平 移 法 拆 除 在 役 场 站 压 缩 机 机 组

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年第7期   作者:顾中东
[导读] 该方法为企业同类工程的实施提供了可靠的依据和指导,也可供行业类似工程施工提供参考借鉴。
        摘  要:在长庆油田气田区块的持续开发过程中,动态开发的管理理念得以实行,按照产能配给的需要,在役场站压缩机安装、拆迁就越来越频繁, 压缩机组属于大型设备,由于受施工场地相对狭小、承载能力有限的条件限制,同时要适应长庆油田安全管理形势,满足严格的安全管理要求,施工的有效时间就必须缩短,为有效应对管理要求和现场条件,施工单位改变以往大型设备吊装方法,采用平移法新工艺技术,安全平稳地完成了长庆油田第三采气厂、第四采气厂在役场站压缩机拆迁工作,解决了施工技术难题,取得了良好的效果。
关键词:在役场站  压缩机 平移法  降低安全风险 施工效率
0 引言
        长庆油田气田区块施工任务中集气站、增压站是气田生产的重心,由于长庆油田动态开发的管理理念,产能配给的需要,在役压缩机安装、拆迁频繁,2018、2019年仅长庆油田第三采气厂、第四采气厂就实施苏47-5集气站、苏120-4集气站、苏48-3H等7座集气站压缩机拆除项目,要拆除的DPC-2803压缩机组自重80t,共计拆除利用11台。在役场站压缩机拆除施工,由于拆除设备重量较大,常规施工方法需采用200t以上的大型吊车配合拆除,但拆除作业在正常生产运行的场站内施工,无法提供大型吊车作业场地,并且受长庆油田安全管理形势及要求限制,施工的有效时间短,施工管理难度和施工成本都非常大,因此综合考虑功效及效益,改变以往大型设备吊装方法,改为设备平移拆除的方法。平移方法相对吊装方法,可不拆除压缩机棚,且场地限制减小,安全作业等级降低,场站内作业时间减少,可提高施工效率,降低施工成本。

1 总体思路
        使用液压千斤顶将压缩机抬起,在设备下方铺设滑轨,回落压缩机使其坐落在滑轨上,然后使用液压推进器将压缩机沿滑轨向外推进至站外拆解区,使用千斤顶将压缩机平稳支撑,运输设备就位,回落千斤顶完成装车。
        拆除过程如图1所示,运送至其他场站安装时,施工方法顺序与拆除反向施工。


图1 压缩机拆除、安装施工工艺流程图
2准备工作
2.1场地准备
        根据现场勘查情况,道路及集气站压缩机棚移动方向围墙外的场地,先用铲车将道路推平,多余砂土拉走按要求处理,外购砂砾石土,在作业区域铺垫300mm厚,用20t振动压道机夯实,在压缩机移动方向上用枕木搭设平台,枕木规格参数:1000×200×120mm,平台高度与压缩机基础高度等高。
2.2设备分离
        设备与站内工艺管线分离:停机,施工现场布置,测量检修前相关数据—→机组卸压,放尽油、水;切断气源—→氮气置换—→工艺气管线拆除—→曲轴、空冷器、辅助设备拆除—→电控、安保系统拆除—→自用气管线等设备的拆除—→吊装保护拉运。
2.3压缩机拆解
        由压缩机厂家指导吊车配合,开始对压缩机进行分部解体,主要将空冷器、进气缓冲罐等设施与压缩机本体进行拆解,尽量减轻转运过程中压缩机设备装车重量和高度,解体后的压缩机分成压缩机主体、空气冷却器、排气消音器和附件四大部分。
3拆除过程
3.1压缩机举升
        使用四个100t液压千斤顶两个左右交替将压缩机升高,确保每次单边举升控制在15厘米以内,设备下面垫枕木确保设备压实后,再举升另一侧,直到货物基础座离地30厘米,以方便滑轨铺设。
3.2滑轨铺设及设备平移
        (1)铺设T50型重型钢轨作为滑轨(根据平移设备重量、基座长、宽确定),两跟滑轨间距5米,每间隔80厘米一根枕木作为支点,滑轨上安装滑板(见图2、图3)。
       


