孙宏雨
（海洋石油富岛有限公司，海南 东方572600）
［摘 要］石油化工装置内的设备需进行下线维修或更换时，常规吊装工艺需将设备进/出位移路线上的所有障碍物拆除，其拆除与恢复过程会耗用大量的时间；而矢量微调控制吊装工艺可在狭小空间环境中据设备重量、外形尺寸、精密程度、所处位置等关键因素，灵活地选择多种类型起重机具配合操作，使设备本体实现X轴、Y轴、Z轴多角度、多距离的微量旋转和位移调节。以某2 500 t/d甲醇装置内1台卧式预塔再沸器（重量287 t，位于10 m层钢框架上，设备顶部标高12 m，设备壳体管口与4根工艺管线焊接相连）整体更换施工为例，通过采用矢量微调控制吊装工艺并精心制定吊装方案，3 d内即完成了预塔再沸器的更换。应用实践表明，矢量微调控制吊装工艺安全系数高、吊装质量高、效益明显，具有广阔的应用场景。
［关键词］设备吊装；狭小空间；矢量微调控制吊装工艺；控制原理；应用案例；预塔再沸器更换；吊装方案
［中图分类号］TQ050.7；U294.27+5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）05-0077-04
0 引 言
石油化工装置中，因设备老化、损坏、改造等原因，需对装置内的设备进行下线维修或更换，检修过程中设备的吊装更换要比建设时期安装设备困难得多，其原因主要为，装置建设时安装顺序都是先安装设备、框架，再进行工艺配管、电仪安装调试，设备的吊装空间环境比较宽松；但在装置检修时这种顺序就被打破了，在装置检修或抢修时需要吊装的设备周边往往管道和框架密集，作业环境复杂多变，且大多数设备都是处在狭小的吊装作业空间环境中，这就给检修时设备吊装更换带来了较大难度。在这种设备更换吊装作业环境中，一般情况下需要将设备进/出位移路线上的所有障碍物进行拆除，包括管道、框架和周边的附属设施等；新设备安装完成后，还要将拆除的部件恢复，这就带来了大量的拆除和恢复安装工作，不仅检修工作量巨大，还会增加检修作业风险（吊装风险）与时间。尤其是一些钢框架平台和大管径管道的拆除与恢复，都需要大量的安装与焊接时间，例如，一道大管径20 mm厚的合金钢管口焊接时间就需要1～2 d，这是在制定检修节点时需考虑的问题。
减少检修工作量、提高工作效率与安全性，争取在最短时间内完成检修任务，是检修单位和生产企业共同面临的问题。换言之，能否设计一种更为有效的吊装工艺来减少拆除量，使设备吊装更加安全高效，这是摆在特殊环境下设备更换吊装作业面前的一项巨大挑战。矢量微调控制吊装，就是在这种需求下设计的一种吊装工艺，可为整个检修作业争取到宝贵的时间，解决设备更换过程中由于一些特殊空间环境因素需拆除大量管道及结构的吊装难题。以下就矢量微调控制吊装工艺的设计思路、控制原理及其应用案例作一介绍。
1 矢量微调控制吊装工艺设计思路及控制原理
装置区内设备吊装更换过程中，少量拆除甚至不拆除装置设施进行设备的更换，能够大幅减少设施拆除与恢复的时间。例如：将需要拆除整体管道改为只切割与设备连接的管口；将需要拆除部分钢框架平台改为拆除护栏侧方位移吊出设备，但考虑到管道与设备连接处的管口间隙较小、管道连接方位也不尽相同，设备与管道、框架间位移空间较小，有的甚至只有10～20 mm，这种作业环境要求吊装的控制精度更加准确，从而使设备尤其是大体积设备能够在狭小的空间环境中灵活位移并躲避障碍物，最终完成设备的更换，在这种情况下，需设计一种控制精准的吊装工艺。
2 矢量微调控制吊装工艺应用案例
2.1 吊装项目概况
某2 500 t/d甲醇装置内1台卧式换热设备——预塔再沸器（E114）管束内漏严重，堵管量已超过总管量的20%，换热效果已不能满足生产所需，2024年5月甲醇装置大修期间（预计用时30 d）需对脱硫中间换热器（E101）、饱和塔循环水加热器（E102）、E114进行整体更换。其中，E114重量28.7 t、计算重量33 t，位于10 m层钢框架上，设备顶部标高12 m，重心位于距离人孔位置3.8 m处，底脚固定方式为双钢梁基座安放，8颗M20的螺栓连接固定，设备壳体管口与4根工艺管线焊接相连，其中有3根工艺管线连接设备上部，设备更换需在5 d内完成。
2.2 吊装方案制定
2.2.1 初期方案的制定
吊装方案编制初期，为便于设备整体吊装更换，拟采用的主要方法是将设备上部的3根工艺管线进行切除吊离，然后使用200 t吊车将设备从正上方吊出进行更换。但这种吊装更换方法需要切除6道管口，形成6道焊接口（Φ600 mm管口4道、Φ900 mm管口2道），且据检修要求，工艺管道切割严禁使用等离子设备切割，这种吊装方案会导致管道切割和焊接工作量巨大，对整体检修进度产生较大影响。考虑到检修时间与总体安全因素，为了加快检修进度，初期方案的补偿措施是抢工期，24 h轮班，抢在检修节点前完成切除管道的复位焊接工作。
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