静设备吊装技术方案.docx

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静设备吊装技术方案

北海炼油异地改造石化项目

50万吨/年催化汽油加氢装置

静设备吊装

施工技术方案

编制：

施工技术审核：

安全管理审核：

质量管理审核：

批准：

中国石化集团第十建设公司

北海炼油工程项目部

2010年11月20日

1、工程概述

1.1工程简介

北海炼油异地改造项目（50万吨/年催化汽油加氢装置）为新建装置，该装置由中国石化上海工程公司（SSEC）总承包，监理单位为天津石建工程监理公司，中国石化集团第十建设公司负责施工，本装置静设备由中国石化集团第十建设公司负责吊装。

1.2编制目的

为保证静设备吊装工作顺利、安全、按计划、高质量完成，特编制本方案。

1.3编制说明

⑴本方案适用于施工区域内，整体到货静设备的吊装工作而编制。

⑵本方案涉及的静设备参数参照SSEC提供的设备图纸，具体技术参数见表1-1，吊装平面参照设计提供的催化汽油加氢装置设备平面布置图进行布置。

汽油加氢装置设备技术参数一览表表1-1

序号

位号

名称

型号规格

数量（台）

净重（t）

附塔结构

（t）

安装标高

设备型式

R-101

加氢精制一反应器

φ2000×32×13780

20.034

未到图

　EL200

立式

R-102

加氢精制二反应器

φ2400×（32+3）×17103

38.125

未到图

　EL200

立式

R-401A/B

固定床反应器

φ3200×16×22664

41.4

未到图

　EL200

立式

T-101

循环氢脱硫塔立式（浮阀）

φ1600×20×26800

22.39

4.45

　EL200

立式

T-201

汽提塔（浮阀）

φ1000/1800×（10+3）×29715

21.478

5.78

　EL200

立式

T-401

汽油砂滤塔

φ2800×18×7670

13.67

2.34

EL200

立式

V-101

原料油缓冲罐

φ3000×14×13465

15.2

未到图

EL200

立式

V-102

汽液分离罐

φ2600×28×12900

26.6

2.78

EL200

立式

V-103

除盐水水罐

φ1000×8×4585

1.275

未到图

EL200

立式

V-106

压缩机入口分液罐

φ1800×20×6920

6.55

未到图

EL200

立式

V-201

汽提塔顶回流罐

φ1200×10×3625

1.9

0.07

EL5500

卧式

V-301

放空罐

φ1600×10×6816

3.6

未到图

EL3000

卧式

V-304

燃料气分液罐

φ1200×10×4760

1.825

未到图

EL200

立式

V-401

预碱洗沉降罐

φ3600×18×9832

19.195

3.76

EL4000

卧式

V-402

汽油沉降罐

φ3600×18×9832

4.04

EL4000

卧式

V-403

助剂罐

φ1600×8×11560

4.36

未到图

EL200

立式

V-405

防胶剂罐

φ1600×8×11560

4.36

未到图

EL200

立式

V-406A/B

排渣罐

φ800×6×3335

0.7

未到图

EL200

立式

V-407

碱液罐

φ2800×8×6312

4.7

未到图

EL200

立式

V-409

地下碱渣罐

DN1800*16*3950

4.75

未到图

EL-1966

卧式

V-410

尾气分液罐

φ1000×6×4385

1.225

未到图

EL200

立式

E-101A/B

一反进料换热器（U型管式）

BFUφ1500×10162

67.385

未到图

EL1700

卧式

E-102

炉进料换热器（U型管式）

BFUφ1100×7813

14.8

未到图

EL1500

卧式

E-104

反应产物水冷器（U型管式）

BIUφ1200×7911

14.925

未到图

EL6700

卧式

E-201A/B

塔进料换热器（U型管式）

BIUφ800×7360

14.185

未到图

EL1000

卧式

E-201C/D

