某厂3锅炉钢结构吊装方案.docx
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某厂3锅炉钢结构吊装方案
1、编制说明
为了能够顺利、安全、高效的完成锅炉结构吊装的施工任务,使用户满意,现根据锅炉钢架安装施工技术方案中钢架的组合方式编制此《锅炉钢架吊装施工技术方案》。
2、编制依据
2.1锅炉本体图纸22.1211.585-588、22.1213.151版次0版
2.2《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)DL/T5047-95
2.3《锅炉钢架安装施工技术方案》
2.4《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分)DL5009.1-92
2.5《公司常用吊车性能表》(中油吉林化建股份有限公司)
2.6《吊车性能表》(日本神钢CKE2500型)
2.7《工程建设安装工程起重施工规范》HGJ20201-2000
2.8《石油化工吊装手册》(上、下册)
2.9《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003
3、工程概况
3.1锅炉钢架结构形式、总重及外形尺寸
锅炉类型:
单锅筒、高温高压自然循环煤粉锅炉
布置方式:
全钢架悬吊结构、紧身封闭
钢架总重:
锅炉钢架总重约914t
外形尺寸:
纵向宽度(BE-BJ)30.7m,横向深度(B0-B25.9)25.9m,顶板高度47.31m.
3.2锅炉钢架组件划分
根据本工程锅炉钢框架结构特点,将锅炉钢架划分为15个组件,即锅炉钢架部分23根立柱共分为10个柱片和3根单柱,炉顶板分为2个组件。
在地面组合场内预先设置好的支墩上将分段到货的立柱连接成整根,将每两根立柱及其间连接的水平梁、斜拉条组对成为一个整片,能带在主件上的卡头及牛腿等均应进行组装;前顶板梁组件组合时需预留两侧边梁(即DL-5)及与其相连的水平支撑和小梁不予组装;后顶板梁组件组合时,与两个边梁相连的斜拉及小梁需预留不予组装,作为Ⅰ、Ⅲ级过热器组合件及左、右包墙组合件入档安装的吊装孔。
各片组件分组部位如下图所示:
3.3各组件规格、尺寸及重量见下表所示:
序号
组片编号
高度(m)
跨度(m)
重量(㎏)
备注
简图
1
BE-B25.9/BE-B19.4
47.31
6.5
18.3
重心点位于标高19.660米处,距离BE-B19.4立柱距离3.095米
2
BF-B25.9/BF-B19.4
47.31
6.5
29
重心点位于标高19.660米处,距离BF-B25.9立柱距离1.857米
3
BJ-B25.9/BJ-B19.4
47.31
6.5
14.6
重心点位于标高23.500米处,距离BJ-B25.9立柱距离3.250米
4
BH-B25.9/BH-B19.4
47.31
6.5
30
重心点位于标高18.360米处,距离BH-B25.9立柱距离2.834米
5
BG-B25.9/BG-B19.4
47.31
6.5
28.7
重心点位于标高19.660米处,距离BG-B19.4立柱距离2.130米
6
BE-B13/BE-B6.5
45.45
6.45
23.5
重心点位于标高19.660米处,距离BE-B13立柱距离2.829米
7
立柱BE-BO
47.31
5.5
8
立柱B4.2-B13
45.45
7.8
9
BF-BO/BF-B6.5
47.31
6.5
29
