王 博
(甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司, 甘肅 蘭州 730000)
大型塔器是石油化工等領(lǐng)域在實(shí)際生成建設(shè)過程中所必須的重要設(shè)備,以往針對(duì)此方面進(jìn)行施工過程中,受運(yùn)輸條件、吊裝能力等因素限制,實(shí)際進(jìn)行安裝作業(yè)過程中需要分段供貨、分段安裝,同時(shí)在安裝完成后還需要平臺(tái)搭建、塔內(nèi)件安轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié),這種情況極大地拖慢了工程整體安裝效率,同時(shí)實(shí)際作業(yè)過程中需要耗費(fèi)較多的人力資源,在經(jīng)濟(jì)性、安全性、效率性等方面均存在較大缺陷。因此,近年來行業(yè)內(nèi)將大型塔器安裝作業(yè)方法作為重點(diǎn)研究內(nèi)容,有技術(shù)人員在經(jīng)過理論以及實(shí)踐研究后提出分段組對(duì)整體安裝法,技術(shù)人員在經(jīng)過大量工程試驗(yàn)認(rèn)為分段組對(duì)整體安裝法更具優(yōu)勢(shì),因此該技術(shù)的研究力度也隨之上升。
該工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中需要依據(jù)自下而上的順序進(jìn)行逐段安裝,兩段之間的環(huán)縫部分在進(jìn)行組對(duì)作業(yè)前需搭設(shè)腳手架,為施工人員提供環(huán)縫組對(duì)焊接作業(yè)的條件。每一段在實(shí)際進(jìn)行安裝前應(yīng)完成所有的梯子平臺(tái)搭建工作,并在此基礎(chǔ)上利用吊裝設(shè)備完成組裝作業(yè),隨后重復(fù)進(jìn)行此操作流程,最終完成安裝工程。第二段安裝作業(yè)過程中,吊裝環(huán)節(jié)要求使用200 t 吊車進(jìn)行,吊車在實(shí)際運(yùn)行過程中確保始終保持對(duì)部件的吊裝狀態(tài)指導(dǎo)焊接作業(yè)完成。設(shè)備組裝作業(yè)完成后,技術(shù)人員應(yīng)利用專業(yè)儀器對(duì)其開展壓力試驗(yàn)工作,在確保其相關(guān)參數(shù)滿足實(shí)際要求后對(duì)后續(xù)各部件安裝流程[1]。
分段安裝工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出較為明顯的一次性投入量小優(yōu)勢(shì),在需要利用吊裝設(shè)備的情況下,此工藝布局可以為設(shè)備入場(chǎng)提供便利條件,同時(shí)對(duì)于場(chǎng)地布置方案也不存在特殊要求。然而需要認(rèn)識(shí)到的一點(diǎn)是,該工藝手段短板之處在于后續(xù)作業(yè)開展過程中施工面較為狹小,作業(yè)工序依照規(guī)定順序依次進(jìn)行,一定程度上拉低施工效率。同時(shí)高空作業(yè)量較多,整體成本較高。
該工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中需要首先在地面完成塔器組對(duì)焊接,隨后利用吊車設(shè)備一次吊裝就位,完成整體施工流程。在實(shí)際應(yīng)用此工藝過程中,壓力試驗(yàn)、內(nèi)件安裝、管線敷設(shè)等工藝流程均在地面完成,有效降低高空作業(yè)量。在實(shí)際進(jìn)行附件安裝環(huán)節(jié)中,對(duì)吊車設(shè)備的使用量要求較高。
分段組對(duì)整體安裝工藝的優(yōu)勢(shì)在于內(nèi)件安裝、管線敷設(shè)等工藝流程均在地面完成,危險(xiǎn)性較低且材料傳遞較為便捷,安裝人員可以快速移動(dòng),一定程度上提升了管理便利性以及安裝效率。然而需要認(rèn)識(shí)到的是該工藝同樣存在一定劣勢(shì),主要表現(xiàn)為輔助材料設(shè)備一次性投入量遠(yuǎn)高于其他工藝,同時(shí)實(shí)際施工作業(yè)過程中對(duì)吊裝設(shè)備要求較高,吊裝作業(yè)復(fù)雜性較大,切實(shí)主體施工完成后難以有效開展保溫作業(yè)。