塔进料换热器（U型管式）

BIUφ800×7360

14.15

未到图

EL1000

卧式

E-202

汽提塔底再沸器（U型管式）

BGUφ600×5776

3.485

未到图

EL6700

卧式

E-203

汽提塔顶水冷器（U型管式）

BIUφ800×7546

6.52

未到图

EL14000

卧式

E-204

产品水冷器（钩圈浮头式）

BESφ1000×7391

9.815

未到图

EL900

卧式

注：

以上为目前到图量，以最终到图量为准。

2、编制依据

2.1SSEC提供的汽油加氢设备制造图纸

2.2《催化汽油加氢装置设备总平面布置图》

2.3《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536-2002

2.4.《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003

2.5《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999

2.6《重要用途钢丝绳》GB8918-2006

2.7《QAY200型吊车性能表》

2.8《RT1650型吊车性能表》

2.9《QY50K-Ⅱ型吊车性能表》

2.10《QY25K5-I型吊车性能表》

2.11《实用五金手册》第七版

3、施工工序

4、施工机具的选择

4.1吊车的选择

根据装置区平面布置图、设备的装配图和到货日期，考虑吊车的作业能力和利用率，初步选用200t级QAY200型汽车式吊车，150t级RT1650型汽车式吊车，QY50K-Ⅱ汽车式吊车，QY25K5-I汽车式吊车各一台。

4.2索具的拴挂和选择

4.2.1索具的拴挂

①卧式设备采用兜吊法吊装，钢丝绳的穿绕方法见图4.1。

②立式设备采用专用吊耳或吊索捆绑式拴挂法，除个别小型设备外均使用平衡梁进行索具支撑。

采用捆绑式拴挂时，在吊装件之间、吊装件与吊索之间垫以薄木板、小方木、胶皮等，以增加摩擦力，防止滑落，索具拴挂方法如图4.2。

4.2.3索具的选择

以T201塔为例，进行吊装索具的选择，塔重21.5吨

1卸扣的选择

选用起重量为20t的弓形卸扣4个，作为平衡梁上下方的连接卸扣；选用起重量为40t的弓形卸扣1个，作为抬尾吊耳的连接卸扣。

2钢丝绳的选用

A．平衡梁下方索具选用规格为30－6×37＋1－FC－1770、长度为10米的钢丝绳两根，各绕一圈，4股受力，安全系数计算如下：

动载系数S取1.1

安全系数:

K=Pn/（F×S）=494×4/（215×1.1）=8.3>6，安全。

B．平衡梁上方索具选用规格为36－6×37＋1－FC－1770、长度为10米的钢丝绳两根，各绕一圈，4股受力，安全系数计算如下：

动载系数S取1.1

安全系数:

K=Pn/（F×S）=711×4/（222.6×1.1）=11.6>6，安全。

C．抬尾吊车索具选用规格为30－6×37+1－FC－1770、长度为12米的钢丝绳一根，绕一圈，2股受力，安全系数计算如下：

：

动载系数S取1.1

安全系数:

K=Pn/（F×S）=494×2/（94×1.1）=9.5>6，安全。

同理如上，剩余较重设备钢丝绳选用以上述方法进行。

4.3平衡梁的选择和校核

根据设备重量和规格尺寸，平衡梁选用Φ219×8的钢管,具体规格尺寸见图4-1。

平衡梁1：

吊耳选用25mm厚的钢板

平衡梁2：

吊耳选用25厚的钢板，每侧增加10mm厚垫板。

图4-1平衡梁详图

对平衡梁进行强度校核：

平衡梁以下重量为设备净重和附塔管线、结构的重量，作受力简图，采用截面法对其受力进行分析，如图4-2：

计算柔度

平衡梁的长细比为λ==1×3.6÷｛0.25×（0.2192+0.2032）0.5｝

=48＜100

故此杆为小柔度杆

2对平衡梁进行正应力校核，其正应力为：

σ=Q2/A=Gctg75/2A=21500×9.8×0.27/2×5300.32=5.4MPa＜【σ】=146.9MPa

安全!

其中G取设备中最大重量21.5T。

（R-101，R-102不采用平衡梁）。

平衡梁的横截面积A=π（2192-2032）/4=5300.32mm2

3对吊耳板进行强度验算（验算平衡梁上方即可）：

τ=Q1/A’=G/2A’sin75=21500×9.8/（2×2000×0.97）=54MPa＜【τ】=91MPa

安全!

