淺談高溫環(huán)境中場站大型離心泵類設備的安裝方法及質(zhì)量與安全的控制措施

1、 高溫環(huán)境中場站大型離心泵類設備的安裝方法及質(zhì)量與安全的控制措施韓福君 張恩儉 劉振干 郝明武（中國石油天然氣第一建設公司 河南洛陽 471023）摘要：阿聯(lián)酋地區(qū)氣溫高、環(huán)境惡劣，增加了泵類設備的安裝技術難度和質(zhì)量要求，同時對施工中的安全措施也提出了更高的要求。泵類設備在場站安裝中的質(zhì)量直接影響到整個生產(chǎn)系統(tǒng)的運行及維護保養(yǎng)，其中，大功率離心泵以重量大，安裝精度高顯得最為重要。 關鍵詞： 大型離心泵 質(zhì)量   安全    0 引言     阿布扎比長輸管線場站主油泵主要參數(shù)為：流量Q= 248

2、5m3/hr，揚程H=893m，電機功率P=6800KW，泵總重49000Kg（含電機23500Kg）。     整臺設備分為電機及附件、泵本體、底座板、潤滑油裝置、潤滑油冷卻系統(tǒng)等5部分組成，設備到貨時主要分2大部分，即電機及附件為一部分，其它為另一部分。設備的長12.3米、寬3.7米、高4.5米。因主油泵安裝在鋼結構泵房內(nèi)，泵房的高度與跨度有限。結合以上參數(shù)與信息，采用逐級起吊組對安裝，即先將底座板、泵本體等吊上基礎并調(diào)平灌漿后再將電機及附件吊裝到底座板之上。1. 安裝方法：主要針對安裝過程中的重點難點問題。1.1 設備吊裝：主泵采用“單機提升旋轉(zhuǎn)法

3、”吊裝就位，吊車為QUY70的履帶吊吊車。為了最大限度的減少高空作業(yè)，附屬設備應在吊裝之前安裝完畢。地面處理：QUY70履帶吊車站位處和吊裝時行走區(qū)域要進行地基處理滿足地耐力要求。吊裝作業(yè)時,QUY70吊車對地面壓力：G=1.1(G1+G2)G1-吊車自重, G1=61t ；G2-吊車所受載荷, G2=30t地面承載吊車壓力面積 A=2×0.76×5.15=7.828m2吊車對地面壓強：P=G/A=12.787KPa地面經(jīng)過處理后的耐力為大于15KPa，所以QUY70吊車作業(yè)安全。吊裝工藝：設備到達現(xiàn)場后直接運至泵房附近，QUY70進入吊裝現(xiàn)場并停留在指定的位置，然后拖車調(diào)

4、整方向，按照行走路線倒到所對應的泵基礎附近。開始進行正式吊裝。將所吊物品抬離車面約500mm高，拖車開離吊裝區(qū)域。然后使QUY70向基礎方向緩慢旋轉(zhuǎn)臂桿，待與地腳螺栓孔對正后緩慢回落就位，最后調(diào)整和拆除吊裝繩索。整個吊裝過程結束。吊裝狀態(tài)受力分析和吊車的選擇底座板重G0=13636kg 電機及附件重G0=23500kg 泵本體重G0=8625kg 潤滑油裝置重 G0=1739kg 潤滑油冷卻系統(tǒng)重 G0=1500kg。機索具附加重量G1=1500kg吊裝計算載荷G=K×（G0+G1）K動載系數(shù)K=1.1泵本體、底座板、潤滑油轉(zhuǎn)裝置、潤滑油冷卻系統(tǒng)：G=29700kg電機及附件：G=2

