华润水泥封开SP锅炉钢架吊装作业指导书修4.docx
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华润水泥封开SP锅炉钢架吊装作业指导书修4
华润水泥（封开）有限公司
2×4500t/d新型干法生产线水泥窑
2×9MW纯低温余热发电站二期项目安装工程
SP锅炉钢架吊装作业指导书
编制：
审核：
批准：
广西建工集团第一安装公司
二○一○年十二月
作业指导书内容
目录
一、概述
1
二、编制依据
1
三、SP锅炉简介
1
四、锅炉钢架施工方案简述
1
五、锅炉钢架组合件吊装参数
1
1、SP炉钢架组合件参数
1
2、锅炉钢架组拼位置桅杆设置位置
2
六、SP锅炉部件安装主要施工工艺总顺序
3
七、SP锅炉钢架组合件吊装方法
3
1、钢架组合拼装、吊装
3
2、吊装工装、机具选择
3
3、钢架组合件吊装工艺
6
4、锅炉钢架联梁和拉条吊装
8
八、悬挑梁固定端强度验算
8
九、大型构件吊装岗位职责
9
十、吊装安全质量保证体系岗位职责
10
十一、吊装安全注意事项
10
十二、机具计划表
11
附图1：
钢架组合件缆风绳及锚碇设备示意图
13
附图2：
管式桅杆及支杆、支座示意图
14
一、概述
由我公司承建的华润水泥（封开）有限公司2×4500t/d新型干法生产线水泥窑2×9MW纯低温余热发电安装工程二期共有2条生产线共四台余热锅炉（2台AQC炉、2台SP炉）。
按照施工工艺顺序，先进行3#线AQC炉和SP炉的安装，然后再进行4#线AQC炉和SP炉的安装。
根据施工总体部署和现场平面条件及本单位的起重吊装能力，2台SP锅炉钢架拟采用同一方案吊装，现以3#线SP炉钢架吊装为例进行说明。
二、编制依据
1、SP锅炉设计安装使用说明书；
2、《大型设备吊装工程施工工艺标准》（SHJ515-2003）；
3、《起重机械安全规程》（GB6067－85）；
4、《起重工操作规程》（SYB4112-80）；
5、汽车吊吊车性能资料；
6、《施工组织设计》；
7、《施工方案》
三、SP锅炉简介
SP余热锅炉型号为QC320/330-24.5-1.5/311。
SP锅炉为竖向布置的集热管束式余热锅炉，主要结构有立柱、横梁、集灰斗、链式排灰输送机、集热管束，联箱、汽包、前后进出废气管箱、锅炉外壳体及平台楼梯等。
SP余热锅炉为散件到货。
SP余热锅炉基础面标高为+18.0m。
四、锅炉钢架施工方案简述
锅炉钢架拟在地面组拼成组合件（共2个组合件），由于场地原因每个组合件又分两节拼装，然后进行逐一整体吊装，钢架吊装的主吊采用管式桅杆，辅吊采用25T汽车吊。
五、锅炉钢架组合件吊装参数
1、SP炉钢架组合件参数
序号
组合件名称
长×宽×高 mm
数量
单重
kg
总重
kg
备 注
1
钢架组合Ⅰ
（Z1-Z3）第一节
10000×400（330）×22800
1组
19013
每柱分3段供货，钢架组合Ⅰ第一节和钢架组合Ⅰ第二节的接口标高为：
+22.8m
钢架材质：
Q235－A.F
2
钢架组合Ⅱ
（Z2-Z4）第一节
10000×400（330）×22800
1组
19013
3
钢架组合Ⅰ
（Z1-Z3）第二节
10000×400（330）×
8400
1组
11095
4
钢架组合Ⅱ
（Z2-Z4）第二节
10000×400（330）×
8400
1组
11095
2、锅炉钢架组拼位置桅杆设置位置
