金玛依大件吊装施工方案.doc
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1、新疆金玛依石油化工有限公司60万吨/年催化原料预处理装置大件设备吊装方案编制: 审核: 安全: 批准: 中国化学工程第十四建设有限公司新疆金玛依项目经理部二一一年十月十六日目 录1、工程情况31.1工程概况及编制说明32、编制依据33、吊装方案选择43.1可选择的方案43.2吊装条件44、吊装前施工准备工作44.1方案实施流程44.2技术准备54.3设备进场前应具备的条件55、大型设备的进场计划要求56、大型设备吊装主要参数67.大型设备吊装计算及校核77.1 C-104减压塔受力分析及验算77.2 C-102常压塔下段受力分析及验算127.3 C-102常压塔上段受力分析及验算158、机具计
2、划及劳动力计划188.1吊装主要计划188.2劳动力计划199.安全技术措施1910.起重指挥、司索、司机操作规程2211.吊车性能表2412.吊装总平面布置图271、工程情况1.1工程概况及编制说明新疆金玛依石油化工有限公司60万吨/年催化原料预处理装置大件吊装主要有加热炉F-101、F-102对流室及烟囱,设备外形、尺寸及重量参见下表设备主要技术参数 序号设备名称位号安装方式设备尺寸mm吊耳高度mm起吊重量 t安装标高1减压塔C104立式1400/280030700距塔顶850050吨管式吊耳45 t(包含平台与附塔管线)+12.502常压塔C102下段立式200026600塔顶壁切线方向
3、0.00 25吨板式吊耳42 t(包含平台与附塔管线)+0.403常压塔C102上段立式200018700距塔顶89020吨板式吊耳26.5t(包含平台与附塔管线)+26.904常压炉F-101对流室F-101对流室立式4746*3044*5861离顶部30030吨板式吊耳34t(包括结构、炉管、衬里)+12.6085常压炉F-101烟囱F-101烟囱立式1572*11500在塔顶0.0010吨板式吊耳12t(包括烟囱、衬里)+18.476减压炉F-102对流室F-102对流室立式4027*4083*8175离顶部30030吨板式吊耳40t(包括结构、炉管、衬里)+9.657减压炉F-102烟
4、囱F-102烟囱立式1216*10820在塔顶0.0010吨板式吊耳9t(包括烟囱、衬里)+17.58根据塔到货情况,常压塔分体吊装,减压塔整体吊装,加热炉对流室、烟囱分别单独吊装。由于减压塔单体重量最大,常压塔高度最高,本方案以减压塔和常压塔为依据进行受力计算。2、编制依据2.1大型设备吊装工程施工工艺标准SH3515-20032.2工程建设安装工程起重施工规范HG2020120002.3石油化工施工安全技术规程SH3505-19992.4化工塔类设备施工及验收规范HGJ211-852.5石油化工起重施工规范SH/T3536-20022.6现场周边地区大型吊车资源状况 2.7起重工操作规程(
5、SYB411280)2.8 QUY260吨履带起重机吊性能表2.9 50吨汽车吊性能表 2.10起重吊运指挥信号GB5082-852.11 施工现场的地质、气象资料2.12 我公司编制并实施的符合ISO-9001标准的质量手册2.13 我公司类似工程的施工经验3、吊装方案选择3.1可选择的方案根据吊车性能及吊装工程特点和施工现场的场地条件,在确保吊装工程安全可靠、工艺合理及工程进度的前提下,经过认真分析、研究,确定采用一台QUY260吨履带吊,一台50吨汽车吊遛尾的方案进行吊装工作。大型履带吊车以“单机提升、辅助吊车抬尾递送”的吊装方法来完成各大型塔类设备的吊装工作,现场2台设备分3次吊装方法
6、完成其就位安装工作:采用一台QUY260吨履带吊做主吊,50汽车吊做辅吊来完成设备吊装。3.2吊装条件3.2.1本吊装工程方案还需要配备两件吊装用平衡吊梁,计划采用钢管结构形式,现场制作,以满足大件设备吊装条件。3.2.2 在各台大型设备吊装之前,在满足吊车提升能力的前提下(不抗杆),尽量在地面安装其附带平台结构、附塔管道等项施工,最大限度的减少高处作业并加快工程进度。3.2.3 吊耳制作与焊接,严格按设计规范执行,焊接必须选用合格焊工焊接,焊缝要求按规范执行,焊完后作着色检查,合格后方可使用。3.2.4 常压塔分段部位吊耳设置位置采用H型钢十字型,在塔内部支撑加固,吊装完成后及时拆除打磨平整
