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——寶鋼湛江鋼鐵兩套60000Nm3/h空分裝置保護性拆除異地安裝施工紀實
發(fā)布日期：2015-05-06
寶鋼羅涇制氧分廠兩套6萬立方米 空分裝置保護性拆除安裝工程，是寶鋼湛江制氧工程的重要部分。根據(jù)寶鋼湛江鋼鐵項目整體規(guī)劃，寶鋼羅涇制氧的3#、4#兩套6萬立方米 空分裝置進行保護性拆除，并遷移、安裝到寶鋼湛江鋼鐵基地，同湛江鋼鐵1#、2#空分裝置共同組成全新的制氧空分系統(tǒng)。
此項目施工的最大特點是原拆原建，進行如此巨大規(guī)模的制氧工程異地保護性拆除安裝在國內(nèi)尚屬首次，被業(yè)內(nèi)專家定位為歷史性的突破，工程量之大、工序之復(fù)雜、運輸距離之長在冶金建設(shè)的歷史上沒有先例。此項保護性拆除安裝工程主要包括兩臺空壓機、兩臺增壓機、兩套預(yù)凈化冷卻系統(tǒng)、兩套空分冷箱、配套氧氮壓縮系統(tǒng)及輔機系統(tǒng)、配套供配電、冷卻水、液體儲罐、通訊、消防等建構(gòu)筑物，設(shè)備和鋼結(jié)構(gòu)均100%進行利舊，管道除預(yù)埋水管外也全部利舊，設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、管道總量約8000噸，吸附劑填料約600噸，均需進行保護性拆除并安全運輸至寶鋼湛江鋼鐵基地。
2014年6月3日 ，而6到10月是上海最炎熱且臺風多發(fā)季節(jié)，這給幾乎全是露天作業(yè)的羅涇拆除工程帶來很大困難。二：拆除質(zhì)量要求高。在工期較短的同時，本工程另一大難點就是對拆除質(zhì)量要求非常高。由于其設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、管道、儀表閥門幾乎需要全部利舊，因此在拆除過程中必須做好相應(yīng)的技術(shù)保護措施，真正實現(xiàn)“保護性拆除”。三：施工組織協(xié)調(diào)要求高。在實際施工中，需要較大的施工場地放置已拆除的空氣增壓系統(tǒng)、預(yù)冷系統(tǒng)、管廊桁架、純化系統(tǒng)及膨脹機和冷箱系統(tǒng)的設(shè)備、管道、結(jié)構(gòu)，施工過程中需要的大型起重、運輸、施工機械也需占用較大的場地，因此對施工組織要求很高。四、設(shè)備管理難度高。由于所有拆除設(shè)備、管道、鋼結(jié)構(gòu)、閥門、儀表件、電纜等均需利舊，因此標記和管理工作非常重要。根據(jù)項目管理實施規(guī)劃，按指定尺寸拆除的設(shè)備、管道、鋼結(jié)構(gòu)等多達幾千件，其標記工作量非常大；要保證寶鋼湛江鋼鐵基地安裝進度，設(shè)備發(fā)運工程量也較大；到達寶鋼湛江鋼鐵基地后，設(shè)備的出入庫管理也是工程浩大的一項工作，其設(shè)備管理的難度是企業(yè)以往施工中前所未有的。五、安全風險大。羅涇制氧分廠施工場地狹小、作業(yè)面較小、交叉作業(yè)較多，因此安全隱患和風險較高。尤其是空分冷箱其頂標高達62.13米 ，內(nèi)部空間非常狹小，而其內(nèi)塔器都是超長超重設(shè)備，最重的達120噸，最長的33米 ，需要使用大型吊車；冷箱內(nèi)腳手架的搭設(shè)和冷箱鋼結(jié)構(gòu)、冷箱內(nèi)塔器拆除，都屬于危險性較大的分部分項工程。六、可供參考的施工經(jīng)驗少。截止目前，國內(nèi)大型空分裝置保護性拆除的工程幾乎沒有，也沒有相關(guān)的研究和報道。國際知名工業(yè)氣體公司法液空 (注：法液空為該工程的技術(shù)指導(dǎo)方，也是寶鋼上海羅涇制氧分廠設(shè)計方和設(shè)備供應(yīng)商) 一位資深技術(shù)專家在考察該工程時感嘆：“6萬立方米 規(guī)模的大型空分裝進行保護性拆除而且還是兩套，這項工程國內(nèi)沒有人有經(jīng)驗，其工程實施難度非常大；你們?nèi)绻樌瓿闪?，那絕對是取得了歷史性的突破！”
800立方米 分子篩、氧化鋁填料約600噸，需要在吸附器拆除吊裝前將填料全部抽出，并利用羅涇分廠西區(qū)拆除的球罐進行裝填后運輸至湛江基地。根據(jù)業(yè)主進度計劃安排，8月下旬將開始球罐運輸，而技術(shù)指導(dǎo)方“法液空”7月底才確定抽取時間，抽取、裝填及球罐充氮密封等時間僅1個月，因此工期非常緊張；
