内蒙古博大气化气化炉吊装方案Word文件下载.docx

1、215283台2.1 东华工程科技股份有限公司设计的气化装置框架图、气化框架设备布置图以及F-1301ABC气化炉设备装配图、管口方位图等；2.2工程建设安装工程起重施工规范HG20201-2000；2.3石油化工吊装工作手册；2.4石油化工工程起重施工规范SH/T3536-20112.5 混凝土结构设计规范GB50010-2010；2.6重型设备吊装手册；2.7实用五金手册（第七版）；2.8石油化工施工安全技术规程 SH3505-19993.1本方案仅适用内蒙古博大实地5080化肥项目气化炉的吊装。3.2根据设计院提供的气化框架结构图，气化炉的外形尺寸、安装位置、并结合以往气化炉的吊装经验，

2、本次吊装拟采取滑轮组配套卷扬机进行吊装。3.3为合理的安排施工进度，气化炉必须从2012年3月1日开始进场，按每8天一台进厂，且需一次进场一台，即先F1301C，再F1301B，最后F1301A，由我单位负责卸车，并摆放到指定位置。3.4本方案气化框架混凝土梁荷载的核算需设计院进行确认，方可实施。4、吊装前应具备的条件4.1施工场地地基已经处理完毕，并符合吊装要求，道路畅通，吊装用机械、索具、钢拖排及吊装梁均已就位。4.2 设备布置图和管口方位图及全部技术资料准备齐全，混凝土梁已验算荷载，且达到设计强度，并经设计院、业主与监理确认无误。4.3临时电源已接通，并能保证连续供应，吊装用的六台卷扬机

3、均已调试完毕，满足吊装需要。4.4承载设备的箱型梁已事先预制组装完毕，因吊装需要，需按吊装要求拆开并摆放在安全地带，待气化炉上升至指定位置后，再将其重新复位安装。4.5设备经验收合格，管口位置及方位等核对无误，并办理完相关交接出库手续。4.6 施工方案已经报业主、监理有关部门批准，技术交底已进行，各工种人员均已就位。4.7 起吊用机索具已按要求配备好，并有合格证明。如无合格证明者，须经有关部门检验合格后方可使用。对检验中发现的问题必须得妥当解决，并有见证资料。51 吊装顺序场地平整、地基处理 吊装锚点挖埋 卷扬机就位 吊装梁安装就位滑车固定 跑绳穿插 气化炉移位 吊装加固 吊装前检查设备支座梁

4、拆除起吊设备支座梁安装 气化炉就位 滑轮组移位 下一台气化炉吊装 52 设备卸车根据现场实际位置，设备装车运输时应按我方要求，将设备头部朝车尾，设备尾部朝车头，到场后将车辆直接开入气化框架与渣水框架之间靠近气化框架。由我单位利用350吨履带吊将设备整体吊离运输车辆，运输车辆慢慢开离，然后将设备头朝东、尾朝西置于2个150t钢拖排上，钢拖排制作示意图见后（附图1）。设备头部、尾部各布置一个，钢拖排上用道木将设备尾部、头部垫起，使设备布置稳实牢固。53 水平运输设备卸车后，气化炉应头朝东，尾朝西，由于设备重，距起吊安装位置有一定的距离,且起吊安装位置周围存在其余框架结构，故采用钢排牵引法，牵引至吊

5、装位置。由于运输所经场地部分为回填沙土，土质松软，需分层回填压实。回填范围为气化框架与渣水框架之间宽30m，南北长70m,共计2100m2。从-2.0m回填至-0.6m时，采用素土回填，且需分层压实，压实系数0.94；从-0.6m到+0.0m时，采用砂夹石回填，用压路机分层压实，压实系数0.94；再在其上面满铺0.2m，规格为5mm-31.5mm石子，最后铺设宽4m厚度30mm的钢板作为走道，并找平保证相应的水平度。54吊装方法气化炉的吊装，根据土建框架结构的设计要求，我方现场制作钢结构吊装梁，吊装梁上挂两套H200-10D滑车组，吊装时用4台20t卷扬机主吊，用1台5t卷扬机和一套H50-3

