吸收塔吊装方案.docx
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吸收塔吊装方案
唐山中润煤化工有限公司
20万吨/年粗苯加氢精制项目一期10万吨/年工程
塔吊装方案
编制：
审核：
批准：
河北省安装工程公司第二分公司
HEBEIINSTALLATIONENGINEERINGCO
目录
一、编制说明：
2
二、吊装工程量统计：
2
三、场地铺设2
四、各塔吊装4
1、萃取精馏塔4
1）现场情况4
2）吊车选用4
3）吊具选用5
4）吊装方法7
5）垫铁选用9
2、苯塔、甲苯塔、二甲苯塔10
1）现场情况10
2）吊车选用10
3）吊装锁具选用10
4）吊装方法10
5）垫铁选用12
3、溶剂回收塔、稳定塔、脱重组分塔13
1）现场情况13
2）吊车选用13
3）吊具选用13
4）吊装方法14
5）垫铁选用15
4、蒸发塔15
五、安全措施18
六、质量保证措施22
七、机械投入22
八、人力计划23
一、编制说明
1.1工程概况
唐山中浩化工有限公司己二酸项目硝酸装置安装工程中硝酸吸收塔，设备重量大尺寸高，吊装难度大，现场又紧邻装置主厂房，吊装安全要求高。
1.2编制依据
装置施工图纸及有关技术文件
甲方提供的设备到货时间表及设备有关资料
本工程所采用的施工技术规范及标准
（1）《石油化工起重施工规范》SH/T3536-2002
（2）《大型设备吊装施工工艺》SH/T3515-2003
（3）《起重吊运指挥信号》GB5082-85
（4）《石油化工施工安全技术规程》SH3503-1999
（5）《钢制压力容器》GB150-1998
我公司编制并实施的符合ISO-9001标准的《起重吊装标准》
我公司类似工程的施工经验
500t液压吊车（LTM-1500）吊车性能表
300t液压吊车（LTM-1300）吊车性能表
70t液压吊车（QY70）吊车性能表
施工现场条件
二、吊装工程量
序号
名称
设备位号
高度
（m）
直径
（m）
设备净重
（t）
使用吊车
1
吸收塔
C-8101
62.97
4.4
262.72
500t/300t
三、吊装方法确定
三、场地准备
3.1道路及现场准备
设备进场运输线路：
3.2场地平整及硬化
安装的吸收塔北侧，蒸发塔C-8103位于构2结构中央，因为场地土基为新回填土，土质较软，不利于重型机械、设备进场，拟装置区北侧场地先用铲车平整，再用20CM～50CM厚钢渣铺垫。
铺垫位置如下图：
平整及硬化工程量
序号
工程内容
单位
数量
备注
1
铲车（平整场地）
台班
4
2
钢渣
立方
360
按图计算
四、塔吊装方案
4.1吊装施工程序
4.2萃取精馏塔
1）现场情况
吸收塔分三段到货，现场对口焊接，焊接完后整体重64.5吨，考虑现场实际情况，综合考虑，决定把塔的裙座拆除，先安装裙座，再整体吊装塔本体，塔整体高度达65米，吊装难度大。
2）吊车选用
根据萃取精馏塔本身高65.4m，净重64.5t，分为吊装裙座（15.04t），塔本体（49.46t），分开吊装。
裙座——15.04t
塔本体——设备重49.46t，
梯子平台3.9t
吊耳及对口处加固0.773t
吊装锁具0.3t
平衡梁0.35t
合计54.78t
经实地测量现场吊装半径最小距离为14米，吊耳设计为轴型加固吊耳（AXC），钢丝绳双向四股，加装平衡梁，经计算，计算需最小出杆72.4米。
查吊装曲线表，选用500t汽车吊（德国利勃海尔），全配重165t，支腿全伸，出杆73.4米，吊装半径14米，可吊装61t，满足吊装要求。
3）吊具计算
钢丝绳选用
主吊钢丝绳选用及校核
主吊钢丝绳选用钢丝抗拉强度为1850MPa，钢丝绳直径d=63mm的6*37+1（GB/T8918-1996）类钢丝绳。
整根2弯4股使用，其破断拉力为1040KN
吊装平衡梁以上的吊索受力最大，受力分析如下图：