在進行分子篩、氧化鋁填料抽取時，由于羅涇基地停產(chǎn)后吸附器內(nèi)氮封已破壞，分子篩吸水后急劇放熱， 8月初高溫吸附器內(nèi)溫度高達80 oC，施工人員在內(nèi)部作業(yè)只能堅持幾分鐘，這給抽取工作造成很大困難。因此，第1臺吸附器內(nèi)填料的抽取就耗時兩周，遠遠落后于預(yù)期進度。對此，項目部召開緊急會議，施工、技術(shù)相關(guān)人員及各施工班組負責人認真討論并分析施工過程中遇到的各種問題和困難，并就這些問題和相關(guān)解決方案同“法液空”進行討論，最終結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)對原填料抽取方案優(yōu)化和改進。在分子篩、氧化鋁填料抽取階段，項目經(jīng)理張小紅每天早晨很早就到施工現(xiàn)場，晚上等到作業(yè)人員全部下班后才回家；施工員張明亮每天早晨5點多就到達施工現(xiàn)場，之后他第一件事就是測量吸附器內(nèi)的溫度和濕度，因為該測量結(jié)果將做為早例會是否調(diào)整計劃的依據(jù)。同時，項目部對吸附器內(nèi)采取了各種降溫措施，并將防暑降溫飲料、相關(guān)藥品搬到吸附器頂部平臺。相關(guān)作業(yè)人員每天加班加點，早晨6點開始晚上近10點才結(jié)束，充分利用早晨和晚上溫度相對降低的時間。在大家共同努力下，剩下的3套吸附器內(nèi)填料抽取和裝填工作在10天內(nèi)全部完成，總工期比計劃工期提前5天，業(yè)主方、法液空、監(jiān)理、羅涇分廠西區(qū)球罐拆除項目負責人都對項目部的進度和質(zhì)量贊嘆不已。
2015年3月16日 ，中冶天工集團承建的寶鋼湛江制氧工程兩臺制氧機組冷箱、分子篩等大件設(shè)備及10臺變壓器全部安裝就位。羅涇空分裝置拆除工程高質(zhì)量的完成，為寶鋼湛江制氧工程安裝提供了有力的保障。
“這項工程國內(nèi)沒有人有經(jīng)驗”
中冶天工集團在國內(nèi)是冶建行業(yè)知名的“空分制氧專業(yè)戶”，從上個世紀70年代承建太鋼氧氣站工程開始，至今先后承建了包括寶鋼、本鋼、武鋼等大型鋼鐵企業(yè)的冶金空分制氧工程及國內(nèi)化工、石化等領(lǐng)域的空分工程近80臺(套)，有著豐富的空分裝置施工經(jīng)驗。但這些項目都是安裝工程和少量的改造工程，因此羅涇異地拆除并且在湛江鋼鐵基地進行安裝對企業(yè)來說是全新的嘗試。 此項工程由中冶天工集團上海十三冶承擔，在實際施工中面臨六大挑戰(zhàn)：一、工期短、施工條件差。根據(jù)寶鋼湛江制氧工程整體規(guī)劃，需在羅涇5個月內(nèi)完成全部拆除工作，全部運輸工作需在8個月內(nèi)完成，以保證湛江鋼鐵基地安裝進度，確保2015年9月湛江鋼鐵基地投產(chǎn)。本拆除安裝工程實際開工日期為精心組織 化解難題
針對羅涇空分裝置拆除工程特點，中冶天工集團上海十三冶高度重視，集中技術(shù)精英并邀請相關(guān)專家對施工的組織、部署、協(xié)調(diào)等進行討論，項目部召開多次施工組織協(xié)調(diào)會對方案認真討論，還邀請法液空曾經(jīng)參與首鋼(空分裝置)搬遷的專家和技術(shù)人員進行經(jīng)驗分享，最終確定了科學(xué)嚴謹、針對性極強的施工方案。 為節(jié)約羅涇空分裝置拆除工程和湛江基地的安裝工期，對鋼結(jié)構(gòu)、管道均需要進行最大化拆除，項目部平衡考慮羅涇、湛江兩地施工現(xiàn)場平面布置以及道路和港口運輸條件，結(jié)合現(xiàn)場施工機械等因素細化方案，通過合理施工部署和優(yōu)化使用現(xiàn)場施工機械，在高效利用有限場地的同時，提高了拆除、運輸、安裝的工作效率。 在設(shè)備管理方面，項目部根據(jù)空分裝置的區(qū)域、專業(yè)采用5級系列號編號方式對拆除的設(shè)備、管道、鋼結(jié)構(gòu)進行標記，并用不同顏色進行區(qū)分；同時，根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備圖紙并針對其性能要求進行包裝方案設(shè)計與優(yōu)化。 