本溪大件设备吊装施工方案

本溪化肥厂气改煤年产18万吨合成氨30万吨尿素项目建筑安装工程第四标段大件设备吊装方案中国化学工程第六建设公司二○○一年元月目录1、编制说明2、工程概况3、吊装方法4、吊装施工组织5、吊装工装设计6、主要吊装机索具7、主要吊装用料8、安全技术要求及安全质量规定9、吊装操作步骤10、吊装施工岗位责任1编制说明1.1编制依据本方案的编制主要参考以下资料和标准规范。1.1.1本溪化肥厂年产18万吨合成氨30万吨尿素建安工程第四标段招标文件1.1.2本溪化肥厂年产18万吨合成氨30万吨尿素建安工程第四标段施工组织设计1.1.2HGJ201-83《化工工程建设起重施工规范》1.1.3HGJ233-87《炼油化工施工安全规程》1.1.4公司类似工程施工方案1.2本方案的适用范围：本溪化肥厂30万吨/年尿素装置区内的吊装重量30t以上或高度大于30m的大件设备，经初步统计共计有尿素合成塔等四台设备。1.3本方案的编制充分考虑了我公司现有机具状况和技术能力，并结合国内建成同类型、同规模的中型化肥装置的吊装经验及公司近年参建国家重点工程的吊装经验，以期达到吊装工艺简单、技术先进可靠、吊装周期短、安全高效和经济合理的目的。1.4本方案旨在指导吊装施工之前的施工准备、锚点布设、机索具材料配备及单台大件设备吊装方案的编制。由于目前图纸不全，一些技术参数不清楚，待图纸到齐后，单台大件设备吊装方案将是对本总体方案的深化。2工程概况本溪化肥厂年产18万吨合成氨30万吨尿素建安工程第四标段共有工艺设备417台，其中重在30吨或高度在30米以上的大件设备共四台，详见尿素装置大件设备一览表（见表一）。大件设备一览表序号名称规格（mm）重量（kg）所在工号绝热状态拆卸状况1尿素合成塔φ2100×40000×66220000SYNT保温整体2汽提塔φ2322×35000×70180000SYNT保温整体31#解吸塔φ1100×30000×4.5150000DESP保温整体42#解吸塔φ1100×30000×4.5150000DESP保温整体注：根据有限资料图纸确定。3吊装方法3.1方案概述本方案在初步综合分析了影响尿素装置大件设备吊装的各种制约因素，力求吊装工艺简单合理，分别对不同设备采用双桅杆抬吊，利用框架吊装方法。3.1.1汽提塔、解吸塔等均采用双杆滑移法吊装。桅杆规格和机索具选用均以汽提塔为设计依据。3.1.2尿素合成塔吊装，利用结构框架、采用滑移法提吊，仍采用桅杆上使用的起重滑车组一或两套作为合成塔吊装机索具。3.256m-200t桅杆组立、行走和拆除：3.2.1桅杆的组对将W1、W2杆，组对在竖立预备位置上，组对后，桅杆直线度偏差不得大于20mm，且应呈上拱状态。两杆中心线偏差不应大于50mm，以便保证两杆在竖立过程中处于同一旋转平面内。3.2.2桅杆的竖立桅杆的竖立采用“单杆吊车抬头，双杆独立旋转法”。将两杆的起重滑车组用卡环或钢丝绳系结在一起，用辅助锚点封固W2杆的头部，用两台50吨吊车通过平衡梁使W1杆抬头（图二），吊点设在距W1杆铰轴中心30米处，W1杆抬头时，起重滑车组也同步逐渐收紧，吊车将W1杆提升至与水平面夹角30°时。吊车摘钩（图三），继续收紧起重滑车组，将W1杆扳转至70°，调整W1杆各缆风绳，使W1杆呈垂直状况，并锁紧各缆风绳。解开W2杆的头部封固，继续收紧起重滑车组（图四），将W2杆扳转至70°左右（图五），调整W2杆各缆风绳，使W2杆也呈垂直状态，同时锁紧W2杆各缆风绳。两桅杆在旋转竖立过程中，底座不应移动，桅杆头部应始终处于各自监测经纬仪的观测中，其偏离同一垂直旋转平面不得大于50mm，否则应停车，用两侧缆风绳进行调整，合格后方可继续扳转。