技术创新项目立项建议书.docx
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技术创新项目立项建议书
附件2
项目编号：
中国化学工程集团公司技术创新项目
项目立项建议书
项目名称：
自制移动式龙门桅杆进行多台设备吊装
申报单位：
中国化学工程第六建设公司
申报时间：
二〇〇八年三月
中国化学工程集团公司编制
二〇〇八年三月
填报说明
一、本项目建议书内容和格式是根据国家政府有关部门要求编制。
二、填写项目建议书内各项内容，应实事求是，认真填写，表述明确。
三、封面项目编号不填。
四、项目建议书及相关材料统一使用A4纸打印，一式2份，同时提供电子文档。
一、项目立项理由
（包括项目的目的、意义）
设备吊装的技术越来越倾向于利用大型吊装机械进行吊装，较为忽视一些自制工机具及桅杆。
但是利用大型吊装机械进行吊装存在着许多局限性，主要有以下几点：
1、租用大型吊装机械费用昂贵，导致施工成本居高不下。
2、大型吊装机械施工作业对场地的要求面积大、地面密实平整，进场前仅处理场地就需要投入大量的人力、物力。
3、大型吊装机械吊装方法适应性不强，特别是当需吊装设备到场滞后于大型吊装机械进场时间的情况下，吊装机械存在窝工造成损失；或大型吊装机械吊装进场时间滞后于设备吊装时间，导致设备必须长时间置放在施工现场，既占用场地，又需要进行保护和进行二次倒运，不但影响施工进度，也增加了施工成本。
根据现场的施工条件和设备到场实际情况，在现场自行制作一些工机具及简易桅杆进行设备吊装，既可降低吊装费用、节约成本，又可以加强吊装施工的适应性，确保设备能及时吊装就位，加快施工进度。
公司承建的内蒙古亿利化学工业有限公司40万吨/年PVC项目VCM装置中共有转化器64台，转化器直径为φ3200mm、刚性支座直径为φ4780mm、高度为6860mm，设备净重（吊装重量）64.5吨。
此次吊装作业设备数量多、单台设备较大，是我公司吊装施工中所罕见的，并且该设备吊装是整个装置的关键工序，直接决定整个装置的施工进度。
设备布置在框架+7.00m平面上，吊装场地狭小。
经过到四家设备制造厂调查得知64台设备到场时间满足不了连续施工要求，如果利用大型吊装机械施工，根据作业情况需用250吨履带式吊车配合300吨液压汽车吊进行吊装，而且土建框架不能封顶。
为了降低施工成本，加快建筑结构施工进度，确保设备能及时进行吊装，为工艺管道施工创造条件，经组织工程技术人员和起重工技师讨论研究，确定自制桅杆及配套工机具进行设备吊装，以克服大型吊装机械吊装存在的缺点。
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二、国内外技术现状和发展趋势
随着国民经济的不断发展，我国各行各业项目建设方兴未艾，尤其是石油化工、冶金和电力建设方面，为了追求更高的投资效益，项目的生产能力越来越大，随之生产设备的体积和重量也都在向大型化和超大型化发展，批量也越来越大。
为了缩短建设周期、提高施工效率，设备整体到场、整体吊装工程越来越普遍，对吊装技术和吊装设备的要求也越来越高。
为此国内吊装用起重设备由过去单一桅杆方式，逐步发展成为以高性能的大型移动式起重机为核心的吊装设备，吊装技术也由桅杆吊装发展到桅杆、起重机多样化吊装方式。
但一些大型生产项目选用的同种大型设备批量大，建筑物布置密集、紧凑，不利于大型移动式起重机的站位、吊装，所以在利用高性能的大型移动式起重机，不能完全撇弃桅杆吊装方式。
如我单位承建的内蒙古亿利化学工业有限公司40万吨/年PVC项目VCM装置反应工序中共有转化器64台，转化器直径为φ3200mm、刚性支座直径为φ4780mm、高度为6860mm，设备净重（吊装重量）64.5吨。
分布在四个框架内，框架间间距不具备大型移动式起重机的吊装作业条件，经研究分析后决定采用自制移动式龙门桅杆吊装。
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三、项目前期科研工作情况
