大型设备塔灶设备吊装方案.docx

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大型设备塔灶设备吊装方案

1

1、工程概述

2.4万吨/年XXXX装置共有各类设备134台，且大（重）型设备共7台，其中反应器（R0301）净重113t，外形尺寸为φ5200*22380mm；热气过滤器（M0401A/B）净重63.3t，外形尺寸φ5600*12200mm；结晶器（R0401）净重58.8t，外形尺寸φ5600*19710mm。

（其它详见附表）。

由于该装置设备布置采用了流程化和同类设备集中化的布置原则，装置内绝大多数设备为厂房内封闭式，设备布置非常集中，加之吊装作业环境较为狭窄，设备吊装机具布置难度较大，吊装机具需多次移位，劳动强度增大，设备吊装工期也较长。

特编此吊装方案指导施工，也是保安全、保工期的关键所在。

鉴于上述原因采用履带式大型吊车吊装的方法。

2、编制依据

2.1、**省XXXX设计院提供条件图

2.2、《化工机器安装工程施工及验收规范》HGJ203-83

2.3、《中低压化工设备施工及验收规范》HGJ209-83

2.4、《高压化工设备施工及验收规范》HGJ208-83

2.5、《化工工程建设起重施工规范》HGJ201-83

2.6、*******公司提供吊车性能表

3、机械设备吊装安装前具备下列条件

3.1、技术资料应具备下列条件：

3.1.1、机械设备出厂合格证明书。

3.1.2、制造厂的有关重要零件和部件的制造、装配等质量检验证书及机器的运转记录。

3.1.3、机械与设备安装有关图纸及安装使用说明书。

3.1.4、有关的安装规范及有关方案。

3.2、设备吊装前现场应具备下列条件：

3.2.1、土建工程已基本结束并办理基础中间交接手续。

3.2.2、运输和消防道路畅通。

3.2.3、吊装用的起重运输设备具备条件。

3.3、设备安装前的基础验收处理：

2

3.3.1、基础各部分尺寸及位置的偏差数值符合有关规定HGJ203-83。

3.3.2、基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。

3.3.3、基础混凝土强度应达到设计要求，周围土方回填、夯实、整平，地脚螺栓的螺纹部分应无损坏和不生锈。

4、设备吊装现场总体平面图（S200141G-8000-3）。

（见附图一）

5、设备一览表

序号设备名称及位号规格型号（mm）类型重量（t）数量（台）安装标高（m）

吊车配合备注

1

反应器

R0301

φ5200*22380立式1131+0.10

300T主吊

120T送尾

安装框架内

分段吊装

2

热气过滤器

M0401A/B

φ5400*12200立式63.32+3.20

300T主吊

120T送尾

安装框架内其中1

台清除内件吊装

3

结晶器

R0401

φ5000*19710立式58.821+10.70

300T主吊

120T送尾

安装框架内

整体吊装

4

液尿洗涤塔

T0501

φ2200/φ3500

*37080

立式36.781+0.20

300T主吊

120T送尾

安装框架内

整体吊装

5

旋风分离器

V0401A/B

φ3000*12565立式2+10.60

300T主吊

120T送尾

安装框架内

整体吊装

6

第一吸收塔

T0901

φ2000*31119立式27.21+0.20

300T主吊

120T送尾

安装框架外

整体吊装

7

第二吸收塔

T0902

φ1600*30180立式20.021+0.40

300T主吊

120T送尾

安装框架外

整体吊装

8

载气预热器

E0301

φ900卧式7.21+8.0

120T单机

吊装

安装框架内

整体吊装

9

CO2预热器

E0401E

φ600*6000卧式1+8.0

120T单机

吊装

安装框架内

整体吊装

10