重心点位于标高19.660米处,距离BF-BO立柱距离1.857米
10
BJ-BO/BJ-B6.5
47.31
6.5
15
重心点位于标高23.500米处,距离BJ-BO立柱距离3.250米
11
BH-BO/BH-B6.5
47.31
6.5
30
重心点位于标高18.360米处,距离BH-BO立柱距离2.834米
12
BG-BO/BG-B6.5
47.31
6.5
29
重心点位于标高19.660米处,距离BG-BO立柱距离2.130米
13
立柱B7.6-B13
24.71
5.2
14
顶板A
47.31
13.5*9.6米
27
15
顶板B
47.31
13.5*9.1米
21.6
4、结构吊装的工艺要求
4.1吊装方法
4.1.1钢架柱片吊装方法
各片钢架柱片吊装时,均采用一台250t履带吊(吊车型号为神钢CKE2500型、塔式工况,主臂杆长51.8米付臂杆长30.5米.主臂角880.配重80t)作为主吊装机械站位于锅炉房内侧,一台160t汽车吊(吊车型号为LIEBHERRLMT1160/2型)作为辅助吊装机械站位于钢架柱片侧面。
吊装时构件上不焊接吊耳,用钢丝绳直接捆绑的方式进行吊装,每侧立柱上设置3个捆绑点(每个捆绑点处用钢丝绳捆绑2圈,详见结构柱片捆绑简图)。
开始吊装时,用250t履带吊车抬吊柱片上部,160t吊车抬吊柱片下部,当柱片水平吊起离开组合支架后,2台吊车均停止起升,全面检查钢架柱片有无超出允许的变形以及其他异常现象,当确认无问题后,两台吊车继续水平起吊到8m高度后,160t吊车停止起升,250t履带吊车继续起升并向柱片下部方向转杆。
当柱片竖起后,160t吊车脱钩,用250t履带吊车单独吊装承载并将钢结构柱片吊装就位,并将已栓接于柱子两侧位于标高38.51m处梁上部的4根钢丝绳作为缆风绳连接到预先设置好的锚点上并张紧。
钢架临时固定示意见下图:
4.1.2顶板梁组件吊装
前、后顶板梁组件均采用一台250t履带吊(工况同上,不需要重新接杆)作为主吊机械站,位于锅炉北侧,单独直接吊装就位,吊装时构件上对称设置4个吊耳,吊耳厚度40毫米,材质Q345。
采用2根等长的钢丝绳进行吊装。
吊车站位位置详见吊装平面布置图.
4.1.3其它钢结构散件的吊装未组对成片的结构散件在组片构件吊装的过程中也利用250吨履带吊车穿插吊装,吊装顺序为从下到上逐层安装,单件结构梁和支撑等构件吊装时应用两点吊装法,并在一侧系好溜绳。
5、吊装施工准备
5.1施工技术准备:
5.1.1吊装方案编制完毕、施工技术交底发放到施工班组。
5.1.2根据施工图纸与吊装方案要求内容,对现场进行实际勘察测量,确定吊车站位。
5.1.3对所用吊车、钩头及索具进行检查清洗、润滑保护。
5.2施工现场准备:
5.2.1勘察、疏通吊车进车道路,确保道路平整、坚实、畅通。
5.2.2锅炉房基础北侧、锅炉房内部BG和BH轴线之间吊车站位处所铺设的吊车站位位置的基础必须达到强度后方可使用。
吊车压脚处需先平整后再加以垫实。
5.2.3结构吊装前必须经过有关部门检查确认合格后方可吊装。
5.2.4在钢架吊装就位前,必须将基础表面清理干净。
5.2.5在起吊前必须对钢架组合件进行一次全面检查,所有应焊接的部位均应焊接完毕,随同钢架组合件一同吊装的零部件都应牢固可靠,以防止坠落,发生事故。
5.2.6在钢架起吊前,应对构件上的临时梯子及平台进行仔细检查,揽风绳、绳扣索具、各固定点及护栏扶手应牢固、可靠;
5.2.7两柱片间的横梁应事先摆放到位,,吊车站位位置用白灰做好明显标识.
