本溪大件设备吊装施工方案.docx
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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
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
φ2100×40000×66
220000
SYNT
保温
整体
2
汽提塔
φ2322×35000×70
180000
SYNT
保温
整体
3
1#解吸塔
φ1100×30000×4.5
150000
DESP
保温
整体
4
2#解吸塔
φ1100×30000×4.5
150000
DESP
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=24m
L2——吊车抬头吊点距铰轴中心距L2=30m
H1——定滑轮至铰轴中心距H1=44.3m
H0——桅杆头距铰轴中心距H0=44.9m
G——桅杆自重（加固后）G=30t
g1——定滑轮重量g1=2.5t
g2——桅杆头部及缆风绳重量g2=4.5t
g3——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22.2t>Fd/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
3
1#解吸塔
整体
逆装
倒车
4
2#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°±5
5.2.230t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=58.5t>27.2t，安全
锚点抗拔力：
F抗垂=39.38t>17.21t，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=41.6t>18.13t，安全
锚点抗拔力：
F抗垂=27.18t>11.5t，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
2
2
吊车
25t液压
台
1
3
吊车
8t液压
台
1
4
桅杆
50m-200t
根
2
5
推土机
红旗100
台
1
6
挖掘机
0.6m3
台
1
7
铲车
5t
台
1
8
卷扬机
10t慢速
台
4
9
卷扬机
8t、5t慢速
台
8
10
卷扬机
3t慢速
台
2
11
倒链
10t
台
4
12
倒链
5t
台
8
13
倒链
1-3t
台
10
14
钢丝绳
φ52-6×37+1
米
600
15
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
600
19
钢丝绳
φ21.5-6×37+1
米
1800
20
钢丝绳
φ17.5-6×37+1
米
3600
21
钢丝绳
φ15.5-6×37+1
米
500
22
钢丝绳
φ13-6×37+1
米
600
23
滑车
H250×9D
台
2
24
滑车
H140×8D
台
2
25
滑车
H50×6D
台
2
26
滑车
H32×4D
台
8
27
滑车
H32×3D
台
2
28
滑车
H20×4D
台
24
29
滑车
H16×3D
台
4
30
滑车
H20×1D
台
8
31
滑车
HQGZK1-10
台
6
32
滑车
HQGZK1-5
台
16
33
滑车
HQGZK1-2
台
4
34
卡环
175t
台
4
35
卡环
50t
台
4
36
卡环
32t
台
12
37
卡环
20t
台
30
38
卡环
10t
台
20
39
卡环
5t
台
20
40
卡环
3t
台
20
41
绳卡
Y13-50
个
60
42
绳卡
Y12-45
个
64
43
绳卡
Y10-32
个
200