旋风分离器

V0502

φ3000*6200立式1+4.6

120T单机

吊装

安装框架内

整体吊装

3

11

液滴分离器

V0501A/B

φ2000*7350立式2+16.6

300T单机

吊装

安装框架内

整体吊装

12

液尿冷却器

E0501

φ1300/1800

*7430

卧式13.711+10.6

120T单机

吊装

安装框架内

整体吊装

6、施工程序及顺序

主吊车就位→主吊吊车车组就装位→吊臂组装→吊臂竖立→主吊车回转→半径核实→系挂装索具→试吊与正式→吊装→设备就位→拆除吊装索具→待吊设备→进向→设备吊点→设置检查→辅助吊车→拆除检查→主吊吊车→拆除撤离→辅助吊车→就位→辅助吊车→吊臂组装→吊臂竖立→系挂吊装→索具

对于卧制设备吊装不用此工序

4

7、设备吊装部分

7.1、反应器（R0301）的吊装

三胺部分主要心脏设备是反应器，因该设备外形尺寸较大，同时考虑到吊车性能，所以要求设备制造厂家分段到货，因而决定吊装之前将制造图中件6、8、9、10拆除，共计约16.4t，其余净重96.6t，因而采用空中组对一道环缝，底部一段全长约13m，重量约54.3t，上部一段全长10m，重量约42.3t。

（组对时焊接由加工厂完成，包括加固支撑杆）

7.1.1、吊车的选择

选择美国**7707型宽体履带吊车。

7.1.2、吊车的站位见平面布置图（附图五）

7.1.3、吊车性能的计算

a、吊装底部一段，吊车性能的校核：

∵P′=K（Q+q）

=1.0*（54.3+2.0）

=56.3t

K为动载系数，K=1.0

q为吊车钩头重量，q=2.0t

选择工作回转半径R=17.0m，杆长L=67.1m，

其额定载荷P额=67.2t。

∴P′＜P额

吊车受载情况P’/P额*100%=83.78%，满足使用要求。

b、吊装上段，吊车性能的校核：

∵P′=K（Q+q）

=1.0*（42.3+2.0）

=44.3t

K为动载系数，K=1.0

q为吊车钩头重量，q=2.0t

选择工作回转半径R=20.0m，杆长L=67.1m，

其额定载荷P额=53.5。

∴P′＜P额

5

吊车受载情况P’/P额*100%=82.8%，满足使用要求。

7.1.4、利玛7707型吊车是否碰杆的计算

a、计算反应器R0301的顶部10m段的筒体就位的时刻是否碰杆，如图所示，选择回转半径R=20.0m，臂杆L=67.1m，其额定载荷P额=53.3t。

O点为利玛7707型吊车的回转中心，距离地面高度H=2.0m，

已知OB=20.0m，OA=67.1m，屋顶高度16.5m，FC=8.48m

∴RT△OBA中，AB=√OA2-OB2=64.0m

∵A点距离地面高度为64.0+2.0=66.0m

∴AC=49.5m

∵在RT△KCA中，KC=15.46m

∴KF=6.98m

∵在RT△NEA中，NE=12.19m

∴NH=9.58m，满足使用要求，不碰杆。

b、计算反应器底部13m段的筒体就位时刻是否碰杆如图所示，选择回转半径R=17.0m，臂杆L=67.1m，其额定载荷P额=67.2t已知O点为利玛7707型吊车的回转中心，距离地面高度H=2.0m，OB=17.0m，

OA=67.1m，FC=8.48m，设定CD=0.5mm

∴RT△OBA中，AB=√OA2-OB2=64.9m

∵O点距离地面高度为64.9+2.0=66.9m

∴AC=50.4m

∵RT△KCA中，KC=13.20m

∴KF=4.72m

∵RT△NEA中，NE=9.67m

∴NH=7.06m

满足使用要求，不碰杆。

7.1.5、设备吊装、溜放吊车的选择配合（见附图五）

a、根据双方合同现场选用120t液压式吊车溜放，计算过程略。

b、利玛7707型吊车钢丝绳及机具平衡梁的选用。

∵设备分段吊装，考虑到吊装将使设备挤压变形，因而采用平衡梁，平衡梁组成形式，其中平衡梁采用φ219*8mm的无缝钢管，长度5400mm，已知钢管内部受力F=31.4t，