6、钢架吊装顺序
6.1各片钢架吊装程序
吊索具准备→构件梯子平台、揽风绳及溜绳安装→250t履带吊车站位、接杆、160t吊车站位出杆→试吊→按顺序依次吊装各组片及安装其间相连的梁和支撑→顶板梁吊装→清理现场。
6.2具体的吊装顺序及方法
6.2.1BE-B25.9/BE-B19.4组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱;
6.2.2BF-B25.9/BF-B19.4组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱,连接BE-B25.9/BE-B19.4、BF-B25.9/BF-B19.4之间的横梁及支撑;
6.2.3BJ-B25.9/BJ-B19.4组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱;
6.2.4BH-B25.9/BH-B19.4组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱,连接BJ-B25.9/BJ-B19.4、BH-B25.9/BH-B19.4之间的横梁及支撑;
6.2.5BG-B25.9/BG-B19.4组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱;连接BF-B25.9/BF-B19.4、BG-B25.9/BG-B19.4和BH-B25.9/BH-B19.4之间的横梁及支撑,横梁安装焊接完毕后,拆除各组件上的拖拉绳。
6.2.6BE-B13/BE-B6.5组件吊装,,用二根拖拉绳拉紧固定立柱.连接BE-B13/BE-B6.5、BE-B25.9/BE-B19.4间横梁及支撑;
6.2.7立柱BE-BO吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱,连接立柱BE-BO、BE-B13/BE-B6.5间横梁及支撑
6.2.8立柱BE4.2-B13吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱,连接立柱BE4.2-B13、BE-B13/BE-B6.5间横梁及支撑;BF-B6.5/BF-B0
6.2.9BF-B6.5/BF-B0组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱,连接BE-B25.9/BE-B19.4、立柱BE-BO、BE-B13/BE-B6.5之间的横梁及支撑
6.2.10立柱BF7.6/B13吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱.连接与其相连的横梁及支撑.
6.2.11BJ-B6.5/BJ-B0组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱,
6.2.12BH-B6.5/BH-B0组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱,连接BH-B6.5/BH-B0、BJ-B6.5/BJ-B0之间的横梁及支撑;
6.2.13BG-B6.5/BG-B0组件吊装,用二根拖拉绳拉紧固定立柱,连接BH-B6.5/BH-B0、BG-B6.5/BG-B0、BF-B6.5/BF-B0组件之间的横梁及支撑。
6.3前后顶板梁的吊装(带吊挂装置)
前后顶板梁的吊装在结构柱片及其相连的梁和支撑全部安装焊接以后安装.下降管在地面组对后,事先预存在框架内,并用导链固定在结构梁上;水冷壁在地面组对成两段后,在顶板梁安装完后从事先预留的吊装口吊入,过热器也采用同样的施工方法吊装.(详见锅炉总体施工方案)
6.3.1前顶板梁A吊装,吊装前在顶板梁上外框上焊接临时护栏,在临时焊接的护栏两侧系好2根细钢丝绳,以备高空作业时挂安全带使用。
制作好直爬梯,在顶板A吊装到4米后,安装临时直爬梯和吊挂装置,直爬梯的位置应和钢结构柱片上的直爬梯位置相吻合,然后将大板梁安装就位,将两个直爬梯连接在一起;。
6.3.2后顶板梁B吊装,
6.3.3连接顶板梁A、顶板梁B之间的其余小梁;连接顶板B框架内的其余小梁。
7、钢架柱片吊装时的受力分析
7.1吊车吊装能力核算
10个钢架柱片的跨距及高度均大致相同,所设吊点的位置基本相同,以其中重量较大、跨度相对最大的柱片BF-B25.9/BF-B19.4作为选择计算的依据。