（1）、SP锅炉的钢架在锅炉基础北侧地面进行组拼。
（2）、管式桅杆设置在预热器钢架+63.0m的外侧平台上，紧靠预热器钢架的立柱。
管式桅杆脚距SP炉钢架（Z1-Z3轴）的水平距离为7.5m。
桅杆变幅点设置在+88.0m处的预热器钢架立柱上。
（3）、锅炉钢架组拼位置桅杆设置位置示意图如下：
（4）、变幅绳的设置
设置在+88.0m桅杆变幅绳按下图进行设置。
六、SP锅炉部件安装主要施工工艺总顺序
锅炉安装按3#线SP锅炉→4#线SP锅炉顺序进行施工，单台锅炉的施工主要顺序见《施工方案》中相应的章节描述。
七、SP锅炉钢架组合件吊装方法
1、钢架组合拼装、吊装
由于场地原因，同时也是为了减少高空作业的和提高施工效率，锅炉钢架采取尽量在地面组焊成组合钢架后再分别吊装的方法进行吊装。
钢架拼装，按轴线分Z1-Z3、Z2-Z4两组钢架，两组钢架又分别分为两节。
其中，下柱和中柱作为第一节，上柱作为第二节，等第一节吊装找正后再吊装第二节。
组拼时其柱间横梁、拉条、平台支撑等构件的面向上。
钢架组合件重量计算包括全部立柱、横梁、拉条、连接板的重量（30108Kg）以及部分钢平台、工作棚架管爬梯等附加重量（3000Kg）。
2、吊装工装、机具选择
（1）、管式桅杆受力计算及选型
1）、根据钢架组合件的重量参数及以往同类工程的施工经验，管式桅杆管径选取Φ426*10mm。
2）、根据桅杆受力分析，管式桅杆受力最大的情况出现在吊幅为11.0m,吊重为33108Kg时。
因此管式桅杆的安全性验算以此进行验算，根据施工经验在保证钢架组合件整体安全的前提下，部分的拉条可根据工艺需要暂时先不安装，待钢架组合件吊装就位及工艺部分按照后再安装。
3）、管式桅杆受力计算
①、钢架吊装示意图
管式桅杆在吊装Z1-Z4、Z2-Z3钢架组合件时的示意图下：
②、桅杆计算模型简化时桅杆受力简图如下：
③、部分绳受力分析
④、管式桅杆强度验算
管式桅杆以吊中上段钢架组合件时为吊重最大的情况进行验算
计算结果
计算参数
计算公式
受力模式1
（吊幅7.5m）
受力模式2
（吊幅11.0m）
荷重P（Kg）
P＝（Q＋q）·K1·K2、
被吊物重Q＝19013kg 索具重 q＝300kg
动载系数K1＝1.1
不平衡系数K2＝1.1
40424
40424
滑车组的出端头跑绳拉力S0（Kg）
S0=0.23P
9298
9298
变幅绳受合力T（Kg）
P*L+G*L/2=Tsin（α+β）*L
其中:
L-桅杆长度16.8m
G-桅杆重量1744g
45946
41606
桅杆的轴向压力N（Kg）
N=Psinβ+Tcos（α+β）+S0
25175
34736
桅杆支座水平推力Ps（Kg）
Ps＝N*Cosβ+S0
20727
32087
桅杆支座垂直压力Pc（Kg）
Pc＝N*sinβ
22431
26216
桅杆中部稳定应力σZ
σZ＝N／（ψ*A）
其中
a）桅杆的基本参数：
规格:
无缝钢管φ426*10 长度:
L=21000mm截面面积A=13069mm2；
截面模量W=1354450mm3；（W=0.1D3（1-α4）轴惯性矩I=2.885*108；（I=0.05D4（1-α4）回转半径i=148.6mm；
b）桅杆近似为两端铰支；计算查表得ψ=0.59；
32.6
45.0
桅杆中部许用应力[σ]
[σ]=110
110
110
验算结果
σZ＜[σ]
强度满足要求
σZ＜[σ]
强度满足要求
⑤、变幅绳受力计算
