分析DMTO 裝置設(shè)備模塊化組焊施工技術(shù)

寇艷軍

（遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 丹東118009）

近幾年，MTO 技術(shù)逐漸朝著工業(yè)化的方向前進(jìn)，這一趨勢(shì)加快了鹽化工/煤化工/ 天然氣化工原有產(chǎn)品格局的轉(zhuǎn)變速度，并為非石油化工提供了向石油化工進(jìn)行延伸的途徑。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于該技術(shù)的衍生技術(shù)，主要有UOP（惠生）、SMTO（SEI）和DMTO（大連化物所），三者既有一定的關(guān)聯(lián)性，同時(shí)也具有顯著差異。本文所討論DMTO 裝置的主線為設(shè)備模塊組焊，具有良好的經(jīng)濟(jì)性與安全性，對(duì)該技術(shù)加以應(yīng)用，通?？墒瓜嚓P(guān)企業(yè)獲得更為可觀的效益。

表2 反應(yīng)器模塊化清單

1 DMTO 裝置模塊化特點(diǎn)

DMTO 裝置所用管道/構(gòu)架/非標(biāo)設(shè)備均位于三旋區(qū)域以及反再系統(tǒng)單元，在實(shí)際施工中對(duì)該技術(shù)加以應(yīng)用，其特點(diǎn)通常表現(xiàn)如下：其一，非標(biāo)設(shè)備到貨方式以分段到貨及分片到貨為主，由專業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組焊與吊裝，現(xiàn)場(chǎng)僅預(yù)留檢修區(qū)供模塊預(yù)制施工使用；其二，對(duì)帶襯里管道進(jìn)行施工的流程較多，工期較其他構(gòu)件往往更長(zhǎng)[1]。

2 DMTO 裝置模塊分段規(guī)劃

對(duì)設(shè)備做模塊分段處理，通常要確保其與現(xiàn)場(chǎng)吊裝情況及要求相符，在保證吊裝環(huán)節(jié)不受影響的基礎(chǔ)上，快速安裝內(nèi)部附件/器壁部件/勞動(dòng)保護(hù)/接管的管嘴。僅有頂封頭襯里施工需要在地面進(jìn)行，其余構(gòu)件的襯里，均在安裝工作告一段落后，統(tǒng)一進(jìn)行支模并澆筑（模塊化清單見表1）。基于反再系統(tǒng)設(shè)備所開展組焊安裝作業(yè)，首選預(yù)制形式為模塊分段預(yù)制，由專業(yè)人員操控履帶吊、汽車吊，將其吊裝至相應(yīng)區(qū)域，為后續(xù)施工的開展提供便利。事實(shí)證明，模塊化的優(yōu)勢(shì)主要是能夠最大限度壓縮施工周期，但較易被前期的運(yùn)輸與吊裝環(huán)節(jié)所制約，這點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起重視。此外，相較于原有施工模式，模塊化還具有以下特點(diǎn)：其一，可減少不必要的高空作業(yè)，為施工人員安全提供保證；其二，單體施工使管理難度大幅降低，真正做到在保證項(xiàng)目效果的前提下節(jié)約成本[2]。

表1 帶襯里管道的模塊化清單

3 DMTO 模塊化組焊技術(shù)探究

在石油資源稀缺的當(dāng)下，DMTO 技術(shù)的出現(xiàn)，為低碳烯烴原料提供了更多的加工途徑，不僅石油替代戰(zhàn)略具備了實(shí)現(xiàn)的條件，還為能源安全提供有力的保證，其重要性不言而喻。某能源化工企業(yè)現(xiàn)有8 臺(tái)設(shè)備用來為DMTO 技術(shù)應(yīng)用提供輔助，下文以反應(yīng)器R1103 為例，對(duì)模塊化組焊所用技術(shù)及要點(diǎn)做詳細(xì)說明（具體清單見表2、表3），供相關(guān)人員參考。

