大型设备吊装方案概要.docx
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大型设备吊装方案概要
兖矿国宏50万吨甲醇项目合成装置安装工程
大型设备吊装方案
批准：
廖翼翔
审核：
夏彩芳
编制：
王高武
中国化学工程第十六建设公司
二00五年九月二十六日
1、编制说明
2、编制依据
3、主要工作量、
4、吊装方案确定原则
5、吊装方案的确定
6、吊装方案的设计
7、吊装平面布置
8、安全技术措施
1、编制说明
1.1本方案涉及的设备参数依据兖矿国宏化工有限责任公司50万吨/年甲醇项目合成装置安装工程招标文件。
1.2因设备只提供外型尺寸故吊耳只能根据图集进行选型，吊耳结构型式及设置待吊装前根据设备图纸另行设计。
1.3本方案编制时设备吊装状态由标书提供，诺设备实际状态与本方案不一致，则在安装前根据现场实际情况另行编写修正方案。
1.4本方案对精甲醇常压塔（T2100）脱碳塔（T1603）的吊装工艺进行了详细设计，其它设备仅根据其吊装参数简单选择了吊车、吊耳型号和绳索具。
1.5本方案中所有设备基础标高按0.2m考虑。
2、编制依据
2.1大型设备吊装工程施工工艺标准（SHJ515—90）；
2.2化工工程建设起重规范（HGJ201—83）；
2.3兖矿国宏化工有限责任公司50万吨/年甲醇项目合成装置安装工程招标文件；
2.4公司吊装技术装备及人员技术状况；
2.5起重工操作规程（SYB4112—80）；
2.6本公司《起重机性能表》；
2.7设备起重机吊装工程便携手册；
2.8设备吊耳图集（HG21574-94）。
3、主要工作量
序号
设备名称
数量
设备尺寸
设备重量
吊装状态
1
循环气分离器
1
Φ3200×3100
49.5t
整体
2
入塔气预热器
2
Φ2200×15000
216t
分两段
3
甲醇合成塔
2
Φ3800×11000
228.5t
整体
4
甲醇水冷器
2
Φ2500×7500
139.5t
整体
5
甲醇分离器
1
Φ3400×7600
85t
整体
6
汽包
1
Φ2800×8850
42.5t
整体
7
预精馏塔
1
Φ2900×23500
28.5t
整体
8
加压精馏塔
1
Φ3400×37990
38.5t
整体
9
常压精馏塔
1
Φ4100×42300
133t
整体
4、吊装方案确定原则
4.1吊装方案确定总的原则：
安全可靠、稳妥可行、技术先进、经济合理。
4.2安全可靠、稳妥可行的原则：
确保设备吊装一次成功。
4.3兼顾到技术先进性的原则：
利用500吨大型汽车起重机进行起重（100t以上）设备整体吊装，可以缩短设备的吊装工期。
5、吊装方案的确定
5.1考虑吊装工期及费用，全部采用汽车式起重机进行吊装，所使用的大型起重机包括TC2600型500t、HC920型300t、TG-500E型50t及TL-250E型25t汽车起重机各一台。
具体安排如下：
★TC2600型500t吊车主主臂长29M时，拟吊装入塔器预热器、甲醇合成塔、甲醇水冷器、甲醇分离器、汽包和循环气分离器，采用KMK6200型200t汽车吊尾溜。
★TC2600型500t吊车主主臂长59M时，拟吊装预精馏塔、常压精馏塔及加压精馏塔，采用KMK6200型200t汽车吊尾溜。
