大型设备分段吊装方案.docx
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大型设备分段吊装方案
广西石化公司1000万吨/年炼油工程
60万吨/年气体分馏装置塔器吊装方案
编制人：
审核：
审定：
批准：
中石油第二建设公司
2008年8月
1、编制说明
本方案涉及的设备参数依据“广西石化公司60万吨/年气体分馏装置设计施工蓝图”。
吊装平面布置按照60万吨/年气体分馏装置施工平面布置图编制。
方案中所列的所有吊车的额定负荷包括吊车吊钩重量、吊车跑绳以及吊装设备用的绳索具重量，所以允许吊装设备的重量应该为吊车的额定负荷减去三者后剩下的部分。
设备重量包含塔内件的重量，塔内件重量包括塔盘固定件的重量和塔盘活动件及管线、平台等的重量，并作为起重机（或吊车）工况选取的依据。
2、编制依据和执行规范
60万吨/年气体分馏装置平面布置图；
四具塔器的规格尺寸、重量；
《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003；
《化工工程建设起重施工规范》SH/T3536-2002；
《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999；
《起重机械安全规程》GB6067-1985；
750T履带式吊车性能表；
250T履带式吊车性能表。
3、设备基本参数
.脱丙烷塔（C101）规格Ф3600×50400重量：
222000KG
.脱乙烷塔（C102）规格Ф2200/2400×48010重量：
130000KG
.丙烯塔-1（C103）规格Ф6000×67150重量：
771000KG
.丙烯塔-2（C104）规格Ф6000×67050重量：
680000KG
4、吊装方案确定原则
安全可靠、稳妥可行、经济合理。
尽可能利用广西石化千万吨炼厂现有吊装技术装备资源。
充分利用本公司现有吊装技术水平和成熟的吊装经验，制定切实可行的设备吊装方案。
满足总体施工部署，并尽量避免对相关工程的影响，减少对区域内平面的影响并不对周边生产产生影响。
5、设备分段参数
脱丙烷塔,分2段
第一段Ф3600×27360重量：
106000KG
第二段Ф3600×23040重量：
116000KG
脱乙烷塔,分2段
第一段Ф2400×23400重量：
60000KG
第二段Ф2200/Ф2400×24610重量：
70000KG
丙烯塔-1，分4段
第一段Ф6000×24440重量：
242300KG
第二段Ф6000×14420重量：
183400KG
第三段Ф3600×12920重量：
159200KG
第四段Ф6000×15370重量：
186100KG
丙烯塔-2，分4段
第一段Ф6000×23660重量：
237800KG
第二段Ф6000×14450重量：
183700KG
第三段Ф6000×14430重量：
183500KG
第四段Ф6000×14510重量：
175000KG
6、设备吊装方案
吊装方案概述
为了减少750T履带吊，250T履带吊安拆次数，提高有效工作时间，此装置四具塔卸车、吊装750T履带吊为一次接杆，主杆长度84米，超级提升工况，超级配重100吨，超级范围15米—20米，250T履带吊为一次接杆，主杆工况，主杆长度30000MM左右。
脱丙烷塔，两段运输到现场，每段现场卸车,水平安装管线、平台等附件，分别吊装，空中组对。
脱乙烷塔，两段运输到现场，每段现场卸车,水平安装管线、平台等附件，分别吊装，空中组对。
丙烯塔-1，运输到现场，750T履带吊、250T履带吊配合将第一段直接吊装就位，
其余三段，每段由750T履带吊、250T履带吊配合直接立在现场，立式安装平台、管线等附件，准备就绪，分别进行吊装空中组对。
丙烯塔-2，同丙烯塔-1。
每具塔器采用吊车抬吊递送法吊装，一台吊车（即主吊车）抬头部，一台吊车（即溜尾吊车）抬尾部，主吊车提升设备上部，溜尾吊车辅助将设备尾部抬离地面，并随着主吊的起升将设备尾部向主吊的位置递送，直至设备呈垂直状态，再由主吊车单车将设备吊装立起或就位。