其中吊耳的横截面积A’=（120-80/2）×25=2000mm2

经过核算平衡梁1最大吊装重量为36T。

对于平衡梁2运用上述方法今行核算，最大吊装重量为55T。

其中吊耳的横截面积（120-80/2）×25+（220-100）×10=3200mm2

4.4吊车技术参数的确定

由于部分设备的到货时间较晚，管廊和框架钢结构已经施工，增加了作业的难度，为了增加吊车的使用率，同时到货且位置相近的设备采用相同的吊车进行吊装。

卧式设备吊装的具体技术参数见表4.2，较重立式设备吊装的具体技术参数见表4.3：

卧式设备吊装参数表4.2

序号

设备位号

单台吊装

重量（t）

安装标高

（m）

吊车型号

臂杆长度（m）

作业

半径（m）

额定

负荷（t）

负荷率

V-201

1.9

EL5500

QY25A

13.75

31.7%

V-301

3.6

EL3000

QY25A

13.75

60%

V-401

19.195

EL4000

RT1650

21.3

29.775

72%

V-402

EL4000

RT1650

21.3

29.775

80.6%

V-409

4.75

EL-1966

QY25A

10.2

8.6

46.6%

E-101A/B

EL1700

RT1650

13.9

45.9

78.5%

E-102

14.8

EL1500

QUY50C

82%

E-104

14.925

EL6700

RT1650

17.7

36.5

40.8%

E-201A/B

14.185

EL1000

QY25A

70%

E-201C/D

14.15

EL1000

QY25A

70%

E-202

3.485

EL6700

QUY50C

7.34

46%

E-203

6.52

EL14000

QUY50C

8.66

75%

E-204

9.815

EL900

QY25A

13.75

12.2

80%

表4.3较重立式设备吊装参数

设备

参数

设备位号

R101

R102

R401A/B

T101

T201

吊装重量（T）

41.4

27.24

主

吊

车

型号

150RT1650

200t级QAY200

150RT1650

臂杆长度（m）

30.5

作业半径（m）

额定负荷（T）

43.5

49.5

27.4

负荷率

45.9%

91.9%

83.6%

71.5%

91.2%

吊耳

法兰式吊耳

耳轴式吊耳

钢丝

绳

平衡梁上方：

40－6×37＋1－FC－1770，4股

36－6×37＋1－FC－1770

平衡梁下方：

／

36－6×37＋1－FC－1770

30－6×37＋1－FC－1770

辅助吊车

型号

50t级QY50K-Ⅱ

150t级RT1650

50t级QY50K-Ⅱ

臂杆长度（m）

17.7

作业半径（m）

5.5

额定负荷（T）

23.5

56.9

23.5

吊装重量（T）

9.4

负荷率

55%

89%

35%

59%

40%

吊耳

尾吊耳

钢丝绳

30－6×37+1－FC－1770，2股

5、吊装方法和原则

5.1地基处理

设备吊装场地应提前进行处理，吊车行走的道路必须进行铺垫并压实，满足吊车的行走、转向和吊装使用

5.2设备吊装的一般方法及吊装原则

⑴设备吊装按照设备到货的先后顺序依次进行吊装，对于同一框架内的设备遵循先地面后框架、先里后外的原则进行吊装；

⑵卧式设备采用单吊车捆绑兜底整体吊装就位的方法，立式设备采用单机提升、辅助吊车抬尾递送的方法完成设备吊装；

⑶对于框架内的设备，如果设备到货比较晚，而设备框架已经安装，采用吊车将设备吊至框架入口处，然后在框架内设置悬挂手拉葫芦将设备就位在框架内；

⑷若直立设备无吊耳，需对其捆绑吊装时，应对设备捆绑位置进行保护，防止设备受损，可采取垫一圈木板进行保护的措施；

⑸设备吊装前，应进行试吊，并组织相关人员对吊车及机索具进行全面检查，确认无问题后，方可正式起吊。

5.3卧式设备的吊装

卧式设备采用单台吊车整体吊装就位的方法进行吊装，以V-402为例来计算和工艺参数选择：