6、D滑车组作牵引，用1台5t卷扬机和一套H20-3D滑车组作后溜。4台20t卷扬机通过200t滑轮组同时受力起吊，1台5T卷扬机通过20t滑轮组配合溜尾，放置在钢排上的气化炉在200t滑轮组的牵引下，随着滚杠在钢板上缓慢移动、抬头，直到设备脱排并垂直起吊就位。55吊装过程（1） 按照吊装平面图和锚点布置图见后（附图2）开挖锚点，固定卷扬机。因地质松软，需在卷扬机布置位置开挖基坑，铺设混凝土基础（具体大小以四台卷扬机基座大小为准）；（2）在钢梁上面吊点处放置2002001300硬方木，系挂两套200t滑车组；（3）用350 t履带吊车将气化炉直接卸在气化框架南侧钢拖排上，减少二次搬运工作，用50t

7、滑轮组配套5t卷扬机将设备水平到吊装位置；（4）系挂主吊索具、牵引索具和溜尾索具；（5）启动牵引卷扬机，将气化炉水平运输到吊装位置，使其气化炉轴式吊耳恰好置于主吊滑轮组正下方；（6）启动四台主吊卷扬机，溜尾采用20t滑轮组配套5t卷扬机。在设备抬头300mm后和设备脱排后，要分别停留2030分钟，检查各部位受力情况和机索具情况，检查合格后方可正式进行吊装，将气化炉提升至28m时停止起吊。（7）将预先组装焊接的气化炉设备支座就位，下放吊装滑车组，气化炉就位、找正，紧固地脚螺栓。（8）准备下一台气化炉的吊装。56起重机索具的布置（1）按照本方案的要求，两套200吨滑轮组需悬挂在标高58米的钢结构吊

8、装梁上，因此需在设备吊装之前，在9层搭设临时操作平台，四周设置防护栏杆，以便利用此平台固定滑轮组。在10层混凝土平台四周设置防护栏，以保障施工人员安全作业。（2）钢结构吊装梁放置于B轴、C轴标高+58.0m处东西两根混凝土框架梁上，该混凝土梁中部布置有气化炉吊装用预埋钢板。 吊装梁悬挂滑轮组的梁顶再摆放道木，且棱角宜用弧形板平滑过渡吊装梁棱角，以保护钢丝绳不受损坏。（3）气化炉上部设计有轴式吊耳，型号为AXC-800-40，选用标准为HG/T21574-2008，且距顶部法兰面为2.708m，该轴式吊耳作为主吊200t动滑轮组的绑扎点；下部设计有尾耳，型号为AP-150，选用标准为HG/T21

9、574-2008，且距底部法兰面为3.031m，该尾耳作为溜尾50t滑轮组绑扎点。（4）在设备运输和吊装过程中，需制作150t钢拖排2个，将钢拖排置于钢板上，钢排与钢板之间用159*14的无缝钢管作为滚杠，滚杠与走道板之间根据现场实际情况再涂抹黄油，以减少两者之间摩擦。6.吊装受力分析及机索具选择 6.1主吊吊装过程说明、受力分析及机索具选择 6.1.1吊装过程说明气化炉吊装时，利用吊装梁来进行，吊点选择在距离气化炉顶端2.708米处。气化炉设备支座是由钢结构制成的箱型梁，在吊装前箱型梁需拆开，待设备底座到达指定起升高度时再重新安装并找平，然后设备就位。滑车组最大受力按设备底座起升至最高高度时

10、的状态考虑，本方案取设备底座起升高度28米。设备吊装就位示意图见下（附图3）。 6.1.2吊装总荷载确定P=K1K2 （Q+q1+q2+q3）Q-气化炉净重 Q=215tK1动载荷系数 取K11.2K2不平衡系数 取K21.1q14个滑轮组重量 q1=1.552*4=6.2tq22个200t卡环重量和2个150t卡环重量 q2=0.5tq3钢丝绳重量 q3=2t计算得出吊装总荷载为：P1.21.1（215+6.2+0.5+2）296t6.1.3单套起升滑车组受力分析 气化炉上部筒体直径为DN3000，筒体厚度为=96mm，上部每个轴式吊耳长度为250mm，则两个轴式吊点间距为3000+962+

