闫云东

（新能能源有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 014300）

新能能源年产20 万吨稳定轻烃项目，其核心是新奥自主研发的催化气化装置和加氢气化装置。其中催化装置反应器采用的催化气化炉，学名流化床反应器，是新奥集团自主研发的目前我国最大的流化床气化炉，因此催化气化炉的吊装是本工程中的一个重要节点，所以对该设备的吊装，应合理选择吊装方法，在保证安全、质量和进度的前提下尽量的节约成本。本文旨在通过研究液压吊装催化气化炉的方法，为以后框架上大型设备的吊装提供一个新的技术方法。

1 气化炉液压提升吊装技术的研究及实践

1.1 设备技术参数

催化气化炉（学名流化床反应器）坐落在催化气化框架九层上，设备中心在框架B～C 轴、②～③轴的交叉中心点，安装技术参数：

设备名称流化床反应器 位号：F-606001安装标高：EL+43.800 mm

设备最宽外径：Φ6690 mm 设备长度：38250 mm 单重：424.81t

1.2 气化炉吊装的方法选择

钢结构框架上大型设备的吊装，传统的方法有重型履带吊吊装和双抱杆抬吊法。采用重型履带吊吊装这种方法，单重425 T 的设备须至少1250 t 履带吊，吊车进出场费用高，需设备在钢结构框架施工完成前就必须到场，而大型履带吊则须在该层钢结构施工完且设备进场后才能进场，否则将产生大额的台班费用，设备吊装完后才能进行下一层钢框架施工，对时间要求较高，工期难以保证。双抱杆抬吊这种吊装方法占用空间大，所需机具较多，准备时间长，是这种方法的弊端[1]。而且针对本装置特点，自主研发技术存在很多不确定性，钢结构制作进厂晚，地区沙尘、大风频繁，气化炉尺寸超差须在现场制作、周期长等因素，比较以上吊装方法，采用液压提升器吊装方法具有操作简单、施工进度快、不制约钢结构安装、悬停时间长、吊装安全性高、节约工程成本等优点。

1.3 液压提升吊装工艺简述

根据气化炉设备平面布置图位置和炉体尺寸，将地面平整硬化，滑移底排通长铺设至设备就位位置，前后按支点位置布置两个滑移底座，采用两台起重机将催化气化炉抬吊放置于滑移底座上，利用液压爬行器水平推动滑移底座，最终将设备滑移到设备起吊位置，将主吊具与设备吊耳连接，具备条件后开始进行吊装作业。吊装过程中，顶部安装的两台液压提升器对设备进行提升工作，底部两台液压爬行器推动滑移底座进行设备溜尾作业，设备处于竖直状态以后撤掉爬行器，使用液压提升器继续提升设备直至到达安装位置。

由于设备吊装由下而上，底部需要预留的横梁较多，该方案已提前跟赛鼎工程设计院进行了沟通，设计院根据我方提供的荷载设计核算框架，所以框架的稳定性能满足吊装要求[2-3]。

框架预留情况：①轴（B-C 轴线）预留1、2层；②轴（B-C 轴线）预留1～4 层；③轴（B-C轴线）全部预留；④轴（B-C 轴线）预留1～4层。

2 液压提升吊装过程

2.1 液压提升器吊装气化炉主要施工工艺

提升梁吊装放置——液压提升器吊装放置——液压泵站设置——底排铺设——吊车站位——设备摆放——液压爬行器推动设备滑移——液压提升器提升设备——设备起吊到比就位高度高500 mm——设备下方梁、支撑安装——设备安装就位

2.2 催化气化炉的吊装与就位

2.2.1 设备的摆放

将底排沿设备滑移方向通长布置，布置方法为：以催化气化炉设备就位后的中垂线为基准，向南北两侧布置，北侧布置1 个底排（6 m×3 m)，南侧布置18 个（6 m×3 m×18 个）底排，底排长度共57 m。其中框架内铺设17 m，框架外40 m。

根据设备制造图对设备进行分析，经计算设备重心距离设备底部法兰口距离为20620 mm，主吊耳与设备重心距离为9800mm，溜尾位置距离设备重心距离为19800 mm。