当设备图纸、建筑结构图纸到位后，项目部立即组织了吊装方案的讨论，进行了吊装方案的比较和选择。
主要工作内容有：
进行吊装总体方案的分析、比较和选择，进行桅杆及配套工机具的定型选择。
在建筑结构图纸、设备图纸没有到位时，吊装方案主要倾向于利用大型吊装机械进行设备吊装，该方案主要有以下几个优点：
一是投入的劳动力较少，施工准备时间较少；二是安全系数较高，作业人员不易发生安全事故；三是单台设备吊装时间短，如果设备到场时间准确、集中，可加快施工进度。
但在图纸到位后，得知反应框架共有三层，顶层标高为+15.00m而且顶板设计为现浇整体结构,64台转化器布置在框架二层平台,安装标高为+7.00m。
如果利用大型吊装机械进行设备吊装，则二层框架不能进行建筑施工，必须待设备全部吊装就位后方可进行施工，而经过调查得知四家设备制造厂的交付时间不能满足施工总体安排，可能造成利用大型吊装机械窝工停滞，造成设备安装总体施工进度滞后，同时影响工艺管道的安装进度。
经过分析，项目部决定在框架建筑施工完毕后进行设备吊装。
框架建筑施工完毕后，进行设备吊装，有两种方案可供选择：
一是利用框架结构进行设备吊装；二是自制桅杆进行吊装，利用框架吊装可使用滑车组和卷扬机，但需要对框架进行强度校核，对框架进行加固，在楼板砸洞。
框架加固和楼板砸吊装洞的工作量较大，影响楼板的结构强度，滑车组和卷扬机的挪位，倒换钢丝绳的工作量较大。
而用自制桅杆需导链，可以移位和重复使用，但需要20T导链，而20T导链不是定型产品，需要定制，经综合比较，选用自制桅杆和20T导链为设备吊装的总体方案。
四、开发目标和主要开发内容
本项目的开发为利用自制桅杆和定制起重工具，对批量设备进行吊装施工以扩大吊装方法的适应性和降低施工费用节约施工成本。
主要开发内容
1、根据需要定制起重工具，DHZ20T导链为非定型产品，需寻找供应商进行定制。
2、根据吊装作业的需要，设计制造整体框架式桅杆和吊钩，并进行强度校核。
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五、关键技术和技术研究路线（方案）比选
一、关键技术是自制整体式桅杆和选用20T电动导链
用20T电动导链比利用20T滑车组存在着以下优点
1、20T电动导链的结构简单，尺寸较小，移动方便，不需要卷扬机等牵引工具，不需要设置锚点和穿钢丝绳等工序，在额定的起吊能力内具有操作简单节约工效等优点。
2、20T电动导链的起升速率较慢、平稳、能同步起升，确保吊装的各导链受力均匀，安全可靠。
自制整体桅杆与利用框架吊装存在以下优点
1、能重复利用
2、减少框架加固的工作量和楼板砸洞的工作量。
二、吊装设备和工机具的选择、定型
吊装根据实际情况，准备选用20T导链作为设备吊装的工具，共使用6台同时起吊，导链的负荷率为65﹪，安全系数较高，而为了减轻劳动强度，确保起吊时导链能同步起升决定用DHZ-20T型电动导链，导链的起升速率为0.09m/min。
为了加强桅杆的强度和稳定性，而将桅杆设计成框架整体式桅杆，上面的梁为吊装梁。
为了减少吊装的组装时间，根据设备的情况吊钩设计成U形螺栓，利用设备上封头的螺栓孔，U形螺栓用45#调质钢制成，并且进行强度拉伸试验。
设备卸车利用现场有的50T履带吊和80T液压汽车吊。
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六、主要技术经济考核指标
几种吊装方案的分析比较：
第一种方案的总体施工思路为，不进行反应框架+7.00以上部位的施工，直接采用220t汽车吊将设备整体吊装就位，吊车回转半径为8.5m，杆长26.8m，额定起重量为70t，一次站位吊装1台设备，施工进度为1天2台设备或2天3台设备，施工费用为220t吊车的台班费为2.2万元，另外必须采用50t汽车吊尾，台班费为4000元，加吊车的进场费、人工费，其余的机械材料费，则每台设备的吊装施工费用为15000元—18000元左右。