经计算变幅绳受力（受力情况1）时：
T=41606（Kg）
T1=31398（Kg）
T2=17661（Kg）
变幅绳受力（受力情况2）时：
T=41606（Kg）
T1’=24805（Kg）
T2’=22522（Kg）
（2）、辅助汽车吊选型
根据钢架组合件重量和查吊车起重曲线，确定选用1台50T汽车吊车或2台25T汽车吊配合同时作业即能满足设备吊装要求。
3、钢架组合件吊装工艺
（1）、SP锅炉吊装顺序
Z2-Z4钢架组合件第一节→Z1-Z3钢架组合件第一节→Z2-Z4钢架组合件第二节→Z1-Z3钢架组合件第二节
（2）、钢架吊装方法
SP锅炉钢架组合件用管式桅杆（φ426X10）吊抬头，1台50T汽车吊车或2台25T汽车吊抬脚进行吊装就位。
（3）、吊装前钳工班组必须完成的工作
①、SP锅炉钢架的立柱、横梁、拉条、平台支腿、部分平台、工作爬梯等全部组拼完成。
②、所有立柱上的对接焊缝，立柱盖板焊缝全部焊接完毕。
③、除施工工艺要求不焊（必须确保组合件整体刚性）的焊缝外，所有刚性连接梁上的焊缝焊接完毕。
对预留不焊的焊缝必须用色漆标明焊缝未焊，为以后施工补焊施工作出明显标识。
④、钢组合件吊装前必须经监理进行现场检验，各允许偏差指标合格后方能进行吊装。
⑤、划出1m等高线，在各拼钢架组合件的每一根立柱上用色漆划出1m等高线，锅炉等高线的基准点为每根立柱的顶，在立柱理论长度值减1m长度位置用冲样打点并用色漆进行划线。
⑥、对基础标高进行再次复核，根据复核数值计算出理论需垫垫铁组的高度。
⑦、对钢架立柱底摆放垫铁组的位置进行打磨，去除基础表面混凝土浮层。
⑧、按理论高度预摆放相应高度垫铁组。
⑨、在钢架组合件的两侧按要求设置爬梯。
并将安全防滑绳设置完毕。
由质量员和安全员进行检查验收。
（4）、吊装前起重班组须完成的工作
①、对吊装钢架组合件时用到主吊、缆风、平衡吊索的钢丝绳（组）按需用长度进行叉制；
②、对缆风绳的拉设点进行安全性检查；
③、完成吊装用的吊梁的制作（由钳工班组进行配合），制作质量由质量员和安全员进行验收检查；
④、在钢架组合件的各吊索挂点进行设置；
（5）、吊车作业组吊装前须完成的工作
①、用25T吊车将作业区域内阻碍吊装作业的一切钢架、构件进行清理。
（6）、吊装施工作业施工
①、1*50或2*25T汽车吊进入吊装机位，吊车下脚、吊车挂钩：
先吊钢架组合件的第一节，桅杆吊钩吊Z2-Z4钢架组合件的柱顶，汽车吊钩吊钢架组合件的柱根部。
②、自制桅杆吊首先起升，汽车吊配合作业将Z2-Z4钢架钢架组合件的底部缓慢抬离拼装支撑物。
当整个钢架组合件基本立直卸放至+0.00m靠在基础框架上，临时固定。
将吊索换至钢架内侧。
再起升管式桅杆吊单独作业将钢架组合件缓慢提升至其底部高出安装基础面300㎜后，然后将钢架组合平移至安装轴线位置，松主吊挂钩让钢架组合件松至基础面上，钳工作业班组对钢架组件进行校正校平，并用缆风钢丝绳对Z2-Z4钢架组合件进行临时固定。
③、用同样的方法吊装并固定Z1-Z3钢架组合件第一节（不用换索）。
当桅杆吊幅达到11.0m时，用1T手拉葫芦一头绑系在钢架组合件的柱根部，一头绑系在基础框架上，收短手拉葫芦链条将钢架组合件柱根向安装轴线牵引，并落在安装位置上。
固定钢架组合件柱根后，通过调整缆风绳将钢架组合件立直。
④、在吊装Z1-Z3钢架组合件前，要加装一组辅助用变幅缆风绳（设置形式如下图）。
辅助缆风绳的绑点在+76.05m平台的立柱上。