7.1.1250t履带吊车单独吊装时的计算荷
⑴已知①构件自重G=29t
②设备吊重G1=33t(其中包括平台及直爬梯重=4t)
③250t履带吊车钩头重g1=1.2t(70t能力钩头)
④吊装用索具重g2=0.5t(包括滑轮及跑绳)
⑵吊装计算载荷
P计=K*(G1+g1+g2)=1.1*(33+1.2+0.5)=38.17t
⑶根据计算查吊车性能表选用一台250吨履带吊车(吊车型号为神钢CKE2500型、塔式工况,主臂杆长51.8米付臂杆长30.5米.主臂角880.配重80t)。
幅度为18m,,此时吊装能力为F=40t>P计=38.17t,故满足吊装要求。
7.2抬吊时抬尾吊车所用吊装索具的选择计算
7.2.1开始抬吊时,250t履带吊车受力分析
P头=33×11.81/(11.95+11.81)
=16.4(t)
7.2.2抬吊时250t履带吊车吊装计算载荷
P头’=16.4*1.2=19.68t
根据计算查吊车性能表选用一台250吨履带吊车((吊车型号为神钢CKE2500型、塔式工况,主臂杆长51.8米付臂杆长30.5米.主臂角880.配重80t))。
幅度为20m,此时吊装能力为P=36.3t>P头’=19.68t,故满足吊装要求。
7.2.3抬吊时160t液压吊车受力分析
P尾=G1-P头
=33-16.4
=16.6(t)
7.2.4抬吊时160t液压吊车吊装计算载荷
P尾’=16.6*1.2=19.92t
根据计算查吊车性能表选用一台160吨液压吊车(LIEBHERRLMT1160全方位,全支腿,50t配重)。
幅度为14m,杆长为39m,此时吊装能力为P=23.9t>P头’=19.92t,故满足吊装要求。
7.2.5抬尾吊车所用吊装索具的选择计算
每侧受力
P1cos11.3°+P2cos30°=16.6(t)
P1sin11.3°=P2sin30°
P1=11.67(t);P2=4.93(t)
7.2.5.1主柱侧吊装索具选择
(1)绳扣选择
则主柱侧吊索需破断拉力为PP
PP=11.67×6×9.8/0.82
=837KN
根据计算选用6×37+1.钢丝绳公称抗拉强度1700MPa
等级Φ36.5mm钢丝绳双股作为吊装绳扣,其破断拉力
PP′=856KN>PP=837KN,满足要求.绳长17米.
(2)卸扣选择
在捆绑点处设一个20t卸扣
7.2.5.2副柱侧吊装索具选择
⑴副柱侧吊索需破断拉力为PP
PP=4.93×6×9.8/0.82
=354KN
根据计算选用6×37.钢丝绳公称抗拉强度1550MPa
等级Φ28mm,钢丝绳单根作为吊装绳扣,其破断拉力
PP′=456.5KN>PP=354KN,绳长14米.
⑵卸扣选择
在捆绑点处设一个10t的卸扣
7.3250吨吊车单独受力承载时
P250t=33(t)
7.3.1每侧受力
P1cos6°+P2cos14.5°=33
P1sin6°=P2sin14.5°
P1=23.1(t);P2=9.9(t)
7.3.2副柱侧吊装索具选择
⑴副柱侧选择一根绳扣,设2个捆绑点,即一弯两股后两端分别捆绑在▽38.51m及▽24.71m处梁下的立柱上,每根绳在立柱上捆绑2圈,并在绳扣上设置一个单滑轮,以便随时自动调整绳扣吊挂点距两捆绑吊点间的距离。
⑵穿滑绳选择:
则副柱侧吊索需破断拉力为PP
PP=9.9×6×9.8/0.82
=710KN
根据计算选用6×37+1.钢丝绳公称抗拉强度1550MPa等级Φ30mm钢丝绳单根双股作为吊装绳扣,其破断拉力PP′=1058KN>PP=710KN,绳长36米,共需要1根
(3)滑轮选择
选择一个20t吊环式单滑轮作为平衡滑轮。
(4)卸扣选择
挂滑绳上设一个20t卸扣,每个捆绑点上设一个10t卸扣(共需2个)
7.3.3主柱侧吊装索具选择
⑴主柱侧选择一根绳扣,设2个捆绑点,即一弯两股后两端分别捆绑在▽38.51m及▽24.71m处梁下的立柱上,每根绳在立柱上捆绑2圈,并在绳扣上设置一个单滑轮,以便随时自动调整绳扣吊挂点距两捆绑吊点间的距离。
⑵穿滑绳选择:
每侧受力
P1’=P1/2
=23.1/2
=11.55t
则主柱侧吊索每侧需破断拉力为PP
PP=11.55×6×9.8/0.82
=829KN
根据计算选用6×37+1.公称抗拉强度1550MPa,等级Φ39mm钢丝绳单根双股作为吊装绳扣,其破断拉力PP′=875KN>PP=829KN,绳长40米,共需要1个根.
