撬裝設(shè)備在水處理工程中的應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
1 前言
撬裝設(shè)備，是指將一組設(shè)備（包括管道、管件、設(shè)備、閥門、儀表、電氣等）通過管線連接集成在同一鋼結(jié)構(gòu)“撬座”上，它可通過撬杠、拖車或吊車進行移動、就位。在與工程項目上其他設(shè)備系統(tǒng)連接時，只需用管線聯(lián)通即可。
水處理項目中的設(shè)備大都安裝在室內(nèi)，由于項目現(xiàn)場空間有限，施工條件較惡劣，而組裝設(shè)備等機械加工對安裝環(huán)境的潔凈度以及施工質(zhì)量等都具有較高的要求。撬裝設(shè)備可在撬裝設(shè)備廠進行加工組裝，再整體運輸至工程現(xiàn)場，它完全符合了水處理工程的實際需要，因此得到了廣泛應(yīng)用。
在水處理項目中，撬裝設(shè)備多用于RO反滲透系統(tǒng)，加藥設(shè)備，泵組，熱交換器組，過濾器組，閥組，清洗系統(tǒng)等功能模塊。
2 撬裝設(shè)備的設(shè)計原則
為了符合水處理工程的實際需求，撬裝設(shè)備需要滿足以下設(shè)計原則：
（1）技術(shù)先進。
（2）安全性，可靠性。
（3）布置合理、工藝流順。
（4）集成化設(shè)計，功能區(qū)分明。
（5）易于整體運輸、安裝。
3 水處理項目案例分析
以下結(jié)合水處理項目案例，對撬裝設(shè)備的優(yōu)缺點進行分析。
3.1 案例1：在線清洗系統(tǒng)撬裝設(shè)備
昆山某化妝品廠純水改造工程中的在線清洗系統(tǒng)撬裝設(shè)備，主要實現(xiàn)對受污染的RO反滲透膜元件的在線清理功能。撬內(nèi)的主要設(shè)備包括清洗水罐、清洗泵、過濾器、電氣控制柜以及相關(guān)管道、閥門和儀表。
設(shè)計要求：
（1）占地面積小于3m2，且可以通過1.5m的設(shè)備運輸通道。
（2）重量輕，重心穩(wěn)，便于人員移動。一般情況下，此設(shè)備需靠近RO反滲透膜系統(tǒng)就位，由于本項目為改造項目，施工現(xiàn)場能利用的空間有限（整個項目僅占地10m2），在設(shè)備不使用時，要求可移動到其他區(qū)域存放。
（3）總高低于2m，便于操作閥門，觀察儀表。
基于以上的考慮，采用了以下設(shè)計方案：
（4）在設(shè)備選型階段，為節(jié)省占地面積，方便移動，清洗泵選為立式泵，罐體選為直徑0.8m，高1.5m的聚丙烯塑料罐。
（5）在設(shè)備布置階段，將最重的水罐居中布置，考慮到罐體的維修通道，罐體必須空留一側(cè)，以方便罐體進出;過濾器和清洗泵分列在罐體兩側(cè)，電氣控制柜布置在清洗泵的上部。
（6）在管道布置階段，管道圍繞中間的水罐布置，由于過濾器前后的儀表、閥門較多，需集中布置在罐體另一側(cè)并向上布置，形成易于操作、便于觀看的面管。
（7）在撬座設(shè)計階段，在撬座底部均布設(shè)置了可承重的四個滾輪，和便于操作者把握和控制的扶手，以方便撬體的整體移動、就位。
從案例1中，可知撬裝設(shè)備的設(shè)計必須從使用的功能性和實用性方面考慮，以最小的空間布局，合理的滿足其功能和設(shè)計要求。
3.2 案例2：RO反滲透系統(tǒng)撬裝設(shè)備
張家港某有機硅廠脫鹽水處理項目中的RO反滲透系統(tǒng)撬裝設(shè)備，主要是利用反滲透法，實現(xiàn)溶液分離、提取、純化和濃縮的功能。主要設(shè)備包括RO反滲透膜元件、高壓泵、過濾器、電氣控制柜以及相關(guān)管道、閥門和儀表。
設(shè)計要求：
（1）實現(xiàn)68m3/h的設(shè)計流量。
（2）非移動式撬裝設(shè)備，便于吊裝。
（3）合理布置反滲透膜殼，減小空間并滿足可維修性。
（4）在保證工程質(zhì)量的同時，保證反滲透的玻璃鋼拋光膜殼的美觀性。
（5）工程現(xiàn)場房間梁下高度為5m，本設(shè)備的總高度需在3m以下。
（6）泵，閥等易損件及操作柜等布置在外部，保證可操作及更換。
（7）設(shè)備的機加工時間僅為3個月，工期緊迫。
基于以上的考慮，采用了以下設(shè)計方案：
（1）在設(shè)備選型階段，為了實現(xiàn)68m3/h的設(shè)計流量，本項目采用了18根反滲透膜殼，3臺立式高壓泵，3個電氣控制柜。