5.2编制设备安装计划时强调科学、合理使用这些大型起重机。
5.3充分利用本公司现有吊装状技术水平和吊装机械装备能力以及成熟的吊装经验，制定切实可行的设备吊装方案。
5.4大型设备的安装应统一考虑，尽量做到集中时间安装，减少大型起重机的进退场次数和闲置台班；
6、吊装方案的设计
6.1入塔气预热器的吊装
6.1.1基本情况
入塔气预热器外形尺寸为φ2200mm×15000mm，设备重量达216t，是本工程中最重的设备，也是本工程吊装的重点和难点。
6.1.2吊装方法确定
因入塔气预热器采用整体吊装就位。
根据设备高度及重量，并结合考虑吊装工期及经济性，选用TC2600型500T汽车吊作为主吊，尾溜采用KMK6200型200t汽车吊。
6.1.3吊装工艺设计
★吊耳确定
根据设备重量选用管式吊耳AXC-125-700作为主吊耳，两个吊耳对称布置于设备上封头焊缝下1m处。
★吊装索具确定
主吊绳确定：
根据设备直径及吊耳位置选用一对L=20m钢丝绳两弯四股使用，两绳间夹角约为39.8°，故单根钢丝绳承受荷载为：
Gp=（W1+W2）/2×1/sinβ
=（216.2+1）/2×1/sin70.2°
=115.4t
式中Gp—单根钢丝绳承受荷载；
W1—设备重量；
W2—吊耳重量0.5×2=1t；
β—钢丝绳与水平面夹角，计算得70.2°。
●本次吊装选用6×37，抗拉强度为1700MPa系列钢丝绳，安全系数为6。
●主吊绳选用Ф52钢丝绳，其破断拉力为1705KN
P=1705KN×4=6820KN
许用拉应力[P]=6820KN/6=1136.7KN
吊装荷载Gp=115.4t×9.8=1130.9KN
故选用6×37+1-Φ52钢丝绳作为主吊绳，能满足吊装要求。
★吊车性能校核
●主吊车校核：
当吊车回转半径R=13m，臂长L=29m时，其最大起重量Qmax=239t（135t配重，重型杆头）。
考虑不均衡系数，吊车承受最大荷载为：
Qp=Q×K=216×1.1=237.8t
吊装高度：
H=H1+H2+H3+H4+H5
=15+0.2+4.8+4+0.2
=24.2m
式中：
H1—吊耳距设备底部高度≈15m；
H2—基础标高0.2m；
H3—钢丝绳垂高，计算得4.8m；
H4—臂杆顶与钩头底间距，取4m；
H5—安装就位条量0.2m。
通过校核，选用TC2600型500t汽车吊，在此工况下，作为主吊能满足吊装要求。
★吊装作业
吊车站好位后，将钢丝绳挂好，主吊吊车缓慢起钩，待离地约0.1m时，仔细检查吊车及索具情况，确认无误后，方可继续起吊。
此时，主吊持续缓慢起钩，尾溜吊车缓慢递送，速度与吊车起吊速度同步。
待设备设备完全直立后，主吊车缓慢旋转将设备放于基础上，按要求垫上垫铁，紧固地脚螺栓，同时，用经纬仪在0°和90°方向找正，确保设备达到垂直度要求，即可松钩，吊装作业完成。
6.2甲醇合成塔的吊装
6.2.1基本情况
甲醇合成塔是本工程的重要设备之一，规格为Φ3800×11000，设备重量为138.5t，是本工程设备吊装的难点之一。
6.2.2吊装方法确定
甲醇合成塔选用TC2600型500T汽车吊作为主吊，尾溜采用GMK500型200t汽车吊,采用钢丝绳子捆绑方式进行吊装.