5、7500kg表2主泵吊裝工藝參數(shù)名稱吊裝重量（t）QUY70臂桿長度（m）作業(yè)半徑（m）允許吊重（t）負荷率（%）129.712640.573.3%227.512640.567.9%吊裝索具選用表3 吊裝繩索具對照表名稱吊裝繩索具鋼絲繩繩扣卸扣12根10t/單長10m；2根R01-10/ED的吊裝帶/單長12m17 tons 4nos和25 tons 4nos24根10t/單長10m；2根R01-10/ED的吊裝帶/單長12m17 tons 4nos和25 tons 4nos以較重設備所選吊裝繩索為例，進行校核如下：連接平衡梁是2根10噸12米長的圓環(huán)吊裝帶。吊裝G0=29.7噸的重物每根吊裝

6、帶上所承受的重量應該為G0/2=14.85t。而12米10噸的吊裝帶是折合成4米使用。所以吊裝帶實際所能承受的重量為10t×0.866×3=25.98tG0=14.85t。所以吊裝帶滿足吊裝要求。連接機泵一側吊耳的是2根10t/單長10m的吊裝帶。每根吊裝帶的額定起重量為10t。在實際吊裝過程中，其為對折使用。起重量應為10t×1.5=15t。由于是偏心吊，所以有一側需要靠10t的倒鏈找平，而在吊裝過程中每個吊耳所連接的繩索和倒鏈所承受的重量計算如下：從上圖中可以看出繩索受力的幾何關系，列出以下方程。根據(jù)下列方程，可以分別解出各繩扣的受力大小。其中：G=G基座+G

7、泵+G附件=25.5t 解得， 因為15t8.91t，10t5.02t所以繩索與倒鏈滿足吊裝要求。底座板吊耳的校核 吊耳采用板式吊耳，材質(zhì)為Q235B，其屈服強度是235MPa，取其安全系數(shù)為1.6，所以材質(zhì)的許用應力為=147MPa,所以只需滿足驗算公式拉曼公式即可。式中，F(xiàn)為吊裝載荷，d為吊耳板孔徑，為吊耳板厚度。 圖1 吊耳結構圖如圖所示，計算式中R為圖中吊耳外半徑，式中r為圖中孔半徑且孔直徑d=2r，式中t為板厚，校核計算結果如下： 式中：F 為吊耳板受力,等于8.91t；K1-動載系數(shù)，K1=1.1-吊耳板厚。平衡梁的校核鋼管受壓穩(wěn)定性校核選219×12的無縫鋼管作為38t

8、級的平衡梁，其截面的特性為：已知：載荷G=38t，考慮動載系數(shù)k=1.1，因此 支撐梁的受力分析為： 支撐梁截面的力學特性如下：橫截面面積為：回轉(zhuǎn)半徑為：長細比為：折減系數(shù)值：查表取計算系數(shù)為：則： 應力為：支撐梁材質(zhì)為鋼，其屈服極限，取安全系數(shù)，則許用應力為：。因為滿足壓桿穩(wěn)定的條件，所以平衡梁滿足吊裝要求。平衡梁吊耳板的強度核算吊耳采用板式吊耳，材質(zhì)為Q235B，其屈服強度是235MPa，取其安全系數(shù)為1.6，所以材質(zhì)的許用應力為=147MPa,所以只需滿足驗算公式拉曼公式即可。式中，F(xiàn)為吊裝載荷，d為吊耳板孔徑，為吊耳板厚度。 圖2 吊耳結構圖如圖所示，計算式中R為圖中吊耳外半徑，式中r

9、為圖中孔半徑（且孔直徑d=2r），式中t為板厚，校核計算結果如下： 式中：F 為吊耳板受力,等于19t；K1-動載系數(shù)，K1=1.1；-吊耳板厚。因此吊耳滿足吊裝要求。1.2 聯(lián)軸器對中由于阿聯(lián)酋地區(qū)采用歐美標準屬于高端市場，對聯(lián)軸器對中的精度要求高，同時當?shù)氐沫h(huán)境（高溫）因素也會對聯(lián)軸器對中精度產(chǎn)生一定影響。因此采用激光校準方式進行聯(lián)軸器對中是比較理想的對中方式，激光校準是指利用激光束進行的校準方式，其中激光器安裝在一根軸上，而接收器或反射器安裝在另一根軸上,兩根軸同時轉(zhuǎn)動，當軸在轉(zhuǎn)動時可測得激光束的偏移值?，F(xiàn)場所使用的為Easy-Laser® D450型激光校準儀。激光校準儀的樣

