816汽提塔调头方案.docx
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816汽提塔调头方案
一、工程概况：
汽提塔（300.E01）位于尿素装置框架B～C、⑤～⑥区间，重量G=70.7T，直径为φ1.85米,壁厚δ=30mm，长11.862米，2个管式吊耳对称分布，距设备顶部2.米左右，安装在框架内10.5米的钢结构支座上。
设备上下对称分布，由于使用一段时间后，须上下调换。
即须把设备从框架上吊至地面，调头后重新安装就位。
根据现场条件，本着安全、可靠、快速的原则，结合本公司实际情况制定总体方案为：
利用钢结构框架本体加梁、加固方式焊接吊点挂滑车，采用卷扬机吊装和卷扬机牵引平放于地面调头的施工方案。
主体施工工期为10天（即从交付之日管道可以拆除起至安装找正、接管完成之日为止的时间）。
二、编制依据
1．业主提供的施工图；
2．《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；
3．《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》（GB50274-98）；
4．《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》（GB50236-98）；
5．《起重设备安装工程施工及验收规范》（GB50278-98）；
6．石油化工施工安全技术规程（SH3505-1999）。
7、现场的实际情况。
三、施工工艺及操作要点
施工准备→锚点制作→吊梁焊接及框架加固→安装卷扬机、穿钢丝绳→拆除汽提塔配管、平台→汽提塔试吊→拆除汽提塔支撑梁→吊放汽提塔→汽提塔调头→汽提塔安装→安装汽提塔支撑→平台、接管恢复。
1、施工准备：
卷扬机维修，施工电源线铺设、钢排制作和箱型梁预制及钢丝绳准备。
2、锚点制作。
按照起重机安装标准规范制作2个8T锚点和2个5T锚点。
3、龙门架（吊装梁）现场安装及框架加固。
4、吊装方法及吊装梁安装方式：
根据汽提塔安装在框架内,施工场地狭窄的特点，利用在框架结构B、C轴⑤～⑥梁18米顶标高上放置两根箱形纵向梁（900*400*25*14）作为加固梁，然后再在加固梁上放置两根箱形（900*400*25*14）横向梁作为承重梁,并在两承重梁上安装两根吊装梁，在两根吊装梁拴挂两套主提升滑车组配2台8T主提升卷扬机;5T卷扬机和运输钢排等组成的溜尾系统溜尾进行吊装的施工方法。
如图一所示。
四、施工程序
（一）、机、索具准备及进场。
机索具摆放应整齐有序，便于施工。
（二）、卷扬机锚点的埋设。
（三）、与汽提塔相连管道拆除及汽提塔膨胀节保护环的安装。
（四）、吊梁设置。
（五）、18米平台部分花纹板拆除及部分管道。
（六）、拴挂主提升滑车组。
（七）、汽提塔平台、地面0米标高汽提塔1.5米范围内附属设施拆除。
（八）、对设备框架钢结构进行局部加强，以保证吊装过程中结构的稳定性
（七）、C轴5.8米层的横梁拆除
（八）、作好拆除设备支座梁的准备工作。
在框架和设备上做好设备安装中心线和标高的基准点，以备设备恢复时使用。
（九）、进行设备起吊系统的设置。
（十）、吊装前的检查。
（十一）、设备吊离支座。
（十二）、拆除设备支座的所有梁。
（十三）、利用吊装系统把设备放至地面，利用滚运系统及前牵系统把设备从直立位置放至水平位置，并拉出框架。