6.2.3吊装工艺设计
★吊装索具确定
选用一对L=32m钢丝绳一弯两股作为主吊绳，通过计算，可知两绳之间夹角约为60°，故单根钢丝绳承受的荷载为；
Gp=W1/n×cos30
=39.98T
式中；Gp—单根钢丝绳承受荷载；
W1—设备重量；
n—吊索数量；
吊装用钢丝绳采用6×37，抗拉强度1700MPa系列，安全系数为6。
主吊绳选用φ52钢丝绳，其破断拉力为1705KN。
P=1705KN×2=3410KN
许用拉应力[P]=3410/6=568KN
吊装载荷Gp=39.98t×9.8=391KN
[P]＞Gp
故选用6×37+1—Ф52钢丝绳作为主吊绳，能满足吊装要求。
●按理想状态考虑，当设备水平时，尾溜吊车承受设备重量最大，为设备重量的1/2，即QP=69.25t。
尾溜采用捆绑法吊装，钢丝绳捆绑位置应设置于管口附近或裙座处，若设备下部无管口，应焊接临时档环，以免钢丝绳滑脱。
考虑设备直径，选定钢丝绳长L=15m，两绳之间夹角约为28°，
故单根钢丝绳承受的最大荷载为：
Gp=W/n×1/sinβ
=69.25/2×1/sin76°
=35.68t
钢丝绳采用6×37，抗拉强度1700MPa系列，安全系数为4。
吊装荷载Gp=35.68×9.8×4=1398KN。
通过查表可知，应选用6×37+1—φ47.5的钢丝绳作为尾溜绳。
★吊车性能校核
主吊车校核：
当吊车回转半径R=16m，臂长L=29m时，其最大起重量Qmax=192t（135t配重，重型杆头）。
考虑不均衡系数，吊车承受最大荷载为：
Qp=Q×K=138.5×1.1=152.35t
吊装高度H=H1+H2+H3+H4+H5
=11+2+3+3+0.2
=19.2m
式中：
H1——吊耳高度，计算得11m
H2——基础标高2m
H3——钢丝绳垂高
H4——臂杆顶与钩头底间距，取3m
H5——安装就位余量0.2m
通过校核，选用TC2600型500t汽车吊，在此工况下，作为主吊能满足吊装要求。
●尾溜吊车承受荷载为设备重量的1/2，考虑到吊装不平衡系数，尾溜吊车实际承受最大荷载为：
Qp=Q/2×K
=138.5/2×1.1
=76.175t
当200t汽车起重机回转半径R=9m、臂长L=24.4m时，其最大起重量Qmax=78.1t＞76.175t=Qp
故选用KMK6200型200t汽车起重机作为尾溜吊车能满足吊装要求。
★吊装作业
吊车站好位后，将钢丝绳捆好，主吊及尾溜吊车同时缓慢起钩，待离地约0.1m时，仔细检查吊车及索具情况，确认无误后，方可继续起吊。
此时，主吊持续缓慢起钩，尾溜吊车起钩速度应慢于主吊车，但应确保设备底部始终不能碰触地面。
在设备缓慢直立过程中，尾溜吊车缓慢松钩，直至设备完全直立，尾溜吊车可完全松钩，取掉钢丝绳。
主吊车缓慢旋转将设备放于基础上，按要求垫上垫铁，紧固地脚螺栓，同时，用经纬仪在0°和90°方向找正，确保设备达到垂直度要求，即可松钩；第二、三段应在0°、90°、180°、270°四个点各焊接一段后，主吊才能松钩，吊装作业完成。
6.3合成气压缩和合成工序其它设备吊装工艺设计
6.3.1甲醇水冷器
★主吊车选用TC2600型500T汽车吊，当吊车回转半径R=16m，臂长L=29m时，其最大起重量Qmax=192t（135t配重，重型杆头），整体吊装。
★主吊耳选用AXB-25-300型加强管式吊耳，对称设置于距上封头焊缝下0.8m处，主吊钢丝绳选用一对L=32m、6×37+1-Φ52钢丝绳。
6.3.2甲醇分离器和循环气分离器
★主吊车选用TC2600型500T汽车吊，当吊车回转半径R=16m，臂长L=29m时，其最大起重量Qmax=192t（135t配重，重型杆头），整体吊装。
★尾溜吊车选用KMK6200型200t汽车起重机，回转半径R=9m，臂长L=24.4m，最大起重量Qmax=78.4T。
★主吊车可选用AXB-15-300型管式吊耳，主吊绳选用一对L=8m，6×37+1-φ39.5钢丝绳。
★尾溜焊接挡环采用捆绑式吊装，尾溜绳选用一根L=9m，6×37+1-φ39.5钢丝绳。