10、式及安裝方式如下： 激光校準方式的一般要求：（1）在進行激光校準前應對激光校準儀器的標定日期進行檢查。通常情況下，激光校準工具每6個月標定一次。（2）數(shù)據(jù)分析由隨激光校準系統(tǒng)一起提供的校準計算機完成。該計算機應根據(jù)設備組的尺寸規(guī)格和環(huán)境偏移進行相應配置。(3) 在激光校準設備安裝后，等待足夠時間確保托架溫度與環(huán)境溫度一致。(4) 兩根軸按旋轉(zhuǎn)方向同時轉(zhuǎn)動。盡可能采用手動旋轉(zhuǎn)。如手動無法旋轉(zhuǎn)，則使用帶式扳手。(5) 無論在轉(zhuǎn)動時是否已對軸或聯(lián)軸器采取保護措施，都禁止使用會在軸或聯(lián)軸器上留痕的管鉗扳手或任何其他轉(zhuǎn)動設備。(6) 讀數(shù)讀取的位置用水準儀或其他有效裝置在水平面和垂直面上進行標明。(7)

11、 激光校準設備由受過專門培訓的工作人員操作。(8) 遵循所有有關電動設備安全和控制的要求及規(guī)定。聯(lián)軸器對中的現(xiàn)場要求：精度要求：機器聯(lián)軸器對中時，以泵為基準，對電機進行調(diào)整，對中要求應以隨機技術文件規(guī)定進行,要求徑向位移不能大于0.05毫米,軸向偏差不大于0.025毫米。在聯(lián)軸器對中階段對每個電機支腳進行偏移檢查。每個電機支腳的最大允許移動量是0.05毫米支腳墊片安裝要求：電機支腳所使用的墊片數(shù)量最多不能超過5個。墊片排列高度最多不超過12毫米。每個安裝支腳只允許使有一個厚度大于3毫米的墊片。不允許使用錐形、薄片狀、銅制、鋁制以及厚度小于0.05毫米的墊片。墊片表面采用64Ra或更好的加工處理

12、。禁止從整卷疊片中切削出墊片使用。對支撐點下的墊片堆疊進行測量。逐個測量墊片的數(shù)據(jù)進行累加計算，直至達到相應的精度要求。        2質(zhì)量施工過程中的質(zhì)量監(jiān)控是現(xiàn)場質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié)，有效的質(zhì)量監(jiān)控措施能使工程質(zhì)量做到防患于未然，能控制工程質(zhì)量達到預期的目標，有利于促進工程質(zhì)量不斷提高，有利于降低工程成本。        2.1 質(zhì)量方針：        

13、;精心安裝，保證質(zhì)量，科學管理，優(yōu)質(zhì)服務。      2.2 質(zhì)量目標：      （1） 嚴控施工過程，確保每一個工序均達到規(guī)范及設備技術文件要求。      （2） 質(zhì)量驗收一次合格。        2.3 質(zhì)量控制措施     (1) 學習及會審設計圖紙

14、是質(zhì)量控制的首要環(huán)節(jié)。施工前組織有關人員認真熟悉圖紙，領會設計意圖，編制詳細、切實可行的施工方案并嚴格監(jiān)督執(zhí)行，施工前對有關施工人員進行技術交底并填寫技術交底記錄。        (2) 對設備、材料的質(zhì)量監(jiān)控是質(zhì)量控制的關鍵環(huán)節(jié)。進場的設備、材料及儀表，均應有出廠合格證或質(zhì)量證明書等文件，杜絕不合格的產(chǎn)品、材料用于工程中。        (3) 抓分部、分項工程按規(guī)定規(guī)程施工是質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)。責任工程師隨時進行