至此3#线SP锅炉的钢架组合件Z2-Z4和Z1-Z3第一节吊装就位完毕，进入第二节吊装作业程序。
第二节吊装前第一节则要装上两个组合件之间的横梁将两个组合件固定好并且找正。
进入第二节吊装时则采用跟第一节同样的方法进行吊装。
第一节与第二节连接时，桅杆先慢慢的把第二节移致第一节的上方然后缓慢将第二节放置到第一节的对接口处，利用缆风绳和葫芦将第二节找正并点焊固定在连接头处，等第二节的两个组合件完全吊装并且找正以后再将接口处满焊固定。
4、锅炉钢架组合件间联梁和拉条吊装
各钢架组合件间联梁和拉条，根据其安装部位和重量特点确定：
在组合件全部临时固定完毕后，在钢架上利用上部横梁设吊点进行单件吊装并焊接牢固。
锅炉钢架外的平台、楼梯用汽车吊吊装。
八、悬挑梁固定端强度验算
SP锅炉钢架吊装的桅杆设置在预热器+63.0m的外平台上，桅杆支座设在外平台的梁上，桅杆支座距立柱约200mm。
由于原外平台的斜拉杆阻碍桅杆的设置，需割除。
割除平台斜拉杆后，平台梁形成悬挑梁机构，故需对悬挑梁固定端强度进行验算。
悬挑梁强度验算以桅杆支座水平推力Ps，桅杆支座垂直压力Pc受力最大的情况进行验算。
（1）、焊接H型钢梁H1000*400*30*25的截面模量为：
W=1.38*107mm2。
（2）、由于桅杆支座垂直压力产生的在梁-柱结点处的弯矩为：
M=Pc·L=26216*0.2=52432N·M
（3）、悬挑梁腹板承担的剪力约为（0.95～0.97）FQ，即近似的
τmax=FQ/hb=Pc/hb=9.2MPa<[τ]=95MPa
其中h=950mm为腹板高度，b=30mm为腹板厚度；
（4）、悬挑梁轴向压力
σ1=N/A=Ps/A=32087kg/（400*25*2+950*30）
=8.33MPa<[σ]=155MPa
（5）、弯曲应力
σ2=M/W=3.80MPa<[σ]=155MPa
验算结果：
悬挑梁满足强度要求，使用安全。
九、大型构件吊装岗位职责
锅炉钢架组合件大型设备吊装时必须有明确的岗位分工和岗位职责。
各岗位作业人员必须遵守纪律，坚守岗位，服从指挥，各负其责。
岗位分工和指责如下：
岗位名称
岗位职责
人数
备注
吊装总指挥
吊装方案的审核，吊装命令、指令下达，
1
高级工程师
吊装指挥
执行吊装总指挥的命令，具体指挥大型设备吊装全过程工艺操作直至大型设备顺利就位。
随时向吊装总指挥通报吊装情况。
1
起重技师
吊装副指挥
执行吊装指挥的命令，具体指挥牵引、溜尾系统操作，准确控制设备尾部抬送速度。
1
高级起重工
吊车机组
执行吊装指挥的命令，准确、平稳操作吊车并由专人观察吊车地基情况。
4
吊车司机
监测
监测吊车吊钩的垂直度并及时向吊装指挥报告。
2
测量员
机动组
执行命令，传递信息，排除故障，协助就位。
6
起重工
十、吊装安全质量保证体系岗位职责
职能
岗位
主要职责
决策层
吊装总指挥
全面负责大型构件的吊装施工
吊装副总指挥
协助吊装总指挥全面负责大型构件的吊装施工
管理层
项目经理
负责吊装的劳动组织、进度计划、安全质量
项目总工程师
大型构件吊装技术、质量总负责
吊装责任工程师
大型构件吊装技术、质量指导
机械负责人
起重机械保养运行技术指导
安全负责人
安全总监督
质量负责人
基础、吊耳及加固质量检查
作业层
班长
组织岗位作业
起重工
岗位作业
吊车机组
吊车吊装操作及吊车状况监察
电工、钳工
起重机械维护保养
监测员
规定部位的监测