本方案存在的问题在设备未到货时土建施工必须停工，在设备吊装就位完毕后，土建框架继续施工，安装工程停工，土建施工完毕后，脚手架拆除完毕后，才可进行管道工程的施工，整个工程中的两次停工时间均在1个月左右（不考虑设备推迟到货等因素），土建施工的费用将大大增加。
第二种方案总体思路在土建装置框架施工完毕后，在框架+7.00平面设置龙门桅杆，在龙门桅杆上设备6台20吨DHT—20型电动导链作吊点，将设备从设备预留洞处垂直吊装到设备+7.00平面上后，再组焊设备裙座，本方案的施工进度为1台设备，工序共有直立、垂直、起吊、焊接裙座，共需2天，设置两套龙门桅杆，则平均每天可吊装一台设备。
本方案施工费用为，人工费及小型机具费用为每台8000元，机具摊销费用为每台3000元，用50t吊车抬设备尾部0.5个台班2000元，合计为每台设备费用为1.2—1.4万元。
本方案需要解决的问题是设备卸车必须直接卸至设备吊装位置，需要在现场焊接设备裙座，设备裙座板厚为δ=50mm，按GB50236规定，必须进行焊前预热和焊后热处理，设备裙座的焊接和热处理将是吊装施工的关键工序。
第三种方案总体思路为用150t吊车将设备吊至+7.00平面上，在反应器框架的顶部利用混凝土框架设置吊点，用两组50t滑轮组为吊车，用卷扬机作牵引，将设备垂直起吊后直接在基础上就位。
本方案的单台设备吊装施工进度工序主要是混凝土框架的加固，吊点的设置，设备起吊放在+7.00平面上，设备水平面倒运至设备预留孔，设备起吊在设备预留孔就位，施工进度为2天1台，两台同时施工，施工费用主要是150t吊车台班1.2万元，框架加固0.3万元，人工费及其它机械费为0.4万元，楼板吊装则单台设备的费用在2万元至2.2万元。
本方案主要存在的问题是在混凝土框架上设置吊点和加固混凝土框架，还必须在楼板上砸出2个φ300的吊装孔（每台设备），此方案必须对混凝土框架进行加固处理。
三种方案综合比较如下：
施工进度
施工难度
安全性
施工费用
结论
方案一
单台设备施工进度较快，总体施工进度慢。
一般
施工安全性良好
单台费用不高，但土建施工费用、设备防护费用高
本方案适用于单件、数量少的设备吊装并要求设备及时到位。
方案二
施工进度较慢，但能满足管道施工的要求和总体施工进度。
一般，但裙座焊接难度较大
施工安全性一般
不高
本方案优点在于能重复利用桅杆和工机具，不要求设备及时到位，适用于大批量的设备吊装。
方案三
施工进度同二
较难
需进行混凝土框架加固，施工安全性较差
较高
本方案适用于数量少的设备吊装，并且设备卸车布置存在困难。
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七、项目验收最终成果及成果形式
项目验收最终成果：
1、转化器吊装方案。
2、64台转化器吊装就位。
3、单位工程甲方验收接收。
项目最终成果形式：
1、自制移动式龙门桅杆进行多台设备吊装工法
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八、应用前景和经济效益预测
随着国民经济的不断发展，我国各行各业项目建设方兴未艾，尤其是石油化工、冶金和电力建设方面，为了追求更高的投资效益，项目的生产能力越来越大，随之生产设备的体积和重量也都在向大型化和超大型化发展，批量也越来越大，规定的建设周期越来越短，建筑物布置更加密集、紧凑。
由于一些大型生产项目选用的同种大型设备批量大，建筑物布置密集、紧凑，选用大型移动式起重机进行大型设备的吊装，吊装费用高，场地要求高，对机索具的要求高。
采用自制移动式龙门桅杆进行大型设备的吊装，可以不受吊装场地的限制，缩短工期，节约成本，今后随着我国国民经济的不断发展，特别是石油化工行业的快速发展，利用自制移动式龙门桅杆进行大型设备的吊装技术将会越来越广泛，
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九、项目支撑条件