所受拉力为：
N1=N2=P/2cos22°=590/1.854=318KN
钢丝绳的拉力为：
Sb=N1*K/4=318*7/4=556.5KN
K为钢丝绳做吊索用时的安全系数，选K=7
∵556.5KN＜1040KN∴所选钢丝绳安全可用。
②平衡梁设计
平衡梁的制作示意图
选用φ219×10无缝碳钢管做平衡梁，δ=20mm的钢板做主板，δ=10mm的钢板做夹板，主板耳孔取φ=140（按已选定的卸扣尺寸确定，卸扣D=112），夹板尺寸780*320，设计如图。
制作要求：
a、焊缝要求开坡口，并全部为满焊。
焊条采用J422，焊缝高度为14m。
b、上下孔内外表面要用磨光机磨圆，且中心位置要一致。
平衡梁校核
钢管截面力学特性如下：
弹性模量：
E=20×106N/cm2，惯性半径：
i=5.462cm
a、平衡梁稳定性校核：
长细比：
λ=μ×L/i=1*440/5.462=71.03
μ：
长度修正系数，两端铰接时，μ=1
L:
吊装梁长度，单位cm。
材料的工作应力：
σ=P/A=N1×cos60°/π（R2-r2）
=318KN*0.5/3.1416*（10.95–9.95）=50.6*103N/cm2
材料的临界应力：
σC=π2E/λ2=3.14162*20×106/71.03=8.84×105N/cm2
金属结构的压杆安全系数n=3，σc/3=2.94×105N/cm2
∵σ＜σc/3，∴平衡梁安全,设计合理。
b、主板受拉校核：
最大拉应力发生在平衡梁上方来自吊钩钢索的拉力作用在上主板时,
σ=P/A=N1/﹙d*δ﹚=318/（9×2）=17.67KN/cm2=176.7MPa
Q235钢强度极限为σb=373～461MPa，取σb=420MPa，安全系数取ns=2,则
［σ］=σb/ns=420/2=210MPa
∵σ＜［σ］，∴故设计合理，安全可用。
c、夹板与主板内孔挤压应力（剪切应力）校核:
夹板与主板内孔挤压应力：
τ=P/A=N1/﹙d*δ﹚=318/〔14×（2+1*2）〕=5.68KN/cm2=56.8MPa
Q235钢屈服极限为σs=235MPa，安全系数取ns=2,则许用剪切力为：
［τ］=σs/ns=235/2=117.5MPa
∵τ＜［τ］，∴故设计合理，安全可用。
4）吊装方法
吊装方法简述：
采用500T汽车吊做主吊车，300吨汽车吊做辅助吊车共同抬吊，设备起升直立后，由500T汽车吊车完成吊装起升就位工作。
吊车受力分析及计算
1、主吊车受力情况分析：
吊车在设备就位状态时，需要吊车具备的吊装能力最大，主吊车受力为：
P=K*M*g=1.1*72.5*9.8=781KN=78t<74t满足要求。
其中：
M=M1+M2+M3+M4=72.5t
M1=70t
M2+M3+M4=2.5t
K：
动载系数取1.1
M1：
为设备重量；
M2：
梯子平台、吊装锁具；
M3：
吊耳及对口处加固；
M4：
为吊机钩头重量；
2、辅助吊车受力情况分析：
设备在起立过程中，即主辅吊车抬吊设备处于水平状态起升过程时，辅助吊车受力最大。
假设设备密度均匀，为一标准圆柱体物体，受力分析如下：
G=M1*g=70*10=700KN
G=P1+P2
3*P2=7*P1
P1=3/10*G=0.3*494.6=148.4KN
辅助吊车受力P＝P1+K*（M2+M3+M4）*10＝206.95KN
M2+M3+M4=5.323t
K：
动载系数取1.1
辅助吊车选用80t汽车吊，作业半径7m,吊臂长度24m
3、萃取精馏塔吊装平面布置
4、大件设备的进场线路：
选择厂区内已完成施工的硬化道路作为大件设备的进场线路。
5、设备的摆放
1）综合考虑施工需求，应尽量避免设备相互影响，周边设备安装等，影响到大件吊装的施工项目宜暂时拖后。
2）设备摆放位置要考虑吊装工作的方便，力争运输及卸车一次到位，防止产生二次移位。
