大型石化装置异地搬迁施工技术

■梁志强 谭航行 陕西化建工程有限责任公司陕西西安712100

大型石化装置异地搬迁施工技术

■梁志强 谭航行 陕西化建工程有限责任公司陕西西安712100

以延安炼油厂重整、加氢、苯抽提三套装置整体搬迁为例，总结了此类工程施工的经验，探讨了大型石化装置整体搬迁施工技术及施工过程中应注意的问题，对其它大型装置整体搬迁施工具有一定的参考价值。

石化装置拆除整体搬迁施工

陕西延长石油(集团)公司将延安炼油厂30万t/a重整、40万t/a柴油加氢、10万t/a苯抽提3套装置整体搬迁至距离330km外的榆林炼油厂，是对榆林炼油厂一、二次加工能力不匹配的现状进行优化调整的一个关键项目。

此次搬迁项目包括装置及系统界区内设备、管道、加热炉、电气、电信、热工、暖通、给排水和钢结构等全部专业在内。此次搬迁的工程量巨大，其中钢结构分15个独立构架共计1431t；方形加热炉2台、圆筒加热炉8台，合计496t；非标储罐19台；设备458台；工艺管线60052m；余热系统793t；电气盘柜37面，防爆操作柱227台，电缆50000m，管材11616m，变压器3台，灯具776套；仪表盘柜2台，变送器194台，仪表设备610台，仪表阀门1180个，桥架1100m，管线15330m，电缆67000m，一次部件517个，调节阀99台。

此工程是国内少有的施工搬迁工程，施工前无可借鉴的参考经验，针对本项目的具体情况认真做好前期可行性调研，由延长石油集团炼化公司委托中国石化工程建设公司（简称SEI）对三套装置的工艺技术和生产装置的现状进行了调研评估，充分论证了三套装置搬迁工作的可行性，并制订了整体搬迁工作思路。

为了严谨高效地完成此次搬迁任务，陕西化建公司编制了16项专项施工方案，施工技术要点如下:

1 拆除标识及拆除、安装过程中重点注意事项

装置拆除前必须先进行标识，做好影像资料。标识采用不同的颜色和字母进行区分。对不同专业的标识作如下要求：

1.1 管道专业

这三套装置已经过多次改造和检修,与原设计图纸相差较大。为便于安装，我们留下了完整的影像资料，并绘制出各区管道走向单线图。1.1.1标识

（1）管道标识：在管段两头分别标明所衔接管道的序号或设备位号,管段中间位置根据图纸进行标识。例如：管段上的标识:①(设备位号及标高)——CZ——塔区——P-1008——材质——②-③（设备位号及标高)，其中②代表切割段本段在管线单线图上的位号，①③分别为管段连接的始端和末端。

（2）特殊材质如耐热钢的标识：在特殊材质整个管道上述标识的对称部位管壁上刷贯通色标，标明材质、单独存放、并做好标识。

（3）对于调节阀组、流量计阀组、泵上进出口管线、空冷进出口管道短节、换热器进出口管道短节、均按其位号进行标记、拆除、捆扎、打包、装车。

1.1.2 拆除

拆除时必须划直口进行切割。对带油漆的管道，需除掉油漆后，再划直口进行切割。切割管道时尽可能避开焊缝切割。

安全阀拆除前，应标注位号和位置，拆除后按装置集中装箱。

弹簧吊架拆除时，必须在管道未拆除前将弹簧支架限位器用支撑块固定，保证其伸缩量，然后再行拆除。拆除前先标识所处位置，拆除后按装置集中装箱。

为便于施工，将塔类设备平放在胎具（胎具高度高于塔上平台宽度）上。在地面上拆除平台、栏杆及塔上管道。

在拆除前对阀门进行关闭，对于特殊阀门（进口阀或需长周期订货的阀门），需要在管道拆除前将阀门逐一拆除，用软包装材料包裹保护、装箱。一般的阀门可以附着在管道上，采用边安装、边试压、边回装的方式进行。

1.2 钢结构专业

1.2.1 框架、管廊架、平台的标识：

由于钢结构构造复杂，零部件（横梁、柱子）较多，因此在钢结构拆除之前，钢结构同样需要进行严格的标识，对于高空无法直接进行标识的，待拆下来后及时补标。

1.2.2 钢结构拆除原则及注意事项：

（1）钢框架拆除步骤

相关设备、管道拆除（钢结构耐火层拆除）→设备支座拆除→柱间斜撑拆除→平台板及平台梁拆除→设备承重梁拆除→梯子拆除→主框架轴间连接梁拆除→主框架分片整体拆除→分片框架地面分解→标识编号→包装运输。

