□李俊峰  张发旺

宝钢罗泾制氧分厂两套6万立方米空分装置保护性拆除安装工程，是宝钢湛江制氧工程的重要部分。根据宝钢湛江钢铁项目整体规划，宝钢罗泾制氧的3#、4#两套6万立方米空分装置进行保护性拆除，并迁移、安装到宝钢湛江钢铁基地，同湛江钢铁1#、2#空分装置共同组成全新的制氧空分系统。

此项目施工的最大特点是原拆原建，进行如此巨大规模的制氧工程异地保护性拆除安装在国内尚属首次，被业内专家定位为历史性的突破，工程量之大、工序之复杂、运输距离之长在冶金建设的历史上没有先例。此项保护性拆除安装工程主要包括两台空压机、两台增压机、两套预净化冷却系统、两套空分冷箱、配套氧氮压缩系统及辅机系统、配套供配电、冷却水、液体储罐、通讯、消防等建构筑物，设备和钢结构均100%进行利旧，管道除预埋水管外也全部利旧，设备、钢结构、管道总量约8000吨，吸附剂填料约600吨，均需进行保护性拆除并安全运输至宝钢湛江钢铁基地。

“这项工程国内没有人有经验”

中冶天工集团在国内是冶建行业知名的“空分制氧专业户”，从上个世纪70年代承建太钢氧气站工程开始，至今先后承建了包括宝钢、本钢、武钢等大型钢铁企业的冶金空分制氧工程及国内化工、石化等领域的空分工程近80台(套)，有着丰富的空分装置施工经验。但这些项目都是安装工程和少量的改造工程，因此罗泾异地拆除并且在湛江钢铁基地进行安装对企业来说是全新的尝试。

此项工程由中冶天工集团上海十三冶承担，在实际施工中面临六大挑战：一、工期短、施工条件差。根据宝钢湛江制氧工程整体规划，需在罗泾5个月内完成全部拆除工作，全部运输工作需在8个月内完成，以保证湛江钢铁基地安装进度，确保2015年9月湛江钢铁基地投产。本拆除安装工程实际开工日期为2014年6月3日，而6到10月是上海最炎热且台风多发季节，这给几乎全是露天作业的罗泾拆除工程带来很大困难。二：拆除质量要求高。在工期较短的同时，本工程另一大难点就是对拆除质量要求非常高。由于其设备、钢结构、管道、仪表阀门几乎需要全部利旧，因此在拆除过程中必须做好相应的技术保护措施，真正实现“保护性拆除”。三：施工组织协调要求高。在实际施工中，需要较大的施工场地放置已拆除的空气增压系统、预冷系统、管廊桁架、纯化系统及膨胀机和冷箱系统的设备、管道、结构，施工过程中需要的大型起重、运输、施工机械也需占用较大的场地，因此对施工组织要求很高。四、设备管理难度高。由于所有拆除设备、管道、钢结构、阀门、仪表件、电缆等均需利旧，因此标记和管理工作非常重要。根据项目管理实施规划，按指定尺寸拆除的设备、管道、钢结构等多达几千件，其标记工作量非常大；要保证宝钢湛江钢铁基地安装进度，设备发运工程量也较大；到达宝钢湛江钢铁基地后，设备的出入库管理也是工程浩大的一项工作，其设备管理的难度是企业以往施工中前所未有的。五、安全风险大。罗泾制氧分厂施工场地狭小、作业面较小、交叉作业较多，因此安全隐患和风险较高。尤其是空分冷箱其顶标高达62.13米，内部空间非常狭小，而其内塔器都是超长超重设备，最重的达120吨，最长的33米，需要使用大型吊车；冷箱内脚手架的搭设和冷箱钢结构、冷箱内塔器拆除，都属于危险性较大的分部分项工程。六、可供参考的施工经验少。截止目前，国内大型空分装置保护性拆除的工程几乎没有，也没有相关的研究和报道。国际知名工业气体公司法液空 (注：法液空为该工程的技术指导方，也是宝钢上海罗泾制氧分厂设计方和设备供应商) 一位资深技术专家在考察该工程时感叹：“6万立方米规模的大型空分装进行保护性拆除而且还是两套，这项工程国内没有人有经验，其工程实施难度非常大；你们如果顺利完成了，那绝对是取得了历史性的突破！”

精心组织    化解难题

针对罗泾空分装置拆除工程特点，中冶天工集团上海十三冶高度重视，集中技术精英并邀请相关专家对施工的组织、部署、协调等进行讨论，项目部召开多次施工组织协调会对方案认真讨论，还邀请法液空曾经参与首钢(空分装置)搬迁的专家和技术人员进行经验分享，最终确定了科学严谨、针对性极强的施工方案。

为节约罗泾空分装置拆除工程和湛江基地的安装工期，对钢结构、管道均需要进行最大化拆除，项目部平衡考虑罗泾、湛江两地施工现场平面布置以及道路和港口运输条件，结合现场施工机械等因素细化方案，通过合理施工部署和优化使用现场施工机械，在高效利用有限场地的同时，提高了拆除、运输、安装的工作效率。

在设备管理方面，项目部根据空分装置的区域、专业采用5级系列号编号方式对拆除的设备、管道、钢结构进行标记，并用不同颜色进行区分；同时，根据现有的设备图纸并针对其性能要求进行包装方案设计与优化。