44
绳卡
Y8-25
个
200
45
绳卡
Y5-15
个
160
46
拖排
50t2.4m×6m
台
2
47
钢排
2.4m×4m δ=40
块
2
钢板代用
48
拉力计
50t
台
1
49
望远镜
30倍
台
3
50
经纬仪
台
2
51
步话机
5km
台
12
52
插绳机
台
1
7主要吊装用料
序号
名称
规格或型号
单位
数量
备注
1
钢板
δ=40mm
t
3.2
垫桅杆
2
钢板
δ=30mm
t
28
3
钢板
δ=20mm
t
8
4
钢板
δ=16mm
t
4
5
钢板
δ=12mm
t
2
6
钢板
δ=10mm
t
22
7
工字钢
I22a
t
10
捆绑加固用
8
槽钢
I22a
t
5
捆绑加固用
9
槽钢
I16a
t
10
捆绑加固用
10
无缝钢管
φ377×10
m
80
11
无缝钢管
φ277×9
m
48
12
无缝钢管
φ108×10
m
80
13
无缝钢管
φ89×4
m
200
14
圆钢
φ30A3
m
80
15
圆钢
φ25A3
m
240
16
六方钢
2045#
m
50
17
角钢
∠50×4
m
100
18
方木
300×300×4000
根
20
硬杂木
19
道木
220×160×2500
根
1000
20
钢脚手架
φ48×3
t
5
卡扣配套
21
木跳板
200×160×2500
块
100
22
棕绳
3/4#
盘
2
23
棕绳
1#
盘
2
24
石棉瓦
中波
块
100
25
煤油
kg
300
26
机油
20#40#
kg
各100
27
黄干油
钙基5#
kg
20
28
电焊条
J427φ4
kg
350
29
镀锌铁丝
8#
kg
200
30
铁皮
δ=0.75
m2
10
31
乙炔气
瓶
10
32
氧气
瓶
30
33
指挥旗
面
20
34
口哨
合
4
35
破布
kg
30
36
棉纱
kg
20
37
细石
1-2cm
m3
300
38
细石
3-5cm
m3
100
39
电缆
VLV铝芯3×10
m
500
8安全技术要求及安全质量规定
8.1安全技术要求
8.1.1锚点
8.1.1.1锚点应按方案中规定的坐标和图示尺寸开挖，不得随意改变锚点结构和尺寸，施工完的锚点应有明显标记，并于拉索出土处打木桩钉标志牌，标出锚点编号、吨位、受力方向和埋设日期，施工负责人等，并填写隐蔽记录。
8.1.1.2锚点回填土要分层夯实，每层不大于300mm，回填土应为素土，其干容重不小于1.69t/m3。
回填土表层应高于附近地面200mm以上，四周应有排水沟，严禁锚点积水。
8.1.1.3所有锚点应按实际受力方向、吨位进行预拉。
正式吊装前，应对锚点进行仔细检查，确认吨位，受力方向与方案一致。
8.1.1.4地锚出现与地面夹角为30°±5°，且露出土层长度不应小于500mm。
8.1.1.5需用设备或结构基础做地锚时，必须经土建和方案编制者的同意。
8.1.2滑车
8.1.2.1凡用于本方案内的机索具，必须有产品合格证，标志清晰，不得使用无牌滑车。
8.1.2.25-5轮以上的滑车组均应采用双抽头穿绕，其两侧跑绳在卷扬机上缠绕圈数要相等。
8.1.2.3所有滑车组使用前必须清洗、检查，转动部分应灵活，装配时要加足润滑油（脂）。
8.1.2.4高空使用带钩或开门滑车，要采取防松脱措施，设计中采用自动脱钩的地方要在地面反复演练，确保高空脱钩成功，同时还应做好人力摘钩的准备及安全保障措施。
8.1.2.5固结滑车绳扣要位于滑车吊梁中央，防止滑车偏心受力引起卡帮偏磨。
8.1.2.6滑轮组上、下滑轮之间的净距不得小于轮径的5倍。
8.1.3卸扣（卡环）
8.1.3.1所使用卸扣应有出厂合格证，吨位明确，销轴应配合良好，固定螺母手动应能自由旋入，严禁强力装配。
8.1.3.2卡环使用时，销轴或螺帽应拧紧到位，螺纹部位应预先稍加润滑油（脂）。
8.1.4绳卡
8.1.4.1严禁使用无合格证或材质不清的绳卡。
