53大件设备吊装方案.docx
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53大件设备吊装方案
方案三、大件设备吊装方案
1、工程概况
江苏华昌化工新区年产15万吨尿素工程,装置主要包括CO2压缩、CO2脱硫、CO2脱氢、尿素主厂房、尿素造粒塔、成品包装贮运系统等,其中大件设备主要集中在尿素合成框架内,设备主要有尿素合成塔、CO2汽提塔、高压冷凝器和高压洗涤器等,安装高度都在9米以上,最高的设备安装高度为57.5米,因此安装的难度相当大。
目前未提供详细的设计图纸,工程的技术资料很不全面,暂只能根据我公司以往的施工经验和掌握的有关技术资料进行编制,若有不妥之处,请给予批评指正,待施工图到后进行补充和完善。
附:
大件设备一览表
序号
设备名称
外型尺寸
重量(kg)
重心
距设备底
吊耳
距设备底
基础相对
地面高度
1
尿素合成塔
φ1600×31000
145690
21.7米
2
汽提塔
φ1480×6000
44250
9米
3
高压冷凝器
φ1550×11170
41535
32米
4
高压洗涤器
φ1200×5500
27400
57.5米
2、工程特点
2.1设备安装位置特殊,都集中在尿素框架内,吊装难度大。
2.2尿素合成塔重量大,高达145.7吨,而且安装高度为21.7米。
3、编制依据
3.1总平面布置图
3.2《化工工程建设起重施工规范》HGJ201-93
3.3《石油化工吊装工作手册》
3.4同类工程施工经验及吊装机械性能参数
4、吊装工艺及施工程序
4.1吊装工艺
尿素合成框架主体的高度在63.64米,其中尿素合成塔最重而且安装高度较高,因此采用框架吊装滑移法进行吊装。
4.1.1尿素合成塔采用框架吊装,在框架顶部安装两根I156组合工字钢,下弦各设置吊耳一个,系挂两组100t滑车组,选用四台10T卷扬机作为起重动力,尾部采用吊车(150T履带吊)抬尾的吊装工艺。
4.1.2汽提塔采用框架吊装,在尿素合成塔框架约40米处下方两根工字钢上各设吊耳一个,系挂两组30t滑车组,选用四台8T卷扬机作为起重动力,尾部采用吊车(50T履带吊)抬尾的吊装工艺。
4.1.3高压冷凝器采用框架吊装,在框架高50米混凝土框架上装置两套吊装组合梁,系挂一组30t滑车组,选用四台8T卷扬机作为起重动力,尾部采用吊车(50T履带吊)抬尾吊装。
4.1.4高压洗涤器采用框架吊装,利用高65m结构上的组合工字钢吊梁,系挂一组20t滑车组,选用两台8T卷扬机作为起重动力进行吊装工艺。
4.2.施工程序
5.1现场条件
5.1施工现场平整,地耐力达14t/m2。
5.2按施工平面图提供施工场地,埋设卷扬机锚点。
5.3设备支座的安装准备好。
5.4作好机具、吊装设备动员。
5.5吊装受力框架的检查,特别是主受力构件检查、确认,必要时加固或更换,为保证作业安全,直至采用新的施工方法。
5.2大件设备进场时间表
序号
设备名称
外型尺寸
重量(kg)
进场时间
1
尿素合成塔
φ1600×31000
145690
2004.8
2
汽提塔
φ1480×6000
44250
2004.8
3
高压冷凝器
φ1550×11170
41535
2004.8
4
高压洗涤器
φ1200×5500
27400
2004.8
5.3、吊装顺序:
高压冷凝器高压洗涤器尿素合成塔汽提塔
5.3.1合成塔吊装施工程序
(1)卷扬机按平面布置图设置,并接通电源,采取措施保证电源供给;
(2)在尿素框架高约65米的两根I156组合工字钢下弦各设置150吨吊耳一个;
(3)每个吊耳上系挂一套100t滑车组,与设备吊耳连接,设备尾部抬尾吊索捆绑;
(4)设备进入吊装前位置,吊装前准备;
(5)作好设备支座的安装准备。
(6)试吊,全面检查并整改。