（十四）、利用制作的转排把设备旋转180°。
（十五）、和拆除设备的相反程序，把设备吊至安装位置，恢复设备的承重支承梁，焊接完毕，利用吊装系统的配合，设备找正就位。
（十六）、机索具的撤除。
（十七）、恢复钢结构的梁及拆除的部分结构。
（十八）、设备管线复位及膨胀节保护环的拆除。
五、受力计算
（一）、计算载荷
P计=K1．K2（G+q）
式中：
K1----动载系数取1.1
K2----不均衡系数,取1.1
G-------反应器的壳重量,G=70.7吨
q--------吊索具重量,q=5吨
则P计=1.1×1.1×（67+5）
=91.6吨
（二）、设备吊离支座时（此时吊装系统受力最大）
1、起重滑车组受力PH
PH=46吨
2、卷扬机跑绳力S
PH2×fn×（f-1）
S=×fk
2×（fn-1）
46×1.044×（1.04-1）
=×1.042
2×（1.044-1）
=6.86吨
3、定滑车组捆绑绳所受的力Pk
Pk=√PH2+（2S）2+2PH.2S.COSα
=√462+（2×6.86）2+2×46×2×6.86COS1.78°
=60吨
4、吊梁捆绑处所受的最大垂直压力Pymax
Pymax=Pk.COSα2=60×COS1.78°=59.97吨
（三）、计算结果汇总
序号
项目
就位时
1
起重滑车组受力PH（吨）
46
2
滑车组捆绑绳受力Pk（吨）
60
3
卷扬机跑绳受力S（吨）
6.86
4
导向滑车受力（吨）
9.7
5
前牵力（运输过程）
6
吊梁所受垂直压力（吨）
59.97
说明：
吊装过程机索具最大受力发生在设备就位时。
六、机索具的选择和吊梁强度验算
（一）、主提升系统
1、吊装滑车组
PHmax=46吨,由H系列通用滑车及穿绕所需的门数选用H50×5D的滑车,顺穿双抽头。
2、滑车组捆绑绳
Ｐkmax=60吨,选用:
6×37+1-φ34.5-[1700]的钢丝绳3弯6股，其Ｐ破＝62.16吨
则安全系数：
6×P破6×62.16
ｎ＝==6.21>6
Ｐkmax60
3、卷扬机跑绳
最大受力Smax=6.86吨,选用6×37+1-φ26-[1700]的钢丝绳,其
Ｐ破＝34.97吨
则安全系数
P破34.97
ｎ＝==5.1>5
Smax6.86
4、导向滑车
最大受力为9.7吨,选用H10×1G的滑车.
5、卷扬机
所需跑绳长L≥10×18+2△L
=10×18+2×30
=240米
选用8吨慢速卷扬机。
6、吊梁（采用Q235钢材）
考虑到吊装高度的限制，设计两根承载能力为60T的箱型吊梁，并在吊梁上设计制作门式架，以栓挂吊装系统
吊梁强度和刚度验算:
⑴弯矩计算:
（受力图如下）
单向最大弯矩Mx=N1*L*γ
式中γ为动载荷分项系数取1.2
N1=30t=30000Kg
L=4m
代之入上式
=30000*10*4*1.2
=1.44*106N﹒M
=1.44*109N﹒M
⑵根据框架结构初步选900*400*14*25焊接箱型结构（如下图）:
`Ix=﹝400*253/12+400*25*437.52﹞
*2+14*9003/12
=5.52*109mm4
Wx=2*5.52*109/900=1.22*107mm3
⑶抗弯强度计算:
σ=Mx/γxWx
=1.44*109/（1.05*1.22*107）
=112.41N/mm2＜f=205N/mm2
故强度满足要求.