6.3.3汽包吊装
★主吊车选用TC2600型500T汽车吊作为主吊，吊车回转半径R=16m，臂长L=29m时，其最大起重量Qmax=192t（135t配重，重型杆头）。
6.4精馏工段设备吊装
★精馏工段设备基本情况:
预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔三台设备除常压精馏塔重达133吨外，其他两台包括平台管道等重量均在47吨左右，高度数常压精馏塔最高，达42.3M,且安装位置处于同一区域,故主吊车均选用一台TC2600型500t级汽车吊，在配重135t，使用重型杆头情况下，回转半径R=18m，臂长L=65m，最大起重量Qmax=158t,起升高度和起重量均能满足要求。
★常压精馏塔主吊吊耳选用AXC-125-700型加强管式吊耳，对称布置于设备上封头焊缝下0.8m处，主吊钢丝绳可借用甲醇合成塔吊装用主吊绳。
★尾溜吊车选用KMK6200型200t汽车起重机，回转半径R=9m，臂长L=24.4m，最大起重量Qmax=78.4T。
7、吊装平面布置
7.1吊装平面布置原则
★吊装平面布置的原则是以方便吊装工具的设置、尽量不影响土建施工以及其他设备安装为前提。
★本方案吊装平面布置图在中标后根据现场的实际情况进行绘制。
7.2地基处理
★起重机的地基处理方法在吊装前根据设备周围地基实际情况提出处理方案。
★起重机地基必须铺垫自备的支撑路基板。
8、吊装用主要机索具计划
序号
名称
规格、型号
数量
1
汽车吊
TC2600型500T
1台
2
3
汽车吊
KMK6200型200t
1台
4
5
汽车吊
TG-500E型50t
1台
6
汽车吊
TL-250E型25t
1台
7
钢丝绳
6×37+1-Φ52
20m
8
钢丝绳
6×37+1-Φ39
40m
9
钢丝绳
6×37+1-Φ28
80m
10
卡环
30t
2个
11
卡环
20t
2个
12
卡环
20t以下
12个
13
枕木
100根
9、劳动力安排
根据吊装作业任务重、难度大、超高、超重、超大设备多的特点，特成立吊装作业队，并委派工程技术人员组织专业吊装。
劳动力计划见下表：
序号
工种
数量
1
队长
1
2
工程技术人员
1
3
起重工
20
4
焊工
12
5
铆工
20
6
钳工
8
7
测量工
2
合计
64
10、安全技术措施
10.1设备吊装执行《起重吊装安全管理规定》，吊装前制定施工技术措施，并履行审查签字手续。
10.2吊装作业人员必须持证上岗。
吊装时划定警戒区域、设置警示标志并设专人监护。
10.3在进行设备吊装时，指挥信号应做到准确、清晰、用信号旗加哨声指挥，各岗位正确执行吊装指挥命令，并对自己工作负责。
10.4技术交底
★作业前应组织操作人员进行技术交底和安全交底。
★施工方案经有关部门审批后，由责任工程师向参加起重吊装的全体人员进行技术交底。
★起重吊装人员应具有安全资格证书，熟悉起重方案、起重机具性能、操作规程、指挥信号和安全技术要求。
10.5组织检查
★吊装前组织联合检查，确认措施的落实情况。
★吊装准备工作完成后，在自查整改的基础上，报请上级组织联合大检查。
★联合检查组应由项目经理会同技术、安全、质量、施工等部门经理以及相关责任人员、施工班长组成。
★检查前施工技术经理应向检查组提供下列资料
●施工机具的选用和实际选用与方案不一致的地方，不一致的地方应提出补充计算书；
●设备基础地脚螺栓是否符合质量要求；
●基础周围回填土夯实情况，施工现场是否平整；
●机具隐蔽工程自检记录；
●待安装的设备或构件是否符合设计要求；
●人员分工与岗位责任制；
●施工用电必须保证整个吊装过程正常供给；
●天气预报情况；
●施工机具维修使用情况；
●施工人员的操作、指挥人员指挥熟练程度；
10.6其他方面的准备工作。
对于检查组提出的问题，由技术经理组织落实。
10.7起重吊装作业
10.7.1钢丝绳的使用
★钢丝绳选用应遵守下列规定
P＝Q/K
Q──钢丝绳破断力
P──钢丝绳允许拉力
K──安全系数
