在镇海乙烯低温罐项目建设中,宁波工程公司充分发挥EPC一体化管理优势,以装置运行安全和节能降耗为切入点,精心设计;施工安装过程,多种措施并举,严格质量控制。该公司设计板块和施工安装板块联袂,不仅高质量建造完成了镇海乙烯低温罐项目,更为逐步实现低温罐的国产化制造打下了基础。
穿上安防保护衣,运行能耗降下来
“从参与这个项目的技术谈判开始,到项目的基础设计阶段,装置的运行安全和节能降耗,是我们贯穿始终的设计思路。”宁波工程公司副总工程师、镇海乙烯低温罐项目部经理阚红元介绍说。
镇海乙烯低温罐项目,建设位于镇海百万吨乙烯工程东面的一块围海造田的海涂地上,由于其建设用地地基土质较软,宁波工程公司经过土建计算后得出结果:如装置桩基按常规设计,其地基的承载力则不能满足工程要求,如果桩基打得过密,又不利于桩基工程施工。对于这个两难选择,宁波工程公司最终设计了一上一下双承台式结构的基础类型,犹如在地下预先建造了一幢“两层楼”,较好地将桩基连成了一体,由此妥善解决了地基的承载力问题。
镇海乙烯的两台低温罐,都是内外罐的罐体形制。为提高低温罐的运行安全性,同时降低其建造投资,宁波工程公司在设计镇海乙烯两台低温罐时,外罐壁采用了低合金钢,内罐壁采用了低温钢,在内外壁之间填充了保冷材料;同时采用顶出型的单包容结构,所有管线全部从罐顶进出,将机泵安装在罐内,因而在罐壁周围见不到任何一个管线出口开孔。
镇海乙烯的低温罐在生产运行时,其乙烯罐和丙烯罐分别要保持在零下104摄氏度和零下48摄氏度的低温状态。针对低温储罐的特点和严格的防火、防爆要求,宁波工程公司在基础设计阶段综合考虑了装置的运行安全方面因素后,防火堤首次采用了圆筒形高围堰的钢筋混凝土结构,在两台低温罐的外围,设置了高达6.5米的钢筋混凝土隔离墙;除了在其罐顶设置喷淋外,还在钢筋混凝土隔离墙外围设置了多台高度达18米、且可遥控的消防炮塔,为低温储罐穿上了多件安防保护衣。
设计过程中,宁波工程公司还在降低运行能耗方面动足了脑筋。他们充分利用了镇海乙烯低温罐区的外送乙烯工艺、乙烯系统和丙烯系统同时存在的特点,通过添加辅助设备,做到了能量的内部循环,达到了充分回收和利用能源。他们采用乙烯气化的能量,来冷却罐内的乙烯,同时所采用的通过丙烯系统来冷却乙烯系统的这一创新工艺,可较大降低制冷机和压缩机的工作时间和负荷,不仅给装置的安全运行增加了又一个保障措施,而且也达到了节约能源、降低运行成本的效果。另外,他们还在国内挖掘到了能够生产性能良好的保冷材料厂家,首次实现了低温储罐保冷材料的国产化。
条条措施,将质量隐患拒之门外
以往国内施工的低温罐,其罐体材料都是在国外预制完毕后,运到国内进行“搭积木”式的组装,而镇海乙烯的两台低温罐,则需由施工安装单位负责预制加工,这在国内尚属第一次。
面对这个全新的挑战,在镇海乙烯低温罐展开施工安装前的大半年时间里,宁波工程公司旗下的储运安装公司未雨绸缪,他们收集以往国内低温罐的建设资料,细致进行预制、安装的研究;2008年3、4月份,先后组织10余名工程技术人员,前往福建炼油乙烯、洋山港等地实地考察正在建设的低温罐情况,并根据镇海乙烯低温罐的罐体形制,及时制定了施工预制、安装方案,并结合该公司的施工机具设备和能力,主体安装选择了液压提升的倒装工艺;先后组织多个攻关小组,展开一系列的技术攻关,分别采用机械加工和火焰切割的方法,对罐体低温材质的板材预制进行了多次的施工论证;针对低温罐特殊的板材和焊材,组织焊接技师进行焊接试验。同时,该公司还组织了156名焊工,进行专门的焊接培训;成立焊工考核小组,组织焊工进行了立焊、横焊、仰焊、承插焊等四个位置的焊接考试。经过层层选拔,32名焊接高手最终脱颖而出,承担起了镇海低温罐各种材质的焊接工作。
镇海乙烯低温罐的构成,分别有低合金钢、低温钢、铝合金等多种材质。为保证原材料100%符合相关要求使用,该公司对进场的材料全部逐一进行相关检验,然后统一按要求进行标志;为有效避免焊材用错,该公司对焊材的仓储、烘烤、领用、回收等建立了严格的程序,焊条的烘烤、发放、领用、回收,均需要相关人员亲自“签名画押”;每天每位焊工的焊条使用,必须凭安排的任务单才能领用;每位焊工还要及时回收焊条头,每天中午和晚上下班时,必须全部交回焊条头和剩余焊条,且要保证回收数量与领用数量能对上号。
根据焊接攻关结果,焊接线能量的控制是保证焊道质量的关键。在施工安装过程中,该公司严格执行焊接工艺纪律,近10名工程技术人员天天“耵”在现场,每人手拿板尺和电流表,测量和计算每位焊工的焊接线能量……
乙烯罐射线检测拍片共6678张,一次合格6659张,一次合格率99.7%;丙烯罐射线检测拍片共5626张,一次合格5592张,一次合格率99.4%;通过对罐体的跟踪实测,其罐底凹凸度、罐顶凹凸度、焊缝焊后角变形、壁板局部凹凸度、罐体高度、半径等,其结果全部符合设计和有关规范标准要求,且偏差量全部大大小于设计允许值。鉴于质量控制措施严密到位,镇海乙烯两台低温罐的实体质量也得到了业主的高度认可。
2009年2月4日下午4时半到2月6日上午6时,零下104摄氏度的3500吨乙烯,在镇海游山码头上岸后,经长达8公里的管道输送,“注”入镇海乙烯低温罐区。经过近一个月的运行,镇海乙烯低温罐罐底、侧壁以及沿途管线,目前均没有发现渗漏和结露现象,由此也证明了宁波工程公司的工程设计、施工安装的质量,得到了实际运行的检验。