甲醇洗涤塔吊装施工管理

蒲城70万吨/年煤制烯烃项目-净化装置甲醇洗涤塔吊装施工管理编制：ZYL,天辰公司蒲城项目部04年11月1日,主要内容,第一部分 甲醇洗涤塔情况简介第二部分 整体吊装方案确定第三部分 大件运输第四部分 组焊场地处理与卸车第五部分 塔体组焊试压施工第六部分 吊车进场与附塔施工第七部分 整体吊装第八部分 进度分析与总结,第一部分 甲醇洗涤塔情况简介,一、项目简介项目隶属：蒲城70万吨/年煤制烯烃项目-净化装置项目地点：陕西省渭南市蒲城县渭北煤化工业园区建设单位：蒲城清洁能源化工有限责任公司 （由三峡集团和陕煤集团合资）设计单位：华陆工程科技有限责任公司制造单位：大连金州重型机器集团有限公司承运单位：大连馨月大件运输有限公司总承包单位：中国天辰工程有限公司吊装单位：中石化第四建设有限公司施工单位：中国化学工程第十四建设有限公司,二、设备简介属于类压力容器，设计压力为8.7MPa；设计温度为-80/70（上部），-45/70（下部）；选用材质为SA203Gr.E；设备操作介质为甲醇、合成气。易爆，中毒危害。塔体高度约为84米，塔身壁厚132mm，塔体外径4064mm,裙座最大直径5300mm,全容积为880.4立方米，塔体最大重量达1135吨。该塔是目前全亚洲工艺处理能力最大的甲醇洗涤塔，整体吊装如此巨大的设备在天辰公司承建的项目中尚属首次。,甲醇洗涤塔,两台甲醇洗涤塔是施工关键点,净化装置模型,第二部分 整体吊装方案确定,甲醇洗涤塔设计压力、温度等各项参数要求较高，外形尺寸、重量较大，运输困难，现场吊装施工难度大，选择一个安全、经济、合理的吊装方案变得尤为艰巨。吊装单位投标提供了多种吊装方案，经过对比筛选，有两个方案更具操作性。,第一种是分段运输，现场组对成两部分，使用1600T履带式起重机分两次吊装，空中进行组对。优点：使用的起重机吨位型号较小，进出场、拆组装周期较短，吊装占用的场地较小，对场地承载力要求较低，吊装操作简便。缺点：附塔管线空中安装工作量大，塔体空中组对焊接需搭设脚手架，焊接电源布置困难，高空作业较多，危险系数较高。附塔管线安装需另安排吊车辅助进行，塔体试压难度系数较大，经济效益较低。,第二种是分段运输，在地面上整体组焊、试压、安装附塔管线完成后，使用2500T门式液压提升系统作为主吊，1600T履带式起重机抬尾，进行整体吊装。优点：组焊、试压、安装附塔管线、保温等大部分工作均在地面上进行，大大降低了高空作业量。同时不搭设脚手架，还可较多的安装附塔管线，塔体试压要求的试压泵动力较小，施工方便，也提高了经济效益。从安装单位角度考虑，安全风险大大降低或转移。缺点：2500T门式液压提升系统进出场、拆组装周期较长，设置的锚点涉及到其它装置场地协调问题。,综合考虑各方面因素最终确定采用整体吊装方案，中石化四公司编制具体吊装方案后上报。该设备重量较大，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程专项方案，组织召开了专家论证会，并经吊装单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字，确认可以实施。方案确定后，围绕整体吊装展开工作。现场组焊摆放的位置和轴向角度应避开已施工完的地下管；考虑方便附塔管线安装，尽可能多的把管线露在外面避免与组焊的鞍座干涉；同时还要避免吊装时钢绞线旋转与其它部件发生干涉，综合以上因素，最终确定管口方位、主吊耳位置和角度。