施工升降機在大型塔內(nèi)件安裝中的應(yīng)用

朱景峰

摘 要：該文以大型丙烯精餾塔內(nèi)件安裝為例，從費用、安全、進度等方面提出施工升降機在石油化工大型塔類設(shè)備內(nèi)件安裝及檢修中應(yīng)用的優(yōu)勢，進而為石化類似項目施工提供借鑒。施工升降機在房屋建筑工程中應(yīng)用十分廣泛，產(chǎn)品及技術(shù)非常成熟。在石化行業(yè)大型丙烯精餾塔的安裝或檢修中，如果將其應(yīng)用于塔盤的上下運輸，則相比傳統(tǒng)的吊車加吊籠的方式在多方面都有獨特的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：塔內(nèi)件 安裝 升降機 應(yīng)用

中圖分類號：TH211 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（a）-0039-02

大型塔類設(shè)備是石油化工生產(chǎn)裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，它們在復(fù)雜的石化生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。例如丙烯精餾塔，由于工藝要求，塔體巨大，塔盤繁多。此類塔的內(nèi)件安裝無論是在新塔的安裝施工中，還是在裝置檢修老塔的維護工作中，必為關(guān)鍵任務(wù)，制約著裝置建設(shè)和檢修的整體工期。

1 施工升降機簡介

施工升降機是建筑行業(yè)成熟完善的施工起重運輸設(shè)備，根據(jù)要求有不同型號可供選擇，其中“SSD100型人貨兩用升降機”是較為常見的型號。

SSD100型人貨兩用升降機，具有：（1）運行可靠、節(jié)省電耗；（2）防墜及安全保護性能完善；（3）升降平穩(wěn)無噪音；（4）整機價格低、使用及維護成本低；（5）安裝、拆卸方便，不需要吊車；（6）外觀簡潔大方等優(yōu)點。

SSD100型人貨兩用升降機的導(dǎo)軌架由逐節(jié)拆裝的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成，可以根據(jù)實際需要，安裝至合適高度。該結(jié)構(gòu)優(yōu)點是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的安裝不需要吊車，可利用升降機系統(tǒng)自帶液壓爬升機構(gòu)和吊桿逐節(jié)安裝加高。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間由4根M16×70的高強螺栓實現(xiàn)連接。螺栓的預(yù)緊力矩、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝垂直度必須依照升降機的行業(yè)要求進行。升降機的整體安裝及調(diào)試，必須由專業(yè)人員進行。

2 升降機及平臺搭設(shè)方案

如何將SSD100人貨兩用升降機系統(tǒng)的架設(shè)與大型塔類設(shè)備聯(lián)系起來，是個難題?，F(xiàn)以某石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置的丙烯精餾塔為例，此塔高95 m，直徑5.8 m，總重約850 t。該丙烯精餾塔內(nèi)部共設(shè)計安裝了167層塔盤，每層塔盤整體由數(shù)量近百件的的塔盤零部件拼裝而成。

考慮到新塔盤在塔內(nèi)安裝，及檢修過程中更換塔盤需先拆除舊塔盤等操作，為了加快施工進度，可以考慮把整個塔的高度依據(jù)人孔的分布分成3～5段，在塔內(nèi)安全措施完善的前提條件下，組織相應(yīng)3～5組人員同時進行施工，這樣共167層塔盤可以近似分成每組33～55層。在每段塔內(nèi)空間進行安裝時，先從低層開始，逐漸往上安裝；拆除舊塔盤過程則相反，從高層逐漸往下拆除，這樣就要求每組工作時，新舊塔盤要依靠每段塔高處的人孔運進送出。如果用升降機來完成地面至每段塔高處人孔的運輸，則升降機最高要提升至塔頂人孔處的高度。在這樣近百米的高度，必須要對升降機的導(dǎo)軌架加設(shè)多個附墻架以保證其穩(wěn)定，附墻架的一端連接升降機導(dǎo)軌架，另一端必然要和塔身相連接。而塔身最適合連接處為不同高度的人孔檢修平臺，這樣造成的結(jié)果是對塔本體帶來附加的載荷，這是問題一。在塔的各個人孔處的檢修平臺面積非常有限，在新舊塔盤的安裝和拆除過程中，不足以滿足塔盤零部件的中轉(zhuǎn)需要。這樣在運送塔盤零部件的過程中，升降機必須在人孔處長時間停留，難以發(fā)揮其優(yōu)勢，這是問題二。

為解決上述兩個問題，可以在塔體和升降機之間搭設(shè)平臺，以施工升降機用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)作為平臺的主要承載構(gòu)件，具體是分別用4套標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件做為平臺的4個立柱，用鋼結(jié)構(gòu)將4套標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組件相互連為一體形成一個大的桁架結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)上依照需要的高度組建多個平臺以供塔盤零部件運送中轉(zhuǎn)之用。平臺設(shè)置的位置及層數(shù)需滿足任務(wù)分組的要求，平臺承載重量與升降機額定載重量對應(yīng)，即載重量為1 000 kg。