主吊设备选用750T履带式起重机，辅助溜尾吊车选用250T履带吊车。
两具丙烯塔塔吊装根据吊车吊装性能参数，将设备重量（包括梯子、平台等）控制在许用吊装载荷内，先将设备下段吊装安装在基础上，然后将设备第二段、第三段、第四段吊装空中组对就位。
主吊车设置平衡梁通过卸扣和钢丝绳吊钩连接，平衡梁下端与钢丝绳用卸扣连接，平衡梁下端钢丝绳套在设备上部的两个管轴式吊耳上，形成主吊系统。
设备尾部通过钢丝绳扣上与吊车吊钩连接，下通过卸扣与丙烯塔尾部的板式吊耳连接形成溜尾系统。
吊车站位要求
6.2.1施工吊装现场内车辆行走地面、中小型吊车支车处地面必须结实平整耐压，满足吊装作业条件。
6.2.2吊装场地平面布置及场地处理
为保证吊装工作顺利进行，对拟定的大型吊车站立位置进行地基处理，地基按图1所示进行处理，首先进行场地素土夯实，然后用400mm厚的碎石分层碾压，处理面积为A阴影部分90×20=1800m2，B阴影部分10×12=120m2处理高度与东西南北两条马路平齐，以便于组对、运输进车、履带吊行走、旋转，如图2示,最后铺设专用路基箱，要求地耐力不小于15t/m2。
图1地基处理示意图
.750T履带吊组对、拆除示意如图3
图3
6.2.4地基承载力计算
G1:
吊车自重G1=900t（包括超起配重100T）；
G2:
吊装设备最大重量[（设备净重）+15（管线平台等附件重量）+12（吊钩重量）+5（机索具重量）]=；
A1：
单块路基箱承重面积12.5m2；
A2:
路基箱承重面积；
n：
路基箱数量10块；
P：
吊装时路基箱对地面的压强；
K2：
地面承重偏载系数；K2=
A2==10×=125（m2）
P=K2×（G1+G2）/A2=×（900+/125=m2
吊车站立位置地基按照本技术措施要求处理后的承载力为15t/m2，所以处理后的地基可以满足吊装时的地基承载力要求。
吊耳位置确定及说明
6.3.1两具丙烯塔,为了减少溜尾吊车受力及控制悬挂钢丝绳长度,保证起升高度,每段主吊耳确保焊在每段上口以下3500MM处,两具丙烯塔上段吊耳方位必须为安装的东西方向,其余段方位不做要求，每段溜尾吊耳与主吊耳均在垂直方向。
6.3.2脱丙烷塔、脱乙烷塔，考虑设备本身的变形及溜尾承担的重量，主吊耳焊在上口以下3500mm处、溜尾焊在尾部以上500mm处，每段溜尾吊耳与主吊耳均在垂直方向。
6.3.3所有板式吊耳根据图22示图进行焊接，所有管轴式吊耳根据每段的实际重量对应选择相应规格吊耳，并严格按要求说明进行焊接，见图24。
溜尾板式吊耳强度校核
查GB150-1998得:
Q235-A常温下的许用应力[σ1]=113Mpa；
16MnR常温下的许用应力[σ2]=163Mpa
按正向受力F=60t=600000（N）进行强度校核。
B-B截面拉应力为：
查《机械设计手册》，得B-B截面上的开孔处内侧边缘的应力集中系数为：
上式中d=90mm，D=300mm。
则B-B截面上开孔处内侧的最大应力为：
小于[σ1]=，不作开孔补强。
C-C截面拉应力为：
结论：
板式吊耳也满足安全吊装要求。
300吨级耳板式支撑梁的设计计算
支撑梁选用材质为Q235、规格为φ273×14的钢管，钢管长6500mm，在钢管中间设置整体吊耳的型式，支撑梁的详细设计见图23。
1）支撑梁的强度校核：
钢管采用φ273×14
Px=G/2×ctg60°=150×
/3=
A=114cm2
σ管=Px/A=*100/114=76MPa＜[σ]=155MPa
2）支承梁的稳定性校核
长细比λ＝L/r=650／＝
查表得稳定系数Φ＝支承梁压力N=Px
σ管=＝*100/114*＝103MPa＜[σ]=155MPa
安全可用。
3）吊耳的强度校核：
卸扣采用巨力集团4个150吨弓型卸扣，销轴直径为，板厚：
δ=。
α=30°、Q=150T、P＝
N=α=
孔半径:
：
r=8cm.