,整体吊装平面图,第三部分 大件运输,一、甲醇洗涤塔分段运输甲醇洗涤塔整体高度约为84米，只能采取分段运输，现场进行组对焊接。分段尺寸确定需考虑以下影响因素：桥洞和涵洞限高范围4.5米5米塔体外径4064mm,裙座最大直径5300mm车辆转弯半径运输车辆轴荷载限值综合考虑以上因素确定了筒体分段尺寸。,甲醇洗涤塔分段数据,二、实地考察运输路线承运单位提前实地考察路线，尽量避开桥洞、涵洞、危桥、转弯、交通管制关卡等。厂外运输路线由承运单位负责，进入厂区、装置界区由业主和总包方天辰公司负责协调。业主、总包方天辰公司、运输单位共同考察商定厂区内行走路线、进入装置区时车头的方向、站车位置等。进入厂区的桥梁也需提前进行了受力校核和坡度计算，厂内途经道路需对转弯处加固加宽，道路上的窨井需用沙袋填实，并在上面铺20mm厚钢板。进入装置区时车头的方向确定以后，才能确定设备出厂时每一段筒体的装车方向，方可进行装车。,三、大件运输过程及问题2012年9月下旬两台甲醇洗涤塔装车出厂，由大连港装船经海运到达山东省威海港，卸船后经陆路运输至现场，途经辽宁、山东、河南、陕西四省，2013年9月24日全部到场，运输历经整整一年的时间。为什么大件运输会经历这么长时间呢？,大件运输车辆通行存在较大瓶颈制约。一是制度缺失。对于大件运输这样一个事关重点工程建设的专项运输方式，到目前政府有关部门没有一个专门的管理办法。主要依据是交通部2000年第2号令超限运输车辆行驶公路管理规定。把不可解体的大件运输等同于人为的超限运输，是造成大件运输“管理乱”、“收费高”、“通行难”等问题的重要原因。,二是大件运输“管理乱”。交通部2000年第2号令规定，跨省（自治区、直辖市）行政区域进行超限运输的，由途经公路沿线省级公路管理机构分别负责审批。由于各地审批手续不一、考察标准各异，办证时间不同，起运地统一协调难度较大。因此，2011年7月1日开始实施的公路安全保护条例对公路超限运输许可作了有关规定，由起运地公路管理机构统一受理跨省区市超限运输许可申请，但沿途协调仍然存在很大难度。,三是大件运输“收费高”。大件运输收费名目繁多，而且各省标准不一，各地自由裁量权很大，缺乏公开透明的办事标准。过路费、道路补偿费、桥梁验算费、桥梁加固费、监护费以及各种罚款等费用加起来，有的高达正常运费的58倍，甚至超过了运输货物的总价格。特别是经过道路桥梁验算，符合通行条件，取得超限运输通行许可，并已交付道路桥梁补偿费的大件运输，还要按照计重收费办法收取超载费，因此存在重复收费问题。据了解，上述两项收费往往占到企业运输收入的60%左右。,四是大件运输“行路难”。大件运输通常需要跨省（自治区、直辖市），由于各地执法标准不一，一些大件运输车辆不得不在省界滞留或改装，甚至不得不绕道运输。由于大件运输的特殊性，液压轴线车的外廓尺寸、轴荷、质量限值没有国家标准，没有进入车辆目录公告，也就无法取得合法的营运牌照。“无牌上路”成为行业存在的普遍问题。在甲醇洗涤塔运输过程中天辰公司项目部随时与运输司机保持联系，对运输情况实时关注。并且现场经理与业主商务采购部负责人驱车亲自到河南、潼关实地了解运输进展，并及时召开专题会，向相关单位通报最新进展情况。,大件吊装协调会,在甲醇洗涤塔运输过程中曾在河南境内被扣留超过3个月，出河南进陕西时在潼关被扣留超过5个月。