15、技術指導，確保每個工序都達到技術要求。（4）關鍵部位、薄弱環(huán)節(jié)是質(zhì)量控制的重點。關鍵部位主要包括泵的水平度精度及聯(lián)軸器對中精度等；薄弱環(huán)節(jié)主要是泵安裝過程中所用的新技術和新工藝。對關鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)重點監(jiān)控避免質(zhì)量控制出現(xiàn)死角。      （5） 建立完善的質(zhì)量責任制是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。落實質(zhì)量責任，制定獎罰制度，使施工質(zhì)量與各級管理、施工人員的薪金掛鉤準確保證工程質(zhì)量。        3 安全結合阿聯(lián)酋地區(qū)的實際情況，完善和落實高溫

16、環(huán)境的安全生產(chǎn)責任制，制定防暑降溫應急欲案。要將防暑降溫工作作為高溫環(huán)境安全生產(chǎn)的首要工作，切實抓好抓緊，要加強對工程施工現(xiàn)場重點部位的監(jiān)督檢查，采取有效措施，消除高溫環(huán)境施工現(xiàn)場容易存在的安全隱患，防止因高溫天氣引發(fā)的人員中暑和其他各類安全生產(chǎn)事故。切實關心在高溫天氣下堅持施工的廣大施工技術人員，尤其是一線工人的安全與健康。       3.1 安全組織管理措施        (1) 建立安全保證體系。 建立安全保證體系的作

17、用是明確責任，層層負責，協(xié)調(diào)配合，并在施工全過程貫徹執(zhí)行阿聯(lián)酋地區(qū)的法令法規(guī)以及業(yè)主、監(jiān)理和公司的相關規(guī)定，實行安全施工現(xiàn)場達標，創(chuàng)建安全文明的施工環(huán)境。        (2) 安全生產(chǎn)責任制 實施安全生產(chǎn)責任制，各部門、各施工隊（組）與項目經(jīng)理簽訂安全生產(chǎn)責任書，并嚴格考核。        (3) 提高安全生產(chǎn)和文明施工意識，牢固樹立“安全第一，預防為主”的思想；堅持對進入現(xiàn)場的施工工人進行入場安全教育，

18、堅持特種作業(yè)人員持證上崗；定期召開安全會議，向職工通報前期施工安全情況，提出今后要求，講解安全知識，落實安全隱患整改措施。  (4) 安全檢查制度 實施各級安全檢查制度；項目部每周進行一次安全檢查。發(fā)現(xiàn)隱患，責令小組限期整改；建立安全例會制度，總結上一階段施工情況并做出下階段可能出現(xiàn)的隱患，并作好記錄。       3.2 安全生產(chǎn)措施       (1)安全技術交底制度：開工前，項目部工程技術人員和專職安

19、全員應向施工班組作業(yè)人員進行安全技術交底，并填寫安全技術交底記錄。施工中，專兼職安全員應按交底內(nèi)容進行逐項檢查、落實。       (2) 持安全“三?！笔褂茫M入施工現(xiàn)場必須戴安全帽，高空作業(yè)必須拴好安全帶，做好“四口、五臨邊”的防護。      (3) 施工現(xiàn)場的坑、井、溝及各種孔洞必須設置可靠的圍欄、蓋板、警示標識等安全設施。        (4) 作業(yè)面高差較

20、大的施工場所，上下要搭設牢固的腳手架，深坑、池底作業(yè)要搭設操作平臺或扶梯。        (5) 設備出庫和安裝中，重點做好運輸、吊裝作業(yè)過程中的防護。泵體和電機在吊裝過程中要設置明顯的警示標志，劃分隔離區(qū)，嚴禁非施工人員隨意進入吊裝區(qū)域。        (6) 施工機具要定期維護，起重設備、儀器儀表等使用前必須經(jīng)過檢查，確認安全可靠后方能使用。        (7) 施工用臨時電源、電線要派專人維護。電動設備應符合安全用電規(guī)定，使用前應檢測絕緣。泵體在裝配時盡可能避免夜間施工，當不可避免夜間作業(yè)時，施工區(qū)域應