7、。4、吊装施工前的准备工作4.1 方案实施流程方案编制和报批 技术交底 按顺序进场 卸车,水平摆放至吊装位置,并支垫托架 安装附塔梯子、平台、管道、绝热层 吊机及索具就位 现场技术交底,岗位分工 挂设吊装索具 试吊,正式吊装,设备就位 索具拆除 吊机移位,吊下一台设备 全部大型设备吊装完成 吊机撤离现场。4.2技术准备4.2.1 吊装方案应经过各方审核批准。4.2.2 吊装区域的场地已经平整,地面硬化初步完成,已有齐全的检测资料。4.2.3吊车的行走路线已清理干净,路基处理已能达到吊车正常行走的触地压强。4.2.4没有吊耳的设备,按化工设备吊耳及工程技术要求HG/T21574-2008现场制作
8、、焊接吊耳。4.2.5 履带吊组装、组杆场地已清理完毕,能满足使用要求。4.3设备进场前应具备的条件4.3.1基础已经交接,交接资料符合规范。4.3.2基础表面的处理工作已经完成,且符合设计和规范要求。4.3.3垫铁组已经准备好,其规格和数量能满足设备运行时的承载力要求,垫铁组的布置形式和间距符合规范要求。4.3.4找正用的工器具和测量工具符合设备的找正要求,其中的测量工具应在检验周期内。4.3.5设备的管口方位图已与配管图核对无误,并把特定的管口方位标注在基础上。4.3.6设备卸车所需的吊车已经进至项目工地。4.3.7吊装用的索具、吊梁、卡环、导链、道木、等已经准备齐全,确保量足质优。4.3
9、.8安装用的临时托架及附塔平台、梯子、管道已预制完毕,具备安装条件。4.3.9应急预案中规定的器材已经到位,随时可以投入使用。5、大型设备的进场计划要求大型设备能否按时安装就位直接影响到工程的整体进度,在编制工程项目施工进度时必须充分考虑大型设备的到货时间及安装就位的进度安排,在结合本项目总体施工进度要求的基础上,对大型设备的吊装进度计划时间及相关要求拟安排如下:5.1.1 本次考虑所用QUY260吨履带吊,根据设备到场时间提前一周预约,保证设备在吊装前2天进场进行组装,一台50吨汽车吊配合组装。5.1.2 由于设备分期到货,吊装前必须要预留时间安装设备平台与附塔管线焊接安装时间。5.1.3
10、具体吊装顺序:减压炉F-102对流室 常压炉F-101对流室 常压塔C-102下段 减压塔 C-104 常压塔C-102上段 常压炉F-101烟囱 减压炉F-102烟囱。6、大型设备吊装主要参数位号及设备名称外形尺寸(mm)重量(t)安装标高(mm)吊耳高度(mm)主吊机溜尾吊机减压塔C-1041400/28003070045 t(包含平台与附塔管线)+12.50距塔顶850050吨管式吊耳260t履带吊60m杆长,16m回转半径,额定起重量61.2t50t汽车吊,杆长18.1m,回转半径7m,额定起重量19.4t常压塔C-102下段20002660042 t(包含平台与附塔管线)+0.40塔
11、顶壁切线方向0.00 25吨板式吊耳260t履带吊60m杆长,16m回转半径,额定起重量61.2t50t汽车吊,杆长18.1m,回转半径5m,额定起重量28t常压塔C-102上段G n20001870026.5t(包含平台与附塔管线)+26.90距塔顶89020吨板式吊耳260t履带吊60m杆长,20m回转半径,额定起重量46.3t50t汽车吊,杆长18.1m,回转半径7m,额定起重量19.4t常压炉F-101对流室4746*3044*586134t(包括结构、炉管、衬里)+12.608离顶部30030吨板式吊耳260t履带吊60m杆长,18m回转半径,额定起重量52.8t50t汽车吊,杆长1
12、8.1m,回转半径7m,额定起重量19.4t常压炉F-101烟囱1572*1150012t(包括烟囱、衬里)+18.47在塔顶0.0010吨板式吊耳260t履带吊60m杆长,18m回转半径,额定起重量52.8t50t汽车吊,杆长18.1m,回转半径8m,额定起重量11.7t减压炉F-102对流室4027*4083*817540t(包括结构、炉管、衬里)+9.65离顶部30030吨板式吊耳260t履带吊60m杆长,16m回转半径,额定起重量61.2t50t汽车吊,杆长18.1m,回转半径7m,额定起重量19.4t减压炉F-102烟囱1216*108209t(包括烟囱、衬里)+17.58在塔顶0.