⑴根据现场实际情况和设备的技术参数，初步选择用一台单重为22t的卧式设备V-402整体吊装就位,安装标高为EL4000。

150t吊车各项参数初选：

型号：

RT-1650,作业半径：

R=14m,主杆长：

21.3m,额定载荷：

29.775t。

⑵钢丝绳的选择

根据第4.2节第⑵条选用40－6×37＋1－FC－1770长度为25m/根的钢丝绳2根，各绕一圈。

⑶起重能力的校核

V-402有关技术参数如下：

吊装重量G=设备重量G1+吊钩重量G2+索具=24t

故主吊车的负荷率为80.6%，符合要求。

5.4一般立式设备的吊装

立式设备一般采用平衡梁进行吊装，单机提升、辅助吊车抬尾递送的吊装方法，现以T-201为例来计算和工艺参数选择：

⑴根据现场实际情况和设备技术参数，初步选择用一台150t和50t吊车吊装就位。

150t吊车各项参数初选：

型号：

RT1650型,作业半径：

R=10m,主杆长：

36m,额定载荷：

27.24t。

50t吊车各项参数初选：

型号：

QY50K-Ⅱ，作业半径：

R=5.5m;主杆长：

18m，额定载荷：

23.5t。

⑵吊耳的选择

主吊耳方位：

135°和315°，中心线距设备顶部接管法兰面2.68m；递送吊耳位于设备底座45°方位上。

起重能力校核

1T-201有关技术参数如下：

吊装重量G=设备重量G1+吊钩重量G2+索具及吊耳、平衡梁G3+附塔结构管道G4

=21.4+0.5+（0.1+0.4+0.5）+1.5

=24.4

⑵主辅吊车负荷校核

1溜尾吊车的负荷校核

设备起吊时，辅助吊车受力最大，对平衡梁以下主、辅助吊车钢丝绳进行受力分析，如图4-3，可以得知F1=9200G’/（9200+14600）=9.4t，F2=G’-F1=24.4-9.4=15t。

图4-3设备水平位置受力示意图

所选溜尾吊车的额定载荷为23.5t，负荷率为40%，符合要求。

2吊车的负荷校核

设备直立时，主吊车受力最大F=G=24.4t,根据所选吊车的额定载荷为27.24t，负荷率为89.5%，符合要求。

5.5小型设备的吊装

对于一些重量小于10t，用50t以下吊车即可吊装就位的设备，可以采用通用工艺来吊装，具体的吊装方法如下:

⑴小型设备如果没有吊耳，采用捆绑式吊装，吊装时对设备捆绑位置垫一圈木板进行保护。

⑵设备吊装开始时，吊车缓缓起钩，进行试吊，试吊过程中必须仔细认真检查，没有异常开始准备正式吊装。

⑶正式吊装开始，主吊车缓缓起钩至设备离地400mm左右时旋转臂杆，使设备位于到基础上方，吊车缓缓落钩，设备安装就位。

5.6吊装平面立面布置图

现场设备按照安装位置分为框架上和地面上，按照型式分为立式和卧式，故以R401A为例，对于较重设备和吊装情况较复杂的设备站位，其具体布置图下图。

R401A固定床反应器规格为φ3200×16×22664，单重41.4吨选用200t级QAY200型汽车式吊车，工作半径12米，吊臂长度30.5米，额定吊装重量49.5吨，负荷率84%;辅助吊车选用RT1650型150吨汽车吊车，工作半径8米，吊臂长度17.7米，额定吊装重量56.9吨，最大负荷率35%,满足要求。

6、施工计划

根据SSEC提供的设备的到货计划，设备到现场后半个月内完成吊装。

7、质量保证措施

7.1质量管理体系见图7-1.

图7-1质量保证体系图

7.2严格物资采购和管理制度，施工所用全部主、辅料均需有合格证，并应保证合格项目齐全和符合设计要求。

7.3做好技术交底工作，使参与施工的人员对施工的技术要求和质量标准有明确的认识。

7.4施工班组长负责组织工程质量自检，及时做好自检记录，并应得到质检员的确认。

对需要共检的项目应及时、准确地做好签字完备的检验记录。

7.5严格工序交接制度，自检、专检、互检相结合，确保工序质量从而保证工程质量。

7.6施工所用计量器具要定期送检，确保准确有效。

7.7做好吊装机具的维护、保养，保证施工车辆完好，满足施工要求。

吊装使用的钢丝绳严格按照方案中要求进行选用，使用前应经质量、安全部门检验，如发现一个捻距内断丝超过6根钢丝，则不得用于本方案涉及到的设备吊装。

7.8在吊装施工中，要控制到设备吊装的每个工序部位，自设备进场摆放,附属结构安装,吊装工装使用,吊装检查,吊装等起做到步步有标准，处处有检查，使吊装施工质量达到全面控制的目的，重点要控制工序质量。