K应符合下列要求：
●作为拖拉绳时K＝3
●作为卷扬机走绳时K＝5
●作绳扣时K＝6－8
★吊装时钢丝绳应受力均匀，插接头的钢丝绳不宜通过卷筒或滑轮组。
如果需要使用时应满足下列要求。
●插接头经实验证明牢靠
●插接头能顺利通过滑轮
受力绳索邻近严禁有人停留或行走，应设专人监护，使用开门滑车时，应将钩环锁固以防止钢丝绳脱出。
★荷重表面如有棱角刃面，应在拴系吊索时采取有效的防护措施。
★吊索应捆绑在被起吊物的重心以上，并对称捆绑牢固，防止偏重或滑落。
如因特殊情况必须捆绑在重心以下时，应采取有效的防护措施，并经单位技术负责人批准。
★钢丝绳在使用过程中应经常检查其有无断丝、扭结、折弯、压扁、磨损、腐蚀或电弧作用引起的损坏现象，检验周期及报废标准应符合国家标准（GB5972-86）《起重用钢丝绳检验和报废实用规范》的规定。
10.7.2起重机械
★各类起重机械司机必须经过专业学习，持证上岗，要了解所驾驶机械的构造性能，熟悉操作方法和保养规程以及各种指挥信号，操作时要精力集中。
★起重机司机与指挥人员要密切配合，司机必须得到指挥人员的指挥信号后方能开始操作，操作前必须呜笛示意，司机应严格按照指挥人员发出的信号进行操作，如发现指挥信号不清或错误时，司机应停止操作，待弄清楚后方可继续操作，对指挥人员发出的有碍安全生产的危险信号，司机有权拒绝执行，以免发生事故。
指挥人员应熟悉所指挥起重机的性能。
★新到或新修复的起重机械设备在使用前应根据有关起重机试验规范进行检验和试吊，经技术、设备检查认可后，方可使用。
★各类起重机出厂时装设的高度限位器、变幅指示器、转向限位器、安全负荷限位器等，安全装置都应齐全可靠，不得任意拆除，并要定期进行校验。
★各类起重机械不得起吊超过额定起重量的物件，对起吊超过额定起重量物件时，须经有关部门批准，订出安全措施后，方可起吊，对不明重量的物件，事先应进行试吊。
★严禁用各种起重机械进行斜吊、拉吊埋在地下或与其它构件相连的物体，以免机械载荷过大而造成事故。
★两台起重机抬吊一件重物时，必须统一指挥，两机动作应配合协调，上升或下降速度尽可能保持相等。
重物的重量不得超过两机所采用吊杆倾角下所允许的重量总和的75％。
★重物悬挂未放下前，司机不得离开工作岗位。
★各类起重机械在施工中，除遵守本规定外，尚需执行本机械的安全技术操作规程。
★未尽适宜按照《起重工操作规程》执行。
设备吊装方案
1、编制说明
1.1本方案涉及的设备参数依据兖矿国宏化工有限责任公司50万吨甲醇项目合成装置安装工程招标文件。
1.2吊装平面布置按兖矿国宏化工有限责任公司50万吨甲醇项目合成装置安装工程招标文件提供的设备平面布置图进行编制。
1.3本方案仅对大中形塔类设备、反应器的吊装进行表述，其他设备的吊装通过集中列表形式进行说明。
1.4方案中对设备吊装重量作如下约定：
★设备重量依据招标文件中提供的工艺设备重量。
★本装置中的关键设备甲醇合成塔，其反应触媒需等到甲醇合成塔吊装就位找正后填装，甲醇合成塔的吊装重量按招标文件中设备重量减去触媒的重量。
根据我公司承建的国泰24万吨/年甲醇装置甲醇合成塔吊装经验，触媒重量在９０吨左右，并作为起重机工况选取的依据。
★由于装置的设备施工图未出，本方案中大型设备的吊装方案为初步的原则方案，详细的设备吊装方案待接受任务后编制。
2概述
2.1特点
镇海炼化股份有限公司扩建800万吨/年炼油工程100万吨/年连续重整装置共有塔类设备6台，反应器3台以及其他设备，重整反应器为本装置的核心设备，是本装置中最高，最重的设备。
对于如此重大的设备，在考虑吊装方案时须额外慎重。
制定安全可靠、经济合理的吊装方案、合理安排大型设备的吊装程序、充分发挥大型起重机的吊装能力，缩短设备的安装周期是本工程设备吊装的重点。
2.2主要工作量
a、方案主要设备吊装包括：
●反应器的吊装
●塔类设备的吊装
●罐、容器的吊装
●冷、换设备的吊装
●加热炉的吊装
●钢结构的吊装
b、本装置单台设备在40吨以上的设备有关技术数据见下表
单位：
吨毫米
序号
位号
名称
规格
数量
重量
1.