⑷刚性验算:
δ=MkL/10EIx性验算
式中Mk=1200KN.m
L=8000mm
E=2.06*105
Ix=5.52*109mm4
代之如上式,得δ=0.00084＜1/400=0.0025
⑸稳定性验算:
a.整体稳定性验算:
h/b=900/400=2.25＜6不必计算稳定性。
b.局部稳定性验算：
对翼缘而言：
b/t=400/25=16＜40√235/205=42.8故稳定
对腹板而言：
h/tW=900/28=32.14＜84√235/205=89.9
不用设置加劲肋即能保证局部稳定
⑹剪切强度计算：
VS/ItW=300*103*（250*400*450+400*28*225）/（5.52*109*28）
=9.02＜＜fV=120满足要求
故以上梁采用箱型截面900*400*25*14可行。
（二）运输系统
1、托排部分
托排（在设备旋转180度时）所受最大正压力Pa=70.7吨,选用能承载80吨的转排，转排由钢排和其上的钢板组成;滚杠选用φ108×10的厚壁无缝管;下走道用200×200×3200的道木铺设。
（钢排结构3000*3000如下图：
）
钢排前后均抽头
钢排由I20工字钢及δ10钢板焊接而成。
在钢排中心焊一短节钢管作为其上转板中心，在放上转板前须在钢排上打上黄油。
2、前牵系统
滑车组选用H10×3D,选用5T慢速卷扬机牵引（由于牵引距离较短，也可采用倒链牵引）。
（三）、稳定系统
1、主提升卷扬机锚点
主提升卷扬机锚点用8吨级埋置式地锚，埋设物用厚壁无缝管，出绳方位对地夹角30°，锚点按标准图施工。
2、其它锚点
前牵定滑车锚点选用5吨级埋置式地锚，其牵引用卷扬机用5T级地锚。
导向滑车可用框架作地锚固定。
（四）溜尾系统
溜尾选用钢排和滚杠组成的滚运系统并配100T吊车用于移动钢排在设备下的位置。
七、施工技术及安全注意事项
1、吊装施工机索具的选择均应遵守《化工工程建设起重施工规范》（HG20201-2000）的规定。
2、钢排走道铺成4列,地基须坚实平整。
3、地锚埋设严格按标准图施工,有专人检查，并做隐蔽工程记录。
4、C轴5.8米层的横梁须拆除，否则吊装过程中会产生横梁卡腰现象。
5、吊梁的制作需符合钢结构制作的有关规定。
6、吊装前，施工经理组织人员对吊装系统（包括机索具．人员．场地等）进行全面检查和确认。
7、吊装前须向当地气象部门了解气象情况,当风力超过5级或大雨天气不得进行大件吊装作业。
8、吊装过程中，必须确保电力供应,以防停电造成严重后果。
9、正式吊装时,注意滑移系统和主提升系统的配合。
10、吊装中，重要受力点应有专人观测、监视，卷扬机应有电工钳工维护。
11．建立安全保证责任体系，分工明确，作业人员必须坚守岗位，服从统一指挥，指挥人员应站在最佳位置，指挥信号应准确，果断，无误。
12、卷扬机操作人员必须具有卷扬机操作证。
八、附图
附图一吊装平面布置图
附图二汽提塔吊装示意图1
附图三汽提塔吊装示意图2
九、机具人力计划
1、机具计划
序号
机具名称
型号规格
单位
需用量
备注
1
汽车吊
100T
台
1
2
卷扬机（慢速）
JJM8T
台
2
JJM5T
台
1
3
手动葫芦
WA-55T
个
6
WA-2…2T
个
6
WA-1…1T
个
6
4
滑车组
H50×5D
个
5
H10×3D
个
4
5
导向滑轮
10T
个
12
5T
个
5
6
钢丝绳
6×37—Φ39
米
200
溜尾吊绳
6×19--Φ34.5
米
100
捆绑绳
6×37--Φ26
米/根
300/2
跑绳
6×37--Φ26
米
150
锚点绳
6×37--Φ17.5
米
50
锚点绳
6×37--Φ11
米
100
7
卡环
50T
个
6
32T
个
2
20T
个
2
8T
个
4
5T
个
10
8
绳卡
Y11-32
30
Y8-25
个
90