3.2.2.1桅杆W1抬头受力分析与计算（如下图）其中：L1——桅杆（包括滑车组、跑绳等）组合重心距L1=24mL2——吊车抬头吊点距铰轴中心距L2=30mH1——定滑轮至铰轴中心距H1=44.3mH0——桅杆头距铰轴中心距H0=44.9mG——桅杆自重（加固后）G=30tg1——定滑轮重量g1=2.5tg2——桅杆头部及缆风绳重量g2=4.5tg3——主跑绳自量g3=2.5t经计算吊车受力Fd=36.6t，吊点设在距铰轴中心30m处，两台吊车通过平衡抬吊W1杆，可将W1杆抬头至30°以上。查TG500E汽车吊车性能表，选用臂长18.5m，工作半径6m，起升高度17m以上，吊重22.2tFd/n=18.3t，满足要求。3.2.2.2W1杆扳吊受力分析与计算经分析W1杆在30°吊车脱钩扳吊开始（如下图）为最大受力状态：W1杆呈30°扳吊时经计算：主滑车组受力F=82.97t桅杆正压力F1=100t计算应力δ=127.8MPa[155MPa]安全3.2.2.3W2杆扳吊受力分析与计算经分析W2杆在抬头时受力最大（如上图）W2杆抬头时经计算：主滑车组受力F’=49.6t桅杆正压力F1’=42.9t计算应力δ’=127.47MPa[155MPa]安全3.2.3桅杆的行走桅杆的行走，采用滑道拖排进行，在桅杆支座前方设牵引索具，后方设制动索具。各拖拉绳经串绕滑车组用卷扬机依据伸缩变化进行调整，使桅杆底座在道木钢排上滑动前进，每一桅杆设两只钢排交替移动，形成桅杆行走的道路。桅杆行走采用间歇法进行，操作熟练后亦可采用连续法进行。双桅杆行走路线见“桅杆组立，行走路线图”（图一）。3.2.4桅杆的拆除直接利用塔设备本身放倒双桅杆。4吊装施工组织4.1大件设备进场顺序大件设备的进场顺序要根据国外拆迁情况而定，充分考虑现场土建及拆迁的统筹安排，尽量保证按工程先后顺序施工。4.2大件设备吊装总体安排见下表阶段工作内容吊装准备工作1、吊装总体方案初稿讨论2、吊装总体方案定稿3、提出吊装机索具计划4、锚点测量定位，埋设及试验5、单体设备吊装方案定稿6、吊装机具材料进场（包括25t吊车）7、吊装机具清洗、检查试验8、双桅杆组对完9、吊装机索具按方案布置完10、吊装组对场地及运输道路处理完11、影响吊装及运输的障碍清理完12、两台50吨吊车进场13、两56m桅杆竖立吊装实施1、1#解吸塔吊装2、2#解吸塔吊装3、汽提塔吊装4、尿素合成塔吊装完工退场1、两56m桅杆拆除2、吊装机索具退库3、吊装现场清理4.3大件设备运输和卸车因为所有工件设备均由国外通过海运运至国内港口，然后利用汽车或火车运要由业主确定。厂区运输道路尽量利用厂内设计道路路基，并用细石铺垫两块组对运输场地，大件运输车辆进入和撤出详见大件设备组对场地和运输道路布置图（见附录）。4.3.2汽运设备装车方向根据设备进场运输路线及设备的摆放位置，设备运输装车方向见下表：序号设备名称到货状况装车方向车就位方向1尿素合成塔整体逆装倒车2汽提塔整体逆装倒车31#解吸塔整体逆装倒车42#解吸塔整体逆装倒车4.3.3现场卸车由甲方承担，要求按吊装总平面布置图设备的摆放位置一次卸车到位。4.4大件设备吊装总平面布置见附录。4.5大件设备吊装劳动组织4.5.1大件设备吊装以我公司专业吊装队伍为主，土建、电仪队配合实施。4.5.2以大件设备吊装为中心，有关施工队要集中人力，机具进行大件设备的组装、水压试验，梯子平台和附塔管线的安装及防腐保温等工作，确保大件设备吊装按计划顺利进行。4.5.3为确保大件设备吊装及组对工作顺利进行，有关施工队应集中精力，搞好培训及各项技术准备工作。4.5.4大件设备吊装劳动力需用量计划见施工组织设计。4.6暂不能施工的建安物在大件吊装的区域范围内，因设备摆放，吊装部分设备基础必须滞后施工。具体应根据实际情况确定，确保工件设备提前安装完。暂缓施工部位，应服从吊装要求。恢复施工的时间，以现场工程部通知为准。5吊装工装设计5.1W200t-56m桅杆地基处理。5.1.1以双杆吊装汽提塔为依据，桅杆竖立在钢排上，钢排的结构尺寸为2.4×4=9.6m2，则基础承受的压强为：180t÷9.6m2=18.75t/m2。5.1.2桅杆基础按下图进行处理。