主要原因：1.运输公司采用液压转向狼狈车；2.部分车辆用设备筒体做惯体连接车头与拖车，车轴数目较少，轴载较大，且重量分布不均；3.车轮直径较大，超高严重，可通行的道路选择较少。建议：采用专用工装和小直径车轮液压转向车运输，可同时解决轴载过大、重量分布不均、超高困难。,液压转向狼狈车,运输车被扣,工装车前段,工装车中段,工装车后段,甲醇洗涤塔运输各项指标超限，途中多次受到交通管制，超限手续办理程序复杂，难度巨大，进度缓慢。天辰公司实时关注，多次与业主组织运输单位、设备制造厂家、吊装公司开会讨论，协调解决办法。最终T201全部到场时间为2013年8月初，T101全部到场时间为2013年9月底。,第四部分 组焊场地处理与卸车,一、组焊场地处理甲醇洗涤塔本体重1135吨，容积为880.4m，采用卧置水压试验，试验压力11.69MPa，充满水后总重达到2015.4吨，对场地承载力提出了很高的要求。组焊和试压属于大连金重工作范围，大连金重编制甲醇洗涤塔现场组装方案以及场地处理要求达到的条件上报业主，业主安排施工队伍对场地进行处理。,净化装置界区内已经进行了DDC桩（灰土挤密桩）地基处理，桩顶标高-2.2m，处理后的复合地基承载力特征值fak280kPa。DDC桩桩顶以上采取灰土换填，分层夯实，并进行了静载试验。满足要求后，在灰土层上面施工5000*1800*600混凝土（C25）支墩，每一台塔共11个砼支墩。然后回填，回填范围考虑了以后施工时所使用的场地，所以回填范围尽量放宽一些，方便后续安装施工。砼支墩上面摆放支撑鞍座，考虑塔基础地脚螺栓顶部高度和附塔管线安装空间确定鞍座高度，并将标高数据告知大连金重，方便其在厂内加工。,组焊砼基础布置图,组焊场地灰土换填,组焊场地静载试验,组焊砼支墩回填,鞍座就位,二、卸车经过复杂漫长的运输过程，各段筒体陆续到场。中石化四公司编制了卸车方案，采用QUY400型400吨履带式起重机和M250型250吨履带式起重机双吊车进行吊装，200吨汽车式起重机和50吨汽车式起重机作为配合吊车。中石化四公司承包全厂的大件吊装工作，各装置吊装作业需穿插进行，且大型履带式起重机行动缓慢，需提前协商制定吊车进场计划。履带式起重机车体较宽，沿途围挡、临时电缆、地下管保护等，应通过业主统一协调各装置，提前采取措施，保障吊车顺利通过。,吊车就位以后，大件运输车辆准备进场。总包方天辰项目部、业主工程部、运输单位负责人和司机各方确认厂内行走道路处理完毕后，运输车按照事先计划好的顺序、方向、路线进入卸车地点。200吨汽车吊配合转动筒体至组对角度，两台主吊将设备吊离运输车一定高度，同时吊车向后走，保持设备离开运输车后，停止起吊。200吨汽车吊配合运输车连接，运输车连接后离场。两台主吊同步移动，将筒体对准鞍座缓缓落钩，配合组焊施工单位调整好筒体轴向位置和标高，卸车完毕。,天辰项目部对四公司施工人员进行安全培训,主吊起钩,运输车组装,卸车完成,第五部分 塔体组焊试压施工,一、准备工作总包方天辰项目部协调安排十四化建根据大连金重上报的用电负荷，单独设置一路临时电源，并配合金重焊接搭设脚手架。此处应注意设备制造厂合同，明确临时电源配合范围、用电费用和脚手架搭设费用签认等细节。大连金重在净化装置界区内进行施工作业，必须服从总包方天辰项目部HSE管理，入场作业人员须参加天辰项目部的安全教育培训。