7.9每次吊装前均应在吊装总指挥签发吊装令后，方可以按程序进行，同时吊装前应试吊。

8、HSE保证措施

8.1目标

按照“HSE”的安全管理程序和标准，做好安全环境管理工作，确保人身伤亡、火灾爆炸、交通、机械设备事故为零；无职业病伤害；无环境污染；无工时损失。

8.2HSE体系

为确保吊装作业工作的安全顺利完成,保证HSE目标的贯彻、实施和实现，组成的HSE管理体系图见图8-1。

图8-1项目HSE管理体系

8.3危险评估分析见附表1。

8.4参加起重施工作业人员，应取得“特种设备作业人员资格证”和“特种作业人员资格证”证书,吊车要有合格的证书。

8.5安全措施

⑴施工人员在入场前必须进行三级安全教育，不合格者和未参加安全教育的人员一律不得进入现场施工，施工人员必须遵守现场安全管理规定。

⑵施工前应按施工方案要求做好人员、机具和施工手段用料的准备。

按管理要求进行技术交底，要求所有施工人员熟悉方案要求，掌握吊装的方法要求和程序，保证吊装工作安全顺利和稳妥完成。

⑶设备吊装场地应提前进行处理，吊车行走的道路必须按要求进行铺垫并压实，满足吊车的行走、转向和吊装使用。

⑷吊装前对吊装索具全面检查，不合格者严禁使用,吊耳在吊装前应进行检查。

⑸吊装指挥人员必须充分理解施工方案，严格按方案、措施施工。

吊装时，吊装指挥应穿着反光马夹，使用指挥旗指挥，做到统一指挥，协调一致，如果发现问题及时与技术及相关人员协商解决。

⑹吊装作业区域要设置明确的警戒标志，并派专人警戒，起重机吊臂下及起重机部件旋转范围内不得有人员停留,进行吊装作业时，非施工人员严禁进入作业区,所有参加作业人员必须按规定戴好安全帽。

8.6高处作业必须严格遵守如下各项要求：

⑴高处作业是指在坠落高度离基准面2米以上（含2米），有坠落可能的位置进行的作业。

⑵设备的吊装作业均属高处作业，凡患高血压、心脏病、贫血病、癫痫病以及其他不适于高处作业的人员，不得从事高处作业。

⑶高处作业的人员应进行专项的安全注意事项教育，作业时必须系好5点式安全带、戴好安全帽，衣着要灵便，禁止穿硬底和带钉易滑的鞋。

⑷作业前，应仔细检查所用的安全设施是否坚固、牢靠。

⑸高处作业严禁上下投掷工具、材料和杂物等，所用工具应放入工具套（袋）内，有防止坠落的措施。

在同一坠落平面上，一般不得进行上下交叉高处作业。

8.7吊装作业不得在下列天气情况下进行：

a.风速大于10.8m/s;

b.雷雨天气；

c.能见度低和不宜吊装的情况下。

8.8及时了解当地天气情况，注意天气变化,合理选择和控制吊装日期及工期,作好防雷接地工作,在气象部门发出台风预警信号时应停止吊装作业。

8.9高处作业应准备好对讲机等通迅设备，如有问题及时汇报，特别是影响安全的问题必须由专业人员进行处置，作业人员不得随意进行变更作业内容和方法。

8.10强化作业时用电管理

⑴安装临时用电线路的作业人员，必须具有电工操作证方可施工，严禁擅自接用电源，电气故障应由电工排除。

⑵严禁使用破皮老化的电线、电缆。

⑶施工用电系统采用“三相五线”制，实行“三级控制，两极保护”的配电方式。

每台用电设备设独立的控制开关和漏电保护器（一闸、一保、一机），严禁一闸多用，控制开关不准使用闸刀开关，应使用空气开关加漏电保护器。

用电设备的第二级保护必须用漏电动作电流不大于30mA，动作时间小于等于0.1s的漏电保护器。

⑷每台用电设备必须单独作保护接地。

⑸配电箱、开关箱周围不得堆放杂物，位置应便于操作，并有醒目标志。

所有配电箱、开关箱要配锁，由电工负责保管。

⑹专职电工负责施工用电线路、配

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