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强永厚
（八冶建设集团有限公司，金昌 737100）
国内某尿素项目的核心部分为气化装置。根据气化装置框架结构可以发现，整体框架高度为56.9 m，其中33 m标高以下为钢筋混凝土结构，33 m标高以上为钢结构。该装置关键设备气化炉、合成气洗涤塔及高压氮罐位于气化框架。因为气化炉、合成气洗涤塔及高压氮罐吊装高度高，质量大，且均位于钢结构框架内，所以存在较大的吊装难度。为保证气化装置关键设备吊装顺利完成，需考虑工期、成本、安全及资源等多种因素，并结合现场特点及具体情况制定吊装方案。
在本方案设计中，立式设备采用750 t履带吊作为主吊车，以260 t履带吊或汽车吊作为辅助吊车进行吊装。卧式设备采用一台吊车完成吊装，无须溜尾吊装。立式设备运输到达现场，主吊耳需靠近主吊车并水平对称放置。板孔式溜尾吊耳应置于主吊车正上方。管轴式溜尾应水平对称放置。根据工程概况，在立式设备吊装过程中，需借助两台吊车采用抬送法吊装方式完成吊装，其中一台吊车进行头部吊装，另一台进行尾部溜吊。具体来看，吊装时逐步提升主吊车，设备上部吊耳可在提升主吊车过程中逐渐上升并保持垂直状态，以辅助吊车进行溜尾，使设备尾部吊离地面并保持300 mm逐渐向前抬送，直到设备呈现直立状态。这种情况下辅助吊车摘钩，主吊车能够将设备及时吊入框架，待设备吊至安装位置后回钩，使设备就位到基础位置。
第一，设备试吊。在完成吊装准备工作后，由吊装负责人下令采用主吊车和辅助吊车同时提升吊起设备。在设备离开鞍座约100 mm后停止提升，保持 5 min，仔细检查吊车及设备的受力情况，待无异常后进行设备的正式吊装。
第二，正式吊装。在正式吊装前需要运走鞍座。正式吊装过程中，由吊装负责人下令利用主吊车进行设备提升，借助辅助吊车向前抬送设备。指挥人员应当注意各吊车吊钩滑车组与地面是否保持垂直，防止吊车水平附加载荷增加。在设备吊装过程中，要求设备、吊装机具和钢结构之间保持一定的安全距离[1]。
第三，吊装指挥。在吊装过程中，现场吊装负责人应当与设备制造技术人员积极配合，在技术人员指导下完成吊装就位、设备就位以及找正等相关工作，确保气化炉能够实现正确安装。此外，在设备吊装时需满足的吊装条件包括[2]：吊装前应由施工方、监理方和业主方确认现场的吊装条件，并在吊装条件确认表中签字确认；
完成设备基础施工并检验合格后进行表面处理，使其强度符合设备吊装条件，同时需提前准备好设备垫铁；
对验收符合安装条件的，可经参验单位签字确认；
检查吊装使用的主吊车、辅助吊车及吊索具状态确保状态良好；
吊装场地处理完毕，符合设备及吊车使用要求，吊车站位场地耐压达22 t·m-2，运输通道地耐压达20 t·m-2，场地平整度符合相应的吊装要求。
3.1 吊装平面设置
在布置吊装平面时应遵循一定的原则：设置便捷的吊装通道，以实现750 t和260 t履带式吊车吊装及行走；
便于设备吊装前摆放，使其不影响土建基础施工以及相关设备安装；
气化装置关键设备吊装，设备吊装主吊车为750 t履带吊车，利用260 t履带吊车进行设备尾部抬送。
3.2 吊装地基处理
对于设备组装场地和设备吊装场地，要求满足平整、坚实等条件。比如，针对750 t履带吊车吊装站位地基，要求其具备一定的基础条件。750 t履带吊车站位的地基处理范围20.0 m×32.5 m，地基压力为2 500 t·m-2，路基板对于地基表面压力为23.2 t·m-2，要求地基表面标高与气化装置设计零标高一致[3]。
结合上述地质条件，对于750 t履带吊装站位地基处理，可采用软地基处理方法，在相关范围内开挖2.5 m深基坑，夯实底部黏土，之后从基坑底部向上依次采用200 mm厚塘渣、2 100 mm厚毛石密排回填，表面可使用200 mm厚塘渣找平，同时用压路机压实平整，使其标高与装置设计零标高保持一致。针对260 t履带吊车吊装站位地基处理时，只需处理总平面布置图中除去750 t履带吊车吊装站位的部分。在吊装溜尾时，利用260 t履带吊车需抬送设备尾部，因此260 t履带吊车履带接地压力为14 t·m-2，750 t履带吊车空车行走过程中履带接地压力为12 t·m-2。在这一范围内接地压力不大，因此也可采用软地基处理法，即开挖基坑深度为1 m，基坑底部利用黏土夯实，之后从基坑底部向上依次采用150 mm厚塘渣、700 mm毛石密排进行回填处理，表面可采用150 mm厚塘渣找平，并使用压路机压实平整，使其能够与装置中设计零标高保持一致。
从气化炉设备吊装要求来看，在现场指定位置整体卧式组装成型，使其能够达到相应的吊装条件。气化炉在吊装过程中需要遵循一定的工艺流程：在现场卧式组装气化炉后使其达到吊装条件，由750 t履带吊车站位并在车后方增加超起配质量220 t，在750 t吊车吊钩上挂好吊装绳索，在750 t吊车位置连接设备顶部两个管轴式主吊耳，由260 t挂好设备底部吊装绳索开始吊装。750 t吊车作业半径为16 m，提升气化炉实际离地达35 m，旋转750 t吊车吊臂，转动气化炉使其到达正对基础位置，待气化炉就位后及时拆除主吊绳索。气化炉吊装过程中主吊车采用履带起重机，型号为SCC7500。利用HDB工况，主臂长度为72 m，吊装半径为16 m，吊车最大负荷率为0.75，符合吊装要求。尾部辅助吊车采用履带吊型号为QUY260-260t，标准主臂工况，主臂长度为23 m，半径为7 m，吊车负荷率为0.89，符合吊装要求。
