粗乙二醇设备吊装方案Word文档格式.docx
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吊装重量(T)
主吊车
备注
1
1905-C-301
粗乙二醇回收塔上段/下段
φ2800×
25000/φ2800×
φ42000
0/EL+42.0
30/60
500t
立式
2
1905-E-301
粗乙二醇回收塔再沸器
φ2400×
7635
EL+6.64
31.6
100t
5、吊装工艺设计
5.1、概述
5.1.1、编制设备吊装方案的基本原则或思路:
安全可靠、稳妥可行、技术先进、经济合理、尽量减少高空作业。
5.1.2、根据各设备的吊装重量、吊装高度、现场具体条件及工期要求等,结合本地现有的起重装备情况及我公司成熟的吊装经验,经我公司有关技术人员对现场进行认真勘测,加上科学、严谨的技术论证,本着稳妥可行、安全可靠、技术成熟、经济合理的原则,拟定立式设备采用吊车台吊法进行吊装;
卧式设备采用单机直接吊装就位。
根据现场特点,吊装采用汽车式起重机,具体选型根据各台设备的具体参数综合考虑,详细情况如后所述。
5.2吊装计算
5.2.1、粗乙二醇精制回收塔(1905-C-301)下段
5.2.1.1粗乙二醇精制回收塔吊车参数
本工程中粗乙二醇精制回收塔外形尺寸、重量最大,且需完成空中组焊,选择其进行吊装计算。
吊装参数
参数
型号
QAY500
级别
工况
主臂+超起
主臂杆长度
53.8
车体配重
135t
尾部配重
/
超起配重半径
外形尺寸
工作半径
14m
额定吊装负荷
89t
最大受力
78.1t
吊车负荷率
87.7%
主吊耳
设备自带吊耳
辅助吊车
LTM1200
200t
主臂工况
30.5m
副臂长度
超起配重
12m
49.5t
41.2t
83.2%
辅助吊耳
5.2.1.2、吊索具参数
设备
主吊钢丝绳
溜尾钢丝绳
重量(t)
1905-C-301下段
60
φ65-6×
37+1-1700
φ47.5-6×
5.2.1.3、吊装工艺设计
1)吊装工艺
根据现场情况,采用吊车台吊法完成粗乙二醇精制回收塔下段吊装。
利用一台500t汽车起重机(主臂+超起53.8m工况,作业半径14m)作主吊,一台200t汽车起重机(主臂30.5m工况,作业半径12m)抬尾完成吊装。
参见吊装平面布置图。
2)卸车说明及卸车时塔体受力校核
a.卸车说明
粗乙二醇精制回收塔下段卸车时要按照吊装平面图设备的始吊位置卧置。
保证设备组对一端朝西,尾部裙座一端向东。
具体位置参见吊装平面布置图。
b.卸车时塔体强度校核
1.按此假设,全吊装过程中,筒体上的最大弯矩发生在刚刚起吊时(此时塔体受力情况与卸车时相同),此时受力情况简化为如下力学模型:
设备筒体所受最大弯矩发生在设备中部位置,最大弯矩:
xL
设备筒体为薄壁圆筒模型,则其抗弯截面系数:
其中,
最大弯矩处弯曲正应力最大,最大弯曲正应力:
=600000N,
=37m,
=2.8m,
=2.768m代入上式
σmax=85.5MPa
查表得此设备材料(30408)的许用弯曲正应力[σ]=137MPa,
,所以在此假设情况下,筒体不会发生弯曲变形。
那么,实际情况下也不会发生弯曲变形了。
2.局部应力分析
设备上的吊耳是在设备制造时按强度要求设计制作好的,载荷能力满足吊装过程中的强度要求。
现我们对设备裙座进行局部应力分析:
此时按重心在28米处的实际情况考虑,起吊时裙座端承受竖直方向的力,大小为
FAY=150000N
我们吊装时裙座端采用双绳捆绑法,此时受裙座受力情况如图所示:
裙座受捆绑力,该力可近似均匀分布,方向为指向裙座中心,大小为:
(其中,
为钢丝绳和设备筒体间的动摩擦系数)
裙座受径向剪切应力
查表得,
=0.15~0.25,安全起见,取
=0.15,代入上式
τ=23.1MPa
查表知许用剪切应力τ=95.9MPa,
,故起吊时,设备裙座不会因局部应力变形。
塔上段重量比下段重量轻(上段直径2.8米,长度25米,下段直径2.8米,长度37米),弯矩小,故上段强度
