55大型设备吊装方案

中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC东明项目经理部DONGMINGMANAGEMENTDEPARTMENT第1页共14页1.0工程概况1.1工程简介山东东明石化集团有限公司新建的100万吨/年延迟焦化装置中共有需要大型吊装机具进行吊装作业的焦碳塔（现场制安）2台、其它塔类设备11台、容器类设备35台、换热器67台、空冷器管束、焦炭塔框架、楼电梯间和其它钢框架、加热炉以及高空的梯子、平台、管线等（容器、换热器、空冷器管束因就位高度较高，设备本体体积大，常规吊车难以完成）。根据设备的高度、外形尺寸和重量，建设单位统一安排大型吊装机具250吨履带吊车主吊。其中塔类设备及分段到货设备均采用250吨履带吊主吊，50吨汽车吊、50吨履带吊溜尾。本方案主要就分段或整体到货的大型塔器类设备进行叙述，焦碳塔、焦炭塔框架、楼电梯间吊装方案另行编制，其它设备和框架根据专业安装方案或者参考本方案执行。焦化装置塔器类设备分段参数及设备吊装吊耳设置详见附表。1.2工程特点1.2.1由于施工工期紧，考虑到符合HSE要求，塔的梯平栏、部分内件及附塔管线等皆于地面安装，后与塔体一起吊装。1.2.2场地狭窄，设备倒运较多。另外，吊装场地土地疏松，这给250吨履带吊车的行走和站位增加了难度，必须对吊车行走路线和吊装作业现场进行地基处理。1.2.3施工季节跨越秋冬季，空中组焊对接吊装量大，必须做好秋季、冬季施工技术措施以确保安全、工期与质量。1.2.4吊装作业位置密集，吊装难度较大。装置中最高、最重的设备为分馏塔，其规格为φ4800×59647×（14+3），总重达200t（含塔盘支撑件、部分劳动保护），分段组对。装置内需要现场分段组装的设备总共有8台。1.2.5机械的投入和使用密度大。根据工期紧、作业强度大的实际情况，设备吊装需要采用2台250t履带吊、50t履带吊、50t汽车吊、25t汽车吊等大型吊装机具。1.3编制依据1.3.1中国石化洛阳石油化工工程公司设计的100万吨/年延迟焦化装置图纸等及相关技术文件；1.3.2《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003；中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC东明项目经理部DONGMINGMANAGEMENTDEPARTMENT第2页共14页1.3.3《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536-2002；1.3.4《大型塔类设备吊装安全规程》SY6279-19972.0施工程序施工工艺流程图如下：3.0主要施工方法3.1施工准备3.1.1参见《大型设备吊装施工平面图》，设备运至现场后，应沿着厂内道路运至设备的基础附近，在此处卸车后，按施工要求进行摆放。由于设备重，吨位大，因此要求吊车的站车位置、行走的位置，以及设备摆放位置的地面应平整压实，必要时铺上300mm厚的碎石渣或者δ30厚钢板，以防止出现地面下陷的现象。为了行车及吊装安全，施工场地应做相应地基处理，确保地基承载力满足吊装计算要求，且不小于20t/m2。3.1.2塔类设备到货后摆放在钢鞍座上，安装好梯平栏、塔内件及有关附塔管线，并焊接管轴式吊耳。以上安装以不影响吊装为前提（即可能防碍钢丝绳旋转或可能碰臂杆的平台悬臂梁等暂不安装）。另外，由于施工场地狭窄，为了吊装安全，吊车站位处周围的影响吊车机身旋回的钢结构（2#管桥等）暂时不能安装，待设备就位后再安装。具体要求以技术员的现场交底为准。这对钢结构、工艺管道安装造成一定的影响。3.1.3液化石油气脱硫抽提塔（T1301）、干气脱硫塔（T1302）等设备焊接的主吊耳和溜尾吊主吊车按方案要求安装吊臂、吊钩主吊车站位确定主吊车就位工作半径核实溜尾吊车按方案要求安装吊臂、吊钩溜尾吊车站位确定挂溜尾绳扣试吊挂吊装钢丝绳扣正式吊装设备就位拆除吊钩及吊具中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC东明项目经理部DONGMINGMANAGEMENTDEPARTMENT第3页共14页耳均需在焊接完成后进行消除应力热处理。