平臺的平面結(jié)構(gòu)布主體為Φ76×5優(yōu)質(zhì)無縫鋼管用專用抱箍連接固定而成，然后在鋼管結(jié)構(gòu)上平鋪長條型的網(wǎng)板，并將網(wǎng)板與鋼管結(jié)構(gòu)綁扎固定，平臺四周除與升降機、塔人孔檢修平臺對接兩處之外，需設(shè)置護欄。平臺的搭設(shè)同樣不需要吊車，因為平臺的4個立柱與升降機的導(dǎo)軌架相同，均配有液壓爬升機構(gòu)和吊桿，除標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外，搭設(shè)平臺斜撐同樣用Φ76×5鋼管及網(wǎng)板等材料，均可利用液壓爬升機構(gòu)上的吊桿由地面吊至高處。斜撐與立柱間通過抱箍連接固定。

3 使用升降機相對傳統(tǒng)吊車方式的優(yōu)勢

3.1 經(jīng)濟性

（1）升降機方案。以某項目租用SSD100型升降機的費用報價，包括安裝、拆除、運輸?shù)软椖吭趦?nèi)，每年每臺的租賃費用為32.5萬元。為了不占用檢修的時間，可以提前完成升降機的安裝、調(diào)試和報驗，以保證在檢修期開始時即可使用升降機，在檢修完成開車成功后再行拆除。以此為參考按租用期為兩個月計算，升降機折舊及使用費可大幅度降低，安裝及拆除費用和其他費用按不變考慮，另還需考慮平臺的架設(shè)拆除及材料租賃費用，包括運輸?shù)?，粗略估算在檢修期內(nèi)，租用SSD100升降機及搭設(shè)整套平臺系統(tǒng)的費用約為60萬元。

（2）吊車方案。根據(jù)吊車性能表，要針對該文所舉95 m高塔頂段部分塔盤進行更換，至少須選用260 t或以上級吊車，按每層塔盤需要4次運輸，在塔內(nèi)外均沒有中轉(zhuǎn)平臺，即塔盤需送進塔內(nèi)安裝完畢每次至少需要半小時，每層則需要兩小時才能安裝完畢，粗略估算塔最高段30層塔盤安裝所需臺班數(shù)0.5×4×30÷8=7.5臺班，假設(shè)拆除時間與安裝相同，則僅僅塔頂段30層塔盤更換即需要15個臺班，按3萬元/臺班計算，吊車費用15×3=45萬元。以上估計是建立在非常理想的拆裝塔盤操作速度基礎(chǔ)上的估算，實際可能需要更長的時間。

塔中低段可選用相對低噸位吊車完成工作，保守考慮選用100噸吊車計算，仍需臺班0.5×4×（167-30）÷8×2=68.5臺班，需68.5×1.2萬元/臺班=82.2萬元。共需45+82.2=127.2萬元。

可見在非常理想的狀況下，只考慮機具方面，更換塔盤選用吊車所需的費用達到升降機的2倍以上。

3.2 安全性

（1）天氣適應(yīng)性。根據(jù)SSD100型人貨兩用升降機使用說明，在導(dǎo)軌架結(jié)冰、大雨、大霧或風(fēng)速超過20.8 m/s即風(fēng)力達到9級時，則禁止使用升降機。一般的吊裝作業(yè)在風(fēng)力達到6級，即風(fēng)速達到10.8 m/s就禁止，近百米的吊車垂直運輸作業(yè)要求應(yīng)更為嚴格。由此可見，升降機抗風(fēng)性能大大超過使用吊車，排除在極端天氣情況下，升降機都是可以使用。因此，在對天氣的適應(yīng)能力上，使用升降機要比吊車具有較大優(yōu)勢。

（2）夜間安全性。升降機在夜間作業(yè)時需要對作業(yè)區(qū)域，即上下貨有限范圍內(nèi)有適當(dāng)照明即可。而如果進行高空吊裝運輸作業(yè)，則必須在整個作業(yè)區(qū)域設(shè)置充足照明，否則安全性難以得到保證，也無法對作業(yè)進行有效指揮?？梢娚禉C在夜間對照明的要求低于吊車，安全性要強于吊車。所以升降機非常適合用于為趕工而安排倒班作業(yè)的情況。

3.3 計劃性

SSD100型施工升降梯具有雙籠，具有雙倍效率。吊籠上升速度38 m/min，如果以該文所舉167層丙烯塔同時投入5組施工人員為例，忽略塔裙座高度，近似計算完成5層平臺單次運量需（95+76+57+38+19）/38=7.5 min，假設(shè)與吊車相同每層塔盤需4次運輸，則滿足5組人員施工所需運輸時間為7.5×4=30 min。需要指出的是，使用升降機除首次運輸之外，由于有操作平臺提供周轉(zhuǎn)，后續(xù)運輸完全可以不占用塔盤拆卸和安裝時間，運輸量完全滿足人員施工需要，可以確保實際工作按計劃進行，大大增強了可控性。如果采用傳統(tǒng)吊車方案，則會形成運輸瓶頸，形成人員等待塔盤的狀態(tài)。

4 結(jié)語

施工升降機在石油化工大型塔類設(shè)備內(nèi)件安裝及檢修中的應(yīng)用是完全可行的，而且在費用、安全、進度方面均有明顯優(yōu)勢。需要特別指出的是，隨著塔類設(shè)備的大型化趨勢，以上各方面所顯現(xiàn)的優(yōu)勢越加明顯。

參考文獻

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