吊耳外圆半径R=30.0cm
力距L=25cm.
A3钢许用应力[σ]=155MPa
Ⅰ—Ⅰ截面
截面面积F=δ×2R=8×2×30=480cm2.
截面系数W=1/6δ（2R）2=1/6×8×602=4800cm3.
弯矩M=N·L=150000×tan30°×25=2165063kgf·cm
弯距产生的应力σM=M/W=2165063/4800=（MPa）
剪切产生的应力σN=Qtanα/F=150000×tan30°/480=18（MPa）
轴向应力σQ=Q/F=150000/480=（MPa）
σⅠ=
=+18）2+=＜[σ]=155MPa
安全可靠.
Ⅱ—Ⅱ截面按剪应力进行校核.
按拉曼公式计算.
σⅡ=
=
=＜[σ]=155Mpa
τ=Q/[2*（R-r）*δ]=*100/[2*（30-8）*8]=Mpa＜[τ]=95Mpa
所以可行，安全可靠。
设备交货状态
设备交货基本在东西马路上，管式吊耳必须为水平方向，每段的上口为正西方向（到进或开进）。
设备卸车及说明
为了节约大量装卸配重的时间，750T履带吊正常情况下随车携带超级提升100配重，丙烯塔由于直接立起，为了放置在合适位置，便于下次吊装，750T履带吊、250T履带吊考虑行走溜尾、行走放置，如下图4示。
吊装工艺设计
6.8.1丙烯塔1第一段设备结构尺寸及受力图如图5示（由于是最大最重段，所以其余每段不再计算）
图5设备结构尺寸及受力图
设备抬头时主吊车受力为（F1+机索具、吊钩等）152300（kg）
溜尾吊车最大受力F2=104000（kg）
6.8.2主吊绳扣的选择与计算
平衡梁下方：
绳扣选用6×37+1-Φ56-1700，长度为30m的钢丝绳两根，各3圈挂两只主吊耳，共12股受力。
12股钢丝绳的安全系数为：
1568×12/258=>6
可以安全吊装。
平衡梁上方：
绳扣选用6×37+1-Φ56-1700，长度为35m的钢丝绳两根，各3圈挂平衡梁吊耳及吊钩，共12股受力。
12股钢丝绳的安全系数为：
1568×SIN70°×12/258=>6
可以安全吊装。
6.8.3主吊耳按照图6标准管式吊耳选用表就高进行选择，此段吊装选择1500KN管式吊耳。
6.8.4溜尾绳扣的选择与计算
溜尾绳扣选用6×37+1-Φ42-1700的钢丝绳，长度为10米的钢丝绳两根，各绕2圈共8股受力，用两只75T卡扣连接溜尾吊耳，8股钢丝绳的安全系数为：
882×8/104=>6，可以安全吊装。
每段设备详细卸车、吊装说明
6.9.1丙烯塔-1，丙烯塔-2，分别第一段
750T履带吊卸车初始状态（图6）
750T履带吊全部受力、就位状态（图7）
丙烯塔第一段卸车、吊装平面布置图（图8）
6.9.2丙烯塔-1，丙烯塔-2，分别第二段、第三段
卸车750T履带吊卸车初始状态（图9）
750T履带吊全部受力状态（图10）
卸车、临时放置平面布置图（图11）
6.9.3丙烯塔-1，丙烯塔-2，第二段吊装
750T履带吊吊装立面图（图12）
丙烯塔第二段吊装平面布置图（图13）
6.9.4丙烯塔-1，丙烯塔-2，分别第四段
卸车750T履带吊卸车初始状态（图14）
750T履带吊全部受力状态（图15）
卸车、临时放置平面布置图（图16）
6.9.5丙烯塔-1，丙烯塔-2，第三段吊装
750T履带吊起吊起始状态（图17）
750T履带吊吊装立面图（图18）
丙烯塔第三段吊装平面布置图（图19）