,天辰项目部对大连金重施工人员进行安全培训,二、组对焊接筒体组对之前，塔内件供货商需将大型内件（不能通过人孔进入的塔内件）安装完毕，然后大连金重开始组对焊接。筒体板厚132mm，双面坡口，焊接工艺采用手工电弧焊（SMAW）和埋弧焊（SAW）。每一道焊口保证5个焊工同时施焊，24小时不间断焊接，每一道焊口焊接周期为7-9天，塔体共3道环缝和裙座1道环缝。安装单位应注意裙座组对焊接时与已完成的设备基础地脚螺栓尺寸进行校核，修正偏差。为了保证焊接连续进行，天辰项目部协调夜间管道探伤作业推后，为甲醇洗涤塔工作创造条件。,大型塔内件安装,脚手架搭设,焊接,整体组对完成,三、焊缝检测本设备采用了TOFD检测法，下面对该检测方法进行简要介绍。TOFD（Time of Flight Diffraction）衍射时差法超声检测或超声波衍射时差法，是利用缺陷端点的衍射波信号探测和测定缺陷尺寸的一种自动超声检测方法。它是国内外无损检测行业公认的新型检测技术，其主要优势是检测图像比较直观、检测能力强、精度高，在国外工程上应用广泛。,TOFD 技术的特点：1）TOFD技术的可靠性好。2）TOFD技术的定量精度高。3）TOFD检测操作简单快捷，检测效率高，操作成本低。4）TOFD检测系统图像的信息量显示大，更有利于缺陷的识别和分析。5）TOFD检测系统记录信号能力强，可长久保存数据，高速、大量处理信号。6）TOFD技术除了用于检测外，还可用于缺陷扩展的监控，是有效且能精确测量出裂纹增长的方法之一。,塔体环缝检测,检测有缺陷的需对焊缝进行返修，最终检测合格后对焊缝进行消氢处理，刷漆防腐。为了方便运输，吊耳在制造厂内进行预制，现场焊接。主吊耳焊接是甲醇洗涤塔关键部位焊接，焊接工程师、设备工程师、业主、监理到场共同检查确认，焊接完成后进行着色检查。,塔体环缝消氢处理,主吊耳焊接,四、水压试验该塔采用现场卧置水压试验，试验压力为11.69MPa，设备容积为880.4m，充满水后总重2015.4吨，水压试验温度不得低于5。此时应注意冬季进行水压试验时要采取措施防止试压水结冰。该塔水压试验需要大量的水，业主需提前落实水源，保证水量充足，水质符合要求。上水方式采取引入消防水管进行注水，大大缩短了试压时间。一台塔试验完成后可将水倒入另一台塔中，二次使用，节约水资源，降低成本。,第六部分 吊车进场与附塔施工,一、吊车进场天辰公司会同中石化四公司根据大件吊装计划、塔体组焊计划、附塔管线安装计划确定2500T龙门吊和1600T履带式起重机进场时间。2500T龙门吊进场之前需对龙门架地基进行处理，采取了毛石换填，上层碎石回填夯实，并进行了地基承载试验。待洗涤塔最上面一段卸车就位以后，龙门架即可组装，同时缆风绳锚点也开始制作，初次组装所需时间大约为40天，拆解后二次转场组装所需时间大约为30天。缆风绳布置需避开其他装置区钢结构框架，锚点坐标需重新计算并实地确认。,龙门架组装,主吊千斤顶系统穿钢绞线,缆风绳锚点,龙门吊组装完成,1600T履带式起重机进场服从全场大件吊装计划，只需确定设备吊装时间即可。由于该起重机车体较宽，从其它装置行走至净化装置沿途临时围挡、临时电缆等设施需提前拆除。净化装置界区内已进行了DDC桩地基处理，该起重机行走时铺设路基箱，能够满足地面承载力要求。,二、梯子平台、附塔管线、保温甲醇洗涤塔整体组焊完成后，梯子平台安装穿插进行施工；附塔管线开始预制焊接、探伤、试压，待甲醇洗涤塔试压防腐完成后，开始安装，保温也同时开始。