桅杆行走道路则先铺一层300mm厚细石，再铺上道木和δ=20mm宽2.4m钢板。5.2锚点设计5.2.1计算条件5.2.1.1土质：假若本溪化肥厂施工厂区土质为粉质粘土，容重r=1.69t/m3，内摩擦角=22°，凝聚力C=0.08kg/cm2，计算抗拔角=23°。5.2.1.2锚点使用角度：β=30°±55.2.230t锚点计算本方案中，共需埋设30t锚点16个，用200#砼现场浇筑、锚锭长4.5m，宽1.0m，高1.0m，埋设深度为2.8m。锚锭内浇入φ377×9无缝钢管一根，长4.2m，用φ39-6×37+1钢丝绳引出。详见下图（单位：mm）。锚点所受水平力：F水=30×cos25°=27.2t锚点所受垂直力：F垂=30×sin35°=17.21t据工程地质资料称，深度3m处土壤的推荐承载力为13t/m2。锚点抗拉力：F抗水=58.5t27.2t，安全锚点抗拔力：F抗垂=39.38t17.21t，安全锚锭及埋入钢管的强度经计算，安全。5.2.320t锚点计算本方案中，共需埋设20t锚点5个，用200#砼现场浇筑。锚锭长4m，宽0.8m，高0.8m，埋设深度2.5m。锚锭内浇入φ273×8无缝钢管一根，长3.7m，用φ36.5-6×37+1钢丝绳引出。详见下图（单位：mm）。锚点所受水平力：F水=20×cos25°=18.13t锚点所受垂直力：F垂=20×sin35°=11.5t锚点抗拉力：F抗水=41.6t18.13t，安全锚点抗拔力：F抗垂=27.18t11.5t，安全锚锭及埋入钢管的强度经计算，安全。5.2.430t卷扬机锚点计算本方案中，共需埋设30t卷扬机锚点4个，用200#砼现场浇筑，锚锭材料及埋入深度与30t桅杆拖拉绳锚点相同，只是受力状态略有变化，故计算从略。结构见下图。5.3拖排设计本方案中，全部大件设备均采用滑移法吊装，故可用尿素合成塔为依据计算拖排的载荷来选择拖排的吨位。5.4平衡装置设计5.4.1桅杆竖立抬头用双吊车抬吊，要使用平衡装置，其结构如下图（单位：mm）。5.4.2经分析计算，平衡梁中部为危险部位，实际应力δ=146.4MPa[155MPa]安全。5.5设备组装场地及运输道路的处理5.5.1设备组装场地主要考虑设备组对重量、水压试验重量对地基的承载能力要求。设备水压试验时，由于重量增加过大，在塔体分段的两支撑间酌情再增加1-2个道木垛支撑。道木垛下的基础按桅杆行走道路处理，即铺垫一层300mm厚细石（2-5cm）加黄沙，见图六。5.5.2运输道路应根据设备进厂路线确定，铺设方法与桅杆行走道路相同。6主要吊装机索具序号名称规格或型号单位数量备注1吊车50t液压台22吊车25t液压台13吊车8t液压台14桅杆50m-200t根25推土机红旗100台16挖掘机0.6m3台17铲车5t台18卷扬机10t慢速台49卷扬机8t、5t慢速台810卷扬机3t慢速台211倒链10t台412倒链5t台813倒链1-3t台1014钢丝绳φ52-6×37+1米60015钢丝绳φ47.5-6×37+1米450四根拖拉绳16钢丝绳φ36.5-6×37+1米3200其中有两根拖拉绳17钢丝绳φ32.5-6×37+1米2800跑绳两根18钢丝绳φ26-6×37+1米60019钢丝绳φ21.5-6×37+1米180020钢丝绳φ17.5-6×37+1米360021钢丝绳φ15.5-6×37+1米50022钢丝绳φ13-6×37+1米60023滑车H250×9D台224滑车H140×8D台225滑车H50×6D台226滑车H32×4D台827滑车H32×3D台228滑车H20×4D台2429滑车H16×3D台430滑车H20×1D台831滑车HQGZK1-10台632滑车HQGZK1-5台1633滑车HQGZK1-2台434卡环175t台435卡环50t台436卡环32t台1237卡环20t台3038卡环10t台2039卡环5t台2040卡环3t台2041绳卡Y13-50个6042绳卡Y12-