（2）拆除注意事项

利旧钢构件拆除前必须划线，按划线部位切割。

立柱拆除在45°斜接焊缝处划线，分解拆除，立柱最大长度控制在12m以内以便运输。

柱脚板拆除时将原基础地脚螺栓割断后整体拆除。

直梯、斜梯的拆除可采用整体拆除，其中斜梯两侧栏杆整片拆除后捆扎在梯子上。

斜撑拆除时在两头夹板与柱子连接焊缝处割断，斜撑利旧，节点板需更新。

平台板及小梁拆除：以相邻柱子外侧牛腿及平台为一单元，整体拆除、分块安装。框架内的平台板和小梁同样按整片拆除，运输到安装现场后进行分解，先安装支撑梁，再铺平台板。

设备钢支座整体利旧拆除，在设备支座上标识其所在构架名称及设备位号。设备承重梁单根利旧拆除，在其与框架梁铰接节点处进行切割。

扇形平台的拆除，需将栏杆整片拆除，与平台捆扎打包，并进行标识。

1.3 非标容器、储罐、加热炉

1.3.1 非标容器、储罐加热炉的拆除标识

容器罐底板、壁板、顶板采用分片标识并注明其在容器或罐上的原始位置，划简图说明。加热炉部件的标识，按炉子位号-安装部位-规格-材质进行标识。

1.3.2 非标容器、储罐、加热炉拆除顺序和注意事项

1.3.2.1 非标容器、储罐的拆除

（1）非标容器、储罐拆除按照顶板、壁板、底板的顺序进行拆除。

（2）壁板拆除后必须放在同弧度的卷弧胎具上，以保证拆除后壁板弧度。

1.3.2.2 加热炉拆除

圆筒加热炉拆除顺序：与加热炉连接工艺管道拆除→炉顶烟道拆除→对流段炉管拆除→对流段衬里拆除→对流段管板及炉墙拆除→辐射段炉顶盖板拆除→辐射段炉管集合管拆除→辐射段衬里拆除→辐射段拆除→炉底拆除

（1）炉管拆除

炉管拆除时必须制作炉管固定胎具，每片炉管使用二组胎具，拆除时使用U型螺栓将炉管与胎具固定到一起，拆除炉管时将胎具与炉管一同拆除。先拆除炉顶集合管，辐射室炉管分片拆除。

炉管的运输过程中，需另行制作运输胎具，防止运输过程中炉管产生变形。

（2）对流段、辐射段结构的拆除

辐射段炉顶盖板在衬里拆除后，将辐射段顶部环梁与炉顶连接螺栓拆除、采取整体拆除、地面分解的方法进行。

（3）对流墙板拆除

一般对流段墙板无法进行整体拆除，故采取局部分块拆除方法拆除。分块拆除后的墙板必须进行检测，墙板在拆除时切割缝选择在距离立柱边缘平行300mm处。

（4）辐射筒体拆除

辐射筒体拆除前必须完成相应衬里的拆除。辐射筒体拆除前最好在顶环梁及底部环梁上下各500mm加设一道槽钢临时加固环梁。临时环梁加固完毕后，按原焊缝拆除顶部环梁。辐射炉体分片以两根立柱为一片，两根立柱及其切割缝以内墙板为一个单元，辐射筒体分片拆除最大尺寸控制在弦长2500mm×长度12m-15m，以方便运输。

（5）炉底拆除

炉底结构拆除前，燃烧器必须提前拆除。然后根据尺寸大小将炉底分片拆除。炉底立柱及柱脚板需整体拆除，割断地脚螺栓，回收垫铁重复利用。方型加热炉拆除增加了炉体主框架拆除，拆除方式可参照钢结构拆除方式进行。

1.4 静止设备（塔、换热器、容器）

（1）塔的拆除安装需根据塔的高度、直径选择分段拆除或分片拆除，要满足运输要求，同时切割缝选择在原安装焊缝处切割。

(2)塔盘内件可以暂不拆除，随设备整体拆除，待安装完毕后，再进行拆检。

(3)塔的拆除需提前拆除保温层，保证后期塔分段组对时能够精确找正。注意对塔内件的保护，重要的内件还需要进行内部固定或者提前拆除保管。

(4)在切割口处提前按对口上下位置统一标识0°、90°、180°、270°，方便后续进行组装。

1.5 动设备（机泵、风机、压缩机等）

1.5.1 机泵拆除安装

（1）装置蒸汽吹扫完毕后，先拆掉泵口短节，使管线和机泵断开，然后拆除机泵，泵口必须用木板或钢板封闭，同时用塑料纸进行包裹。

对于泵底座内的水泥灌浆层，采取锤凿和风炮击凿的方式。要特别保护机泵联轴器和电机，必要时需要用吊装带吊起机泵，处理泵座。机泵搬迁后一般需要进行拆检，可按业主要求进行。1.5.2空冷器拆除