6.9.6丙烯塔-1，丙烯塔-2，第四段吊装
750T履带吊吊装立面图（图20）
上图示说明，避免扛杆，第四段最顶一层平台地面不能安装。
丙烯塔第三段吊装平面布置图（图21）
为避免吊车杆与平衡梁相碰，第四段吊装就位时750T履带吊最好站位在丙烯塔基础的正北面。
6.9.7.脱丙烷塔、.脱乙烷塔由于重量较轻，不再详细说明。
7、吊装安全质量保证体系岗位职责
在设备吊装施工准备和实施过程中，安全质量保证体系必须正常运转，以确保大型设备顺利吊装，安全质量保证体系岗位职责见下表1。
吊装安全质量保证体系岗位职责表1
职能
岗位
人员
名单
主要职责
管理层
项目经理
刘小兵
负责吊装的劳动组织、进度计划、安全质量
项目总工程师
胡炜
大型设备吊装技术、质量总负责
质量安全负责人
袁振涛
吊耳等质量检查、吊装安全检查
吊装方案编制人
张继选
方案编制及实施技术指导
吊装指挥
师正军
试吊和正式吊装工艺指挥
作业层
起重工
李刚等
岗位作业
吊车机组
吊车吊装操作及吊车状况监察
铆工
设备就位
监测员
规定部位的监测
8、吊装施工用主要施工机索具及手段用料一览表（表2）
吊装施工用主要施工机索具及手段用料一览表表2
序号
名称
规格
数量
单位
备注
1
吊车
750吨履带吊
1
台
250吨履带吊
1
台
150吨汽车吊
1
台
750吨履带吊组对、拆除用
50吨汽车吊
1
台
路基板等配合用
2
运输车
15吨
1
台
运输路基板等
3
道木
2500×200×160mm
50
根
750吨履带吊组对、拆除等用
4
钢丝绳扣
φ56mm35米
4
根
钢丝绳公称抗拉强度σ=1700Mpa设备吊装、平台管线等用
φ56mm30米
2
根
φ42mm10米
2
根
φ28mm20米
4
根
φ20米
10
根
5
麻绳
φ18mm
200
米
吊装溜绳
6
卡扣
150t
4
只
75t
2
只
30t
2
只
7
信号旗
红绿配套
3
副
吊装指挥用
8
口哨
10
只
吊装指挥用
9
对讲机
2
对
吊装指挥用
10
警戒绳
200
米
吊装保护用
11
黄油
10
公斤
保护吊装钢丝绳
12
平衡梁
300吨级，自制
1
根
吊装用
13
钢板
δ=50
4
块
超级配重支垫
14
钢板
δ=30
400
平方米
丙烯塔临时平台
15
工字钢
I200
150
米
丙烯塔临时平台
16
支架
3000×2000×1500
个
6
支放塔用
9、劳动力计划
吊装技术负责人1人，取得特殊作业证的起重人员8人，辅助人员10人。
10、吊装计划（见附件1）
11、大型设备吊装令
大型设备吊装令表3
工程名称
装置名称
设备名称
设备规格
吊装日期
起吊前责任人员检查确认
项目部
吊装技术负责人
安全负责人
项目总工程师
项目经理
按照本吊装方案的规定，吊装措施已交底，岗位职责人员资格审查合格，已待命上岗，吊装设备完好，所有吊装准备工作就绪，经检查确认符合要求，已经具备起吊条件，现发布吊装命令予以执行。
公司安全总监
总工程师
备注
12、安全技术要求
施工前进行详尽的技术交底，力求使车组人员、施工人员，特别是司机、班组长及指挥者对方案思路、意图、实施要求有清晰的了解，并把各项工作落实到人，专门向吊车司机明确交代指挥信号。
禁止任何非指挥人员参与指挥，参加作业的人员必须具有相应的上岗证。
吊车站位场地地基应进行专门、慎重处理，并经有关人员确认。