6

φ219*8mm的截面为FA=0.54*104mm2

∴σ=F/（FA*ψ）

=31.4*1000kgf/0.53*104*0.745

=7.95kgf/mm2

[σ]≥σ

20#钢抗拉强度[σ]=41.8kgf/mm2

根据资料查表λ=5.32/0.0745=70.65

查表ψ=0.745

平衡梁为轴心受压杆件，查表知稳定系数ψ=0.71

σ=31400kg/0.71*1/4π*（2192-2032）m2

=8.344kg/mm2＜[σ]

因而满足使用要求。

利玛7707型吊车受力主要是设备腾空时最大受力如图所示：

在RT△OAB中∵OA=OB=AB

∴f1=f2

根据受力图

f1=f2=G*sin30°/sin120°=31.4t

∵f1、f2受力太大，

∴采用两股受力，每股受力F=15.7t

根据钢丝绳的性能表选择如下：

选用抗拉强度为155kgf/mm2，型号为6*37+1的钢丝绳，破断拉力为130500kgf，安全系数为4，直径d=47.5mm，其中卸扣和绳夹与其配套配备。

c、120t吊车的钢丝绳及机具的选用

因反应器底部一段重量为54.3t，起吊时，300t与120t

各承担重量的1/2，所以溜放受力为27.2t，此时设备底座离

地面受力最大如图所示。

受力图中

已知G=27.2t，F=G，f1=f2

在受力图中f1=f2=G*sin30°/sin120°=15.7t

∵f1、f2受力太大

∴采用两股钢丝绳合用。

7

每股受力F=15.7t/2=7.85t

选用钢丝绳：

选用抗拉强度155kgf/mm2，型号6*37+1的钢丝绳，

破断拉力为130500kgf，安全系数为4，直径d=47.5mm，

其中卸扣和绳夹与其配套。

7.2、液尿洗涤塔的吊装（T0501）

因设备制造图纸发放较晚，土建楼层已做好，且设备底部尺寸较大，无法从16m、10m层中放入，所以要求土建将该两层的小梁切除，满足使用要求。

液尿洗涤塔整体到，同时吊装时附带梯子、平台约4.0t，总重40.78t。

7.2.1、吊车的选用

主吊选用利玛7707型履带吊，杆长67.1m，溜放选用120t液压吊。

7.2.2、吊车性能的计算

已知总重为40.78t

∴P′=K（Q+q）=1.0*（40.78+2.0）=42.78t

K为动载系数，K=1.0

q为钩头重量，q=2.0t

因而选择回转半径R=17.0m，杆长L=67.1m，其额定载荷为P额=67.2t

∴P′＜P额

300t履带吊满足需求，吊车受力情况P’/P额*100%=70%

7.2.3、吊车是否碰杆的计算

已知土建楼面高度16.5m，设备全长为37.08m，如图所示

设定CD=1.0m

已知OB=17.0m，OA=67.1m

∴在RT△OAB中，AB=√OA2-OB2=64.9m

AE=AB+2.0-16.5-1.0-37.08=12.32m

在RT△HEA中HE=AE*OB/AB=3.22m

已知T0501设备直径为2.2m

∵HF=3.22-1.1=2.1m

在RT△NCA中，NC=13.07m

∴NM=10.07m，设备顶部与臂杆之间的净空间距为2.1m，满足使用要求。

7.2.4、设备起吊时溜放吊车的使用及站位（附图五）

8

因设备在地面水平横放，考虑吊车竖立起来的稳定性，

所以采用120t吊车配合，如图所示：

F1为300t履带吊受力

F2为120t液压吊受力

F1=F2=G/2=20.4吨

a、计算300t履带吊车的钢丝绳机索具的选择，

如右图所示，为设备腾空时受力最大，OA=OB

已知f1=f2

根据受力图可知：

