起升，在保证设备底部不接触到地面的情况下缓缓向主吊车方向行走，同时主吊吊车继续提升，吊装过程中严格保证主吊吊钩和辅吊吊钩的竖直起升，当甲醇回收塔轴线与地面交角接近竖直时，主吊吊车停止起升，抬尾吊车缓缓回落吊钩，使甲醇回收塔逐渐由倾斜变为竖直状态。③就位状态：设备处于竖直状态后，250t吊车停止起升，150t吊车摘钩。检查吊索具情况，确认安全之后，保持脱催化分馏塔离地面200mm缓慢向基础方向旋转，到达基础约2m左右后停止转动，提升主钩，至分馏底部超过基础上地脚螺栓200mm时停止起升，转动臂杆至分馏塔基础正上方稳钩，缓落吊钩使分馏塔安装就位。

3、吊装加固：为了防止设备在吊装时受力变形，影响设备就位，因此，在设备出厂前由制造厂对设备吊耳进行安装及加固。

三、大型催化分馏塔设备的安装质量控制

1、塔器安装准备工作。首先，检查设计图纸确认大型塔器设备直径、高度、壁厚等外形尺寸和重量等参数，在吊装前区分哪些内件是已安装完成的，哪些是需要安装的，尽可能给吊装工程师提供最接近实际吊装重量的数据;其次，设备运输到现场后再次使用具有合格证且满足检查、测量需要精度的计量器对设备进行测量及检验，安装前确保设备各项功能及零部件符合质量要求;最后，进行施工图的自审与会审，及时发现问题和解决问题，积极作好各项安装技术准备，由专业的安装公司组织安装施工人员熟悉施工图纸及相应规范和安装标准后安装。

2、吊装问题解决方法。首先，在估算吊装重量时，留足余量，尤其是对于某些难以估计塔体部件，结合实际吊装经验按照最大允许质量进行吊装;其次，在进行塔体分段吊装时按照力学和相关标准，与吊装作业单位共同协商确定分段位置和吊装方案，最大程度地降低塔体分段数量;再次，一般选取双耳结构的吊耳，为了便于吊装，吊耳的位置也尽量设置高一些，在确定吊耳板厚度时经施工单位确认，并与现场吊具的大小进行比对，确保厚度与设备性能相匹配;最后，在设计器管口、吊耳等的轴向方位布置方面各部件做好充分的考虑，不能有影响吊装的管口或平台梯子外伸预焊件，不能有碍于吊绳索运行的管口等附件以及不能在尾耳上方有影响尾耳吊绳索运行的其他附件等等。

3、垫铁问题解决方法。塔器安装过程中每个地脚螺栓旁都会有一组垫铁，要特别注意垫铁间距问题，相邻两组垫铁组间距不能超过50mm。首先，为了保证垫铁组应安放平稳且接触良好，要将垫铁表面的铁锈、油垢、毛刺、清除干净，保证与垫铁接触的基础表面平坦、干净后将垫铁组垫在加强筋板截面下;其次，大型设备的垫铁组高度一般为50～100mm，中小型设备垫铁组高度一般为30～60mm，依据设备大小选择垫铁组高度，根据实际情况处理基础，保证设备基础标高超差不能过大。最后，根据设计或规范要求选择垫铁规格和形状，放置垫铁时，平垫一般露出10～20mm，斜垫一般露出20～30mm，垫铁伸入长度应超过地脚螺栓，并应按要求用电焊将垫铁焊牢。

4、设备方位问题。吊装塔器前，认真核对设备开口和管口方位图、管道平面布置图、单线图是否正确，并在基准方位线处标上观测标识，还要为了便于区分还要用角钢引出地面完成隔热工程的塔器，如果是分段吊装塔器，为了保证设备的方位正确，要在坡口处提前划好组对标识线。

四、小结

综上所述，做好大型催化分馏塔的吊装安装工作对于石化领域有著极为重要的影响，相关工作人员要能够正确认识到实际安装过程中存在的问题与不足，并采取有效的质量控制措施，切实提升塔器安装效率与质量。

参考文献：

[1]李胜利. 大型塔器塔盘安装问题分析及解决办法[J]. 石油化工设备技术， 2009， 30（3）.

[2]王在位.石油化工装置大型塔器安装及质量控制[J].化工管理，2016（35）：223- 225.

（作者单位：广东茂化建集团有限公司）