吉赞项目Block3_4_5机组施工技术措施研究.pdf

LOW CARBON WORLD 2023/7杨明吉赞项目B l o c k 3/4/5 机组施工技术措施研究圆（中国电建集团四川工程有限公司，四川 成都 610058）【摘要】随着我国基础建设和工程建设综合水平的提升袁中国企业承办国外建设项目的频率明显增长袁以沙特吉赞一体化气化联合循环电站项目渊简称野吉赞项目冶冤为例袁重点探讨吉赞项目 Block3/4/5 机组施工技术措施袁主要包括施工前期准备技术措施尧大型设备吊装技术尧密闭空间施工安全技术尧锅炉专业施工技术尧汽机专业施工技术尧保温与防腐处理技术尧施工必要保障技术等 7 个方面袁并总结吉赞项目 Block3/4/5 机组施工的经验借鉴袁以期为相关工程建设提供参考遥【关键词】一体化气化联合循环电站曰发电机组曰施工技术【中图分类号】TM621【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2023）07-0034-030 引言沙特吉赞一体化气化联合循环电站项目（简称“吉赞项目”）为沙特阿拉伯国家石油公司（简称“沙特阿美”）规划建设的世界级电站，该项目建设模块多，工作标准要求高，且有些标准与国内以往工程项目存在差异，再加上吉赞项目为 Block3/4/5 机组剩余部分的施工，工程前后衔接性和质量验收非常重要。本文结合吉赞项目 Block3/4/5 机组实际施工要素进行分析，对施工经验总结和借鉴具有重要意义。1 工程项目概况吉赞项目坐落在沙特阿拉伯吉赞经济城北部，为沙特阿美规划建设的世界级电站。吉赞项目将安装 5 套“2 拖 1”动力岛模块。每个动力岛模块有 2 台燃气轮机，2 台余热锅炉，1 台蒸汽轮机和 1 个凝汽器。第一套机组可以在完全断电的情况下进行黑启动。燃气轮机采用西门子 SST65000 型燃气轮机，额定容量为 242 MW，蒸汽轮机额定容量为 241 MW。项目建成后不仅可以为整体煤气化联合循环发电系统（integrated gasification combined cycle,IGCC）岛和炼油厂提供电力和蒸汽，还将提供约 2.4 GW 的电力至沙特国家电网。2 吉赞项目 Block3/4/5 机组施工的主要技术措施2.1 施工前期准备技术措施结合吉赞项目实际工程需求，在施工前期准备阶段，分别落实组织结构规划、施工进度规划及物资技术准备工作。（1）在组织结构规划中，结合施工企业在沙特境内的已有分包资源合理分包不同项目，并明确划分标段。除此之外，在现场施工中设置吉赞项目部门，包括综合管理、文件控制、设计管理、采购管理、合同财务、工程管理、质量管理、项目控制、健康安全环境（health谣safety谣environmental,HSE）管理体系以及运行调试等 10 个部门。（2）在施工进度规划中，吉赞项目 2018 年 9 月正式开展工作移交，10 月初开展管道预制焊口焊接，并明确 Block3/4/5 机组不同施工内容的施工进度节点。（3）在物资技术准备中，提前做好设计图纸现场交付。将现场物资采购划分为两个部分，一部分为直接供给施工现场的境外材料，另一部分为境内材料。由于此类材料的到货时间不一致，对此需要保证物资供应的及时性，避免拖延正常施工进度1。2.2 大型设备吊装技术在进行 Block3/4/5 机组安装工作前，中国电建集团核电工程有限公司已经将蒸汽轮机的高压缸、发电机、余热锅炉、烟囱、燃气轮机等设备就位，余下设备中，除氧器（70 t）、混合器分离罐（58 t）、高压氮气罐（47 t）以外，其他设备重量较小。现场应用 250 t 坦克吊或 120 t 汽车吊，吊装操作相对简单。值得注意的是，起吊重物件时，应确认所起吊物件的实际重量，根据物件的重心拴挂吊具。用两支点或交叉起吊时，吊钩处使用千斤绳、卡环、起重钢丝绳等，先将物件提升离地面 10耀20 cm，经检查确认无异常现象时，方可继续提升。放置物件时，应缓慢下降，确认物件放置平稳牢靠，方可松钩，以免物件倾斜翻倒伤人。低碳技术34LOW CARBON WORLD 2023/7吊装作业人员需严格按照高处作业要求做好安全防护，进行起重作业时，司机应听从信号员的指挥，作业人员不得在已受力索具附近停留，保障吊装现场施工安全。2.3 密闭空间施工安全技术工程施工专门设置 HSE 部门，在密闭容器内开展施工作业前，提前编制专门的施工作业指导书，监督检查密闭容器内施工的安全管理情况。