热处理过程以及要求执行质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》等规范的要求。3.1.4在吊装前，相关技术人员对设备及基础组织验收，设备安装调整用垫铁按照规范要求摆放好，合格后方可进行吊装。3.2吊装过程控制3.2.1由于施工场地限制，设备运抵现场后不能一次运输到位进行摆放。在完成部分设备的吊装后，需用250t履带吊进行二次倒运。设备放置及倒运路线见平面图。3.2.2装置内塔类设备均在其顶端焊接吊耳以便挂绳吊装。吊耳具体设置在塔顶封头焊缝（或组对口）向下约500mm处。吊耳周围应无明显障碍物，使钢丝绳在吊装过程能顺利滑动。50吨汽车吊溜尾采取焊接溜尾吊耳进行挂钢丝绳的方式。3.2.3正式吊装时，250t履带吊和50t汽车吊按照要求站位于待吊设备附近的指定位置，系挂主吊绳及溜尾绳并预紧。吊装前的准备工作做好后，即可进行试吊。主吊车与溜尾吊车同时提升，使设备离地面200mm～300mm后，停止提升，检查设备的吊耳、主吊绳扣及溜尾绳扣的受力情况。3.2.4在确认吊车的站位无下陷及其它的异常情况后，撤除鞍座，继续起吊。250t履带吊边起钩边向溜尾方向转臂，使设备顶部逐渐上升，而50t汽车吊不升吊钩，只配合250吨履带吊转臂，使塔逐渐竖立。当塔完全直立后，50t汽车吊松钩脱绳，由250t履带吊将设备吊装就位。3.2.5摘除主吊系统：管式主吊耳采用设备就位后自动脱钩；板式主吊耳采用设备就位后吊篮载人摘除吊挂。3.3受力计算3.3.1作业基本参数及吊重计算根据KOBELCO250t履带吊车说明书中吊装参数，针对100万吨/年延迟焦化装置中塔器的直径、高度、重量等参数进行统筹考虑，250吨履带吊使用64米，76.2米两种桅杆长度。主要设备吊装参数详见附表一《100万吨/年延迟焦化装置主要大型设备吊装一览表》。吊装时，应该选择无风或小风的时候吊装，以减小天气对吊装的影响。3.3.2吊耳的型式及选择3.3.2.1管轴式主吊耳：对于重量大于20吨或高度大于20米的塔器类设备的吊装，主吊耳中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC东明项目经理部DONGMINGMANAGEMENTDEPARTMENT第4页共14页选用管轴式吊耳，对称焊于设备顶端焊缝下500mm处。设备主管式吊耳的设置见附表二《塔类设备分段参数以及设备吊装吊耳设置一览表》；制作另见吊耳制作图。3.3.2.2板式主吊耳：对于重量不超过20吨的塔器或高度小于20米的塔器类设备的吊装，吊装时主吊耳可以采用δ25mm的板式吊耳。设备主吊耳的设置详见附表二《塔类设备分段参数以及设备吊装吊耳设置一览表》；制作另见吊耳制作图。3.3.2.3溜尾吊耳塔器吊装时不易溜尾，需要焊接δ25mm的板式吊耳以方便挂绳。溜尾吊耳设置于设备底部向上约1m处，并与主吊耳设置方位垂直。溜尾吊耳的设置情况详见附表二《塔类设备分段参数以及设备吊装吊耳设置一览表》；制作另见吊耳制作图。3.3.2.4为了保证吊耳焊接质量，吊耳焊后应进行渗透探伤确保无缺陷。3.3.3平衡梁制作考虑吊装平衡，保护钢丝绳及吊装安全，需要制作专用的吊装平衡梁。根据设备的重量和外形尺寸，需要制作的平衡梁如下表：为了保证平衡梁制作质量，焊后应进行渗透探伤确保无缺陷。3.3.4钢丝绳的计算3.3.4.1吊装计算重量对于吊车吊装而言，其吊装计算重量G应为设备重量G。与吊具（吊钩、索具等）重量g。之和，而不需考虑动载系数。也即：G=G。+g。250t履带吊吊钩及索具的重量约为g。