4.1 气化炉吊装工艺流程
气化炉在现场立式组装完毕并达到吊装条件→750 t履带吊车站位并在车后方加超级配质量220 t→ 在750 t吊车吊钩上挂好吊装绳索→750 t吊车连接设备顶部两个管轴式主吊耳→260 t挂好设备底部吊装绳索→开始吊装，750 t吊车作业半径为16 m并提升气化炉离地高度到35 m左右→旋转750 t吊车臂杆→气化炉转动至正对基础位置→气化炉就位→拆除主吊绳索[4]。
4.2 气化炉吊装
在关键设备中，气化炉的吊装是首要问题。汽化器的直径为4.85 m，质量约为530 t，高度接近32 m，所以要用1 250 t的履带式起重机把它吊装到一个38 m 的混凝土框架地基上。气化炉的直径大，质量大，位置高，吊装施工困难。
一方面，构建吊装框架。气化工厂的钢框架高达98 m，构造较为复杂。为了确保气化炉的安全吊装，在吊装前必须在设备安装基础上（高于38 m的高度）预留好钢台和外部横梁。
另一方面，起重地点。考虑制造、运输及交货时间等因素，气化炉的交货方式大致可以分为两类：一是由制造企业将整个运输送到工地；
二是生产厂商在现场生产和送货。不论采用何种运输方法，起重前通常是在原位进行水平放置。因此，在起重过程中，必须采用两个主吊耳和两个尾吊耳。然而，由于气化炉生产与组装的需要，将两对轴耳置于其中心上方的不同位置，即可达到主吊耳的设计要求。这两个吊耳是主吊耳，各有利弊。若选用一对靠近顶端的吊耳作为主要吊耳，优势在于该装置的直径与合成气冷却器的直径相近，可以共用一组平衡梁进行吊装，节约了调平梁的时间。
4.3 合成气冷却器吊装
合成气冷却器具有3.4 m的内径，质量约为535 t，高度接近44.5 m，所以用1 250 t的履带式吊车把它吊在一个46 m的弹簧架上。合成气的制冷机与汽化器的重量相当，但是高度超过了10 m，因此很难安装。在起重操作之前和之后，应注意弹性支撑不像气化炉直接安装在水泥框架上，而是由24个弹簧支撑“挂”在一个钢框架上。为缩短设备就位后横梁、弹簧支座的安装与复原周期，除在吊装前预留一条外侧承载梁外，其他3个构件均可预先安装并悬挂相应的弹性支架[5]。吊装时，设备与横梁、弹簧支撑间的间隙比较小，因此很难吊装。为降低安装时两边的弹簧托架对装置的影响，确保合成气冷却器的安全，在安装前先将影响吊运的弹簧托架全部拉开，并用麻绳绑紧，以确保安装时有充足的位置和位置空间。在设备起重到位后，1 250 t履带起重机持续承受载荷，使其始终处于适当位置，并利用吊机将外侧预留的承重梁修复，将剩余的弹簧托架与设备裙边固定，1 250 t履带吊缓慢回钩，与弹簧托架配合进行承载和调试。
4.4 气液回流室与气道组合件吊装
气液回流室，质量超过300 t，是气化装置安装、施工中的一个重要环节。回气室与燃气管线的结合因其形状不规则，给寻找和吊装带来了很大难度。
一方面，进行分组。气液回流室与气道的结合包括气液回流室和气道两个部分，组配形式分为横向和纵向两种。竖向组合方式是采用两个起重机将气体回流室与管道竖向悬挂，并在空气中进行组合。
另一方面，为了满足起重的要求，在安装完成后，气体回流室和管路总成必须旋转90°。该工艺技术要求高，技术要求高，风险大，是整个煤气化设备吊装的难点，必须进行严密组织和严格管理。先在场地适当的地方挖一块15 m×10 m×1.5 m的砂坑，然后用两个吊车把回气室和煤气管总成水平吊入砂坑，把整个回风室置于砂坑内。为避免砂粒在翻转时流入气腔，容器与砂池的接触部位要预先用布条和胶带进行密封。1 250 t吊车随后由一个与煤气管一端相连的单滑轮倾斜系统实现倾斜。翻滚时，250 t吊车会随着装置一起运动，但不会受到任何作用力，意味着翻滚时装置会有另一套装置来保护装置，且尾索可以预先安置在地上并与尾翼相连，能防止首次翻转后在空中与尾索相连。当回气室和管道组件完成90°旋转后，250 t尾吊借助尾部索具维持竖直，并将1 250 t 尾吊首次翻起时所设置的单滑轮翻转系统进行拆卸，并设有与回气室的主吊耳相连的平衡梁和主悬索系统。然后，1 250 t主吊车与250 t尾吊车一起缓缓抬起，1 250 t主吊车继续吊钩，250 t尾吊缓缓回到吊钩上，两台吊车通过协同实现二次90°旋转。
国内某尿素项目所需的气化装置包括气化炉和合成气洗涤塔进行吊装方案设计，提出选择合适的吊装方法。在正式吊装前需进行吊装平面布置和吊装地基处理，使其满足相应的吊装条件。针对吊装作业中存在的风险问题，应提前做好应急预案，进一步提升吊装施工安全性和气化装置吊装质量。
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