上述兩種施工工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中,兩者共同特點(diǎn)在于各節(jié)段平臺(tái)梯子均需在地面完成組裝作業(yè),而二者之間的差異之處在于分段組對(duì)整體安裝法應(yīng)用過程中,各工序可以在地面以及低空環(huán)境下完成,安全性以及效率性較高,而分段安裝法在實(shí)際應(yīng)用過程中高空作業(yè)量相對(duì)較多。
為詳細(xì)說明分段組對(duì)整體安裝工藝以及分段安裝工藝之間的優(yōu)劣性,本文選取實(shí)際案例作為輔助進(jìn)行具體說明。案例工程為中石油在某地區(qū)的新建果Ⅵ車用汽油質(zhì)量升級(jí)項(xiàng)目,該項(xiàng)目目標(biāo)為組裝900 kt/a催化柴油加氫改質(zhì)裝置,項(xiàng)目開展過程中設(shè)計(jì)的高壓反應(yīng)器、大型塔器等數(shù)量較多。汽提塔是本項(xiàng)目中具備代表性的大型塔器設(shè)備,汽提塔的具體規(guī)格為直徑2 000 mm/2 800 mm,高度為37.2 m,總體質(zhì)量達(dá)到50 t 以上??紤]到該特氣直徑、高度以及重量較大,施工難度大幅提升。本文將結(jié)合該汽提塔安裝工程,從施工工藝流程、經(jīng)濟(jì)效益、工期以及安全性等角度對(duì)分段安裝工藝以及分段組對(duì)整體安裝工藝優(yōu)劣進(jìn)行對(duì)比。
此方面主要分為工序以及工期兩方面。
在工序方面,分段安裝工序流程為部件入場(chǎng)后進(jìn)行第一段以及第二段的筒體組對(duì)焊接作業(yè),隨后對(duì)塔體進(jìn)行壓力試驗(yàn),通過檢測(cè)后進(jìn)行管線以及內(nèi)件安裝,最后完成塔體保溫以及吊裝就位流程;分段組對(duì)整體安裝工序流程為部件入場(chǎng)后進(jìn)行第一段平臺(tái)等部件安裝并將第一段筒體吊裝就位。隨后進(jìn)行第二段筒體平臺(tái)安裝并對(duì)其進(jìn)行吊裝組對(duì)焊接。完成此環(huán)節(jié)后對(duì)塔體開展壓力試驗(yàn),通過檢測(cè)后進(jìn)行管線以及內(nèi)件等部件安裝流程,最后進(jìn)行保溫施工作業(yè)[3]。
在工期方面,二者在實(shí)際進(jìn)行組對(duì)焊接以及平臺(tái)安裝流程中均需要在地面搭設(shè)腳手架,但是分段安裝工藝在后續(xù)保溫施工等環(huán)節(jié)中需要在整體塔體范圍內(nèi)搭設(shè)腳手架,實(shí)際進(jìn)行搭建以及拆除工作中需要耗費(fèi)6 d,塔體梯子平臺(tái)安裝需要耗費(fèi)6 d,塔體環(huán)縫組對(duì)焊接以及試壓工藝需要耗費(fèi)4 d,管線、內(nèi)件安裝以及保溫施工共需要耗費(fèi)12 d,因此,分段安裝工藝總工期為28 d。
而分段組對(duì)整體安裝工藝應(yīng)用過程中,大部分工序可以在地面以及低空完成,這在一定程度上節(jié)約了腳手架搭建時(shí)間,具體開展過程中所需時(shí)間僅為3 d。塔體梯子平臺(tái)安裝需耗費(fèi)6 d,塔體環(huán)縫組對(duì)焊接以及試壓作業(yè)需要耗費(fèi)4 d,管線、內(nèi)件以及保溫施工作業(yè)共消耗10 d,該工藝總工期為21 d。
通過對(duì)二者進(jìn)行對(duì)比可知,利用分段組對(duì)整體安裝工藝可以將工期提前7 d。
針對(duì)二者經(jīng)濟(jì)效益方面的對(duì)比主要由物資、人工、機(jī)械等三個(gè)層面進(jìn)行分析。
3.2.1 物資
分段安裝工藝以及分段組對(duì)整體安裝工藝所需的物資如表1 所示。由表1 中的數(shù)據(jù)可知,分段安裝在實(shí)際施工過程中所需物資質(zhì)量總計(jì)為4.3 t,依照市場(chǎng)中的鋼材均價(jià)每噸5 300 元進(jìn)行計(jì)算,腳手架搭設(shè)所需物資總價(jià)為26 540 元,所用采用依照10%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行攤銷。60 t 滾輪胎的市場(chǎng)價(jià)格為5.4 萬元,其使用壽命為6 年,依照每套設(shè)備每年使用6 次的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,每臺(tái)儲(chǔ)罐成本約為0.15 萬元。由此,可計(jì)算出分段安裝工藝物資總投入為26 540×10%+1 500=4 154 元。