8.1.4.2绳卡的螺纹应是半精制的，螺母可用手自由拧进，但也不得松旷。
8.1.4.3安装绳卡时，应使U形螺栓弯曲部分在钢丝绳末端绳股一侧。
8.1.4.4绳卡的使用数量应符合下列要求：
A、对于φ11-φ17.5的钢丝绳，绳卡不少于3个；
B、对于φ22的钢丝绳，绳卡不少于4个；
C、对于φ26的钢丝绳，绳卡不少于5个；
D、对于φ32.5-φ37的钢丝绳，绳卡不少于6个；
E、对于φ39-φ477.5的钢丝绳，绳卡不少于8个；
F、对于φ52的钢丝绳，绳卡不少于10个；
G、钢丝绳搭接时，绳卡数量为上述的两倍。
8.1.5钢丝绳
8.1.5.1所用钢丝绳应有出厂合格证。
8.1.5.2钢丝绳排列应平整，不得互相重叠挤压，股间长度要松紧一致。
8.1.5.3钢丝绳不得与工件或构筑物的棱角直接接触，在与动力线交汇附近时应设保护套管，拖拉绳中点应设明显标记，以便测量挠度。
8.1.5.4严禁履带车辆碾压钢丝绳及焊把电线电击钢丝绳。
8.1.5.5绳扣插接长度为钢丝绳直径的20倍以上。
8.1.5.6现场暂时不用的钢丝绳或过长的钢丝绳（包括拖拉绳长出的部分）应盘卷整齐，放在垫物上。
8.1.6卷扬机
8.1.6.1吊装使用的卷扬机必须进行清洗、检查、试车、保证运行平稳，刹车可靠，必要时可进行试拉。
检验要有记录。
8.1.6.2卷扬机司机必须持有操作合格证，现场施工时应设专职电工和钳工进行维修保运，解决处理随时出现的问题。
8.1.6.3卷扬机运行中严禁突然改变转向，增速和减速要逐档进行。
8.1.6.4起重信号必须明确统一，情况不明或信号不清，不得随意开动卷扬机。
8.1.7牵引及后溜
牵引和制动排子的卷扬机速度应高于起吊卷扬机的速度，以免调整不及时，且不得使起吊滑车组偏离两桅杆中心线所在平面500mm以上。
8.1.8桅杆
8.1.8.1桅杆组对必须按要求逐节依次进行，其中的偏差不应大于20mm且应略微上拱。
连接螺栓不得随意代用，要求牢靠、紧固，不得有松动不满扣现象。
组装完后，要按要求进行拉力试验。
合格后方准使用。
8.1.8.2吊装时，应派测量工专人对桅杆轴线垂直度进行90°范围监测，随时接受吊装指挥的询问。
8.1.8.3所有缆风绳锚点均应设专人监护，并配备对讲机随时与吊装指挥联系，有异常情况，要立即向吊装指挥报告。
8.1.8.4吊装过程中，应派专人用高倍望远镜对桅杆头部及主滑车组进行监视，有异常情况应立即报告吊装指挥。
8.1.8.5吊装用供电线路应设专门回路，吊装期间其它用电应停止。
8.2安全质量规定
8.2.1吊装前，应由主管工程师和安全部门向参加施工的全体人员进行技术交底和安全交底。
全体施工人员应认真学习吊装方案，掌握一定的起重安全知识，胜任本职工作并经劳动部门考核合格。
8.2.2吊装施工前必须具备以下条件：
8.2.2.1吊装方案编制后，已按程序审批签字完。
8.2.2.2参加吊装施工人员应是各自专业人员，且经过培训并合格。
8.2.2.3土建施工已提供完整的设备基础交工资料，且已经实测合格。
8.2.2.4现场组装的设备，组装完毕，水压试验合格，压力容器设备已经过国家劳动部门的监检。
8.2.2.5影响设备吊装的障碍物已清除，吊装施工道路畅通。
8.2.2.6所有施工中使用的机索具必须具备合格证明书，且现场清洗、检查试验合格，并有签字齐全的文字资料。
8.2.2.7吊装用料齐备，用电有保障。
8.2.2.8各项安全措施已落实，符合有关安全文件规定。
8.2.3参加吊装的起重人员，特别是登高作业人员，必须经医务部门检查，确认身体健康，适合登高作业。
8.2.4正式吊装前须进行试吊，试吊后要再次找正桅杆，试吊中应检查全部机具，锚点受力情况，如发现问题应先将工件放回地面，待故障排除后，再重新试吊，确认一切正常无误后，方可正式吊装。
8.2.5多台卷扬机共同工作时，启、停动作要一致、同步，避免工
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