(7)正式吊装,起吊滑车组缓缓升起,抬尾吊车缓缓前进,注意保持起吊滑车组垂直,直至吊车送尾;
(8)准备就位,吊装机索具拆除。
5.3.2高压洗涤器、高压冷凝器、汽提塔吊卸工艺过程与合成塔基本相同,不在详述;考虑到在合成塔吊卸时,框架所受的水平推力在设计要求范围内,采取措施控制滑车组垂直度,并进行受力分析校核。
6、吊装受力分析计算
由于尿素合成塔的重量和安装高度都是最大,因此对本台设备作出分析,具有一定的代表性,其他设备的吊装计算过程同合成塔。
6.1、尿素合成塔吊装受力分析
(1)起吊滑车组计算荷载P计
P计=(Q+q)K1·K2
=(1456.9+125)×1.1×1.1
=1914.1KN
式中:
Q—设备重量Q=1456.9KN
q—吊具重q=125KN
K1—动载系数K1=1.1
K2—不均衡系数K2=1.1
(2)起吊滑车组跑绳受力
=76.87KN
式中:
f—滑车阻力系数f=1.04
n1—半侧滑车组走绳支数n1=8
n2—导向滑车数n2=3
(3)抬尾吊车受力
抬尾吊车P&H7150型150T履带吊,选用主臂长27.43米,回转半径为7米,额定载荷为102.5吨,如下图,
后溜力P溜随着设备仰角α增大而减小。
合成塔抬尾最大受力
=801KN
所以,选用P&H7150型150T履带式吊车均能满足施工要求。
(4)合成塔吊装受水平侧向力计算
如右图:
F侧=P起Sinβ
起吊滑车组在标高30m处侧偏量
控制在±800毫米之内,则偏角:
由此而产生的最大侧向力为:
F侧=P起Sinβ
=1914.1×Sin1.3°
=43.43KN
而吊车与滑车组共同受力时,
滑车组受力P起减小,则F侧减小,对框架产生的侧向力F侧小于通常要求的10吨(根据以往设计院提供的数据),框架能满足施工要求。
(5)锚点受力计算。
起吊卷扬机用锚点选用700×800×400的钢筋水泥预制块锚桩,埋深3m。
(a)抗拔力Q计算
=24.58×104N
式中:
G—锚桩上部埋土重
F—锚桩与土壤摩擦力
b—锚坑底部宽度b=0.8m
b1—锚坑地面宽度b1=2.2m
H—锚桩埋设深度H=2.2m
L—锚桩长度L=4m
r—土的容重r=1.6×104N/m3
u—锚坑与土之间的摩擦系数u=0.45
P—外力P=s=16.95×104N
α—外力与水平面夹角α=40°
外力向上的分力PSinα,取抗拔安全系数K=2
则KPSinα=2×7.687×104×Sin40°
=9.85×104<25.04×104N
满足施工要求
(b)抗拉力计算
N=h·Lδh·η
=0.8×4×1.47×104×0.3=140KN
式中:
δh—锚桩在H深度时上允许耐力δh=1.47×104N/m3
η—由于锚桩变形引起的土耐力折减系数η=0.30,
外力的水平向前分力
SfCosα=76.87×1.04×Cos40°=60.55KN<140KN
满足施工要求
由于汽提塔、高压冷凝器、高压洗涤器的重量均小于尿素合成塔,所以不在进行详细的受力分析。
7、施工技术措施
7.1在框架顶部安装吊装用具前,应在65米处设置4块专用临时操作平台,以便高空作业安全。
7.2在框架各层需要安装吊装梁处应放置预埋钢板。
7.3吊装梁安装前应与框架顶部的预埋件焊接,两根大梁之间用槽钢连接牢固。
7.4脱排走道应回填、平整、夯实,并铺设20mm厚度的钢板,以便于设备吊装。
8、安全技术措施
8.1施工前必须具备下列条件:
(1)吊装受力框架的检查,特别是主受力构件检查、确认,必要时加固或更换,为保证作业安全,直至采用新的施工方法;
(2)设备支座安装准备工作完善,确保设备吊起后尽快就位;
(3)设备吊耳和吊梁经外观检查和磁粉探伤检查合格;
(4)起吊机索具按施工方案要求配备好,经检查合格;
(5)施工场地平实,特别是吊车行走路线;
(6)保证正常供电。
8.2凡参加施工人员必须熟悉起吊方法和工作内容,并按方案要求施工,严格执行有关规程、规范。