f1=f2=G*sin30°/sin120°

=23.54t

选择钢丝绳，因f1、f2受力太大，

所以采用两股合用，每股受力F=11.77t

根据钢丝绳的性能如下：

选用抗拉强度155kgf/mm2，型号为6*37+1的钢丝绳，

破断拉力为130500kgf，安全系数为4，直径d=47.5mm，

其中卸扣和绳夹与其配套。

b、计算120t吊车的钢丝绳及其机索具的选择

120t吊车在设备底部抬头时，受力最大，F=20.4t，受力情况如图所示：

∵OA=OB

∴f1=f2

受力图中，f1=f2=G*sin30°/sin120°

=11.78tF1

根据钢丝绳的性能表如下：

选用抗拉强度155kgf/mm2，型号为6*37+1的钢丝绳，

破断拉力为130500kgf，安全系数为4，直径d=47.5mm，

卸扣和绳夹与其配套。

7.3、吊装低压第一吸收塔（T0901）

第一吸收塔整体到货，同时吊装附带梯子平台，总重33t。

7.3.1、主吊选用利用利玛7707型300t履带吊车，杆长67.1m，溜放选用120t液压吊。

7.3.2、吊车性能的计算

9

已知总重33.0t

∴P′=K（Q+q）

=1.0*（33+2）

=35t

K为动载系数，K=1.0

q为钩头重量，q=2.0t

选择工作回转半径R=23.0m，杆长L=67.1m，其额定载荷P额=44.4t

∴P′＜P额

300t吊车受力情况P′/P额*100%=85.6%

因而满足使用要求。

7.3.3、计算设备是否碰杆

因该设备在室外，同时吊车站位情况，因而主要

考虑臂杆是否和楼面碰杆，如图所示，

设备就位时，土建屋顶高度16.5m，CD=11.0mm

已知OB=23.0m，OA=67.1m

∴在RT△OBA中，AB=√OA2-OB2=63.0m

AC=63+2.0-16.5=49m

CF=17.89m

DF=17.89-11.0=6.89m

因而满足使用要求不碰杆。

7.3.4、设备溜放吊车选择使用及站位（附图二）

因低压吸收塔筒体太长，L=31119mm，吊装考虑筒体的强度，因而改变溜放吊车的吊点，受力如图：

F1为__________300t履带吊车受力；

F2为120t吊车受力；

溜放点A点在重心下5m处。

∴ΣMO（FA）=F2*20-G*15.0=0

F2=24.75t

又∵F1+F2=G

∴F1=G-F2=8.25t

a、300t吊车吊装用钢丝绳及机索具的选择

0

300t吊车受力在设备腾空时受力最大，受力如图所示：

已知OA=OB，G=33t

∴f1=f2

根据受力图

f1=f2=G*sin30°/sin120°=19.1t

选择钢丝绳：

选用公称抗拉强度155kgf/mm2，型号为6*37+1的钢丝绳，

破断拉力130500kgf，安全系数为6，直径为d=47.5mm，

其中卸扣和绳夹与其配套。

b、120t吊车溜放受力的钢丝绳及机索具的选择：

已知120t溜放受力最大为F=24.75t，受力如图所示：

∵OA=OB，G=24.75t

∴f1=f2

根据受力图可知

f1=f2=G*sin30°/sin120°

=24.75*0.5/0.866=14.3t

选择钢丝绳：

选用公称抗拉强度155kgf/mm2，型号为6*37+1的钢丝绳，破断拉力78050kgf，安全系数为4，直径d=36.5mm，其卸扣和绳夹与其配套。

7.4、吊装低压第二吸收塔（附图）

因第二吸收塔重量及外形尺寸均小于第一吸收塔，故不重复计算，选择300吨履带吊，工作回转半径R=23.0m，杆长L=67.1m，其额定载荷P额=44.4t，站位点同前一个位置相同。