11、250=3442mm。顶层两个吊装预留孔中到中间距为3.44m，将两套200t滑轮组悬挂于预留孔中正上方的吊装梁上，使其间距为3.44m。则设备就位时起升滑车组轴线与气化炉垂直轴心线的夹角 约等于0 。则设备抬头时起升滑车组受力P1力学平衡式如下：P1P/2 = 296/2=148tP- 总荷载P1-每个滑车组受力由计算得知，单套起升滑车组受力P1=148t，故本吊装方案选择两套200吨滑轮组，其型号为H20010D。6.1.4主吊机索具选择（1）主吊卷扬机的选用吊装滑车组选用H20010D滑车，上部定滑轮组为10个轮，下部动滑轮组为10个轮，再在上部布置一个20t定滑轮，组成1110的滑车组

12、。钢丝绳穿绳方法为双出头，顺穿法，具体穿绳方式见下（附图4），其有效绳数为20股。则跑绳受力：S1-跑绳受力C-动滑轮摩擦系数，本次吊装动滑轮组轴承为青铜衬套轴承，摩擦系数取定为1.04n-工作绳数根据现场情况，跑绳从滑轮组抽出后需通过一个定滑轮方能到达卷扬机，故卷扬机受跑绳拉力S为：S=S1 Cn 10.891.0411.33t20t，故本方案选用20t卷扬机。每套滑车组为双出头，需用2台20t卷扬机，两套滑车组双出头需用4台20t卷扬机。（2）主吊钢丝绳选用跑绳选用32-637+1-187钢丝绳，破断拉力为61t安全系数为：K61/10.895.65（安全）根据HG20201-2000，跑

13、绳固定用32绳卡，间距200mm，型号为Y10-32，卡杆直径M24。（3）200t动滑车组固定钢丝绳的选用根据受力分析，设备起吊至指定高度时，每侧出绳受力为148吨，经查表选用66.5-661+1-187钢丝绳，破断拉力为240t，取四股绳（一对绳双股挂），钢丝绳与200t动滑轮组采用200t卡环相连接，设备两侧出绳安全系数为6（安全）（4）200t定滑车组固定钢丝绳的选用主吊滑车组定滑车的固定钢丝绳规格为32-637+1-187钢丝绳，破断拉力为61t，捆扎16股。安全系数为计算如下：根据HG20201-2000，跑绳固定用32绳卡，绳卡间距200mm，型号为Y10-32，卡杆直径M24。

14、6.2钢拖排受牵引力吊装过程说明、受力分析及机索具选择6.2.1过程说明气化炉到场后，其卸车位置离安装位置有一定的距离，现场需要将气化炉头部放在东侧钢拖排上，尾部放在西侧拖排上，钢拖排上放置道木，气化炉放在道木剁上，前后两个钢拖排用钢丝绳和卡环将其连接并锁牢固，使其成为一个整体，气化炉在钢拖排上用钢丝绳将其与钢拖排捆绑。气化炉头部所放拖排由卷扬机牵引，则气化炉与尾部拖排随之移动至安装位置。6.2.2设备运输过程中钢拖排牵引力的计算设备运输过程中，根据气化炉运输过程中受力分析，卷扬机的牵引力P等于拖排与滚杠之间的滑动摩擦力。滑动摩擦力Q可近似按下式计算：Q=G*F1 G-为计算重量取296吨。F

15、1-滚动摩擦系数，本方案取0.05带入数据后得出滑动摩擦力为：14.8t由计算得知，卷扬机牵引力P=Q=14.8t，为安全其间，根据现有机具情况，本吊装方案选择一套50吨滑轮组，其型号为H50-3D。6.2.3牵引机锁具选择（1）牵引卷扬机选用 牵引滑车组选用H503D滑车，钢丝绳穿绳方法为单出头，顺穿法，其有效绳数为6根，则跑绳拉力为5t，故本方案选用一台5t卷扬机。（2）牵引钢丝绳选用跑绳选用20-637+1-187钢丝绳，破断拉力为22t，安全系数为：22/2.82=7.85（安全）根据HG20201-2000，跑绳固定用20绳卡，绳卡间距120mm，型号为Y6-20，卡杆直径M16。6

16、.3溜尾拖排瞬间受力分析及机索具选择6.3.1溜尾脱排瞬间相关数据计算气化炉脱排瞬间受力图见下（附图5）设备倾角选定为=70（选定）设备底部中心线至安装轴线距离为8m（选定）设备底部中心至设备底部支座距离为1.13m（由气化炉设备装配图得知）吊点至设备底部距离为19.2-3.7=15.5m拖排道木顶部标高+1.0m后溜绳锚点距离底部吊点中心线距离为12米，后溜绳锚点悬挂标高+0.00m。200吨滑轮组悬挂点至道木顶部距离近似为51m则：设备底部中心至道木距离L1=1.13/tan，带入数据得出L1=0.41m。设备吊点至拖排顶部距离H=（15.5.9+0.41）*sin带入数据后得出H=14.