在施工过程中，凡参加登高作业的人员均应佩带劳动部门认可的安全带，并系在安全可靠的地方。
施工中所用的机索具应按本方案、《起重工操作规程》、《炼油、化工安全规定》的有关要求执行。
750吨履带吊车站位于工作位置时，要求两条履带在同一水平面，并且保证前后左右角度偏差不得大于度。
设备由卧式状态翻转为立式状态过程中，平衡梁上下方机索具要避免与设备发生碰挂、摩擦。
钢丝绳围挂在吊耳上时，需把每股绳排列整齐，不能出现绳子与绳子相压、相拧的现象。
吊装过程中，溜尾300T履带吊提起设备底部离地200MM左右进行作业，两吊车服从统一的指挥信号，司驾人员必须熟悉此信号，以便协调统一动作。
在作业时应设立警戒，关键位置设专人看守，非工作人员严禁进入吊装区域。
吊装前应组织各专业人员进行联合细致检查，及时发现和消除安全隐患。
当雨雪天气、阵风风速大于10.8m/s（六级）或光线不明或操作人员无法辨认指挥信号时禁止吊装作业。
未尽事宜，应遵守《起重工操作规程》和《石油化工安全技术规程》中的有关规定执行。
13、危险评估分析报告（表4）
工作项目：
起重作业
危险评估分析报告表4
序
号
隐患或风险
可能性L
严重性S
风险性R
对危害的控制方法
备注
一．吊车存在缺陷
1
性能达不到要求
2
3
6
1.按吊装方案要求选择吊车
2.吊车按期参加年检且合格
2
传动系统运转不正常
2
3
6
1.吊车定期检查，发现隐患及时消除
2.严禁吊车带病作业
3
控制系统失灵、失效
2
3
6
1.定期检查吊车安全防护装置
2.保持吊车液、汽动系统完好
5.制动瓦（带）无开裂现象、制动瓦和制动轮接触面大于50%
4
滑轮与卷筒的绳槽表面磨损
2
3
6
1.滑轮表面无裂纹
2.卷筒表面无裂纹
5
限位开关失效
2
3
6
1.选择的开关与限位装置、力矩限制器等应符合设计要求
二.技术管理、吊车操作和起重作业人员
1
司机无证操作
2
3
6
1.按要求参加培训取证.复审，持证上岗
2.定期参加业务技能培训，提高业务水平
2
起重作业人员无证操作
2
3
6
1.按要求参加培训取证.复审，持证上岗
2.定期参加业务技能培训，提高业务水平
3
方案不符合要求
1
3
3
1.吊装方案必须由有资格人员编制
2.吊装方案必须按规定审批
三.吊具、索具存在缺陷
1
索具断裂
2
3
6
1.按吊装方案要求选用吊装索具
2.钢丝绳在使用前应由专人负责检查
3.使用的钢丝绳应有合格证明书
2
吊钩折断
2
3
6
1.作业前对吊钩进行检查，出现下列情况之一时，严禁使用：
a.吊钩表面有裂纹
b.吊钩工作部位磨损断面达原尺寸1/10
c.开口度比原尺寸大15%
d.吊钩出现扭转变形
e.危险断面或吊钩颈部产生塑性变形
f.补焊过的吊钩
2.吊钩上的防脱钩装置必须齐全有效
3
平衡梁折断
2
3
6
1.按吊装方案要求选材制作平衡梁
2.平衡梁吊耳设置符合强度要求
3.平衡梁设计要进行计算
4
卡扣断裂、脱落
2
3
6
1.选用的卡扣满足受力强度要求
2.禁止使用铸造或焊接（补焊）的卡扣
3.卡扣表面不能有裂纹
4.卡扣严禁横向受力
5
吊耳撕裂
2
3
6
1.按照吊装方案要求设置吊耳
2.使用前对吊耳焊缝进行着色检查
3.吊耳严禁超符合使用
四.地基存在的缺陷
1
吊车地基破坏
2
3
6
1.按照吊装方案平面布置要求进行处理
2.大型吊车的地基要根据实际载荷进行计算,必要时铺设路基板.