项目部在组织拆除时十分重视准备工作，只有在准备工作完成后才可进行拆除。如：在进行管廊桁架、阀门等拆除前必须先对阀门、钢结构、管道等进行标记，然后对阀门、钢结构进行加固，以避免阀门和钢结构在拆除过程中的损坏和变形；对切割的管口进行封堵，保证管道内部清洁度，减少湛江基地的喷砂、酸洗等工作量；同时，严格执行质量管理制度，确保拆除的设备、管道、钢结构的质量和完好，对不符合要求的立即整改。如：在冷箱内塔器拆除吊装前，用窥镜检查并确保塔器所有管口内的清洁度，检查合格后方可开始拆除吊装。拆除吊装后塔器管口，均需按要求焊接不锈钢盲板并进行充氮保护，所有自制的吊耳在使用前均严格检查其制作质量及焊接质量并进行试验。

“设想”方案 技术保障

项目部高度重视施工技术的研究应用和方案的编制与优化。空分装置核心设备——空分冷箱拆除是该工程的重点和最大难点，根据以往经验冷箱钢结构拆除方法应该是根据确定的拆除尺寸自冷箱顶部将冷箱钢结构的4个轴面直接进行解体，但这种拆除方法耗时较长、费用较高、高空作业较多、对安全措施要求很高，不能满足现场施工要求。对此，项目部通过调研罗泾和湛江的运输条件、施工机械和湛江现场安装要求及罗泾、湛江两地空分装置现场平面布置情况并结合冷箱钢结构图纸，提出“设想”将模块化施工应用到空分冷箱拆除中去。根据该“设想”，冷箱钢结构采用模块化拆除吊装至地面进行解体，这样可以实现冷箱钢结构、箱内塔器的拆除吊装平行施工，不仅节约工期还能大大减少高空作业风险。同时，项目部对该“设想”进行了验证和优化，利用Revit建立冷箱钢结构三维模型，协助确定最优冷箱钢结构拆除模块，并利用3D3S对冷箱钢结构模块进行受力验算以及利用三维吊装模拟软件对冷箱内塔器和冷箱钢结构模块拆除吊装进行模拟和方案优化。最终，在罗泾拆除工程中成功应用了该“设想”方案，使原计划5个月的工期提前1个月完成，节约费用50余万元。

项目部还针对该工程中的关键技术进行研究，并认真总结施工过程中的相关技术和管理经验，如组织完成“特大型空分装置保护性拆除施工技术研究”课题研究、编写“大型空分装置冷箱模块化施工工法”，目前已完成“大型空分冷箱的模块化拆除施工方法”、“一种用于大型塔类容器的鞍式支座”两项专利，完成了“大型空分装置异地搬迁施工技术”、“大型空分装置冷箱结构模块化拆除及安装施工技术”等技术论文两篇，还完成了“大型空分装置冷箱模块化拆除技术研究”、“铝合金板式换热器及连接管道保护性拆除技术研究”两项加计扣除研发课题研究。这些研究成果，都将为企业以后再次承担类似工程奠定了良好基础。

辛勤汗水   成功实践

罗泾空分装置拆除工程的顺利完成，离不开项目部各位成员的付出和辛勤汗水：

纯化系统4台吸附器内共有800立方米分子筛、氧化铝填料约600吨，需要在吸附器拆除吊装前将填料全部抽出，并利用罗泾分厂西区拆除的球罐进行装填后运输至湛江基地。根据业主进度计划安排，8月下旬将开始球罐运输，而技术指导方“法液空”7月底才确定抽取时间，抽取、装填及球罐充氮密封等时间仅1个月，因此工期非常紧张；

在进行分子筛、氧化铝填料抽取时，由于罗泾基地停产后吸附器内氮封已破坏，分子筛吸水后急剧放热， 8月初高温吸附器内温度高达80 oC，施工人员在内部作业只能坚持几分钟，这给抽取工作造成很大困难。因此，第1台吸附器内填料的抽取就耗时两周，远远落后于预期进度。对此，项目部召开紧急会议，施工、技术相关人员及各施工班组负责人认真讨论并分析施工过程中遇到的各种问题和困难，并就这些问题和相关解决方案同“法液空”进行讨论，最终结合设备结构对原填料抽取方案优化和改进。在分子筛、氧化铝填料抽取阶段，项目经理张小红每天早晨很早就到施工现场，晚上等到作业人员全部下班后才回家；施工员张明亮每天早晨5点多就到达施工现场，之后他第一件事就是测量吸附器内的温度和湿度，因为该测量结果将做为早例会是否调整计划的依据。同时，项目部对吸附器内采取了各种降温措施，并将防暑降温饮料、相关药品搬到吸附器顶部平台。相关作业人员每天加班加点，早晨6点开始晚上近10点才结束，充分利用早晨和晚上温度相对降低的时间。在大家共同努力下，剩下的3套吸附器内填料抽取和装填工作在10天内全部完成，总工期比计划工期提前5天，业主方、法液空、监理、罗泾分厂西区球罐拆除项目负责人都对项目部的进度和质量赞叹不已。

2015年3月16日，中冶天工集团承建的宝钢湛江制氧工程两台制氧机组冷箱、分子筛等大件设备及10台变压器全部安装就位。罗泾空分装置拆除工程高质量的完成，为宝钢湛江制氧工程安装提供了有力的保障。

 近年来，国家对环保和能耗的要求日益严格，大型化工、钢铁工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，因此工业设备节能改造、保护性拆除工程项目日益增多，仅2013-2015年宝钢集团就规划6套空分装置的改造和拆除，其中5套属于60000Nm3/h(O2)规模及以上，因此中冶天工集团完成的宝钢湛江目前国内最大的两套空分装置保护性拆除安装，具有非常重要的意义。　（作者单位：中冶天工集团）