绳夹及卸扣的选用同第一吸收塔情况相同。

7.5、吊装热气过滤器（M0401A/B）

因热气过滤器共计两台，其中M0401A在外侧，M0401B在里侧，考虑到M0401

的重量，因而内件全部拆除，含几个封头大盖，余重52.5t，M0401A的内件不用拆除，这样计算吊车性能重量选M0401A，计算是否碰杆选择M0401B。

7.5.1、吊车的选择

选择美国利玛7707型宽体履带吊车，溜放120t送尾。

7.5.2、吊车性能的计算

11

a、已知M0401A热气过滤器的重量为63.3t

∴P′=K（Q+q）

=1.0*（63.3+2）

=65.3t

K为动载系数，K=1.0

q为300t吊车钩头重量，q=2t。

选择工作回转半径R=15.2m，杆长L=67.1m，其额定载荷P额=78.5t，

∴P′＜P额

吊车受力情况P′/P额*100%=83.2%

因而吊车机械性能满足使用要求。

b、吊装M0401B

∴P′=K（Q+q）

=1.0*（52+2.0）

=54t

K为动载系数，K=1.0

q为300t吊车钩头重量，q=2t。

选择回转半径R=19.5m，杆长L=67.1m，其额定载荷P额=55.78t

∴P′＜P额

吊车受力情况P′/P额*100%=96.8%

因而吊车机械性能满足使用要求。

7.5.3、计算设备起吊是否碰杆

a、先计算M0401A是否碰杆

已知土建楼面高度为+16.5m，设备本体高度为12.2m，设定CD=0.5m，如图所示：

已知OA=67.1m，OB=15.2m

∴在RT△OBA中，AB=√OA2-OB2=65.4m

AE=AB+2.0-16.5-0.5-12.2=38.2m

在RT△HEA中，HE=8.88m，

已知设备直径d=5.4m，HF=（8.88-5.4）/2=6.2m

在RT△KCA中，AC=50.4m，

KC=OB*AC/AB=11.7m

因而满足使用要求不碰杆。

12

b、计算M0401B是否碰杆

已知土建楼面高度为+16.5m，设备本体高度为12.2m，FE=2.7m，YC=14.0m，设定

CD=0.5m，如图所示：

已知OA=67.1m，OB=19.5m

∴在RT△OBA中，AB=√OA2-OB2=64.2m

AE=AB+2.0-16.5-0.5-12.2=37.0m

在RT△HEA中，HE=OB*AE/AB=11.24m，

∴HF=HE-FE=8.54m

在RT△KCA中，AC=AE+CE=49.7m，

KC=OB*AC/A=15.10m

KY=KC-CY=1.1m

因而满足使用要求不碰杆。

7.5.4、设备尾部溜放吊车的选择使用及站位（附图三）

选择M0401A重量为63.3t，选择120t液压吊后溜，如图所示，设备水平受力，

可知OA=OB，F1=F2，G=63.3t

F1为300t吊车受力；

F2为120t吊车受力。

∴f1=f2=G/2=31.7t

选择工作回转半径R=7.5t，杆长L=27.2m，

其额定载荷P额=40t，

因而满足使用要求。

a、300t吊车的钢丝绳及机具的选择

吊车在设备腾空时受力最大，如图所示。

根据受力图可知：

OA=OB，f1=f2

∴f1=f2=G*sin30°/sin120°=36.55t

因钢丝绳受力太大，所以采用两根合用，

每根受力情况F=F1/2=18.3t

选择钢丝绳：

选用公称抗拉强度155kgf/mm2，型号为

6*37+1的钢丝绳，破断拉力为130500kgf，

13

安全系数为4，直径d=47.5mm，其卸扣和绳夹与其配套。

b、120t吊车溜放与钢丝绳机索具的选择

已知120t吊车抬吊底部时受力F=31.7t，受力如图所示：

OA=OB

已知F=G=31.7t