依照表1 中的信息可知,分段組對(duì)整體安裝工藝所需物資總計(jì)為4.3 t,依照鋼材市場(chǎng)均價(jià)每噸5 300元計(jì)算,腳手架搭設(shè)所需物資總價(jià)為26 540 元,所用采用依照5%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行攤銷。60 t 滾輪胎的市場(chǎng)價(jià)格為5.4 萬元,其使用壽命為6 年,依照每套設(shè)備每年使用6 次的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,每臺(tái)儲(chǔ)罐成本約為0.3萬元。由此,可計(jì)算出分段安裝工藝物資總投入為26 540×5%+1 500=4 327 元。
表1 分段安裝以及分段組對(duì)整體安裝工藝所用物資
由此,根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以分析出。利用分段安裝工藝可以在物資方面解決173 元。
3.2.2 人工
依據(jù)上文中對(duì)分段安裝工藝以及分段組對(duì)整體安裝工藝流程的敘述,前者施工需要198 個(gè)工作日,后者需要150 個(gè)工作日。應(yīng)用分段組對(duì)整體安裝工藝可以解決綜合工作日48 個(gè)。依據(jù)相關(guān)文件要求,應(yīng)用分段組對(duì)整體安裝工藝可以節(jié)約7 200 元。
3.2.3 機(jī)械
在案例中汽提塔安裝過程中,應(yīng)用分段組對(duì)整體安裝工藝對(duì)吊車設(shè)備性能要求較多,而數(shù)量要求較少,其整體吊裝作業(yè)中需要利用400 t 吊車進(jìn)行,其他環(huán)節(jié)施工則需要100 t 吊車、25t 吊車兩種,三組設(shè)備需求數(shù)量分別為1 臺(tái)班、2 臺(tái)班以及2 臺(tái)班,機(jī)械成本投入共計(jì)50 400 元。
分段安裝法安裝汽提塔用200 t 吊車2 臺(tái)班,100 t吊車4 臺(tái)班,25 t 吊車5 臺(tái)班,機(jī)械費(fèi)用62 300 元。
通過進(jìn)行對(duì)比計(jì)算可知,分段組對(duì)整體安裝工藝在機(jī)械成本方面可以節(jié)約1.89 萬元。
3.2.4 安全保障
分段安裝工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中需要對(duì)腳手架進(jìn)行多次搭建以及拆除作業(yè),且在工序順序影響下,高空作業(yè)量較多,如設(shè)備保溫、管線安裝等均需在高空環(huán)境下完成,這就使得整體施工難度以及危險(xiǎn)性相對(duì)較高。同時(shí)該工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中需要同步作業(yè)的工序較多,不可避免地會(huì)進(jìn)行交叉作業(yè),這就使得施工危險(xiǎn)性進(jìn)一步提高。而分段組對(duì)整體安裝多數(shù)工序可以在地面以及低空完成,高空作業(yè)量大幅降低,使得該工藝在安全保障方面具備不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
在利用汽提塔安裝案例對(duì)分段組對(duì)整體安裝以及分段安裝進(jìn)行對(duì)比可知,前者在實(shí)際應(yīng)用中具備更大的優(yōu)勢(shì),案例工程在經(jīng)過分析中也采用該工藝,有效滿足施工經(jīng)濟(jì)性、安全性以及效率性的要求。我國石油化工以及電力行業(yè)等在實(shí)際發(fā)展過程中有更大的塔器需要安裝,因此,加大分段組對(duì)整體安裝工藝的推廣以及應(yīng)用具有重要意義。
現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化2022年6期