Y5-15
个
100
Y4-12
个
20
9
钢排
80T级
个
1
重约3T
钢板
δ14
m2
78
1.8m宽钢板
钢板
δ25
m2
38
1m宽钢板
钢板
δ10
m2
20
工字钢
I20
M
20
10
滚杠
φ108×10×3500
根
16
厚壁无缝管
11
道木
200×200×3200
根
16
12
钢管
φ219×8
米／根
2.7／6
卷扬机锚点
13
龙门架
60T级
套
2
重约2吨
14
吊梁
60T级
根
2
型钢制作
15
直流焊机
台
2
16
氧气减压表
套
2
17
乙炔减压表
套
2
18
经纬仪
台
2
19
水准仪
台
1
注：
钢排、龙门架和原框架局部加强材料用工字和钢板现场制作。
2、人力计划
序号
工种
数量
备注
1
项目经理
1
2
施工经理
1
3
总工程师
1
4
设备工程师
1
5
管道工程师
1
6
起重工程师
1
7
焊接工程师
1
8
质检员
1
10
安全员
1
11
起重工
10
12
钳工
2
13
管道
2
14
铆工
4
15
机械操作工
4
负责卷扬机操作
16
电工
2
17
架子工
2
18
焊工
2
19
其他管理人员
1
负责后勤及采购
20
辅助人员
10
十、进度计划（见附表）
十一、安全质量保证措施：
1.严格按照施工方案进行施工。
做好设备防护，拆除管道的堆放。
2.在拆除设备时做好相邻设备、管道和电器的保护。
3.凡参加本工程的施工人员，均须熟悉起吊方法及本工程内容。
并按方案要求进行施工。
4.在施工过程中，施工人员必须具体分工、明确职责。
在整个吊装过程中，要切实遵守现场秩序，服从命令听从批挥，不得擅自离开工作岗位。
5.在吊装过程中，应有统一的指挥信号，参加施工的全体人员必须熟悉此信号，以便各岗位协调动作。
6.吊装时，整个现场由总指挥调配，各岗位分指挥应正确执行总指挥的命令，做到传递信号迅速、准确、并对自己负责的范围内负有责任。
7.在整个施工过程中，要做好现场清理，清除障碍物，以利操作。
8.施工中，凡参加登高作业的人员，必须经过身体检查合格，操作时均需佩戴安全带，并系在安全可靠的地方。
9.施工人员必须头戴安全帽。
如冬季施工，不应将护耳放下，以利听觉不受阻碍。
10.带电的电焊线和电线要远离钢丝绳，以免连电损伤。
工作钢丝绳在与金属构件锐角、建筑物尖角接触时，应加垫保护以防损伤。
11.在正式吊装前，应与当地气象站连系，了解天气情况。
一般不允许在雨雪天、夜间、雾天和5级风以上的情况下进行上述工作，如工作必须进行时，须有防滑、充分照明等措施，同时须经领导批准。
12.在施工过程如需利用构筑物系结索具者，必须经过验算，能够安全承受，经过批准后，方能使用。
同时要垫以厚木板等保护物，以保证构筑物和连接索具不致磨损。
但对下列构筑物不得使用。
（1）输电塔及电线杆；
（2）生产运行中的设备及管道支架；
（3）树木；
（4）不符合使用要求或不明吨位的原有锚点。
13.在吊装前，应组织有关部门根据施工方案的要求共同进行全面检查，经检查合格后，方可起吊。
施工人员进入操作岗位后，仍须再对本岗位进行自检。
经检查认为无误时，方可进行操作。
如需隔日进行起吊，应组织人员进行现场保卫工作。
14.在起吊过程中，当设备吊离地面（木排垛）200毫米左右时，应停车进行检查各部位受力情况，如情况正常，方可继续进行起吊。
15.在起吊过程中，未经现场指挥人员许可，不得在起吊重物下和受力索具附近停留或通过。
16.起吊施工现场，应设有专区派员警戒。
非本工程施工人员严禁入内。
17.在吊装过程中，如因故中断，则必须采取措施进行处理，不得使重物悬空过夜。
18.一旦起吊施工发生事故时，应严格保持现场秩序，并做好记录以便分析原因。
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