17、95m设备底部中心至吊点所在轴线距离L2=14.95/tan带入数据后得出L2=5.44m吊点至设备安装轴线距离为B=8-5.44=2.56米吊装角=arctan2.56/（51-14.95），带入数据后得出=4.06后溜绳角度=arctan（1.13*sin+1m）/12=9.746.3.2脱排瞬间受力计算脱排瞬间受力分析图见下（附图6）：根据受力分析建立力学平衡式如下：P1*cos=G/2+S*sinP1*sin= S*cos式中 G-计算重量296tP1-脱排瞬间主吊索拉力S-后溜绳拉力-4.06-9.74 带入数据得出：P1=150.2t S=10.79t由计算得知，根据现有机具情况，

18、本吊装方案选择一套20吨滑轮组，其型号为H20-3D。6.3.3溜尾机索具选择（1）溜尾卷扬机选用溜尾滑车组选用H203D滑车，钢丝绳穿绳方法为单出头，工作绳数为2根 。则跑绳拉力5t，故本方案溜尾选用一台5t卷扬机。（2）溜尾钢丝绳选用溜尾钢丝绳选用18-637+1-187钢丝绳，破断拉力为17.8t，安全系数为17.8/2.97=5.995（安全）根据HG20201-2000，跑绳固定用18绳卡，绳卡间距120mm，型号为Y5-20，卡杆直径M16。6.4吊装梁强度校核6.4.1吊装梁制作方法： 吊装梁拟采取=30mm钢板制作成箱形梁，吊装梁长度L=9600mm，高度H=1500mm，宽度

19、B=600mm，两端用=30mm封堵，中间每间隔1m焊接一440mm*1440mm立式筋板，中间9块筋板与吊装梁内壁底部、两侧采取间断焊，每间隔100mm焊接100mm，焊脚高度不低于30mm。两端筋板与吊装梁内壁上下，左右四面满焊，焊脚高度不低于30mm。吊装梁制作示意图见下（附图7）6.4.2吊装梁受两个集中荷载承载力核算（1）钢梁受集中力，其受力示意图见下（附图8） P1=P2=1480KN P1=1480KN P2=1480KN L1=3m L2=3.6m L3=3m RA L=9.6m RB（2）支点反力根据力矩平衡 RAL =P1 （L2+ L3）+ P2 L3 则支点反力 RA

20、=RB=1480KN （3）吊装梁受集中力产生的最大弯矩Mmax=RAL1=14801033000=4.44109Nmm（4） 吊装梁受集中力产生的剪力VA=RB=-1480KN6.4.3吊装梁自重承载力核算（1）钢梁自重 G=（9.6*1.44*2+9.6*0.6*2+1.44*0.54*11）*235.5*10=112384N 钢梁自重均布荷载示意图见下（附图9） g=G/L=112384N/9600mm=11.71N/mm （2）钢梁自重产生的支点反力RA1 =RB2=1/2*q*L=1/2*11.71*9600=56.208KN（3）钢梁自重产生的跨中弯矩M1=1/8*q*L2=1/8

21、*11.71*96002=0.135（4）钢梁自重产生的剪力VA1=RB1=-56.208KN6.4.4吊装梁总承载力核算钢梁产生的支点总反力 RA总= RB总=RA+RA1 =1480+56.208=1536.208KN钢梁产生的最大总弯矩 M总= Mmax+M1 =4.44109+0.135109=4.575109 Nmm钢梁产生的总剪力 V总= VA+VA1 =（-1480）+（-56.208）=-1536.208KN6.4.5吊装梁截面力学特性（1）钢梁惯性矩J=（BH3-bh3）/12=（60015003-54014403）/12=3.441010mm4（2）钢梁断面系数W=（BH3