項目部在組織拆除時十分重視準備工作，只有在準備工作完成后才可進行拆除。如：在進行管廊桁架、閥門等拆除前必須先對閥門、鋼結(jié)構(gòu)、管道等進行標記，然后對閥門、鋼結(jié)構(gòu)進行加固，以避免閥門和鋼結(jié)構(gòu)在拆除過程中的損壞和變形；對切割的管口進行封堵，保證管道內(nèi)部清潔度，減少湛江基地的噴砂、酸洗等工作量；同時，嚴格執(zhí)行質(zhì)量管理制度，確保拆除的設(shè)備、管道、鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和完好，對不符合要求的立即整改。如：在冷箱內(nèi)塔器拆除吊裝前，用窺鏡檢查并確保塔器所有管口內(nèi)的清潔度，檢查合格后方可開始拆除吊裝。拆除吊裝后塔器管口，均需按要求焊接不銹鋼盲板并進行充氮保護，所有自制的吊耳在使用前均嚴格檢查其制作質(zhì)量及焊接質(zhì)量并進行試驗。“設(shè)想”方案 技術(shù)保障
項目部高度重視施工技術(shù)的研究應(yīng)用和方案的編制與優(yōu)化?？辗盅b置核心設(shè)備——空分冷箱拆除是該工程的重點和最大難點，根據(jù)以往經(jīng)驗冷箱鋼結(jié)構(gòu)拆除方法應(yīng)該是根據(jù)確定的拆除尺寸自冷箱頂部將冷箱鋼結(jié)構(gòu)的4個軸面直接進行解體，但這種拆除方法耗時較長、費用較高、高空作業(yè)較多、對安全措施要求很高，不能滿足現(xiàn)場施工要求。對此，項目部通過調(diào)研羅涇和湛江的運輸條件、施工機械和湛江現(xiàn)場安裝要求及羅涇、湛江兩地空分裝置現(xiàn)場平面布置情況并結(jié)合冷箱鋼結(jié)構(gòu)圖紙，提出“設(shè)想”將模塊化施工應(yīng)用到空分冷箱拆除中去。根據(jù)該“設(shè)想”，冷箱鋼結(jié)構(gòu)采用模塊化拆除吊裝至地面進行解體，這樣可以實現(xiàn)冷箱鋼結(jié)構(gòu)、箱內(nèi)塔器的拆除吊裝平行施工，不僅節(jié)約工期還能大大減少高空作業(yè)風險。同時，項目部對該“設(shè)想”進行了驗證和優(yōu)化，利用Revit建立冷箱鋼結(jié)構(gòu)三維模型，協(xié)助確定最優(yōu)冷箱鋼結(jié)構(gòu)拆除模塊，并利用3D3S對冷箱鋼結(jié)構(gòu)模塊進行受力驗算以及利用三維吊裝模擬軟件對冷箱內(nèi)塔器和冷箱鋼結(jié)構(gòu)模塊拆除吊裝進行模擬和方案優(yōu)化。最終，在羅涇拆除工程中成功應(yīng)用了該“設(shè)想”方案，使原計劃5個月的工期提前1個月完成，節(jié)約費用50余萬元。 項目部還針對該工程中的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，并認真總結(jié)施工過程中的相關(guān)技術(shù)和管理經(jīng)驗，如組織完成“特大型空分裝置保護性拆除施工技術(shù)研究”課題研究、編寫“大型空分裝置冷箱模塊化施工工法”，目前已完成“大型空分冷箱的模塊化拆除施工方法”、“一種用于大型塔類容器的鞍式支座”兩項專利，完成了“大型空分裝置異地搬遷施工技術(shù)”、“大型空分裝置冷箱結(jié)構(gòu)模塊化拆除及安裝施工技術(shù)”等技術(shù)論文兩篇，還完成了“大型空分裝置冷箱模塊化拆除技術(shù)研究”、“鋁合金板式換熱器及連接管道保護性拆除技術(shù)研究”兩項加計扣除研發(fā)課題研究。這些研究成果，都將為企業(yè)以后再次承擔類似工程奠定了良好基礎(chǔ)。辛勤汗水 成功實踐
羅涇空分裝置拆除工程的順利完成，離不開項目部各位成員的付出和辛勤汗水： 純化系統(tǒng)4臺吸附器內(nèi)共有近年來，國家對環(huán)保和能耗的要求日益嚴格，大型化工、鋼鐵工廠搬離大城市并逐步向低能耗、低污染發(fā)展已成為一種趨勢，因此工業(yè)設(shè)備節(jié)能改造、保護性拆除工程項目日益增多，僅2013-2015年寶鋼集團就規(guī)劃6套空分裝置的改造和拆除，其中5套屬于60000Nm3/h(O2)規(guī)模及以上，因此中冶天工集團完成的寶鋼湛江目前國內(nèi)最大的兩套空分裝置保護性拆除安裝，具有非常重要的意義。?。ㄗ髡邌挝唬褐幸碧旃ぜ瘓F）