        (2)缓慢匀速回落千斤顶,将设备落放在钢轨滑板上,确保压缩机位置前后左右位置正确。
        (3)将液压推进器与滑轨固定在一起,启动推进器,通过推进器活塞杆的伸出,将压缩机沿滑轨向外推进,每次推进40cm,直到将压缩机向外推进16m进入站外拆解区。根据压缩机的外形尺寸和重量,进行推进器推力计算如下:
        苏120-4集气站DPC-2803压缩机组的外形尺寸(长*宽*高)为7600mm×3600mm×3500mm,主机重量80t,取摩擦系数0.15。
         所需推力:F=μFN=0.15×80×1000×9.8=12t
         经计算,推动压缩机前行只需要12t力即可,根据所需推力选定工作压力40 MPa,内径110mm的液压缸。
        单支液压缸推力:F={3.14×(11/2)2×40×10}/1000=6.9t
        因此,推进器配备2支液压缸,推力可达13.8t,满足推进需要。
        (4)使用4个80t级支撑将压缩机平稳支撑。液压推进器沿滑轨向外推进压缩机时,滑板设备与钢轨接触可以控制方向,轨道上涂润滑油,以减小二者之间的摩擦力。

3.3 设备装车与运输
        压缩机拆解完成后,使用100t液压千斤顶左右交替将压缩机主机升高到80厘米,使用4个80t级支撑将压缩机平稳支撑,将滑轨取出后装车(见图4),利用北方—奔驰480 6×4 汽车缓慢倒车进入设备下方,使货物平稳的放在车板中心,装车要保证不偏载。由于拆除的DPC-2803机组设备需要从苏47-5、苏120-4站转场运输到苏6-8站,运输里程200km左右,因此必须要可靠地固定,使用18t级的花篮螺丝和φ19.5mm的钢丝绳对压缩器进行可靠的绑扎加固,以确保在设备运输过程的稳定性。

图4 支撑好准备装车

4、效益分析
4.1 直接效益
        该施工方法施工效率高,安全风险低,大型设备需求少,工作时间短。以一台压缩机拆除安装为例,经济效益(不包含传统工艺对压缩机棚的拆除,设备倒运需要车辆等费用)如下:



表1 施工成本估算对比表





        从上表可知,压缩机平移工艺可节约成本42200元,较传统方法可节约直接成本33%。
        一般来说,长庆油田气区每年约有30台压缩机需要拆迁施工,合计每年可节约成本126.6万元以上,节省的工期成本无法准确计算。
4.2间接效益
        (1)长庆油田运行场站安全管理规格高,平移方案降低了动火级别,减少了动火作业的次数,提高了施工安全。
        (2)在役场站各种设备设施已经完善,场站内可用空间大大缩小,不能满足大型设备进入并展开工作,平移方法完全不受场地限制,可适用于油、气田运行场站在役压缩机拆除、安装等不具备吊装条件的大型装备。
        (3)平移方案在场站内作业时间减少,省略了大型吊装等需要办理作业票工序,作业许可审批时间、监督检查时间相应减少,整体完成时间减少,提高了施工效率。
        (4)拆除设备及装运设备未使用大型吊装设备,施工时间缩短,人机成本投入减少。
       
5、结束语
        采用新工艺方法成功解决了大型设备吊装实施难度大的问题,实施过程中,避免了动火作业,降低了安全风险,避免了施工中可燃气体爆炸的风险,同时大大节省了大型吊装设备租赁成本和人力成本,缩短了施工工期,具有显著的经济和社会效益。该方法为企业同类工程的实施提供了可靠的依据和指导,也可供行业类似工程施工提供参考借鉴。
参考文献
  [1] 成大先. 机械设计手册[M].北京:化工工业出版社,2002
[2] 雷天觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,1990.
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