□张发旺 葛小光

在欢庆震耳的鞭炮声,由中冶天工集团承建的目前国内目前最大的神华宁煤杭氧3×101500Nm3/h(O2)空分装置冷箱安装工程6#冷箱最后一块冷箱板于今年4月25日上午吊装就位,标志着该项工程全面进入冷箱内铝制管道安装阶段。

应用创新技术 再显“龙头”作用

该工程位于宁夏回族自治区宁东能源化工基地(A区)B6地块, 由12套101500N m3/h空分单元组成,其中杭氧的6套又分成A、B两个标段。中冶天工集团承担B标段的安装工程由3套空分单元组成,工程主要内容包含:低温冷箱系统施工(即主副冷箱、液体泵、膨胀机等冷箱内设备及管道施工安装)、冷箱现场裸冷查漏消缺完毕后整体的交付等。

该空分装置冷箱安装工程具有特有施工特点:密闭空间小,高空作业量大,容器设备重。即,其主冷箱长16.2米、宽9.6米、高56.2米,冷箱板总重600余吨;冷箱内大件容器5个,单件最重91吨,安装高度59米,最大直径4.864米。这些特点决定了施工的难点和重点:即冷箱板单板散件在到货后要拼装成面然后吊装,而冷箱内容器需要单个吊装且需要大型吊车,面临极大的困难和挑战。

在中国冶金建设的发展史上,做为国内冶金施工主力军之一的中冶天工集团从上个世纪60年代大规模建设国内冶金工程开始,在武钢、本钢、舞钢、宝钢、天津无缝钢管厂等国内大型钢厂建设中充分展示了企业多方面的专业优势和综合实力,建成了国内外一大批代表当今世界先进水平的重点工程。在空分制氧领域,企业1967 年建成的太钢氧气站10000 Nm3/h制氧装置为国内第一台10000等级以上全提取进口空分装置(德国林得制造),特别是在上个世纪80年代建设的国内最现代化的宝钢工程中成功建成了7台氧气站工程,其中72000 Nm3/h 氧气站工程为当时亚洲最大同类项目,当时就有3项工程荣获“国家金质奖”。迄今为止,企业承担了国内大型钢铁企业冶金空分制氧及国内化工、石化等领域空分工程近80台(套),在国内制氧领域显示了企业独特的技术专业优势。

针对此项目密闭空间小、高空作业量大、容器设备重等特点,项目部迅速选拔技术精英成立了技术攻关小组。在经过认真分析、周密计划制定方案后再经过仿真软件验算,确保了吊车选型及吊装工作顺利进行,并且在容器吊装时第一次成功使用了企业拥有的专利技术——容器吊装扁担。

冷箱容器吊装前需要先将冷箱板安装到一定高度以保护容器,但冷箱内容器大小不一、直径也各不相同。所以,在容器吊装扁担的选用上很困难。如果按照以往根据各种直径容器选择不同长度的扁担则需要准备好几个扁担。选择一个直径较长的扁担在中间焊接吊点,可以用一根扁担完成直径不同容器的吊装。但是如果扁担太长,吊装底部容器时由于冷箱板已经安装扁担可能下不去。因此,项目部采用专利技术——容器吊装扁担就很好地克服了以上缺点。它可以根据容器直径大小调节长度,避免了选择多个扁担的不便;吊装时又能保证吊装绳索在扁担的两端,这样扁担的长度几乎就是容器的直径,可以避免冷箱板及周围支架的阻挡。

注重细节巧安排 无缝隙管理赢荣誉

冷箱板整面吊装是冷箱安装的一大难点。仅单面冷箱板拼装规格就长12米、宽9.6米(迎风面积115.2平方米)、重14余吨,吊装高度达56米。如果吊装过程中一旦起风,危险性将非常大。针对这一难题,项目部技术骨干提出多种方案一一比较验证,选择了安全系数最高、方便可行的方案。技术、施工人员提前关注天气预报选择晴朗无风的天气作业,同时为了防止突然起风在吊装过程中以及完成后都要采取起吊过程中采用双遛绳遛尾、两台吊车同时吊装两面冷箱板形成夹角互相支撑、两面吊装就位后采用地锚拉紧、三面就位后采用临时拉杆形成封闭周长等可靠措施,确保万无一失。

冷箱板最后一层吊装高达56米,安全风险更大。即使采取以上措施,项目部人员仍存在一定的担心。因为冷箱并非上下一样的长和宽,最后一层还存在台阶式收缩。针对这一特点,项目部人员集思广益,最后决定在地面直接平装成四方体然后整体吊装,不仅避免了吊装安全风险更减少了高空作业还节约了机械和人工,顺利完成了作业。

    此项目共由3套完全相同的冷箱组成,因此在施工中进行技术创新和应用就显得非常重要。技术、施工人员根据现场实际充分发挥聪明智慧,根据第一套发现的问题制定措施、改进技术,在第二、三套加以论证, 12个QC小组2014年底就完成技术创新成果12项,其中有6项获得中国冶金建设协会QC成果奖。

在项目实施中,冷箱钢结构、铝制管道工厂化预制技术进一步得到成熟应用:4#冷箱从2014年8月26日吊装开始到10月26日钢结构和冷箱内容器安装完成历时60天,而通过对4#冷箱发现问题总结和工序进一步合理安排,5#冷箱结顶时间比4#冷箱提前10天。 (作者单位:中冶天工集团)