=3t，因此最大的吊装计算重量为：序号长度（m）规格数量备注15150t1T110224.4120t1V110134.2120t1T110442.280t1T13035280t1T130361.880t1T130371.680t1T1303中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC东明项目经理部DONGMINGMANAGEMENTDEPARTMENT第5页共14页分馏塔（φ4800×（19.32m～34.28m）×（14+3））：G=54+3=57（t）；根据《100万吨/年延迟焦化装置主要大型设备吊装一览表》，各段设备吊装选用相应的250t吊装参数，均能满足装置施工要求。3.3.4.2绳角计算吊耳管底到设备顶部焊缝处高度约为500mm，30米绳扣缠2圈4股为7.5米，设备直径为4.8米，考虑吊耳长度，钢丝绳与吊耳接触处到设备中心线距离约为2.5米，则主绳仰角α=Arccos2.5/（7.5－0.5）=70.60。3.3.4.3主吊绳计算选绳型为φ43－6×37+1，σb=170Kg/mm2，其单根破断拉力P=97.1吨，一对30米长绳扣。每根绳扣缠2圈4股。安全系数K安=97.1×4×1.5×Sin70.60/55=10.7＞6，安全。3.3.4.4溜尾绳计算溜尾绳用φ36.5－6×37+1，σb=170Kg/mm2，12米长一对，其单根破断拉力P破=70.2吨，溜尾处最大受力约35吨，按静载荷处理，每根双股用卸扣挂于溜尾吊耳上，安全系数K安=70.2×2×1.5/35=6.02＞6，安全。3.3.5验证空间通过性吊装净高及净空核算采用AutoCAD进行绘制计算，以臂杆中心与设备壁板的水平净距不应小于1.3m（1.1米为臂杆半径，0.2米为安全间距）为准。详见附图焦化分馏塔（T1201）等吊装空间通过性模拟图。4.0质量、HSE保证措施4.1质量保证措施4.1.1根据方案向吊装施工人员做详细技术交底，使他们熟悉方案，并能严格按方案进行施工。4.1.2吊装前对主吊、溜尾机具、索具和设备认真检查、维护，确保其工况良好。4.1.3设立吊装警戒区，起重施工人员到位，与吊装无关人员不得进入警戒区。吊索捆绑仔细，不与尖锐棱角接触，实在无法避免时应采取垫胶皮、木块等保护措施，无叠绳现象。4.1.4吊车装设备就位时以点动为主。施工过程中一人总指挥，多人监控。实行吊装令签发制度，吊装令上的全部人员各自完成自己职责范围内的检查，各有关人员签字确认后方可起中国石油天然气第六建设公司THESIXTHCONSTRUCTIONCOMPANYOFCNPC东明项目经理部DONGMINGMANAGEMENTDEPARTMENT第6页共14页吊。4.1.5吊装场地（吊车站位行走路线等）必须平整夯实，以防地基下陷而发生事故。4.1.6吊装前增加临时质量保证措施，如在运动件上涂抹黄油等。吊耳焊接须由持证焊工按施焊工艺要求施焊，焊缝均由专职质检员检验合格，并做渗透探伤。4.1.7为了防止设备吊装时变形，保证设备椭圆度，在分段设备顶端组对口处应用钢管（φ168×7）、连接板（δ20）“米”字支撑进行加强。4.1.8吊装前一定严格检查，确认无误后，进行试吊，试吊高度为200～300mm，经检查合格后方可正式起吊。重物提升过程中应均匀平稳，落下时应低速轻放。4.2健康、安全、环保（HSE）管理措施4.2.1吊装时应设置警戒线，用醒目标志划出吊装作业区，无关人员严禁入内。4.2.2吊装施工人员有明确分工，集中精力，听从指挥。没有命令，任何人不得擅离岗位。吊装过程中，现场施工人员坚决服从吊装总指挥的安排。4.2.3吊装时，现场施工人员不得在工件下面、受力索具附近或其它有危险的地方停留。4.2.4严禁在风力五级或五级以上进行作业。4.2.5钢丝绳、跑绳等索具严禁和电焊靶线等带电物体接触，必须交叉时应有妥善的保护措施，如保证电焊靶线与钢丝绳间距足够，否则中间应有胶皮等绝缘物体隔离。4.2.6吊装过程中，设备底部应系上拖拉绳，控制设备的摆动，以免吊车和其它物体相碰。4.2.7吊装现场应配备电工、钳工等协助工种，以备急需。4.2.8吊装前对机具和设备认真维护、检查，确保其工况良好。钢丝绳、跑绳等在吊装前应仔细检查，确认合格后方可