2
吊车倾覆
2
3
6
1.按照吊装方案平面布置要求对吊装场地进行处理
2.吊车支腿处地基处理符合要求，承载力满足吊装方案载荷要求
3.吊车垫腿使用随车配备的路基板
五
指挥人员和司机配合失误
2
3
6
1.信号指挥和司驾人员必须持证上岗
2.操作时旗哨齐全、指令要清晰准确
6.司机在信号不清时不能盲目操作
六
作业时造成人身设备事故
2
3
6
1.严格遵守“十不吊”规定
9.吊装到位后，待工件放置稳定找正，地脚螺栓紧固后，方可拆卸吊装索具。
七
挤伤、撞伤及人员摔落
3
3
9
1.动臂式吊车行驶时吊钩用绳扣和车体连接固定，防止在行驶中吊钩摆动伤人
2.吊车行驶时车上严禁站人
3.吊车上的油污要及时清除，防止作业滑倒
4.行驶.吊装时要有专人指挥监护
八
触电事故
2
3
6
1.在高压线下进行吊装作业，必须保持规定的安全距离
2.电线过路要有保护措施，防止辗压
3.大型吊车雷雨季节要做好防雷接地措施
14、塔吊装溜尾吊耳图（图22）
图22
15、300t平衡梁设计图（图23）
图23
16、标准管式吊耳选用表（图24表5）
a）Ⅰ型管式吊耳，吊耳管采用十字形主筋板加强；
b）Ⅱ型管式吊耳，吊耳管采用双十字形主筋板加强；
c）Ⅲ型管式吊耳，吊耳管采用井字形主筋板加强；
d）Ⅳ型管式吊耳，吊耳管采用双井字主筋板加强。
a）Ⅰb）Ⅱ
c）Ⅲd）Ⅳ
1-吊耳管；2-当圈；3-补强圈；4-加强筋；5-横主筋板；6-立主筋板
7-边横主筋板；8-边立主筋板；9-中横主筋板
图24管式吊耳结构型式
管式吊耳焊接顺序与要求应符合下列规定
a主筋板与设备技术；
b）吊耳管与设备本体；
c）补强圈与设备管及设备本体；
d）挡圈与吊耳管；
e）加强筋与挡圈及吊耳管；
f）各主筋板之间的焊接采用双面交错间断焊；
g）吊耳管与主筋板焊缝应大于管长的1/3；
h）补强圈拼接时，拼接班数量不得多于三块；
i）角焊缝高度为两焊件薄板厚度。
管式吊耳结构尺寸如下表5示
管式吊耳结构尺寸表5
吊耳型式
设备计算重力KN
各部件尺寸mm
自重N
部件编号
1
2
5
6
7
8
9
a
b
c
长×宽×厚
Ⅰ
400
245
10
395
20
370
10
235×106×12
235×224×12
—
—
—
140
5
—
377
500
273
10
425
20
410
10
235×120×12
235×252×12
—
—
—
140
5
—
419
Ⅱ
600
299
10
450
24
450
12
—
—
270×84×12
270×258×12
270×90×12
170
5
90
597
750
351
10
500
30
530
16
—
—
360×108×14
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180
5
110
940
1000
478
10
630
30
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