1、分段吊装方案课件中化二建集团鸿业科技化工项目装置区钢结构及塔器吊装方案 编 制: 审 核: 批 准: 中化二建集团有限公司 2015年1月4日目录1、编制说明 22、编制依据 33、工程概况 34、施工准备 45、吊装工艺 76、人员配置 167、主要施工机械、吊索具及施工措施用料计划 168、质量保证措施 179、施工安全与环境保护技术措施 1810、环境保护措施 2111、起重吊装事故处置应急预案 2112、附件 221、编制说明1.1河南鸿业可以化工有限公司1.5万/吨年粗粉精制项目,有7台塔器及钢结构由我单位安装,钢结构长51m、宽24m,最高处61m,钢结构计划进行分区域、分片进行吊
2、装,具体数据见下表:7台塔主要参数表:名 称位号台数直径(m)高度(m)单重(t)备注脱水脱塔A-T10111.327.9613.1Q345R脱水脱塔A-T10211.327.9613.1Q345R脱水脱塔A-T10311.327.9613.1Q345R精馏塔A-T20111.458.5932.8Q345R精馏塔A-T20211.458.5932.8Q345R精馏塔A-T20311.458.5932.8Q345R精馏塔A-T20411.458.5932.8Q345R钢结构分区域吊装数据南北东西层数重量8-9轴 A-B轴024m46t 8-9轴A-B轴4861m29t5-6轴C-D轴024m37
3、t5-6轴C-D轴365728t 1.2根据现场实际情况,钢结构24米以下预制完成后,统一进行吊装,24m以上每12m一层,预制完成后在空中组对。此方案以吊装重量最大及吊装距离最远的框架区域进行受理分析及吊车的选用,钢结构的吊装完成后,在框架西侧进行塔器的吊装工作,钢结构框架具体吊装顺序见附图。2、编制依据2.1 河南省中原石化工程有限公司设计钢结构图纸,中机十院国院工程有限公司设计设备图纸。2.2 机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB50231-20092.3 大型设备吊装工程施工工艺标准 SH3515-20032.4 石油化工工程起重施工规范 SH3536-20112.5 施工现场临时
4、用电安全技术规范 JGJ46-20052.7 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-20112.8 石油化工施工安全技术规程 SH3505-19992.9重要用途钢丝绳 GB8918-20062.10 QUY260t履带起重机技术参数3、工程概况河南鸿业可以化工有限公司1.5万/吨年粗粉精制项目装置区,有7台塔由我单现场进行吊装,钢结构由我单位现场制作并安装。4、施工准备4.1技术资料应具备下列条件机械设备年检合格证明书。机械操作人员证件。有关单位批准的吊装方案。4.2吊装站位及地基处理要求4.2.1 260吨履带主吊吊装站位区域(见附图)4.2.2场地承载力要求4.2.2.
5、1吊车站位区域:根据吊车行走和吊装站位区域为局部回填土层,本方案涉及履带吊吊装时最大重量约为320吨,单条履带接地面积约为8.41.2=11,满铺路基板(横铺)时,单条履带接触的路基板为3块,吊车与地面的接触面积为5.5222=44,吊装区域的地基承载力要求大于:320吨/44=7.3吨/,吊装区域地基承载力要求为大于8吨/。处理方法:开挖600mm深基坑,基坑底部夯实后,回填直径200300mm的毛石500mm厚,顶部回填100mm碎石(粒径小于10mm),按分层用8吨压路机分层压实,毛石每层顶部用约50mm厚的级配砂石(砂石比3:7)填充缝隙,利用8吨压路机反复碾压,直至目测无缝隙为止,方
6、可进行下层。100mm600mm4.2.2.2吊车行走区域:处理方法:整平压实后,上部垫50mm碎石后压实。4.2.2.3:组杆场地处理方法:整平压实。4.3基础验收4.3.1基础已施工完备,并有中间交接证书及测量记录,在基础上明显的画出标高基准线和纵横中心线,纵横向中心线应互相垂直,相应的建筑(构筑)物上应标有坐标轴线;设计要求作沉降观测的设备基础应有沉降观测水准点。4.3.2基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞和露筋等缺陷。4.3.3基础各部分尺寸及位置的偏差数值不得超过规范中设备基础的允许偏差,见表1。表1 基础各部分尺寸及位置的允差表项次偏差名称允许偏差值(mm)1基础坐标位置(纵、横轴线)