(4)挂滑绳选择
为防止吊装时,吊点和重心位置产生偏差,主柱侧的挂滑绳和负柱侧的挂滑绳用同一根绳扣,以便能够自动调整柱片的重心。
因此选择绳索时只需要按照主柱侧的承重载荷计算即可。
选用6×37+1.公称抗拉强度1700MPa,6×37+1,φ43mm钢丝绳双股,
破断拉力1185KN,则其安全系数为:
K=1185/9.8×0.82×1.5/23.1=6.3倍,满足要求,绳扣长度为3.0m,共需一根。
(5)滑轮选择
选择一个30t的吊环式单滑轮作为导向滑轮。
(6)卸扣选择
在挂滑轮处设一个30t的卸扣,在每个捆绑点处设一个20t的卸扣(共需2个)。
7.4各片钢架柱片吊装计算荷重及吊装幅度
见下表7.4所示
表7.4各片钢架吊装重量及吊装幅度一览表
¥
BE-B25.9
/BE-B19.4
BJ-B25.9
/BJ-B19.4
BH-B25.9
/BH-B19.4
BF-B25.9
/BF-B19.4
BG-B25.9
/BG-B19.4
BE-B13
/BE-B6.5
BF-BO
/BF-B6.5
BG-BO
/BG-B6.5
BH-BO
/BH-B6.5
BJ-BO
/BJ-B6.5
顶板A
顶板B
各片净重(t)
18.3
14.6
30
29
29
23.5
29
29
30
15
27
21.6
各片计算荷重(t)
22.3
18.6
34
33
33
27.5
33
33
34
19
27
21.6
70t吊钩重(t)
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
吊装承载
(包括吊钩重)(t)
23.5
19.8
35.2
34.2
34.2
28.7
34.2
34.2
35.2
20.2
28.2
22.8
250t吊车站位
距BF-BO基础
中心(m)
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
偏东
5米
距BF-B0基础
中心(m)
偏南
6.5米
偏南
6.5米
偏南
6.5米
偏南
6.5米
偏南
6.5米
偏北
11.1米
偏北
11.1米
偏北
11.1米
偏北
11.1米
偏北
11.1米
偏北
5米
偏北
5米
吊装幅度(m)
22
24
22
18
18
15
16
16
20
22
20
20
吊装能力(t)
32
28.1
32
40
40
40.25
40.5
40.5
36.3
32
36.3
36.3
8、钢架柱片揽风绳及锚点的选择
(1)主立柱揽风绳选择
选择φ17.5mm钢丝绳,每根主立柱两侧各设置一根揽风绳,上部拴在位于▽31.54m处梁上部主柱上。
每根揽风绳长度约57m,距锚点的距离约40m.。
紧固揽风绳的导链选择
在每根揽风绳与锚点相连处各设置一个5t导链,以调整立柱的垂直度。
(2)副立柱揽风绳选择
选用φ15.5mm钢丝绳,每根揽风绳长度约57m,距锚点的距离约40m.。
(3)固揽风绳的导链选择
在每根揽风绳与锚点相连处各设置一个3t导链,以调整立柱垂直度。
(4)锚点选择
根据现场的进度,土建的煤仓间厂房基础和电除尘基础已经在06年施工完毕。
吊装施工在07年3月中旬,混凝土强度满足要求。
9、顶板组件吊装索具选择计算
吊装时在顶板组件四角设置两根吊装绳扣,并在每个捆绑点处设置一个10t卸扣与吊耳相连,每根绳扣长为27.6m。
以较重的前顶板组件A作为受力计算的依据
9.1计算荷重
Q计=26+2=28t
根据计算查吊车性能表选用一台250吨履带吊车(吊车型号为神钢CKE2500型、塔式工况,主臂杆长51.8米付臂杆长30.5米.主臂角880.配重80t)。
