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中国二十冶:空分制氧建设专业户
来源:中国二十冶集团 作者:柏桂香、程威 发布时间:2021年01月27日 访问量:
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  宝钢、武钢、铜陵有色、林德气体、恒力石化……这些新老客户成为中国二十冶近段时间长长客户名单中的一部分,皆因其一项领先业内的能力——空分制氧建设。在空分工程的长期建设中,二十冶人不断提炼并创新核心施工技术,成为了该领域国家及行业标准的制定者;同时他们凭借着技术实力,突破行业局限,从冶金跨越至化工等领域。进一步奠定了空分制氧建设专业户的地位。

  50年不解之缘  难点变为核心技术

  空分工程,是在近零下200度的深冷状态下将空气中的氧气和氮气等进行分离的大型工业装置,它是冶金、化工等行业重要的公辅能源介质系统。空分装置工艺较冶金其它工程具有工艺复杂,生产设备高、大、精等特点,是冶金、化工工程建设中一个极具技术含量的“链条”,是行业施工难点。承担着为系统运行输送能源“血液”的重要作用。

  从上世纪60年代承建了太原钢铁的空分装置开始,便与空分工程“结缘”。多年来,二十冶人坚持探索,积累了丰富的施工经验,攻克了空分工程的多项施工技术难题,逐渐拥有了以自身独有的专利、工法、科技成果为基础的完整解决方案。截止目前,主编国家标准1部,省部级鉴定成果4项,省部级工法6篇,授权专利46件(其中发明专利8件),获省部级以上科学技术奖3项等。2011年,主编的国家标准《空分制氧设备安装工程施工与质量验收规范》(GB50677-2011)正式发布,标志着中国的空分制氧工程已经进入了真正意义上的自主标准化建设阶段,具有里程碑式的意义。强大的技术力量使得其成为空分制氧业内明星,订单也源源不断。拒不完全统计,二十冶已经先后承建了70多套空分装备,制氧能力超过1300000标准立方米/小时,涉及冶金、石油、化工等领域,已建成投产60000标准立方米/小时以上空分装备20多台套,实国内名副其实的大型空分项目建设行业专业户。

  万吨设备大搬家  奠定行业地位

  随着国家提倡节能、环保要求,大型钢厂搬离大城市并逐步向低能耗、低污染发展已成为一种趋势。因此宝钢罗泾制氧机的利旧搬迁营运而生,该项目难度之高,创多项当时国内之最。

  把两套60000标准立方米/小时的空分装置保护性拆除,并搬迁至宝钢湛江钢铁基地进行再建安装,且所有设备、管道、钢结构均100%进行利旧,总量超10000吨。这是国内首次实施6万等级空分装置的保护性拆除和异地安装项目。

  没有经验可借鉴,拆除-搬迁-安装-投运,仅有14个月工期,当其他企业纷纷退缩时,二十冶勇敢地站了出来。

  专门成立了技术团队和操作团队。经多次讨论,确定了以冷箱拆除、安装作为主要工艺线的施工方案。并首创了“特大型空分冷箱模块化拆除方法”,开发了一种安全可靠的冷箱“平行拆除工艺”,将冷箱钢结构、冷箱内塔器及管道均划分为若干平行模块,充分应用BIM进行预拆除,保障了拆除顺利进行。同时,对主要设备进行了“专属二维码”标识,大大提高了利旧设备安装的识别率。当带有专属二维码的设备源源不断通过船只运到湛江东海岛的时,工地建设者们早已根据上海传递的信息做好了安装的前期准备工作。

  通过这种模块化拆除施工技术的应用,两套60000标准立方米/小时空分冷箱从开始到实际拆除完成,共91天,比原计划工期节约61天。为后续安装创造了条件,并节约了资源和能源。经前期充分调研策划,过程中科学部署、精心组织,该工程比合同工期晚开工3个月情况下,1号空分装置按时投运,2号空分装置提前近1个月投运。为整个湛江钢铁的按期投运提供了有力保障。二十冶也进一步展现了专业户的专业精神。

  深耕技术创新  取得跨行业突破

  近年来,随着空分技术成熟和需求量上升,空分装置逐步向大型化、集成化、模块化等方向快速发展。二十冶也一直在研究空分装置的在石化、煤油等领域的大型整体撬装式安装技术。如何保障“庞然大物撬装式冷箱一次就位安装调整成功”,成为空分制氧领域新难题。大连恒力石化作为目前我国一次性建设规模最大的炼化一体化项目。因技术难度和专属性采取了邀请招标的方式,二十冶作为唯一一家非石油化工系统的施工单位,并凭借技术积累和业绩赢得了“入场券”。

  项目团队根据提前的技术准备在编制安装方案时,就把如何快速精准地实现长8.68米、宽8.16米、高59.13米、重480吨的特大型冷箱整体一次吊装就位,作为一个重大技术难题攻关。因冷箱四周布局紧促,吊装空间狭小,对冷箱预埋地脚螺栓的位置尺寸和冷箱底板的加工、制造尺寸,都有极高的精度要求。为此,项目团队邀请设备厂家、设计院、建设单位展开了多轮的技术协商,但也未能找到合适的方法来有效控制精度并减少累计误差对整体安装带来的影响。十几种方案,制定了又被推翻。安装已迫在眉睫,具体方案却还没有最终确定。

  一天,一名年轻的工程师对用于冷箱固定的地脚螺栓钢制定型模具,看了又看,摸了又摸。旁边的同事乐了:“这几天想不出方案,你是不有点魔怔了?”同事话音未落,他立即召集技术团队:“我们能不能制作模具,对现场已安装的地脚螺栓,进行底板模拟安装放样测绘,然后将实际数据和放样模具,带回制作厂家,再进行等比例的底板加工和安装?”厂家技术人员认为有必要进行试验验证。制作厂家紧急加工了现场放样模具,顺利完成了第一台冷箱底板并运至现场。

  万众瞩目中,伴随响亮的哨声,冷箱底板预冷孔逐一顺利的穿过了地脚螺栓,现场立刻沸腾了。“成功了!我们的方法是可行的!”当高近60米、重480吨的庞然大物,稳稳地安全就位时,成功的喜悦驱散了多日来笼罩在大家心头上的阴霾。

  在大连恒力空分装置的安装过程中,二十冶人用智慧收获了多个技术硕果,发明专利5件、实用新型专利2件,1项省部级工法鉴定为“国际先进”水平,再展空分制氧专业户的核心竞争力。

  回首五十多年的空分装置施工历程,每一次都为二十冶人注入了积极探索的新动力。二十冶作为“空分制氧建设专业户”,将在巩固优势的同时加大创新力度,持续领跑国内空分装置施工主力军,为建设美好中冶、建设伟大祖国,谱写更加华美的乐章。


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