22、-bh3）/6H=（60014403）/（61500）=4.58107mm3（3）钢梁断面积F=600302+14402=122400 mm26.4.6吊装梁强度（1）钢梁弯应力= M总/W=4.575109/4.58107=100Mpa（2）钢梁剪应力=V总/F=1536.208103/122400=12.55Mpa （3）合成应力= 2+32 = 1002+312.552 =102.34Mpa6.4.7吊装梁钢材许用应力钢梁板材质为A3钢，板厚为30mm，查表属第二组，其屈服限s=230N/mm2,取安全系数n=1.7= s/n=230/1.7=135.3 Mpa=102.34 =135.

23、3 安全，吊装梁满足要求。但考虑吊装梁截面尺寸大，吊装梁绑索部位将导致吊装过程受力不均，且产生一定的挤压应力。为此，需在箱形吊装梁内部每间隔1m布置一块1.44m*0.54m立式筋板以做内部加强支撑，共计11块，以保证吊装过程不变形。6.4.8吊装梁钢度（1）钢梁挠度f =Ps L12 L22/3EJL=（14803000236002）/（321053.4410109600）=0.871mmE-钢材的强性模量 E=2105N（2）钢梁的许用挠度f =9600/751=12.8mmf f 挠度安全6.5 现行荷载情况下混凝土梁的承载力核算6.5.1梁自身产生的弯矩和剪力梁自重产生的均布荷载示意图

24、见下（附图10）吊装梁自重等效成均布荷载：q =0.61.2125=18KN/m（宽高长密度）吊装梁自重产生的跨中弯矩：M1中 =qL2=18100=225KNM吊装梁自身产生的梁端负弯矩：M1端 =100=150 KN吊装梁自重产生的梁端剪力：V1端=L=10=90KN6.5.2集中力产生的跨中弯矩和剪力：集中载荷：P=1480KN集中力产生的跨中弯矩：M2中=P148010=1850KNm集中荷载产生的梁端负弯矩：M2端=集中荷载产生的梁端剪力：V2端=P=1480=740KN荷载作用下跨中总弯矩：M中总= M1中+M2中=225+1850=2075 KN荷载作用下梁端总弯矩：M端总=M1

25、端+M2端=150+1850=2000KN6.5.3吊装梁现行配筋条件下的承载力计算：相对界限受压区高度b：b=1/1+fy（Es+cu） 式中1-系数，混凝土标号C40，取0.8fy-钢筋抗拉强度设计值取360N/mm2Es-钢筋的弹性模量取2.0105N/mm2cu-非均匀受压时混凝土极限应变，取0.0033代入数据后得b=0.52受压区高度x：x=Asfy/（a1fcb）式中：As-受拉区纵向钢筋截面积，图纸设计为24根28钢筋，截面积为14770.56 mm2 fy-钢筋抗拉强度设计值取360N/mm2a1-系数，混凝土标号C40，a1取1.0fc-混凝土轴心抗压强度设计值取19.1N

26、/ mm2b-截面宽度，取600mm代入数据后得x=464mm则相对受压区高度：:= x/h0x-为受压区高度h0-截面有效高度，h0=h-as=1200-50=1150mmh-截面高度，取1200mmas-纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离取50mm代入数据后得：=464/1150=0.4b=0.52则弯矩设计值：=4881.4h0-截面有效高度，h0=h-as=1200-50=1150 mm6.5.4梁端抗弯承载力计算受压区高度：X= As 式中：As-受拉区纵向钢筋截面积mm2图纸设计为28根28钢筋，截面积为17232.32mm2代入数据后得x=541.33mm相对受压区高度：= x/h0=541.33/1150=0.47b=0.52梁端弯矩设计值为M设=5455.086.5.5梁的刚度计算刚度B=-按荷载效应的标准组合计算弯矩，取区段内的最大弯矩值。-按荷载效应的准永久组合值计算弯矩，取区段内的最大弯矩值。-考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数，本方案取2.0。-荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度。本方案中计算只考虑短期刚度=-钢筋的弹性模量取2.0-受拉区纵向钢筋截面积 3925 mm2-裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数-钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值即5.97-钢筋混凝