吊车站位要考虑组对场地及吊车拨干起、落的空间。
3）各设备的摆放位置如附图所示，设备进场卸车时应严格按图示位置摆放，确保设备头、尾方向正确。
6、吊装准备
1）清理场地，各设备吊装作业范围内不得有妨碍设备吊装的障碍物存在。
对于吊装作业区和吊车行走路段的地基进行认真检查，凡松软或沉陷部分均应取走，并以实土、碎石充填，然后经机械碾压，使所有上述区域地耐力达到吊装作业之要求。
2）联系吊车租赁事宜，准备吊装用的钢丝绳、卡环、枕木等手段用料。
3）编制专项吊装方案报业主单位和监理单位审批，并对施工班组进行全面技术交底。
4）对设备基础和设备制作进行验收，应符合设计和规范要求。
5）核对设备吊耳和方位标记，应准确无误。
5）垫铁选用
垫铁
每一组垫铁最小面积应能承受机器的分布载荷，其面积计算公式如下：
A≥C*（W1+W2）/P
公式中A---垫铁总面积，单位mm2。
C---安全系数，取值1.5~3。
W1---设备含介质加在垫铁上总载荷，单位N。
W2---地脚螺栓预紧力，单位N。
P---混凝土设计强度，MP
经查施工规范与现场图纸，C取值2.0，
W1为226360*9.8=2218328N，
W2为300*1000*32=9600000N
P为40MP
A≥2*（2218328+9600000）/40=590916mm2
垫铁选用规格为100mm*200mm=20000mm2
A=20000*32=640000mm2≥590916mm2
可以使用
五、塔找正
1）基础垫铁的制备和找平塔体安装前对基础进行验收，按照垫铁平面布置图，对基础进行凿毛处理，将垫铁布置就位用水准仪对垫铁上平面进行找平，斜垫铁处理可调整位置；
2）塔体的直线度的检查塔体到场卸车后，对塔体直线度进行检查，检查内容包括筒体直线度，底座垂直度、法兰口垂直度等，并做好记录；
3）塔体垂直度的检查和找正塔体吊装就位后沿圆周横纵方向用经纬仪对塔体安装垂直度进行检查找正，调整方法采用斜铁、拖拉绳进行找正。
4）各塔垂直度找正标准
序号
名称
设备位号
高度（m）
直径（m）
垂直度允许偏差mm
1
脱重组分塔
C-8101
36.373
2.00
26
2
稳定塔
C-8102
28.260
1.40
28
3
蒸发塔
C-8103
10.845
1.20
10
4
萃取精馏塔
C-8201
65.412
0.6/1.8
30
5
溶剂回收塔
C-8202
37.887
2.0
30
6
苯塔
C-8203
39.385
1.6
30
7
甲苯塔
C-8204
35.738
1.0
30
8
二甲苯塔
C-8205
32.835
0.8
26
9
加氢预反应器
R8101
14.677
1.7
13
10
加氢反应器
R8102
18.090
1.7
17
六、安全措施
由于紧邻生产区进行吊装，场地狭窄，危险系数高，吊装必须做好全部防护后方可进行。
首先必须做好防火措施，动火部位全面做好防护，根据实际情况，根据安全措施方案做好防火围挡后，方可进行吊装组对、焊接。
6.1、安全围挡措施
1）高空动火作业防护措施
塔的梯子平台吊装前，具备条件安装的全部安装上去，尽量减少空中动火作业，在空中动火作业必须做好防火措施，如上图：
侧面和下底面围挡好防火苫布。
所需材料见下表：
序号
材料名称
单位
数量
1
角钢
米
45
2
彩钢板
平米
9
3
防火苫布
平米
12
4
圆钢
米
30
5
跳板
块
8
6
铅丝
公斤
2
2）地面安装梯子平台防护措施
地面安装塔体梯子平台，拆除了北侧固定围挡，为保证施工安全，制作5个移动式安全围挡，保证平台安装作业。
所需材料见下表：
序号
材料名称
单位
数量
1
角钢
米
150
2
彩钢板
平米
60
3
防火苫布
平米
50
4
圆钢
米
180
5
跳板
块
30
6
铅丝
公斤
20
6.2、吊装安全措施
1）做好试吊：