为保证吊装节点如期完成，要求十四化建技术人员提前梳理工作量，编排附塔管线、梯子平台等安装计划，并与吊装公司进行沟通商定吊装配合时间点，待起钩以后，及时完成受鞍座影响的工作。,梯子平台安装和附塔管线预制,附塔管线水压试验,泡沫玻璃保温层施工,泡沫玻璃保温层施工,聚氨酯保温层施工,防水层施工,附塔管线安装、保温,梯子平台刷漆、照明灯具安装,第七部分 整体吊装,一、吊装过程描述1）将主吊具和抬尾吊具与设备连接好，断开设备与鞍座之间的连接，拆除所有架设，检查附塔管线、劳动保护、保温等与塔体的连接点是否牢固。2）提升系统以每次200T的增量分步缓慢加载，直至设备头部被抬起，当设备头部离开鞍座0.2米时，提升系统停止提升。1600T吊车缓慢起钩，当设备整体离开鞍座后提升系统继续提升，当设备离开鞍座0.5米时停止起升。,3）观测提升系统、1600T吊车、地基、吊具、设备吊耳和本体有无异常，如果一切正常，安排施工人员抓紧时间完成塔身下部的安装工作。4）塔身下部的安装工作完成后，提升系统继续提升。在提升系统提升时主吊指挥在提升系统底排中心连线上观测提升系统钢绞线的偏斜度，指挥1600T吊车向前走车，保证钢绞线的偏斜度不超过1米（钢绞线的偏斜量用经纬仪进行观测）。5）当设备头部高度超过自提升框架时提升系统停止提升，将设备下的鞍座吊走。,6）1600T吊车缓慢将设备底部放低，直至设备底部距地面高度约为0.5米，提升系统继续提升。7）在吊装过程中用吊车和挖掘机配合，沿1600T吊车行走路线铺设路基箱。8）主千斤顶继续提升直至设备立直，下端超过基础地脚螺栓高度。1600T吊车摘钩，提升系统将设备落低，安装人员辅助设备就位，吊装完成。2500T门式液压提升系统提升速度为8m/h，起吊时主吊耳距地面高度4m，就位后主吊耳距地面高度76m，则吊装用时为9小时。,T201支撑鞍座移除,T201提升,1600T吊车摘钩,安装人员辅助设备就位,调整后二次灌浆,2500T龙门吊拆除,T201就位全景,第八部分 进度分析与总结,天辰公司编排的净化装置EPC总体进度计划（第一版），甲醇洗涤塔定于2012年10月份全部到场，11月底吊装完成，2013年9月15日装置中交。甲醇洗涤塔吊装是净化装置施工关键路径上的关键点，甲醇洗涤塔的吊装也成为了净化装置施工管理工作的重中之重，其它工作都要围绕该设备的吊装进行。设计人员在确定甲醇洗涤塔体分段尺寸时要为运输创造便利条件。运输单位需提前考察实际运输路线，选择最佳路线，并,进度分析与总结,与现场沟通确认厂内行走路线。运输车辆厂内行走路线、塔体组焊、2500T龙门吊组装、抬尾吊车的行走都需很大的场地。根据整体吊装方案要求，现场两个系列的管廊分别有12个轴线、4#框架两个轴线、5#框架整体、系列6#框架整体区域需要预留，待甲醇洗涤塔吊装完成后方可施工。实际过程中，大件运输影响因素特殊，天辰公司实时关注，多次与业主组织运输单位、设备制造厂家、吊装公司开会讨论。要求运输单位集中力量先保证一台塔尽快到场，尽最大努力减少工期延误。保证现场施工尽早开始，同时要求,设备制造厂内未发出的筒体。最终T201全部到场时间为2013年8月初，T101全部到场时间为2013年9月底；两台塔吊装完成时间分别为2013年11月底和12月底，相比第一版总体计划滞后超过