表3 非標(biāo)模塊化清單

3.1 第一段組焊

該反應(yīng)器的第一段組焊為待生催化劑對(duì)應(yīng)汽提段的下段，與反應(yīng)器殼體無直接關(guān)聯(lián)， 其安裝區(qū)域標(biāo)高為EL5750-EL16000。到貨狀態(tài)為整體汽提器單獨(dú)到貨，對(duì)其進(jìn)行吊裝的重量約為20 噸。

3.2 第二段組焊

裙座/底封頭/三圈規(guī)格為Φ8800 的直筒節(jié)為第二段組焊對(duì)象，上述構(gòu)件均被安裝在標(biāo)高為EL16000-EL25300 的區(qū)域。裙座的到貨狀態(tài)為“筒體殼體與裙座分片到貨”，底封頭的到貨狀態(tài)為“底座環(huán)被分為四片至六片，封頭蓋與底封頭兩圈分片到貨”，另外，供貨商對(duì)內(nèi)件進(jìn)行成套供貨。對(duì)上述構(gòu)件進(jìn)行吊裝的總重量約為130 噸。

3.3 第三段組焊

錐形過渡段/ 一圈規(guī)格為Φ8800 的直筒段/ 兩圈規(guī)格為Φ11000 的直筒節(jié)，共同構(gòu)成第三段組焊對(duì)象，且上述構(gòu)件均被安裝在標(biāo)高為EL25300-EL36800 的區(qū)域。其中，錐形過渡段的到貨狀態(tài)為“三至四帶分片到貨”，供貨商成套提供相關(guān)內(nèi)件，其吊裝總重量能夠達(dá)到88 噸左右。

3.4 第四段組焊

該反應(yīng)器的第四段組焊為四圈規(guī)格為Φ11000 的直筒節(jié)，該構(gòu)件所處安裝高度為EL36800-EL45000。供貨商對(duì)殼體做分片供貨處理，吊裝重量約為75 噸。

3.5 第五段組焊

旋分/封頂頭/頂平臺(tái)為第五段組焊的主要部位，上述構(gòu)件所處安裝區(qū)域的高度為EL45000-EL49400?，F(xiàn)對(duì)其到貨狀態(tài)進(jìn)行分別敘述：其一，該反應(yīng)器所用旋風(fēng)分離器的數(shù)量為十組，運(yùn)輸車將其運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，由專業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行組對(duì)；其二，供貨商對(duì)封頭蓋與頂封頭進(jìn)行分片供應(yīng)，在安裝頂封頭的同時(shí)完成內(nèi)集氣室的安裝工作；其三，待旋風(fēng)分離器阻斷、頂封頭與內(nèi)集氣室安裝工作告一段落，方可對(duì)頂平臺(tái)進(jìn)行安裝。全程吊裝總重量約為230 噸。

4 DMTO 模塊化組焊施工要點(diǎn)

4.1 模塊現(xiàn)場(chǎng)拼裝

DMTO 裝置可被拆分成諸多系統(tǒng)，由此可見，對(duì)其進(jìn)行分段規(guī)劃很有必要。而模塊分段規(guī)劃是指有關(guān)人員以DMTO 裝置所展現(xiàn)出特性為依據(jù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理分解，使其成為多個(gè)與模塊化要求相符的功能塊，隨后，按部就班的開展設(shè)備預(yù)組裝、附塔管道、勞動(dòng)保護(hù)、電氣、襯里施工等作業(yè)，并在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該裝置進(jìn)行拼裝，確保其能夠盡快投入使用。

模塊化組焊需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布局加以考慮，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)提前分析現(xiàn)場(chǎng)情況并確定布局。對(duì)本文所研究DMTO 裝置而言，要想使現(xiàn)場(chǎng)布局更加合理，通常需要對(duì)以下內(nèi)容引起重視：首先，設(shè)計(jì)管道模塊及設(shè)備模塊起吊點(diǎn)，保證設(shè)計(jì)起吊點(diǎn)合理且科學(xué)；其次，在經(jīng)濟(jì)、可靠和有效性原則指導(dǎo)下，對(duì)模塊化主吊和配合設(shè)備規(guī)格加以確定，本項(xiàng)目所采用模塊化主吊為750t 履帶吊和450t 履帶吊，配合設(shè)備為200t 汽車吊及100t 履帶吊；最后，對(duì)穩(wěn)定框架及反再區(qū)域前預(yù)留出的檢修區(qū)加以利用，通過將項(xiàng)目所用履帶吊放置在該區(qū)域內(nèi)的方式，真正做到全專業(yè)使用和全范圍行走，吊車價(jià)值自然能夠得到充分發(fā)揮。