（2）在設(shè)備布置階段，為了節(jié)省占地面積，將膜殼以3x6（層）的方式放置，在膜殼的一側(cè)留空，以便于內(nèi)部膜元件的抽取和安裝，在膜殼側(cè)面放置3臺立式泵，電氣控制柜放置于立式泵同側(cè)的高位。
（3）在管道布置階段，管道以半包圍形式環(huán)繞布置在膜殼周圍。雖然管線繁多，整個成撬設(shè)備的外圍管道接口只有5個，分別為工藝進水，沖洗進水，沖洗出水，濃水出水，產(chǎn)水出水。清晰的管線接口，大大減少了工程現(xiàn)場的施工量，也提升了設(shè)備整體的美觀度。同時，采用三維軟件進行設(shè)計，可以非常方便的檢驗出管線之間、管線與設(shè)備之間等是否碰撞，操作空間是否足夠和布置是否合理等問題。
（4）在撬體設(shè)計階段，由于整個撬裝設(shè)備較重，在型鋼支架頂部設(shè)計4個支耳，以方便吊車起吊就位。由于設(shè)備需要吊車輔助就位，靠近設(shè)備側(cè)的墻壁需待此設(shè)備就位后在對墻體進行封堵。
（5）在機械加工階段，由于反滲透膜和玻璃鋼膜殼價格昂貴，以及工程現(xiàn)場的環(huán)境惡劣，施工時可能導致膜或膜殼不同程度的損毀，施工質(zhì)量因此不能得到保證，為保護膜及膜殼，本系統(tǒng)在撬裝設(shè)備廠進行機械加工制造和調(diào)試，結(jié)束后，再運送至項目地點。項目現(xiàn)場也可同時進行其他項目施工，雙方互不干擾，不但縮短工期，還提升了工程質(zhì)量。
從案例2中，可知撬裝設(shè)備的設(shè)計必須完全了解工藝流程，從工藝流程角度出發(fā)，優(yōu)化管路的布局和走向，以及閥門的位置;但因撬內(nèi)空間緊湊帶來的不可維修性，必須引起足夠的重視;由于撬裝設(shè)備尺寸及噸位較大，在運輸時，需找到符合外圍尺寸及噸位要求的集裝箱及大型吊車比較困難，這就對設(shè)備運輸和就位造成了影響;如將大型撬裝設(shè)備拆分成幾個小型撬裝設(shè)備，運輸?shù)焦こ态F(xiàn)場后再進行簡單組裝，既發(fā)揮了撬裝設(shè)備的模塊化的優(yōu)勢，又避免了撬裝設(shè)備的大型化導致的難以搬運的缺點。
4 水處理項目中的撬裝設(shè)備的優(yōu)缺點
通過對以上案例的分析可見，水處理工程應(yīng)用撬裝設(shè)備具有以下優(yōu)缺點，優(yōu)點如下：
（1）結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間。對占土地較少的水處理行業(yè)來說，意義重大。
（2）功能區(qū)分明，易于整體運輸、安裝。
（3）簡化采購流程，方便管理維護，節(jié)省人工，縮短工期，提升質(zhì)量。
（4）拆遷方便，便于移動。
（5）室內(nèi)作業(yè)，可維持環(huán)境的潔凈度，這對水處理行業(yè)較為重要。
應(yīng)用撬裝設(shè)備的缺點：
（1）成本增加，由于需要整體的底部支架，整體的設(shè)計費，出廠前的測試和整體的運輸?shù)?/span>，成本相對于非撬裝設(shè)備，增加近5%;但考慮到工期的縮短，產(chǎn)品質(zhì)量的提升等，撬裝設(shè)備的優(yōu)勢明顯。
（2）水處理成撬設(shè)備管線復雜，不利于后期維修。在設(shè)計初期，就考慮到設(shè)備的可更換性，對于可維修的易損設(shè)備，布置在外表面，對于不可維修的管道，應(yīng)具備更換的條件。
（3）空間布局要求嚴格。需預先考慮撬裝設(shè)備的運輸，設(shè)備進場通道的尺寸以及是否需要破拆實體建筑等。
5 結(jié)束語
綜上所述，撬裝設(shè)備因眾多不可取代的優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于水處理項目中，但在追求撬裝設(shè)備的集成化設(shè)計之外，還應(yīng)兼顧設(shè)計方案的可行性及可靠性;由于撬裝設(shè)備占用空間小，能夠?qū)崿F(xiàn)獨立功能的模塊化設(shè)計，非常有利于水處理設(shè)備的標準化生產(chǎn)。對于將大型撬裝設(shè)備拆分成幾個小型撬裝設(shè)備，運輸?shù)焦こ态F(xiàn)場后再進行簡單組裝的模塊化設(shè)計理念，既繼承了撬裝設(shè)備的模塊化優(yōu)點，又避免了體積較大，難以搬運及進場的缺點，必將成為未來撬裝設(shè)備的發(fā)展趨勢之一。
隨著科技的發(fā)展，希望能夠開發(fā)出更多成熟的標準化撬裝設(shè)備應(yīng)用于水處理行業(yè)。