十一、吊装安全注意事项
1、所有参加吊装作业人员必须严格按照吊装方案及起重操作技术规程进行操作。
2、吊装前必须进行技术交底,并有全体人员签字的书面技术交底单。
3、吊装前吊车行驶路线和驻脚点地面需进行多次压实。
4、吊车站位必须精确,即通过事先测量和站车后复查两次确认。
5、吊装作业前必须对所有吊装机机械、机具、工装吊装用的索具的质量和安全性进行检查，合格后方能正式投入吊装作业。
安全重点检查在自制的吊装机具的主材是否正确，焊接材料是否正确，质量是否合格，尺寸是否符合设计要求。
6、对投入吊装的外请汽车吊的机组人员的特种操作上岗证件进行复查，对车辆的安全性由车组人员进行自查，并向安全员提供车辆安全性能证明后，方能用于吊装施工。
7、吊装前对吊装作业场地进行清理，对可能阻碍吊装作业人的构件、施工机具进行移位放置。
8、用警戒带对吊装作业区域进行划定，非吊装作业及指挥人员一律不得进入吊装作业区域内，由安全员对吊装区域外施工作业人员进行安全提醒，防止在吊装过程中误入吊装区域影响吊装作业安全。
在警戒线四周设安检人员进行警戒。
9、进入吊装施工现场作业人员必须正确穿戴劳动保护用品，戴安全帽并将帽扣系好，对将进行登高作业人员，必须正确穿戴安全带。
10、在钢组合件吊装过程中，所有吊车（包括溜尾吊车）,严禁超负荷作业。
11、辅助吊车吊装速度宜与主吊车相匹配。
12、锅炉钢架组合件在雨、雪天及风力大于5级时,不得进行吊装。
13、锅炉钢架组合件不得在夜间进行吊装，在进行单件钢梁吊装作业时夜间施工必须有足够的照明，否则不得进行吊装。
15、吊车不应同时进行两种运动。
16、禁止用吊车在地面上直接拖拉设备。
17、吊车支腿应完全伸出,地面耐压力大于支腿的压力。
18、吊车性能应满足吊装工艺要求,警报和液压系统必须可靠。
19、应严格执行吊车随机技术文件的规定。
20、开始松辅助吊车吊钩时,设备的仰角不宜大于75°。
21、吊装前统一指挥信号,指挥时旗、哨齐全.信号明确,配合及时,服从统一指挥。
22、大型吊装前由项目部组织进行全面检查,经确认具备吊装条件后,签发起吊令方可进行起吊。
十二、机具计划表
序号
名称
型号规格
材质
单位
数量
备注、说明
1
卷扬机
10T
台
1
主吊
2
卷扬机
5T
台
2
变幅
3
卷扬机
3T
台
2
变幅
4
卷扬机
2T
台
1
5
卷扬机
0.5T
台
2
6
卸扣
30T
只
6
7
卸扣
25T
只
4
8
卸扣
21T
只
4
9
卸扣
10T
只
10
10
卸扣
6.8T
只
25
11
滑轮
H40*4D
只
2
12
滑轮
H30*4D
只
6
13
滑轮
H8*2D
只
4
14
单滑轮
H16*1D
只
2
15
单滑轮
H10*1G
只
6
16
单滑轮
H5*1G
只
8
17
单滑轮
H3*1G
只
10
18
钢丝绳
Φ21
米
700
19
钢丝绳
Φ19
米
900
20
钢丝绳
Φ13
米
800
21
钢丝绳
Φ30
米
50
22
手拉葫芦
2T
只
4
23
手拉葫芦
3T
只
4
24
管式桅杆
Φ426*10
Q235A
米
18
25
钢板
δ=30mm
Q235A
㎡
1
26
焊管
DN25
Q235A
米
100
附图1：
钢架组合件缆风绳及锚碇设备示意图
附图2：
管式桅杆及支杆、支座示意图
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