赵垒
中石化股份有限公司天津分公司烯烃部
摘要: 烯烃部乙烯车间设备更新,设备换热器两侧有混凝土立柱,空间狭小,上方连接为透平蒸汽方箱不可切改,换热器不能向上提升。两台换热器上方为压缩机平台,平台不可打孔,不可让平台上方透平基础受理导致换热器无吊装锚点,施工难度大。
关键词: 换热器 更新 基础
前言:E-EA503为是三大机组之一丙烯压缩机的透平GBT501的表面冷凝器,E-EA218为裂解气压缩机透平GBT201表面冷凝器。两台换热器均于1995年投用,至今运行已22年。经历次机组的真空系统检修后换热管已封堵多根,管板、隔板存在大面积腐蚀性凹坑、鼓包等缺陷,经修补后勉强满足生产要求。为提高机组运行稳定性,降低维修费用,保证设备本质安全,在原区域内,更换新换热器,并清理检查修复原基础,原位置安装并更换配套真空保持器,完成新设备配管。
1. 问题及原因分析:
两台凝汽器所处位置及周边状态相似,换热器两侧有混凝土立柱,空间狭小。上方为压缩机平台,平台不可打孔,吊车无法伸吊钩;上方连接为透平蒸汽方箱不可切改,且两台换热器上方无吊装锚点,换热器不能向上提升。
2.处理过程及措施:
2.1处理过程:
针对以上问题采用道木、千斤顶、自制钢结构做支撑,砸除原有基础,利用道木和千斤顶配合的方式层层抽道木,落下换热器,在地面铺好轨道,利用四辆十吨炮车把换热器从轨道向东推出。安装时采用同样方式推进换热器,道木千斤顶支起换热器达到标高后做基础,基础养护完成后落下就位换热器。
2.2措施:
施工工序:
重点过程详述:换热器拆出、安装
使用道木千斤顶设置支撑点两处,为防止发生意外,在换热器两基础中间部位设置双排道木支撑防护,防护随换热器同时增减。
采用道木规格宽240mm,高150mm,长2.5m,采用双井字结构设置道木基座,最底层道木满铺设置,道木下方铺设20mm厚钢板。制作钢结构支撑2个,使用道木千斤顶钢结构支撑将换热器顶住,将上方方形法兰断开。支撑好后破除基础,拆除设备基础至距地面200mm位置。土建拆除时用风镐,风镐破除时会有很多灰尘,要做好防尘措施。在基础周围用脚手架搭设5mx5mx3m的硬防护,并在脚手架周围围上防尘网,减少污染;
每台换热器前后两个支撑点,每个支撑点设置8台30T螺旋千斤顶,30T千斤顶满行程20mm,每块道木高150mm,8台螺旋千斤顶交替使用,每次交替抽运道木流程中前后所有支撑的千斤顶同时平稳缓慢下降,将设备降低至距离地面440mm;
218换热器老设备空载重量为14吨,新设备空载安装重量为17吨。503换热器老设备空载重量为14吨,新设备空载重量为14吨。
由两层道木设置轨道底座,上方放置40#槽钢做导轨,轨道长14.8米,使用4台10T炮车放置在设备底座下;以装置外侧大型设备基础为锚点,使用两台2T倒链水平牵引出厂房外;使用80T吊车将换热器吊起装车拉运至指定地点。新换热器回装方法与拆除相同。详细步骤工序控制:
就位后拆除与设备连接的管线和妨碍设备进出的管线,然后砸除基础至地面200毫米,保留钢筋500mm长并砸倒钢筋,等新设备就位后再立起钢筋做基础。
然后利用前后各撤四个千斤顶,前后各有四个千斤顶受力,抽出两根道木后把撤的千斤顶座回原有位置,在撤另四个千斤顶,8个人每人控制一个螺旋千斤顶,一个人指挥,让设备缓慢均匀的下落,保证设备位置不出现变化。以此往复,落下旧设备至事先铺好的轨道上。
轨道上放好四辆10吨炮车(坦克车),让设备支座四个角落在炮车上,用倒链拉出设备,在拉出过程中,为了防止设备偏移,设置四个人站在设备的炮车的外侧,如发现设备拉出时偏移,则使用撬棍控制换热器出来。
新设备回装时依然采取炮车轨道的方法进入,进入后在下方调好位置。架上钢结构采取道木千斤顶提升新设备至设备安装标高。设备到位后,做土建基础,支模灌浆。
现将地脚螺栓穿入,地脚螺栓灌浆盒做好固定后,开始基础灌浆,等基础灌浆层硬化后垫上临时垫铁,精调设备位置及标高。用水平管测量换热器水平度,达到标准后开始一次灌浆。一次灌浆层硬化后插入正式垫铁,再次找正后二次灌浆。二次灌浆层硬化后开始进行设备配管。
换热器找平、找正
1)预埋地脚螺栓的螺纹,应无损坏、锈蚀,且有保护措施;
2)滑动端预埋板上表面的标高、纵横向中心线及外形尺寸、地脚螺栓,应符合设计图样的要求;
3)预埋板表面应光滑平整,不得有挂渣、飞溅及油污。水平度偏差不得大于2mm/m。基础抹面不应高出预埋板的上表面。
4)换热器安装后利用垫铁进行找正,因此在基础验收合格后,在放置垫铁的位置处凿出垫铁窝,其水平度允许偏差为2mm/m。
5)当设备的负荷由垫铁组承受时,设备每个地脚螺栓近旁放置一组垫铁,垫铁组尽量靠近地脚螺栓。垫铁组放置尽量放在设备底座的加强筋下,相邻两垫铁组的距离宜为500m。
6)每一组垫铁组的高度一般为30-70mm,且不超过5块,设备安装后垫铁露出设备支座底板边缘10-20mm。8)斜垫铁成对使用,斜面要相向使用,搭接长度不小于全长的3/4,偏斜角度不超过3度。
7)每组垫铁组面积,应根据负荷,按下式计算:A≥C(Q1+Q2)*104/R
式中 A-垫铁面积(mm2);Q1-由于设备等重量加在该垫铁组上的负荷(N);Q2-由于地脚螺栓拧紧所分布在该垫铁组上的压力(N),可取螺栓的许可抗拉力;R-基础或地坪混凝土的单位面积抗压强度(MPa),可取混凝土设计强度;C-安全系数,宜取1.5~3。
8) 设备找正、找平应符合下表:
卧式设备安装质量标准 单位:mm
3.结论:
3.1 道木千斤顶方式上下设备可行性
用这种方式进行进出设备需要等基础混凝土养护才可配管,施工过程同比普通更换换热器多使用道木150根,32吨千斤顶16台,自制钢结构支撑3吨左右,槽钢轨道10米长两根,10吨炮车4台,四个10吨手动葫芦以及牵引所用钢丝绳。采取此方法更新设备质量方面没有任何影响,完全符合设备安装质量要求。