幅度为20m,,此时吊装能力为F=36.3t>P计=28t,故满足吊装要求。
9.2绳扣和顶板梁间的夹角计算
已知大板梁两吊点间的对角线长L1=13.8米
单侧绳扣从钩头到大板梁中心的距离L2=13.8米
绳扣和顶板梁间的夹角COSα=L1/2/L2=7.9/15.8=0.5
α=600
9.3吊装索具设置及受力计算
在顶板组件四角各设置两根吊装绳扣,每根绳每侧受力
P=Q计/4sin60°=8.1t
9.4吊装索具选择
(1)绳扣选择
每根绳扣选用σ=1550MPa,6×37+1,φ28mm,破断拉力为456.5KN
钢丝绳双股使用双股绳取系数1.5
动载荷系数0.82,则其安全系数为:
K=456.5/9.8×0.82×1.5/8.1=7倍,满足要求
每根绳扣长为27.6m,共需2根
(2)卸扣选择
每根绳扣在捆绑点处各设一个10t的卸扣,共需4个。
9.5吊耳选择
9.5.1顶板吊装时在四角对称焊接4个板式吊耳,吊耳选择时按照HG21574-94设备吊耳中的表2-2选择,吊装能力7吨时,设备吊耳的尺寸如下图所示
9.5.2吊耳的技术要求
⑴制作吊耳的材料和顶板材料相同,并应符合规范要求,钢板应平直,吊耳制作时切割表面不允许存在裂纹、毛刺等缺陷。
⑵吊耳和顶板焊接时,应贴紧顶板,并在吊耳两侧开坡口。
吊耳焊接完毕以后,应对焊缝表面进行外观检查,表面不得存在裂纹和未熔合的缺陷;并对所焊焊缝进行着色PT检验。
见CAD附图
10、吊车行走及站位处的地面处理
吊车压脚处地耐力要求:
G=200t――车体重量(含配重)
G1=33t――吊装计算载荷
K=1.2――安全系数
吊车压脚处地耐力N=200+33
=233t
吊车单条履带面积A=8.83×2.44=21.55㎡
压脚处地面所受压力σ=K*(N/A)=1.2*(233/21.55)=13t/㎡
在炉北侧按平面图位置所示将回填浮土清除,铺垫山皮石500㎜,最上一层铺设300mm碎石,使地面耐压力达到18t/㎡,以保证大型吊车安全行走及作业要求。
11、HSE作业指导书
11.1HSE承诺
HSE管理贯串于施工生产全过程,防止事故发生,防止施工故障和重复施工,确保人身安全和生态环境,进一步推动HSE管理工作;
树立“以认为本,预防为主”的主导思想,强化员工健康、安全与环境意识,最大限度的保障员工的安全和健康;
合理开发利用资源,保护自然生态环境;
创造良好的健康、安全与环境文化氛围,不断加强管理体系运行,不断提高HSE水平。
11.2HSE方针、目标
11.2.1HSE管理方针
强化意识、信守承诺、全员参与、持续改进、
健康至上、安全第一、环境优良
11.2.2HSE管理目标
⑴.“五零”
零死亡、零污染、零重大火灾事故、零重大责任交通事故、零重大职业危害事故。
⑵.职业健康管理
上岗前、离岗时的健康体检率100%;
有毒有害岗位员工在岗期间职业健康检查率达到100%以上;
有毒有害作业场所职业病危害因素检测率达到100%。
⑶.环境保护管理
杜绝环境污染和生态破坏事故
固体废弃物消纳合规;粉尘、废气、噪声达标排放。
新扩改建项目环境影响评价及“三同时”执行率100%。
11.3HSE组织结构
中油吉林化建工程股份有限公司动力项目部依据根据公司管理规定成立“HSE”管理领导小组,领导本项目“HSE”工作。
“HSE”管理结构见下图:
11.4钢架吊装风险识别
11.4.1根据公司HSE管理程序,在项目施工前,项目部组织有关单位和部门人员对施工过程中可能产生的危害进行调查和识别,采用分析讨论会的形式针对施工的各道工
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