13、0010吨板式吊耳260t履带吊60m杆长,20m回转半径,额定起重量46.3t50t汽车吊,杆长18.1m,回转半径10m,额定起重量7.5t7、吊装受力分析及验算由吊装参数表可能看出。本工程吊装方法均为双机起吊单机就位的吊装工艺。这些设备的吊装方法和计算原理基本相同。我们只选择其中C-104减压塔和C-102常压塔这两台设备,作为本方案的受力分析及验算举例。其余的设备因重量和外形尺寸均比常、减压塔小,只要满足前面大设备吊装,后面的设备吊装更不存在问题。7.1 C-104减压塔受力分析及验算7.1.1 减压塔塔设备参数,位号C-104,外形尺寸为1400/280030700,重量为33.92
14、 t,安装标高为+12.5m,吊耳高度距塔顶8.5m。附塔管道、平台、梯子、绝热层与本体一同吊装取其重量共计11.08t。7.1.2 260t履带吊主吊主要受力计算P=K(P1+P2+ P3)P主吊最大受力P1设备本体重量P2机索具重量(P2=2t)P3附塔平台、梯子、管道、绝热层等重量取11.08tK动载系数 K=1.1P=1.1(33.92+2+11.08)=51.7t260t履带吊吊机,60m臂长,16m回转半径,额定起重量61.2t51.7t,主吊满足吊装要求。7.1.3 溜尾吊机50t汽车吊受力计算50t汽车吊溜尾时,其最大受力为设备水平放置,设备刚起吊时的受力。设备吊耳具距设备顶部
15、距离8.5m,设备重心根据设计图纸推算距底部14.35米,溜尾吊点设置在设备的底部。根据力平衡原理:P4+P5=P (1)P=51.7tP4260t履带吊主吊受力P550t溜尾汽车吊受力根据力矩平衡原理,以塔底部为转点P4(30.7-8.5)-P14.35=0 (2)经计算得出P4=33.42t P5=18.28t50t汽车吊18.1m臂杆,回转半径7m,额定起重量19.4t,大于溜尾吊机的最大受力18.28t,50t汽车吊满足吊装要求。7.1.4 钢丝绳的选择计算A、260t主吊钢丝绳选择637+1-1700-43两根,单根破断力97.15t,每根采用一弯两股,通过长度为3m的吊梁撑开,上部
16、挂在吊钩上,下部捆绑在设备吊耳上,每根钢丝绳总长度为29m,一弯两股后为14.5m,钢丝绳弯曲折减系数取0.83,根据主吊受力计算:钢丝绳的安全系数为n1n1=97.1540.8351.7=6.24倍符合规范要求6-10倍安全倍率。B、溜尾钢丝绳选择637+1-1700-39两根,其单根破断力为78.7t,绳长8m,下部用钢丝绳并用20t卡环连接在底部裙座上,上部挂在50t溜尾汽车吊的吊钩上,取钢丝绳弯曲折减系数为0.83,根据溜尾受力计算:钢丝 的安全系数为n2n2=78.720.8318.28=7.15倍符合规范要求6-10倍安全倍率。7.1.5 吊梁提拉绳计算与选择由平衡梁受力图可知:其
17、受力情况为对称结构形式,故取其左部进行受力分析计算。如图所示。对其竖直方向受力平衡分析,有Tsin600+Fsin750=T求得提拉平衡梁钢丝绳受力:F=T(1-sin600)sin750=96.82(1-sin600)sin750=6.7T 把T=51.7代入公式 F=7.17t吊梁提拉绳选择637+1-1700-28两根,每根绳长3.5m,单股使用,下部用10t卡环卡在吊梁的耳板上,上部挂在260履带吊的吊钩上,单股破断力41.05T。安全倍数为:41.0520.837.17=9.5倍符合规范要求6-10倍安全倍率。7.1.6 触杆计算260t履带吊车高度为2m,设备最大起升高度为H1为设
18、备垂直高度加安装标高即:H1=30.7m+12.5m=43.2m臂杆垂直高度H2=(602-162)2/1=57.83m根据相似三角形原理计算,设备最大起升高度处设备中心线与吊臂之间的距离为LR:L=57.83:(57.83-43.2)L=1614.6357.83=4.05m设备最大起升高度处,设备顶部外延与吊臂间的净距离L1L1=L-(1.4/2)-1.6= 4.05-0.7-1.6=1.75m满足吊装要求。7.1.7 吊梁的制作及验算1、平衡梁制作规格:平衡梁1根,吊装宽度3m,用于整体吊装。2、整体吊装平衡梁制作及验算:(1)整体吊装的扁担采用2198的20#材质无缝钢管制作,两头采用=
19、24mm钢板压制成圆滑过渡,扁担制作如下:主吊索示意图 注:扁担两端圆弧顶距离尺寸为3000mm(2)吊装梁抗压强度核算:材料为20#,取s=235MPa(化工管路手册).钢管的选择,许用应力= s/1.5=156.7MPa,许用截应力=0.7=109.67MPa设备重量45T,用双分支吊装,平衡梁受力简图如下:分支拉力FL平衡梁的夹角为(45-60),计算取55,吊重Q=45T, 计算吊重Q计=QK动K动=K1K2=1.21.2=1.44其中 为冲击系数,为不均匀系数故 Q计 =451.44=64.8TFv=Q计/n=64.8/2=32.4T根据强度条件确定钢管的横截面积为选用2198,截面
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