以非標(biāo)設(shè)備總量為依據(jù)，在統(tǒng)一合理的前提下，從投入最小和收益最高的角度出發(fā)，對(duì)組對(duì)拼接點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃，例如，環(huán)砼平臺(tái)與鋼平臺(tái)，此外，該區(qū)域還可被用來對(duì)旋風(fēng)分離器進(jìn)行預(yù)制與組焊。在實(shí)際施工時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)對(duì)順序管理引起重視，拼裝鋼構(gòu)架的工作，通常先于設(shè)備模塊化兩個(gè)月開展，這樣做可使場(chǎng)地空間得到更加充分的利用。

本項(xiàng)目部分非標(biāo)設(shè)備有鋪設(shè)內(nèi)襯里的需求，施工人員出于將頂封頭內(nèi)襯環(huán)節(jié)難度維持在較低水平的考慮，決定在拼裝封頭的同時(shí)開展內(nèi)襯里相關(guān)工作。要想使工作效果達(dá)到預(yù)期，關(guān)鍵是對(duì)襯里搗實(shí)程度、錨固釘焊接情況、襯里烘干程度引起重視，這是因?yàn)樯鲜鲆蛩鼐鶗?huì)給封頭吊裝可靠性造成影響。

4.2 管道模塊安裝

由專業(yè)人員結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)管道走向及長(zhǎng)度，對(duì)集中穿管位置進(jìn)行選擇，穿管區(qū)域以管廊中部及端部較為常見。隨后，基于可利用空間對(duì)操作平臺(tái)進(jìn)行搭建并固定，管廊管道水平運(yùn)輸與垂直運(yùn)輸所用工具為電動(dòng)葫蘆，而對(duì)穿管、對(duì)接、安裝作業(yè)進(jìn)行集中開展的目的，主要是打造高效流水生產(chǎn)線，在最大程度減少架設(shè)用量的基礎(chǔ)上，通過平行作業(yè)的方式，對(duì)工效進(jìn)行提高。在對(duì)襯里管道進(jìn)行單段施工的環(huán)節(jié)告一段落后，由施工人員充分利用車輛開展吊裝作業(yè)，并對(duì)鉸接閥方位等重要內(nèi)容加以確認(rèn)[3]。

4.3 設(shè)備模塊安裝

本文結(jié)合反應(yīng)器R1103 實(shí)際情況，對(duì)模塊化安裝要點(diǎn)進(jìn)行分析。該反應(yīng)器的規(guī)劃依據(jù)有管嘴、單吊重量、內(nèi)件位置、板材高度、車輛選型，將吊裝木塊分為五個(gè)。對(duì)分段情況加以確定后，便可向供貨商就內(nèi)件狀態(tài)提出要求，提前對(duì)吊裝所需平衡梁進(jìn)行準(zhǔn)備，在明確焊接吊點(diǎn)的基礎(chǔ)上，完成封頭組裝胎具的制造工作（如圖1）。隨后，再根據(jù)特定順序?qū)δK進(jìn)行集中吊裝以及安裝。這一過程需要引起重視的部分，便是吊裝安全性和胎具可靠性，有關(guān)人員應(yīng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式，確保危險(xiǎn)因素可被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消滅。

圖1 封頭組裝胎具

5 結(jié)論

上文所討論技術(shù)可有效解決常規(guī)施工方法常見的問題:a.內(nèi)件及附件被遺漏;b.內(nèi)件無法順利通過孔洞，由于該技術(shù)將多數(shù)環(huán)節(jié)移至地面進(jìn)行，不僅降低了檢查和管理的難度，并使項(xiàng)目質(zhì)量得到有效控制，還對(duì)不必要的高空作業(yè)、交叉作業(yè)和密閉空間作業(yè)進(jìn)行了消除，施工安全性因此而得到了有力保證。