也满足要求。
3)吊耳及机索具设置
a.主吊设置
主吊耳为设备本体吊耳。
吊索选用φ65-6×
37+1-1700钢丝绳一对(18m/根),每根钢丝绳双股使用。
b.尾吊设置
抬尾利用捆绑法捆住设备尾端。
尾吊点由设备厂家焊接吊耳,强度足够。
钢丝绳选用φ47.5-6×
37+1-1700一根(16m/根)。
5.2.1.4、粗乙二醇精制回收塔下段吊装过程
1)始吊状态:
吊车及索具准备工作完毕后,用一台500t汽车吊抬头、一台200t汽车吊抬尾,两台吊车同时受力,进行试吊,待设备离地面200mm时,检查吊车及索具的受力情况,待确认没问题后,再进行正式吊装。
2)中间状态
正式吊装开始后,两台吊车同时提升,待设备离地面200mm时,抬尾吊车停止起升,在保证设备底部不接触到地面的情况下缓缓向主吊车方向转动臂杆,同时主吊车继续提升,吊装过程中严格保证主吊钩和辅吊钩的竖直起升。
因辅助吊车作业半径不足以一次台吊达到该设备竖直临界状态,按理论计算辅助吊车需要移位1次。
当精制回收塔与地面交角接近竖直时,主吊车停止起升,抬尾
吊车缓缓回落吊钩,使精制回收塔下段逐渐由倾斜变为竖直状态。
3)就位状态
设备处于竖直状态后,200t吊车摘钩,500t吊车在检查无问题后继续起升至设备底面离地超过5.2m,旋转吊车主臂到精制回收塔裙座的上端组焊位置。
检查吊索具情况,确认安全之后,缓落吊钩开始精制回收塔下段与裙座组对,组焊完成后500t吊车松钩。
(见附图2下段就位状态)
5.2.1.5、粗乙二醇精制回收塔下段吊车选用
1)主吊车
为减少高空作业,考虑到包头地区大型吊装设备资源少,设备重量大,设备尺寸长,附塔管线、梯子、塔平不随设备整体吊装,仅安装梯子、平台支撑、支架、保温随塔体整体吊装。
梯子平台支撑1T,保温重2T,附塔管线支架3T,设备本体重约60吨(塔下段整体重约77吨,裙座下段到货分三段,其中两段现场已经组对焊接,重约17吨,塔下段吊装时不再与裙座整体吊装),设备加附件累计66T,规格为D2800H42000,安装标高为EL+5M,作业半径14M;
根据设备重量,作业半径及吊装高度,采500T汽车吊车主臂加超起工况下进行吊装;
计算载荷F=(Q+q)*K1取K1=1.1
=(66+5)*1.1
=78.1T
式中:
Q-------------设备及设备附件重量;
K1------------动载系数,K1=1.1;
q-------------吊钩及吊具重量等,q=5T;
500T汽车吊作业半径为14M,主臂伸出53.8M,额定起重能力为89T
因此F≤89;
吊车性能满足要求;
当设备底部与塔裙座达到组对条件时,设备外径与主臂最小净距离为1533mm,不抗杆,临时平台护栏与主臂最小净距离为500mm,不抗杆,吊钩离导轮净距离约4.6米(精制回收塔下段吊装分析)。
2)辅助吊车选用
粗乙二醇精制回收塔下段,辅助吊车受力按总重1/2计算,则辅助吊车受力Q=42.5T;
根据设备总量及作业半径,选取200T吊车作为辅助吊车,作业半径12米,主臂伸出30.5米,最大承载负荷为49.5T;
计算载荷F=(Q+q)*K1*K2
=(32+2)*1.1*1.1
≈41.2T
Q-------------1/2设备及设备附件重量;
K2------------不均衡载荷系数,取K2=1.1;
q-------------吊钩及吊具重量,q=2T;
F≤49.5T,吊车性能满足要求。
5.2.1.6、吊索选取计算
1)主吊索计算
主吊钢丝绳共四股,钢丝绳受力如下:
从图
(1)所得,钢丝绳单根双股使用时,由于钢丝绳通过吊钩产生曲率半径,强度下降,钢丝绳绕过吊钩的曲率半径约4d~5d,钢丝绳有效起重能力只能按总能力的80%计算,钢丝绳单股拉力为:
f=Q/(4*sin60°
)
=64T/(4*sin60°
=640KN/(4*sin60°
)=184.8KN
图1
f-------------1/4股钢丝绳拉力;