经计算得到F1=140.6t F2=284.2t

P2=K1K2×（F2+q2）=1.1×1.1×（284.2+19+3）=370.5t

P1=K1K2×（F1+q2）=1.1×1.1×（140.6+4.5+3）=179.2t

设备主吊选用SCC6500 履带吊HDB 工况（主臂36 m，超起半径15 m，超起配重200 t，后配重190 t，中央配重80 t,作业半径15 m），尾部抬吊选用SCC3600 履带吊HDB 工况（后配重+中央配重：135 t+41 t，超起配重0～200 t，超起半径15 m，作业半径18 m）

底排上后部鞍座设在离设备尾部2.25 m，设备全长38.25 m，即设备只需有36 m 放到底排上即可，框架外底排长40 m，所以只需让设备顶部管口到框架4 m 即可让设备在底排上滑移；设备试完压顶部管口距框架24 m，所以只需将设备向北侧抬20 m。

底排布置好后，在底排上安放2 个专用底座（头部一个，尾部一个），头部前置底座与尾部后置底座分别安装两个用于推动设备滑行的液压爬行器[4]。

2.2.2 尾部滑移装置布置及连接方式

本次设备溜尾采用滑移推送，首先将滑移底排铺设在处理后的地面上，然后在其上方放置钢制滑移底座，滑移底座依赖于液压爬行器在滑移底排轨道上的前进与后退动作。在滑移底座上平铺道木，溜尾连接器通过螺栓与设备尾部管口法兰连接，将溜尾连接器放置在道木上，即可进行溜尾作业。详见下图：

2.2.3 设备挂钩

利用连接在底座上的爬行器将流化床反应器向设备就位中心线方向推移，一直推移到流化床反应器主吊耳中心线和设备安装中心线重合，此时提升器通过下降和起升动作调节钢丝绳位置，使钢丝绳圈进入流化床反应器主吊耳环内紧密连接。准备妥当后进行试吊：液压提升器开始进行提升动作，直至设备前部离开鞍座500 mm，停止提升器动作，静置2 小时观察各部位情况，无问题后再进行正式提升作业。

2.2.4 设备提升

试吊完毕后，流化床反应器设备开始正式吊装，两台主提升器以8 m/h 的速度开始同步提升设备主吊耳，而设备尾部利用爬行器将设备以相应的速度向前推送，当流化床反应器头部抬起到距地面8 m 左右时，暂停吊装。将流化床反应器头部的滑移底座拆除，再继续进行设备吊装作业，直至设备吊装到垂直状态。拆除设备溜尾装置，然后竖直提升设备直至设备安装支座高度超过安装标高500 mm 处，设备安装组将设备支撑梁安装完成后，提升器做下降动作，将设备置于支撑梁面。

在设备提升的过程中，保证溜尾和提升同步的措施为：采用一台全站仪在框架东侧实时监测主提升钢绞线的偏移量，偏移量要求不能超过3°。主提升器和溜尾爬行器为完全分开的两套控制系统，如果监测到偏移量将近达到3°时，确定偏移方向，如果偏向吊耳中心线左侧，则主吊提升器停止动作，溜尾爬行器推送，直至到达3°以内的安全角度；如果偏向吊耳中心线右侧，则溜尾爬行器停止动作，主提升器继续提升，同样达到3°的安全角度。依上述方法作业，直至设备脱排，达到竖直状态[5]。

2.2.5 设备的安装就位

①提升设备直至设备安装支座高度，继续提升超过安装标高500 mm，设备安装组进行设备支撑梁的安装。此时液压提升机构锁死，设备处于悬停状态。②安装催化气化框架43.63 m 平面的预留箱梁和八角梁。③安装环形支撑，将环形支撑在43.63 m 平面钢梁找平找正，进行点固焊接。④将设备缓缓降到环形支撑上，将液压提升器绳索从设备吊耳上摘除。

3 结论

本工程中采用液压提升器吊装催化气化炉，具有以下优点：（1）操作系统安全性能好，吊装过程的安全性有充分的保障。（2）采用液压提升吊装，避免了大型吊车的进场使用，占地面积小拆装灵活，能够与主框架等进行交叉作业互不影响，加之液压整体提升作业施工周期较短，安全可靠，能够有效保证流化床反应器的安装工期。（3）液压提升能够满足长时间悬停的设备安装需求，在设备提升到位以后施工单位组装设备承载梁时液压提升能够满足设备长时间高空悬停的要求[6]。悬停过程中液压机构锁死，整个悬停过程安全可靠。

总之，钢结构框架上大型设备的吊装，采用液压提升器吊装技术，不仅安全可靠，而且能缩短工期，降低成本，达到经济效益最大化。