进入容器前，必须对容器内空气进行测试，避免存在有毒有害气体，保持良好通风，严禁用氧气作为通风的风源；各类孔、洞必须有防止落物的措施；容器内照明必须满足施工需要；必须采取防止触电的措施，如金属容器必须可靠接地等；金属容器内不得同时进行电焊、气焊或气割工作；由专人负责密闭容器施工监护，控制电焊机二次回路的切断开关，时刻与工作人员保持联系，保障密闭空间施工安全2。2.4 锅炉专业施工技术吉赞项目共设计 5 台机组，余热锅炉为德国西门子股份公司（简称“西子门”）设计生产，锅炉型式为水平进气、自然循环、双压再热余热锅炉，高压过热蒸汽流量为 427.54 t/h，高压过热蒸汽出口压力为13.35 MPa，过热蒸汽出口温度为 598 益，受热面焊口为 4 809 只。首先，在基础交接中，严格对照基础验收标准进行交接，地脚螺栓顶标高偏差不超过依13 mm，任意两组地脚螺栓间尺寸偏差不超过依3 mm，纵向中心线偏差不超过依3 mm，横向中心线偏差不超过依6 mm。其次，安装钢架、墙板及附件、楼梯平台、缓冲梁等，安装炉膛燃烧器、管道缓冲器，有序安装模块、汽包、管道及支架，做好水压试验；随后安装密封板、主烟囱、烟道、流量网格、膨胀节等；全部安装完成后恢复系统。燃烧器支撑架要按自下往上的顺序安装，注意固定端（炉左侧）需要与支座（尺寸短）焊接，滑动端（炉右侧）与支座（尺寸长）不焊接，需要按照图纸要求保留支撑与墙板间的膨胀间隙。燃烧器吊装过程中必须使用扁担梁吊装工具进行吊装，防止燃烧器在吊装过程中弯曲变形。燃烧器滑动端在炉右侧墙板限位块焊接时，需要注意膨胀方向。最后，余热锅炉安装完成后，需进行化学清洗，高压系统、中压系统进行酸洗，冷凝预热系统进行碱洗。清洗前按照清洗程序要求拆除系统内控制阀阀芯、逆止阀阀芯、过滤器滤网等，对汽包液位计、安全阀等进行隔离，并拆除汽包内部分隔板压盖和减温水、给水系统弹簧支架锁紧装置，系统按照化学清洗程序要求进行短接循环，割除高压下降管管帽，连接临时管路，形成循环3。2.5 汽机专业施工技术吉赞项目共设计 5 台西门子 SST6谣5000 型蒸汽轮机，运转层标高 16 m，机组总重 635 t，为紧凑型机组，由高中压缸和低压缸组成，其中高中压缸和低压内缸均由落地式轴承座支撑，并通过推拉杆相连，高中压转子及低压转子通过三瓦支撑。施工准备阶段，图纸会检完毕，由组织施工人员进行详细交底。所有吊装工具及测量工器具均校验合格后，分别开展轴承箱就位、找中心及灌浆施工，高中压缸就位、找正施工，低压缸组合安装施工和发电机安装。2.6 保温与防腐处理技术油漆施工依据沙特阿美工程标准（saudi aramcoengineering standard,SAES）（SAES谣H谣001）中已通过的批准保护涂层系统（approved protective coatingsystems,APCS）标准。在喷涂油漆前，棱边、角落和焊缝处要用刷子进行除锈，底漆厚度要符合标准，面漆要与底漆厚度一致。若干膜厚度低于最小标准，则需要进行修补。机组安装及水压施工完成后移交进行喷砂补漆施工，补漆施工验收合格后移交保温施工。需要伴热的管线与设备补漆完成后，移交伴热施工，待伴热施工完成后再移交保温施工。机组保温施工包括余热锅炉、燃气轮机、蒸汽轮机、阀门站、设计院管廊区域，设备、管道保温采用硅酸钙管壳，并且管道保温全部采用钢带。保温层厚度大于 75 mm 时，采用分层保温，选择合适的外衣材料，并做好密封4。2.7 施工必要保障技术现场质量管理主要以沙特阿美工程规程（saudiaramco engineering procedures,SAEP）、SAES 以及沙特阿美检验试验计划（saudi aramco typical inspectionplan,SATIP）为质量监督的依据，以内部不合格品质量报告（internal non谣conformance report,Internal NCR）及沙特阿美不符合项管理程序为管理工具，对项目现场进行质量管理。综合运用多种质量管理工具，对项目生产活动进行测量、管理、控制，找到问题发生的原因，制定整改方案和措施，并对其进行监督整改。全面落实安全文明施工与职业健康及环境保护措施，落实安全生产责任，加强重点作业安全风险管控和应急管理能力建设，将事故消灭在萌芽状态5。3 吉赞项目 Block3/4/5 机组施工经验借鉴3.1 优化锅炉模块吊装尧水压方案在锅炉模块吊装施工中，应用可拆分组合式模块吊装架，能够缩短模块与吊架的分离时间，省去模低碳技术35LOW CARBON WORLD 2023/7块高空吊点更换环节；应用对称吊装法，降低主钢架形变风险；应用分步找正法，提高找正效率；同步调整吊杆弹簧与集箱，提高标高调整效率；逐层调整临时楔形工具定位，降低模块形变影响；预留肩部偏差量，保障模块膨胀间隙。