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        樂高積木式搭建化工裝置,可能嗎?巴斯夫完成組裝僅用5天!

        用樂高積木搭建一棟自己設計的房子,是不少人童年美好的回憶。你能想象,如今,現實世界中的化工裝置也能像搭樂高一樣建造起來嗎?

        1月23日,巴斯夫在上海漕涇基地的全新世界級抗氧化劑裝置正式投產。該裝置年產能42000噸,一期工程包括粉末混合裝置、液體抗氧化劑生產裝置和顆粒形態生產裝置,現已投入生產運營。

         與以往不同的是,這一項目從巴斯夫董事會批復到竣工僅花了10個月的時間。該項目于去年9月竣工,建造過程中,施工現場的粉塵幾乎為零,施工噪音也明顯降低。這一切主要得益于高達90%的裝置的預制率。

         建造過程中,整套裝置被分為了10個模塊,在異地獨立的生產車間內,所有的設備、管道、儀表、電線等都在鋼結構的框架內進行預組裝,完成后被運往施工現場,與公用設施對接并進行拼裝。

         這是巴斯夫全球首套使用模塊化制造方式建成的化工裝置。隨著施工機械化程度提高,現代化大型吊裝運輸能力不斷增強,在日益講求安全、高效的工程建設的背景下,模塊化制造正在取代現場施工,成為巴斯夫大型投資項目的更有效執行方式。

        樂高積木式搭建化工裝置,可能嗎?巴斯夫完成組裝僅用5天!一個正在吊裝的模塊組塊

         模塊化施工優勢明顯

         模塊化制造具有諸多亮點,包括用時短、施工效率與質量可控性更好、施工安全性更高等。

         首先是用時短。此次采用模塊化方式建造大幅縮短了建設周期,是巴斯夫同規模生產裝置從未達到的速度。傳統建設工程需要先完成建筑工地土建,再進行上方工廠管道建設;現在,由于工廠在異地車間預制,土建和管道建設可以同時進行,因此能夠節省大量時間。

         其次,這種異地車間預制在廠房內進行,不受天氣、環境等外界因素的影響,因此工人的工作效率顯著提升,工程質量也更高。以焊接效率為例,傳統建設工程中,焊接管道每個工人一天焊接的寸徑數為20-25寸(單根管道的寸徑或直徑為1寸),而廠房內制作焊接量達到每人每天50-60寸。傳統的裝置建設往往在雨天就得暫停焊接工作,廠房內則完全沒有這些因素的干擾,溫度、濕度得到控制,還大大提高了焊接的質量。

         最后,預制模式還免去了不少安全和污染隱患,提高了施工安全性。傳統建設工程需配置固定腳手架,安全意識差的工人爬上爬下有不少潛在風險。如今在車間內生產,雖然裝置總高30米,但完全免去了固定腳手架。只是在需要的時候使用了移動腳手架。此外,車間內還能進行管道自動焊接,沒有煙霧、減少噪音,機床切割的鐵屑還實現了再利用。

        樂高積木式搭建化工裝置,可能嗎?巴斯夫完成組裝僅用5天!預制車間內的模塊組塊

        突破重重挑戰

         盡管模塊化建設好處多多,但想要建成一座模塊化工廠著實不易?!澳壳半A段,模塊化施工的限制很多,特別是預制模塊‘最后一公里’的陸路運輸條件?!卑退狗蛳嚓P人士說,“而這是巴斯夫全球首個模塊化項目,沒有過往參考經驗,一切都是從零開始?!痹谒磥?,無論是工程設計、制造還是現場施工,整個團隊戮力同心,才使得項目得以成功。

         針對模塊化工廠的特殊性,團隊首先進行了道路勘察,包括運輸時將經過的碼頭、吊機和漕涇基地最后一公里的陸路情況,在掌握模塊制造、運輸、拼裝過程中的各項外界因素后,再著手設計。

         模塊化工廠的設計中既要考慮化工裝置本身,也要思量如何分割各個模塊:主體裝置不能拆分、每個模塊設計都需符合運輸條件,模塊間的連接也要盡量減少。

         設計的最大難點是如何避免模塊在運輸過程中變形。模塊在吊裝、運輸中的變形不僅會對拼裝造成困難,還會造成土建樓面的損壞。要確?,F場拼裝成功,部件的偏差3毫米都不行。

         其中,結構專業設計師面臨的挑戰尤其艱巨,他們需要全方位計算模塊的受力條件,找到精確的重心,從而精準設計鋼結構和模塊的連接。為此,結構設計團隊收集了大量數據,包括準確的部件信息,設備、橋架、管道、控制箱、甚至螺栓螺母等的精確重量,進行了超以往3-4倍的計算,以確保各模塊日后的順利組裝。

         設計完成后,模塊化裝置開始在位于張家港的利伯特集團公司車間內進行預制。此外,在模塊預制過程中,就已經開始調試裝置、排除故障,為工廠的試運行做準備。

        樂高積木式搭建化工裝置,可能嗎?巴斯夫完成組裝僅用5天!模塊運輸中

        預制完成后,為期24小時的海路加陸路運輸是對模塊結構的一次嚴峻檢驗。

         其中,最大的挑戰來自于運輸起吊期間的安全性。因為化工工藝的要求,某些模塊的重心偏得很厲害,起吊的時候容易變形,而且可能造成吊車翻車。如果增加吊車配重,費用會大幅上升。因此,根據每一個部件的重心,采用合理的吊裝方式很重要。研究團隊針對這些模塊設計了更合理的吊具,確保吊車載重不變、吊車能安全起吊、吊件不變形。

         多方的共同努力最終換得了令人滿意的結果:所有的模塊運到現場后,變形量微乎其微,5天就完成了整套裝置的拼裝,所有螺栓完美連接。

        未來潛力巨大

         作為巴斯夫全球首個模塊化項目,漕涇基地抗氧化劑裝置完全由中國團隊負責設計、執行。項目團隊用實踐證明了巴斯夫在技術和工程方面的綜合實力,并展示其在質量、創新和安全方面的技術專長和價值。

         項目竣工后,巴斯夫全球各地不少團隊對這一工程及其采用的模塊化施工表現出濃厚的興趣,項目團隊迎接了一波波的訪問團,其中既有工程部門,也包括其他業務部門、技術采購同事等。他們對工程設計、團隊內部溝通、成本控制等方面都很關心。

         巴斯夫相關人士認為,作為一種新興施工方式,模塊化建設在未來潛力巨大:“在一些人工成本更高、氣候環境惡劣的地區,或對于一些標準化程度高的化工裝置,模塊化施工或將成為一種理想的工程建造方案?!?/span>

         

        資料來源:巴斯夫官網



         

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