（包括依托工程、合作（协作）单位情况等）
本项目的开发主要依托我单位承建的内蒙古亿利化学工业有限公司40万吨/年PVC项目VCM装置，该装置共有转化器64台，转化器直径为φ3200mm、刚性支座直径为φ4780mm、高度为6860mm，设备净重（吊装重量）64.5吨，设备布置在框架+7.00m平面上，吊装场地狭小，经过到四家设备制造厂调查得知64台设备到场时间满足不了连续施工要求。
此次吊装作业设备数量多、单台设备较大，是我公司吊装施工中所罕见的，并且该设备吊装是整个装置的关键工序，直接决定整个装置的施工进度。
经公司研究决定，成立项目技术研究开发小组，自行研制开发自制桅杆进行大批量大型设备吊装技术，确保PVC项目VCM装置转化器的吊装成功，保证项目施工进度，降低施工成本，为今后同类工程设备的吊装积累技术经验。
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一十、与本项目有关的专利检索及法律状况分析
通过网上检索，上海宝钢冶金建设公司的《可移动龙门桅杆（海南千年塔钢结构）施工技术》获2002年中国安装协会第六届科技成果一等奖；成都市工业设备安装公司的《大型刮泥机自制门式桅杆吊装技术》获2002年中国安装协会第六届科技成果优秀奖。
<<石油工程建设>>2001年06期刊登了李景乐,郑立贵编写的《龙门架吊装室内高基础压缩机组》，该文介绍了利用自制移动式龙门架,整体吊装室内高基础大型压缩机组的吊装过程.同时介绍了自制移动式龙门架的基本结构及在大型吊装机具无法展开作业的现场操作条件下,因地制宜,利用自制吊装机具进行设备吊装具有的优势.未检索到利用自制移动式龙门桅杆进行大型设备的吊装技术专利。
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十一、项目研究开发阶段目标、进度计划
研究开
发阶段
研究开发内容
阶段目标
起止时间
负责人
立项
施工现场环境考察设备制造周期和到场时间调查进行施工方案的分析比较。
确定总体施工方案。
07年9月至07年11月
李柏年杨春华
陶一芳
前期准备
对确定的施工方案进行细化对移动式龙门桅杆及配套工机具进行选择定型
移动式龙门桅杆制作配套工机具采购
07年12月至08年3月
陶一芳
滕肇清
实施
方案实施、完善考核实施进度及成本
完成利用移动式龙门桅杆吊装设备
08年4月至08年6月
刘杰敖
滕肇清
总结
对设备施工方案及实施过程分析总结进行应用前景和经济效益预测
完成总结
08年8月至08年10月
陶一芳
滕肇清
曹满英
十二、项目人员组织
性别
年龄
职务/
职称
所学专业
从事专业
单位/部门
项目中承担的任务
陶一芳
男
35
副经理/高工
化工机械
施工技术管理
中化六建亿利项目经理部
组长项目组织及方案确定
冯向阳
男
41
经理/高工
工民建
项目管理
中化六建亿利项目经理部
成员项目实施总体保障
杨春华
男
44
技术部主任/高工
化工机械
施工技术管理
中化六建技术部
成员项目组织及方案确定
谭歆
男
42
副经理/高工
工民建
施工管理
中化六建亿利项目经理部
成员土建专业配合
刘杰敖
男
35
总工/工程师
化工机械
技术管理
中化六建亿利项目经理部
成员技术总负责人
滕肇清
男
40
主任/工程师
计划统计
施工经营管理
中化六建亿利项目经理部
成员参与方案编制及实施协调
健
男
24
助理工程师
化工机械
技术员
中化六建亿利项目经理部
成员技术管理
叶雁
男
41
主任/工程师
化工工艺
设备材料管理
中化六建亿利项目经理部
成员设备材料供应
翟淳
男
41
助理工程师
企业管理
安全管理
中化六建亿利项目经理部
成员安全文明施工
许自强
男
33
技术员
企业管理
质检员
中化六建亿利项目经理部
成员质量检查
郜中华
男
42
技师
起重工
中化六建亿利项目经理部
成员吊装指挥
曹满英