此外，在水压方案中，利用余热锅炉再热系统（Package C）及中压蒸发器、中压过热系统（Package D）连通的特点，将上述两个系统共同上水同步试压。上水及升压点置于 Package D，优先升压至低压力系统（Package C），验收完成后将两个系统通过隔离阀隔离，再行升压至高压系统试验压力，验收 Package D。共同上水、试压能够缩短系统切换及准备时间，提高试压效率。在工程中对余热锅炉进行酸洗时，采用充氮防护手段保护锅炉，工作人员要每天检查充氮防护压力并做好防护记录，压力低于要求范围时要及时补充氮气。3.2 提前明确标准冲突与双重验收要点此次施工中出现了沙特阿美设计标准与西门子标准冲突的问题，二者的验收要求及检查点不相同。当项目通过安装完工证明（erection clearancecertificate,ECC）验收时，该阶段却无法通过沙特阿美的最终检验要求，根据节点要求，只能先执行ECC。后续沙特阿美下发项目机械竣工证书尾项（plant mechanical completion certificate punch,PMCCPunch）关于设备最终检验的条目，无奈只能重新按照沙特阿美要求进行最终检验的验收，导致返工严重，如重新按照沙特阿美要求整改平台、打开汽包及连排罐人孔门、整改连排罐液位计、更换垫片等材料等，浪费了大量的人力财力。因此，在面临类似问题时，需提前明确标准冲突问题，厘清双重验收要点。建议沙特阿美及西门子在施工前达成明确协议，只严格执行其中一方验收，另一方需要做出让步。3.3 建立专项焊接数据库根据沙特阿美要求，在工程竣工时，需要将整个项目的焊接资料以数据库形式移交给沙特阿美，而且此数据库在开始使用之前需要经过沙特阿美的批准。根据项目职能划分，工程管理部负责编制装配报告、每日焊接报告和热处理报告，质量控制部负责编制无损检测报告，所有焊口的数据由质量检查部安排工程师统一录入。所有焊口都需要经过质检员的目视检查，焊口系统号、图纸号、炉批号、管径等信息的准确性将直接影响后期的水压、复装施工。针对工作人员之间文化差异、语言沟通障碍、施工水平参差问题，施工组自行设计了多个简单易懂的日工作量报表，以工作量报表为基础促使各个环节确认焊口信息的准确性。同时，也可以使安装人员与焊接人员相互监督、制约，促使焊口基础信息交互形成良性循环。技术人员通过核实和统计日工作量报表，收集安装焊接数据库的基本信息，并对每周、每月的工作量进行总结，用数据真实地反馈现场生产情况。3.4 应用快速喷涂防火涂料机械施工中应用的快速喷涂机采用螺杆增压技术，可以直接喷涂砂浆防火材料和耐火材料等，适用于加固、找平环节的材料喷涂，也可以直接使用在钢结构保温材料喷涂施工。由于在施工现场应用了快速喷涂机，大幅提升了工作效率和质量，同时得到业主的认可。快速喷涂机的应用大幅降低了施工建设成本，保证资源施工期间不会产生落地灰，无须移动其他机械设备，可以结合工程需求随时开机，保障工程周期进度，每小时能够喷涂 8 m2，有良好应用效果。4 结语本文针对吉赞项目 Block3/4/5 机组施工技术措施的研究，可为各相关工程提供参考，帮助提升技术应用质量，优化项目施工效果。未来，各项目应当结合自身需求，做好施工前期准备工作，与此同时，通过对大体积混凝土浇筑技术、大型设备吊装技术等的运用，为工程施工提供技术支撑。此外，积极借鉴吉赞项目 Block3/4/5 机组施工的经验，优化锅炉模块吊装，明确水压机保护方案，提前分析标准冲突与双重验收要点，并建立专项焊接数据库，应用快速喷涂防火涂料机械，提升本地分包商科学化管理水平，保证了项目的整体施工效果。参考文献1 薛美盛，杨凯，秦宇海.燃气电站锅炉先进控制系统设计与实现J.化工自动化及仪表，2019，46（6）：432-435，484.2 杨卫国，马飞龙，席亚宾，等.燃气电站烟气脱硝改造方案及要点分析J.价值工程，2020，39（14）：163-165.3 徐韩昭，龙涛，苏森民.基于“大数据+AI”技术的智能化燃气电站无人值守能力体系规划与探索J.电力设备管理，2022（9）：95-97.4 张配亮.浅析非洲电力项目投资：以莫桑比克泰玛尼燃气电站项目为例J.国际工程与劳务，2022（8）：59-63.5 王天伦.联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议J.大众标准化，2022（24）：160-162.作者简介院杨明圆（1985），男，汉族，四川绵阳人，本科，工程师，主要从事火力、风力、光伏、燃气发电厂建设工作。低碳技术36