R601
反应器
Φ3600×14000×（42+3）
1
56
2.
R701~
R04
重整反应器
Φ1450/Φ1970/Φ2350/Φ2450/Φ2750/Φ1000×67849×38/56/42/46/62/18
1
260
3.
R751
再生器
Φ1980/Φ1370×22033×14/12
1
25
4.
T601
汽提塔
Φ2800/Φ3800×42774×22/28
1
142
5.
T602
石脑油分馏塔
Φ2800/Φ3800×42756×16/20
1
110
6.
T701
脱丁烷塔
Φ1600/Φ2600×34058×18/26
1
60
7.
T801
脱已烷塔
Φ3200/Φ3800×54272×42/36
1
190
8.
T802
脱戊烷塔
Φ1400/Φ1800×39508×18/20
1
45
9.
T803
脱庚烷器
Φ3800×52020×20/22
1
174
10.
E701
混合进料换热器
Φ5000×25682×32
1
128
合成气压缩安装工程
新鲜气分离器：
D=1800，H=3450重量：
6350Kg
循环气分离器：
D=3200，H=3100重量：
49500Kg
合成工序安装工程
入塔气预热器×2：
Ф2200×15000，重量：
216000Kg
甲醇合成塔×2：
Ф3800×11000，重量：
228500Kg
甲醇水冷器×2：
Ф2500×7500，重量：
139500Kg
甲醇分离器：
Ф3400×7600，重量：
85000Kg
汽包：
Ф2800×88500，重量：
42500Kg
精馏工序安装工程
预精馏塔：
ф2900×23500，重量：
28500Kg
加压精馏塔：
ф3400×37990，重量：
38500Kg
常压精馏塔：
ф4100×42300，重量：
133000Kg
水洗塔：
ф1400×20600，重量：
11500Kg
3、吊装原则方案确定
a、吊装方案确定的原则为：
安全可靠、稳妥可行、技术先进、经济合理。
b、大中型设备的吊装，采用汽车式起重机进行吊装，所使用的大型起重机包括一台TC2600型500t级汽车式起重机以及一台KMK5160型160t级汽车式起重机。
具体安排如下：
第一次站位：
采用一台500吨起重机单机吊装设备有塔T803；
第二次站位：
采用一台500吨起重机单机吊装设备有塔T801、T802和T701；
第三次站位：
采用一台500吨起重机单机吊装设备有塔T601、T602再生器R751，反应器R601，R701~R704和立式换热器E701以及反应框架构7-4和再生框架构7-5；
第四次站位：
加热炉的烟囱、空气预热器等。
●KMK5160型160t级汽车式起重机用于中小型的设备吊装、配合TC2600型500t级汽车式起重机中小型塔类设备的吊装。
c、编制设备安装计划时强调科学、合理使用这些大型起重机。
d、设备及起重机摆放位置见施工总平面布置图。
e、分利用本公司现有吊装技术水平和吊装机械装备能力以及成熟的吊装经验，制定切实可行的设备吊装方案。
f、根据起重机的吊装能力，塔类设备均采用整体吊装。
d、充分利用大型起重机的优势，发挥大型起重机的吊装能力，加大预制深度，减少高空作业，缩短设备的安装周期。
h、大型设备的安装应统一考虑，尽量做到集中时间安装，减少大型起重机
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