7、202基础各不同平面的标高+0-203基础上平面外形尺寸凸台上平面外形尺寸凹穴尺寸3020+204基础上平面的水平度(包括地平上需安装设备的部分)每米全长5105竖向偏差:每米全高5106预埋地脚螺栓:标高(顶端)中心距(在根部和顶部两处测量)+20027预留地脚螺栓孔:中心位置深度孔壁的铅垂度(全长)10+20-0+108带锚板的预埋活动地脚螺栓:标高中心位置水平度(到槽的锚板)水平度(带螺纹孔的锚板)+20-05524.3.4 基础处理4.3.4.1与土建基础办理中间交接后,应及时对基础进行处理。4.3.4.2清除基础表面的疏松层和油污,地脚螺栓孔内的杂物,以免影响安装质量。4.3.4.3
8、对混凝土基础,应铲出麻面,麻面深度10mm,密度3-5点/dm2,并凿出垫铁窝,垫铁窝技术要求如下:水平允许偏差不应大于0.5mm/m与垫铁的接触面积不应小于50%。4.4 垫铁布置4.4.1 放置垫铁,垫铁的面积组数和放置方法应根据设备的重量和底座面积的大小来确定。应用此式计算: 式中:A -垫铁面积(mm2)Q1 -由于设备等的重量加在该垫铁组上的负荷(N);Q2 -由于地脚螺栓拧紧所分布在该垫铁组上的压力(N),可取螺栓的许可抗拉力;R -基础或地坪混凝土的单位面积抗压强度(MPa),可取混凝土设计强度;C -安全系数,宜取1.53。4.4.2 每个地脚螺栓近旁至少应有一组垫铁,垫铁组应
9、尽量靠近地脚螺栓。4.4.3 相邻两垫铁组的间距视设备底座的刚性程度确定,一般应为500mm左右。4.4.4 有加强筋的设备底座,垫铁应垫在加强筋下。4.4.5 斜垫铁应成对使用,搭接长度不小于全长的3/4,与平垫铁组成垫铁组时,一般不超过五层。4.4.6 设备找正完成后,经监理与业主验收合格后,垫铁组点焊固定。4.4.7 垫铁表面应平整,无氧化皮、飞边等。4.4.8 基础表面要铲垫铁窝,采用研磨法放置垫铁,垫铁放置在基础上,其接触面积应不少于70%,与基础接触应均匀,平垫铁的顶面的水平度允许偏差为2mm/m,各垫铁组顶面的标高应与机器底面实际安装标高相符。4.5 吊装准备4.5.1所有作业施
10、人员应充分熟悉施工现场图纸和设备安装方案。必须具备设备装配图、设备平面布置图、管口方位图、技术要求,安装标准规范等必要的资料。4.4.2按施工要求,组织机索具的进场。机索具进入现场后,应有专人进行机索具的检查,并做好机索具的检查记录,对损坏严重不能使用的机索具应进行隔离并做好标识,禁止使用。4.4.3设备到场后,经检查符合设计图纸要求并具备起吊条件。4.4.4与设备本体相连的平台、栏杆、梯子、附塔管线及支架等施工验收完毕。4.4.5基础地脚螺栓尺寸与设备螺栓孔相符,螺母已备齐,并能轻松拧入。基础中心基准线和标高基准线已复核,标识清晰。4.4.6设备垂直度测量选择互成90角的两个方位用经纬仪检测
11、该设备垂直度。经纬仪距离安装位置和设备高度稍大最佳。设备安装允许偏差项 目允许偏差(mm)中心线位置D20005D200010标 高5方位偏差D200010D200015铅垂度H/1000且304.5吊车组杆、装配主吊车及辅助吊车进场后在图示的组杆区域组杆,装配到额定工况5、吊装工艺5.1总体吊装流程及说明吊装施工主要包括以下内容:设备卸车,吊索具准备,吊装指挥及起重作业,地基处理的配合和验收,路基板铺设,吊车组装和拆解,吊车站位,设备吊装,索具摘钩,吊车退场,索具等施工用料回收等。简要施工程序流程图如图5.1所示。图5.15.2试吊及吊装过程各项吊装准备工作完毕,应进行试吊,主吊车按指定位置
12、就位,按照吊装方案配置到特定工况,抬起主臂,将钢丝绳吊挂于设备上部吊耳,按吊装总指挥口令,协调起吊。主吊车抬头到离开地面1m左右,设备下段离地后停车,检查钢丝绳、卡扣、吊耳及设备情况。停留时间应大于20分钟,检查无误后再继续吊装。设备吊装工序以T201塔吊装为例描述,钢结构的吊装以1-2/A-B 48-61m为例。第一步,设备起吊260t吊车站位于T201塔基础西侧吊装区域内,主吊车绳捆绑设备,中间加平衡梁,溜尾绳扣挂设备尾部,锁具作业完毕后,进行最后检查,各部位检查没有问题后,主吊车起钩,80t溜尾吊车根据主吊车的起钩情况而起钩,当设备脱离地面后,停止起钩,检查设备各个部位的受力情况。第二步