女
42
副主任/高工
安装
技术管理
中化六建技术部
成员参与方案编制、成果总结
十三、项目资金
项目资金投入
资金来源
万元
自筹
40
金融贷款
政府拨款（补贴）
依托工程
56．8
其他资金
合计
96．8
项目支出明细预算及测算依据
项目支出明细预算
明细支出项目
金额（万元）
调研费
3．5
桅杆制作费
23．7
机具采购及制作费
8．7
机械使用费
10．6
技术措施费
18．8
人工费
14．8
差旅费
5．6
奖励费
1．8
其它
6．2
合计
96．8
合计
测算依据及说明
1、内蒙机具及材料市场价格
2、公司内部平均人工单价
3、内蒙机械费定额
4、内蒙机械租赁市场价
十四、审查意见
申报单位意见
利用自行研制开发自制桅杆进行多台设备吊装技术，确保PVC项目VCM装置转化器的吊装成功，保证项目施工进度，降低施工成本，为今后同类工程设备的吊装积累技术经验。
同意申报。
负责人签字：
（公章）
2008年3月30日
专家组审查意见
负责人签字：
年月日
集团公司审查意见
负责人签字：
年月日
附件3：
项目编号：
中国化学工程集团公司技术创新项目
项目立项建议书
项目名称：
大型压缩机基础整体施工技术
申报单位：
中国化学工程第六建设有限公司
申报时间：
2009年1月20日
中国化学工程集团公司编制
填报说明
一、本项目建议书内容和格式是根据国家政府有关部门要求编制。
二、填写项目建议书内各项内容，应实事求是，认真填写，表述明确。
三、封面项目编号不填。
四、项目建议书及相关材料统一使用A4纸打印，一式2份，同时提供电子文档。
一、项目立项理由
（包括项目的目的、意义）
冶金需要空分，电子行业需要空分，石油化工离不开空分，煤化工也是需要更大产能的空分，煤化工最近几年的腾飞将使空分装置在技术和经济效益上腾飞。
十二五期间大型煤化工应用前景广阔，根据国家规划，在2020年以前我国要建设七大煤化工产业基地，稳步发展煤制石油替代产品。
规划中明确提出，要在煤炭资源丰富的地区建设大型煤制甲醇生产基地及输配系统，将产品输往消费市场。
到2020年，我国煤制甲醇产能有望突破6000万吨。
大型压缩机基础是大型空分装置核心构筑物，该构筑物混凝土体量大、钢筋密集，尤其在柱子、暗梁、平台板钢筋交汇处，属于密集配筋的大体积混凝土结构，技术含量高、施工难度大，且易出现影响设备安装的各种质量问题。
开发总结出一套完整的大型压缩机基础施工技术对指导今后同类型工程施工有着重要的意义。
（可另加页）
二、国内外技术现状和发展趋势
大型压缩机基础是近年来随着大型空分装置的需求应运而生的，目前国内外尚无专门的研究。
它具有大体积混凝土施工的共性要求，但同时又与以往发布的大体积混凝土施工有着根本的区别特点，那就是配筋密集，尤其是在柱子、暗梁、平台板钢筋交汇处更显密集，它是大体积混凝土施工技术与密集配筋结构混凝土浇筑技术有机结合的一种技术，同时它的平台模板支撑荷载远超过普通常规结构支撑荷载数十倍以上，是典型的具有较高施工技术含量的工业构筑物。
（可另加页）
三、项目前期科研工作情况
1、在神华宁煤烯烃2×95000m3/h空分项目项目现场成立攻关小组，攻关小组由项目主要专业技术人员、具有丰富实践经验的钢筋、木工、混凝土等主要工种工人技师组成。
制定较详尽的工作计划，有计划地开展攻关工作。
2、对我公司前期施工过的首钢京唐项目2×75000m3/h空分项目施工全过程进行调研，查阅当时的施工专项方案，与工号技术员进行技术沟通和交流，了解施工中所遇到的各种问题及解决方案，总结经验。
3、施工前分阶段前往设计单位进行技术交流，共同探讨每一个关键的细节问题。
4、编制初步施工方案，方案力求详尽、可操作性强，要求每一个步骤、每一个环节、每一项措施都交待清楚。
5、初步方案拟定后，应在业主或总承包的组织下，有监理、设计、施工、地方质量监督部门参加，进行多次讨论和审定。
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四、开发目标和主要开发内容