Q------------设备及附件等重量;
根据《起重吊装常用数据手册》杨文渊编选取Ф65-6×
37+1-170作为主吊绳。
强度校核:
型号为Ф65-6×
37+1-1700,拉断总力为Pn=2665KN,6×
37+1换算系
ψ=0.82,
在安全系数N=Pn*δ*ψ/f*K1=2665x0.8x0.82/184.8x1.1=8.6
式中:
N-------------钢丝绳安全系数;
Pn------------钢丝绳拉断总力;
K1------------动载系数,K1=1.1;
δ------------钢丝绳在曲率半径下的折减率,取0.8;
则N=8.6,N>
6,所以Ф65-6×
37+1-1700满足要求。
2)辅助吊绳选取
钢丝绳单根双股使用时,由于钢丝绳通过吊钩产生曲率半径,强度下降,钢丝绳绕过吊钩的曲率半径约4d~5d,钢丝绳有效起重能力只能按总能力的80%计算,钢丝绳单股拉力为:
从图
(1)所得,钢丝绳单股拉力:
f=Q/(4*sin60°
)=32T/(4*sin60°
=320KN/(4*sin60°
=92.4KN
Q------------1/2设备及附件等重量;
根据《起重吊装常用数据手册》杨文渊编
选取Ф47.5-6×
37+1-1700作为辅助吊绳。
型号为Ф47.5-6×
37+1-1700,拉断总力为Pn=1430KN,6×
37+1换算系数ψ=0.82,
在安全系数N=Pn*δ*ψ/f*K1*K2=1430x0.8x0.82/92.4x1.1x1.1=8.39
K1------------动载系数,K1=1.1,K1=1.1;
K2------------不均衡载荷K2取1.1;
则N=8.39,N>
6,所以Ф47.5-6×
5.2.2、精制回收塔上段(1905-C-301)
5.2.2.1、精制回收塔上段吊车参数
主臂+超起工况
79.8m
125t
15m
57t
51.7t
90.7%
16m
36.5t
27.3t
74%
5.2.2.2、吊具参数
30
Ф47.5-6×
Ф36.5-6×
5.2.2.3、吊装工艺设计
根据现场情况,采用吊车台吊法完成精制回收塔上段吊装。
利用一台500t汽车吊(主臂+超起79.8m工况,作业半径15m)作主吊,一台200t汽车吊(主臂30.5m工况,作业半径16m)抬尾完成吊装;
2)卸车说明
粗乙二醇精制回收塔上段卸车时要按照吊装平面图设备的始吊位置卧置。
保证设备头部朝东,尾部向西。
吊索选用φ47.5-6×
钢丝绳选用φ36.5-6×
5.2.2.4、精制回收塔上段吊装过程
当第一脱轻塔线与地面交角接近竖直时,主吊车停止起升,抬尾吊车缓缓回落吊钩,使精制回收塔逐渐由倾斜变为竖直状态。
设备处于竖直状态后,200t吊车摘钩,500t吊车在检查无问题后继续起升至设备底面离地超过42.2m,旋转吊车主臂到精制回收塔下段的上端组焊位置。
检查吊索具情况,确认安全之后,缓
落吊钩开始精制回收塔上下段组对,组焊完成后500t吊车松钩。
5.2.2.5、精制回收塔上段吊车选用
(1)主吊车
精制回收塔上段及梯子、平台、保温层、附塔管线等共重约43T,规格为D2800H25000,安装标高为EL+42M,作业半径15M;
根据设备重量,作业半径及吊装高度,采用500t汽车吊主臂+超起工况下进行吊装;
计算载荷F=(Q+q)*K1
=(43+4)*1.1
=51.7t
q-------------吊钩及吊具重量等,q=4T;
500T汽车吊作业半径为15M,主臂伸出79.3M,额定起重能力为57T。
因此F≤57,吊车性能满足要求。
当设备底部离地面42米时,设备外径与主壁最小净距离为843mm,不抗杆,此时吊钩离导轮净距离约6.7米(精制回收塔上段吊装分析)。
(2)辅助吊车选用
精制回收塔上段,辅助吊车受力按总重1/2计算,则辅助吊车受力Q=22T;
根据设备总量及作业半径,选取200T汽车吊作为辅助吊车,作业半径16米,主臂伸出30.5米,最大承载负荷为36.5T。
=(21.5+1)*1.1*1.1