8.3在施工过程中,施工人员必须具体分工,明确职责,在整个吊装过程中,要切实遵守现场次序,服从命令听指挥,不得擅自离开工作岗位。
8.4在吊装过程中,应有统一的指挥信号,参加施工的全体人员必须熟悉此信号,以便各操作岗位协调动作。
8.5吊装时,整个现场由总指挥调配,各岗位分指挥正确执行命令,做到传递信号迅速、准确,并对自己负责的范围内负有责任。
8.6对各类施工机具,特别是钢丝绳、卷扬机、吊车要按施工方案要求布置,对卷扬机、150t(50t)吊车负载确认。
8.7滑车和滑车组应按方案要求的轮数、吨位进行配置,使用前应检查滑轮转动是否灵活,并加注润滑油。
8.8卷扬机在使用前必须进行全面检查,特别是制动器的检查,进行注油和运转试验;卷扬机卷筒上的钢丝绳备用圈数,最少不得少于四圈;并要防止卷扬机横向摆动。
8.9锚点的埋设按平面布置图和锚点施工图进行施工,设专人负责,并做好隐蔽工程记录,卷扬机搭设防护棚。
8.10设备吊装采用钢结构横梁为主吊梁,在上吊索挂设时必须保证保证钢丝绳不与金属锐角发生磨擦。
8.11底座的安装是吊装过程中的一个环节,在底座移动过程中,上面不得有施工人员。
8.12利用砼柱腿作为导向滑车系挂锚点,柱四周垫道木。
8.13吊装过程中,设专人观察起吊滑车组偏角,并设置平台观察,滑车组侧偏位移小于700mm。
8.14在整个施工过程中要作好现场清理,清除障碍物,以利操作。
8.15施工人员必须戴安全帽,凡参加登高作业人员,必须经身体检查合格,操作时佩带安全带,并系在安全可靠的地方,不准随意往下仍物件及工具等。
8.16带电的电焊线和电线要远离钢丝绳,距带电线路距离应保持2米以上,或设有保护架,电焊线与钢丝绳交叉时应偏开,严禁接触。
8.17吊装施工前,应与当地气象站联系了解天气情况,一般不得在雨、雾天或夜间作业,不得在风力大于五级时进行作业。
8.18吊装前,组织有关部门根据施工方案的要求,共同进行全面检查,检查内容为:
(1)施工机索具的配置与方案是否一致;
(2)隐蔽工程记录;
(3)施工场地是否符合操作要求,吊车站位及行走路线否符合要求;
(4)施工用电能否保证供给;
(5)了解人员分工和指挥系统以及天气情况;
(6)其他准备工作如保卫、救护、生活供应等是否落实。
经检查无误后,方可下达起吊命令;施工人员进入操作岗位后,仍须对本岗位进行检查,经检查无误后,待命操作;如须隔日起吊,应组织人员保护现场。
8.19在起吊前,应先进行试吊检查各部位受力情况,如正常方能继续起吊。
8.20在吊装作业过程中,未经现场指挥许可,不得在起吊重物下面及受力索具附近停留或通过。
8.21作业现场,设有专区派员警戒,非本工程施工人员严禁进入;施工指挥和操作人员均需佩带标记,无标记者一律不准入内。
8.22在作业过程中,如因故中断,则必须采取措施进行处理,不得使重物悬空过夜。
8.23一旦施工发生事故,各操作人员要坚守岗位,严格保持现场次序,并作好记录。
9、设备吊装的保护措施
9.1设备进场前,应铺设好进场道路,同时在吊装场地铺30mm厚钢板。
9.2、设备在摆放过程中,应采用道木垫实,设备的外壁用橡胶带围护,防止外物碰撞,同时设备所有管口封闭,避免异物进入。
9.3、吊装前,应对周围环境进行检查,预留出足够的吊装作业空间。
9.4、设备应尽量采用吊耳和平衡梁吊装,为避免吊装钢丝绳与设备本体直接接触,可采用钢丝绳缠绕布条的方法。
对于不允许焊接吊耳的设备,应采用木块捆绑式进行保护吊装。
9.5、设备吊装时,应在各方位处设置专人监护,作好预控工作,防止设备与周围的建筑物或设备等相碰撞。
9.6、吊装的索具和设备应检验合格,并且承载负荷应满足设备吊装的要求。
尿素合成塔吊装立面图
吊装梁的布置图
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