开发目标：
就大型空分装置的大型压缩机基础施工，研究和开发一套完整、可靠、经济、高效，同时又属国内领先水平的施工工法。
主要开发内容：
1、大型压缩机基础超重荷载平台支模技术；
2、密集配筋部位混凝土浇筑技术；
3、压缩机基础整体施工技术；
4、高扩展度、大坍落度、自密实混凝土技术；
5、混凝土结构内部温度监测技术；
6、大体积混凝土内外温差控制技术。
（可另加页）
五、关键技术和技术研究路线（方案）比选
1、混凝土超重超厚平台板模板支撑体系；
可行可选技术方案有两个：
采用型钢支撑体系；
采用脚手钢管支撑体系。
最终采用更加经济便捷的脚手管密集支撑体系。
2、密集配筋节点混凝土浇灌技术：
钢筋绑扎施工时考虑混凝土下料、振动棒下棒空档与位置的需要，与设计现场协商，合理、恰当地改变钢筋布置位置，以满足施工的需要。
对密集配筋部位根据具体情况在保证设计强度前提下采用细骨料、大坍落度、高扩展度混凝土。
并进行必要的试验。
混凝土浇灌前振动棒先布置在下部适当位置，多棒同振，并制定周密卡棒预防措施。
3、混凝土内部温度监测及内降外保技术。
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六、主要技术经济考核指标
1、质量：
模板支撑体系稳固可靠，无明显变形。
通过控制大跨度梁、板底部超拱量，保证梁底、板底不下挠；
混凝土内实外光，表面无任何温度裂缝，混凝土强度达设计要求的强度等级。
预埋螺栓、预埋铁件、预留孔满足安装要求。
2、工期：
神华宁煤烯烃2×95000m3/h空分项目压缩机基础施工期2009年7月至2009年10月。
3、材料节约率：
钢筋节约6％
型钢节约4％
水泥节约5％
木材节约8％
4、成本
比预算成本节约8％。
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七、项目验收最终成果及成果形式
研究开发和形成大型空分装置压缩机基础施工的完整、可靠、经济、高效、适用性强同时又属国内领先水平的施工工法。
总结、记录研发全过程包括前期技术准备、研发、试验、实施、实施过程中所遇各种情况和现象时的实际应对措施及技术总结。
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八、应用前景和经济效益预测
十二五期间大型空分装置应用前景广阔，根据国家规划，在2020年以前我国要建设七大煤化工产业基地，稳步发展煤制石油替代产品。
而煤化工需要更大产能的空分，所以该施工技术应用前景广阔，对指导同类型工程或类似工程的施工有着重要的意义。
采用该技术指导施工，可解决多项施工技术难题，杜绝压缩机基础易出现的各种质量问题，避免重大经济损失的发生、节省大量的研究、试验时间，从而使工期缩短15-20天，同时节约成本约10％-15％。
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九、项目支撑条件
（包括依托工程、合作（协作）单位情况等）
大型压缩机基础整体施工技术主要依托神华宁煤烯烃2×95000m3/h空分项目进行开发。
大型压缩机基础整体施工技术由中国化学工程第六建设公司宁煤项目部和公司技术部联合进行开发研究。
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一十、与本项目有关的专利检索及法律状况分析
通达互联网查询及襄樊市专利局查询，目前针对大型空分装置中大型压缩机基础的施工技术尚无专门研究，尚未形成专利技术和施工工法，大型空分装置的应运产生也是近年来随着我国能源结构调整煤化工装置的兴起而出现的，已建成的大型空分装置为数极少，尚未检索到同类工法或类似施工技术。
（可另加页）
十一、项
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