=27.3t
K2------------不均衡载荷系数,取K2=1.1;
q-------------吊钩及吊具重量,q=1T;
F≤36.5T,吊车性能满足要求。
5.2.2.6、吊索选取计算
钢丝绳单根双股使用时,由于钢丝绳通过吊钩产生曲率半径,强度下降,钢丝绳绕过吊钩的曲率半径约4d~5d,钢丝绳有效起重能力只能按总能力的80%计算。
从图
(2)所得,钢丝绳1/4股拉力:
)=43T/(4*sin60°
)=124.1KN
根据《起重吊装常用数据手册》杨文渊编选取Ф47.5-6×
37+1-1700作为主吊绳。
型号为Ф47.5×
37+1换算系数ψ=0.82
在安全系数N=Pn*ψ*δ/f*K1=1430x0.82x0.8/124.1x1.1=6.87
则N=6.87,N>
从图
(2)所得,钢丝绳1/4股拉力
=21.5T/(4*sin60°
=215KN/(4*sin60°
=62.1KN
选取Ф36.5-6×
型号为Ф36.5-6×
37+1-1700,拉断总力为Pn=856KN,6×
在安全系数N=Pn*ψ*δ/f*K1*K2=856x0.82x0.8/62.1x1.1x1.1=7.5
K2------------不均衡载荷系数,取K1=1.1;
则N=7.5,N>
6,所以Ф36.5-6×
5.2.3、粗乙二醇回收塔再沸器(1905-E-301)
粗乙二醇回收塔再沸器1905-E-301设备净重量32吨,安装标高10.5米。
5.2.3.1、粗乙二醇回收塔再沸器吊车参数
QY100K
22.5m
6m
52t
37.4t
72%
汽车吊50t
50t
17.8m
5m
24.7t
20.1t
80%
5.2.3.2、吊索具参数
32
φ39-6×
32.5-6×
5.2.3.3、吊装工艺设计
根据现场情况,采用吊车台吊法完成己反萃取塔吊装。
利用一台100t汽车吊(主臂22.5米工况,作业半径6m)作主吊,一台50t汽车吊(主臂18.5m工况,作业半径5m)抬尾完成吊装;
粗乙二醇回收塔再沸器卸车时要按照吊装平面图设备的始吊位置卧置。
保证设备头部朝北,尾部向南。
吊索选用φ39-6×
钢丝绳选用φ32.5-6×
5.2.3.4、粗乙二醇再沸器吊装过程
吊车及索具准备工作完毕后,用一台100t汽车吊抬头、一台50t汽车吊抬尾,两台吊车同时受力,进行试吊,待设备离地面200mm时,检查吊车及索具的受力情况,待确认没问题后,再进行正式吊装。
正式吊装开始后,两台吊车同时提升,待设备离地面200mm时,抬尾吊车停止起升,在保证设备底部不接触到地面的情况下缓缓向主吊车方向转动臂杆,同时主吊车继续提升,吊装过程中严格保证主吊钩和辅吊钩的竖直起升,当粗乙二醇再沸器线与地面交角接近竖直时,主吊车停止起升,抬尾吊车缓缓回落吊钩,使粗乙二醇回收再沸器逐渐由倾斜变为竖直状态。
设备处于竖直状态后,50t吊车摘钩,100t吊车在检查无问题后继续起升至设备底面离地面EL+6.8m,旋转吊主臂车到钢结构安装平面中心位置。
检查吊索具情况,确认安全之后,缓落吊钩使粗乙二醇回收再沸器安装就位。
5.2.3.5、粗乙二醇回收再沸器吊车选用
粗乙二醇回收再沸器吊装,设备净重共32T,规格为D2400*7635,设备安装标高为EL+10.2M,作业半径7M;
根据设备重量,作业半径及吊装高度,采用QY100K汽车吊车主臂工况(性能表见附图8)下进行吊装;
=(32+2)*1.1
=37.4T
q-------------吊钩及吊具重量等,q=2T;
100T汽车吊作业半径为7M,主臂伸出22.5M,额定起重能力为45T。
因此F≤52,吊车性能满足要求;
粗乙二醇回收再沸器,辅助吊车受力按总重1/2计算,则辅助吊车受力Q=16T;
根据设备总量及作业半径,选取50T汽车吊作为辅助吊车,作业半径5米,主臂伸出18.05米,最大承载负荷为24.7T。
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