吊装时吊装物在地面以上200mm停留一会确保吊耳、钢丝绳、塔体强度满足要求时方可进行下一部吊装。
2）塔内临时平台和爬梯的焊接要牢固，平台上搭设的跳板要捆扎结实。
3）现场吊装作业时要设专人统一指挥。
严格按各项安全规程操作，做到吊装物及吊装高度清楚，起重工发出信号要明确响亮，吊车司机要听从起重工的指挥。
4）高空作业时要把安全带固定在牢固的地方。
5）焊工的把线要保证绝缘良好，以免发生触电事故。
6）电焊把线及氧气乙炔线要注意不得被正安装的筒体轧断。
7）动火作业时要清理现场易燃物，并设专人监护作业。
8）现场要备有安全消防人身安全应急措施。
配备各种消防器材和机动车辆。
9）主吊车起吊时，起钩与仰杆两动作不能同时进行。
10）主吊车一面起钩，铺向前递送，使设备直立，辅吊车摘钩、去绳、收车；主吊车转杆至设备基础前，使设备就位。
11）整个吊装过程要缓慢平稳，所有操作人员要绝对服从操作指挥的命令，主指挥要保证整个起吊过程都在自己的能见度范围内，否则应暂停起升。
12）吊装所用钢绳等器具必须具有合格证明书，方可投入使用。
13）吊装前应检查所有钢丝绳，绳卡等索具，不得有断丝或锈蚀现象。
14）吊装前应制定周密的吊装计划，并需要通过计算机对吊装全过程进行有效控制。
15）吊装工程应设专职安全人员2名。
具体负责吊装过程的检查、监督，确保吊装工程质量。
16）吊装前要进行技术交底，使参加吊装过程的施工人员明确大塔吊装的具体步骤及技术要求。
做到分工明确，组织得力，指挥信号要交代清楚。
17）吊装时，不得在吊车臂下面积设备前站立停留。
18）施工人员要强化“三宝”利用，吊装前设置警戒线，无关人员禁止入内。
19）注意气候条件对大塔垂直度的影响。
对风力在五级以上和小雨天气不得进行吊装过程的施工。
另外大塔吊装应在上午进行。
20）对吊车的所占地面处理，要求堪孔检查密实可靠，其地耐力不得小于30t/m2，必要时，可以设置混凝土垫层或加铺一层厚钢板（δ=40）。
吊车所在的地面承压面积不小于100m2。
21）主吊车和辅吊车，吊装前要对其进行全面的机械性能的检查。
保证吊车处在优良的工作状态下进行大塔的吊装工作。
吊车的操作人员，必须持有劳动部门所发的有效操作证件。
并在施工过程中做到严细认真、一丝不苟。
22）有关安全技术的其它事项，按照《化工工程建设起重施工规范》和《炼油化工安全规程》及吊车的相关操作规程执行。
七、质量保证措施
1）钢材和焊材要具有物资合格证。
2）焊工具备操作证。
3）在班组自检的基础上，质检员要进行专检。
4）按图纸中的各项要求进行各项制作工作，焊缝及各种开孔内件安装尺寸满足图纸中的规定。
5）吊装组对过程中要用经纬仪测量保证上下筒体组对同心，整体组对吊装时要用经纬仪测量调整底座垫铁以保证塔体铅垂度，拧紧地脚螺栓复测铅垂度，有偏移的要重新调整，直到合适为止。
八、吊装机机具计划
吊装计划如下：
序号
名称
设备位号
高度
（m）
直径
（m）
设备净重
（t）
使用吊车
1
吸收塔上段
C-8101
36.373
2.00
29.887
300t/80t
2
吸收塔中段
C-8102
28.260
1.40
11.135
300t/80t
3
吸收塔下段
C-8103
10.845
1.20
7.96
70t
整个安装工作用500t汽车吊车台班3个（进出场2个），300t汽车吊车台班4个（进出场2个），200吊车台班6个（进出场4个），130t汽车吊车台班2个（进出场1个），80t汽车吊车台班7个（卸车4个），70t汽车吊3个，50铲车4个。
九、人力计划
拟在安装过程中投入起重工5人、钳工6人，其他配合工种20人，用总计8天的时间完成吊装作业。
拟在卸车过程中投入起重工2人，其他配合工种10人，用总计4次完成完成卸车作业。
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