∴f1=f2=G*sin30°/sin120°=18.3t

因钢丝绳受力太大，所以采用两根合用每根受力情况F=f1/2=9.2t

选择钢丝绳：

选用公称抗拉强度155kgf/mm2，型号6*37+1的钢丝绳，

破断拉力78050kgf，安全系数为4，直径d=36.5m，其卸扣和绳夹与其配套。

7.6、结晶器吊装（R0401）

结晶器的吊装考虑到V0401A/B吊装难度，先吊装V0401B，再吊装R0401，后吊

装V0401A。

7.6.1、吊车的选择

选择7707型300t主吊，120t液压吊后溜。

7.6.2、吊车性能的计算

已知结晶器的重量为58.82t

∴P′=K（Q+q）

=1.0*（58.82+2.0）

=60.82t

K为动载系数，K=1.0

q为300t吊车钩头重量，q=2.0t

选择工作回转半径R=17.0m，杆长L=67.1m，其额定载荷P额=67.2t

∴P′＜P额

300t履带吊受力情况P’/P额*100%=91%

因而300t吊车机械性能满足使用要求。

7.6.3、计算吊装是否碰杆

如图所示，已知土建楼面高度+16.5m，设备本体长度19.7m，

设定CD=0.5m，FE=2.8m，YC=9.5m

∴在RT△OBA中，OA=67.1m，OB=17.0m

∴AB=√OA2-OB2=64.8m

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AE=AB+2.0-16.5-0.5-19.7=30.1m

∴在RT△KEA中，KE=OB*AE/AB

=17*30.1/64.8

=7.89m

KF=KE-FE=5.09m

∴在RT△HCA中，HC=OB*AC/AB

=17*49.8/64.8

=13.06m

HY=HC-YC=3.56m

因而设备及楼面不碰杆，满足使用要求。

7.6.4、设备溜放的吊车选用及站位（附图四）

选用120t液压吊车溜放，设备水平横放受力如图：

F1为300t吊车受力，

F2为120t吊车受力。

∴F1=F2=G/2=29.91t

选用120t吊车工作回转半径R=8.5m，杆长L=34.0m，

其额定载荷P额=32t，所以满足使用要求。

a、300t吊车的钢丝绳机索具选用

因结晶器的重量小于热气过滤器M0401A的重量，所以钢丝绳及机索具同吊装M0401A一样，不在重复计算。

b、120t吊车的钢丝绳及机索具选用

因结晶器的重量小于热气过滤器M0401A的重量，所以钢丝绳及机索具同吊装M0401A一样，不在重复计算。

8、设备吊装道路、站位及其它要求

因现场土质地较松软，吊车站位次数比较多，所以要求道路必须压实，夯紧，铺厚度400mm直径100mm的毛石，共计400m3，用压路机压实，铺上δ=30mm厚的钢板供吊车站位使用，总面积约500m2。

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9、安全技术要求

9.1、设备在吊装前必须进行技术交底和安全评估，参与施工人员熟悉本方案。

9.2、吊装现场必须拉警戒线，非有关人员严禁入内。

9.3、吊装之前要作到分工明确，统一指挥，明确职责。

9.4、吊装之前按照方案要求检查机索具，如果有问题，及时排除。

9.5、严禁酒后作业，和施工过程中打闹。

9.6、进入施工现场必须配戴安全帽，登高作业穿安全鞋，系安全带。

9.7、严禁在风力六级和六级以上进行吊装作业，大中型吊装不得在风力五级和五级以上时进行。

9.8、吊装之前，生产厂不得排放有毒、刺激性的气液体，否则必须采取有力的防护措施。

9.9、现场操作人员必须熟悉指挥信号，各部位操作人员应注意观察受力情况，发现问题

及时终止吊装