按先空冷管束后空冷风机的顺序进行，空冷风机拆除时电机、轴、风机头及支撑架整体拆除，用方木对称进行固定。风叶全部拆除后做好标识，采用木箱包装，避免在运输过程中风叶的碰撞损坏。1.5.3压缩机组拆除

这是本次拆除装置中技术含量最高的动设备。本次搬迁工程共有六台压缩机（其中5台活塞压缩机，一台离心压缩机）。

（1）离心压缩机组拆除

离心压缩机组拆除分汽轮机、离心压缩机、变速箱、油站、高位油箱五部分进行拆除，拆除前应先将压缩机的润滑油管线进行标识、拆除，保护好管线的法兰密封面；电机整体拆除，采用帆布包装防止电机进水受潮；离心机本体因为精度要求高，因此离心机本体及变速箱采用整体拆除及运输。拆除后采用木箱包装，变速箱内应注满润滑油进行保护。

（2）活塞压缩机组解体拆除

活塞压缩机组解体拆除一般分成电机、曲轴箱、气缸及接筒、缓冲罐、油站、水站、机间冷却器七部分。曲轴箱与曲轴整体拆除；曲轴及轴瓦、气缸及接筒等部件拆除后涂抹上润滑油用木箱包装运输；由于压缩机组安装精度要求高，在安装就位后，压缩机必须进行大修拆检工作。

(3)压缩机零部件拆除前应测量各部位间隙并做好记录，以备安装时需要。

(4)压缩机组拆除后的包装是最关键的环节，压缩机解体后的所有密封面必须用壁厚δ＞6mm以上的钢板和加润滑油的白布进行密封，螺栓固定，以免运输过程中灰尘杂质的进入并且避免密封面受到损害性碰撞。对于联轴器和轴同样需要上述保护，而且要用钢板制作成鞍座固定在木质底排上，防止运输过程中颠簸对轴的损坏。

(5)压缩机组在拆除前必须制作结实的木质底排作为机组拆除后的固定措施。

(6)压缩机组在运输过程中必须专人监护运输，监控行车速度，避免由于行进速度过快或者急刹车对机组的损坏。

2 设备、材料的检测

根据业主要求进行检测，主要针对管道、设备、钢结构、加热炉，一般检测都需安排在拆除前进行，为后续安装更换部件与材料提供依据。

3 设备、材料装车、运输、堆放的总体原则

3.1 设备、材料装车

设备材料的装车一般采用同装置和同专业、同区集中运输的方式，装车时必须填写装车清单（清单内容包括：装置、专业、区域、规格、数量等）。

3.2 设备材料的运输

对于装置大规模的搬迁，运输是很重要的一个环节,并且存在很高的风险，需选择有经验的专业运输公司。从本次搬迁工程运输中总结得出：工艺管道、钢结构、换热器适于使用厢型货车专车运输，而且要保证拆除管道长度在12m以内，以方便运输。大的塔器、容器、空冷管束、压缩机组适于用大型平板车进行运输。

3.3 堆放场地的规划

对于大规模的装置搬迁，需要提前对堆放场地进行规划。超限设备直接运到施工现场进行安装。一般设备、材料和压缩机组、机泵、电气、仪表等设备、材料集中堆放在二级库房，随安随运。

4 拆迁工程的组织、协调

由于拆迁装置的特殊性，材料、设备一旦运输到场就可以全面进行安装。因此，在拆除现场装车、运输是施工组织的重点；在安装工地卸车、倒运、吊装的协调为现场工作的重点。

5 拆迁工程的安全、质量管理

石油化工装置的拆迁安全管理工作是整个搬迁工程的重点和难点。尤其是设备、管线内可燃物的安全检测，拆除装置与界区外的有效隔离及施工全面展开时的交叉作业问题，是拆迁工程在安全管理方面不容忽视的环节。

搬迁工程的质量管理难度相对较大，只有保证设备材料能够正常利用才能从源头控制施工质量。此次搬迁工程采取了拆除时施工方检测和安装前第三方复检的方式，控制利旧设备和材料的质量。

6 结束语

此次重整、加氢、苯抽提三套石化装置的大规模整体利旧搬迁，由于前期准备工作充分，现场又经过了科学周密的布署，整个施工过程严格按照预先拟订的施工方案进行，未发生任何质量安全事故，达到了预期目标。

1中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会专家组，中国大型钢结构工程设计与施工，中国建筑工业出版社，2008.

2钱家麟，管式加热炉（第二版），中国石化出版社，2005.

3柳金海，工业管道施工安装工艺手册，中国计划出版社，2003.

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