13、 设备直立、旋转。检查各个部位的受力情况没有问题后,进行正式吊装,260t吊车继续起钩。80t溜尾吊车与主吊车一起吊起设备往前送,设备直立后,80t溜尾吊车松钩,去掉溜尾绳扣。此时,260t吊车吊着设备进行旋转,当设备正对安装位置时,260t吊车停止旋转。第三步,设备就位260t吊车旋转至指定位置后, 260t吊车趴杆。此时设备处于安装位置正上方,调整设备的方位后,260t吊车缓慢落钩,设备就位。5.3 关键工序关键工序控制一览表序号关键工序名称工序特点、难点、主要实物量及主要技术参数(材质、规格等)备注1吊装前联合检查1、 方案要经过审批2、 吊装前检查钢丝绳的外观,保证无断丝现象3、 地基
14、处理是否满足要求4、 是否进行了吊装及安全技术交底5、 设备基础已经处理完毕,调整垫铁准备完毕6、 检查平衡梁及吊耳,保证焊缝质量7、 检查卸扣规格质量2吊装过程控制试吊20分钟检查各个部位的受力情况根据吊车的称重仪观察吊装过程中的受力情况检查设备是否与吊车及其他物体产生影响5.4塔及钢结构吊装计算起吊重量=空塔塔重/钢结构预制框架重量 5.4.1吊装工况根据实际分段尺寸,计算起吊载荷,确定吊车回转半径,计算最大起升高度。并根据吊车性能参数选择起重机型号、工况。5.4.1.1工况:260T履带吊车,78米主臂工况,80吨汽车吊溜尾。1)荷载计算:主吊车吊装计算载荷的计算公式Q=(G+G1)KQ
15、计算重量G设备起吊重量G1吊车钩头重量及平横梁吊索具重量K 动载系数,取1.1溜尾吊车荷载计算公式:Q=(G+G1)K1K2Q计算重量G1/2设备起吊重量G1吊车钩头重量及平横梁吊索具重量K1 动载系数,取1.1K2 不平衡系数,取1.1第一工况吊车荷载及负荷率见下表:吊车负荷率表名称位号吊车设备起吊重量吊钩吊索具重量动载系数不平衡系数计算重量吊装半径额定起重量负荷率是否满足条件脱水脱渣塔T101主吊13.1t3.5t1.118.31652.734.7%满足溜尾13.1t1.5t1.11.19.7101564.7%满足脱水脱渣塔T102主吊13.1t3.5t1.118.31652.734.7%
16、满足溜尾13.1t1.5t1.11.19.7101564.7%满足脱水脱渣塔T103主吊13.1t3.5t1.118.31652.734.7%满足溜尾13.1t1.5t1.11.19.7101564.7%满足精馏塔T201主吊33.8t3.5t1.1411652.774.4%满足溜尾33.8t1.5t1.11.122.3729.176.7%满足精馏塔T202主吊33.8t3.5t1.1411652.774.4%满足溜尾33.8t1.5t1.11.122.3729.176.7%满足精馏塔T203主吊33.8t3.5t1.1411652.774.4%满足溜尾33.8t1.5t1.11.122.37
17、29.176.7%满足精馏塔T204主吊33.8t3.5t1.1411652.774.4%满足溜尾33.8t1.5t1.11.122.3729.176.7%满足8-9A-B024 主吊463.5t1.154.5125697.3%满足溜尾461.5t1.11.129.67 35.683.1%满足8-9A-B4861主吊293.5t1.135.82042.883.6%满足溜尾291.5t1.11.119.4825.476.4%满足5-6C-D024主吊373.5t1.144.6184991%满足溜尾371.5t1.11.124.2729.183.2%满足5-6C-D3657主吊283.5t1.13
18、4.72042.881.1%满足溜尾281.5t1.11.118.8729.164.6%满足2)触杆验算 以8-9、A-B(4861m)吊装高度最高,以此进行触杆验算。如下图示,根据三角关系计算,得L=L-1m=2.1-1.5=0.6m最小安全距离0.5m(注:臂杆中心距臂杆外缘的距离取1m)=17m 5.4.5主吊车吊索的选用5.4.5.1主吊车钢丝绳的选用1)受力分析60 主吊车的最大计算载荷为:P=54.5t主吊钢丝绳选用,作用在吊钩上的钢丝绳索具支数n = 4(单根1弯2股,单根长度30m,共2根),取安全系数 K = 6 ;F=P/2sin60=31.5t则单根钢丝绳的破断拉力Sp不
19、应小于31.5t 6 /2 = 94.4 t。查GB8918-2006重要用途钢丝绳中42-637a类(钢丝绳公称抗拉强度1770MPa)纤维芯钢丝绳的最小破断拉力Sp=103t94.4t,此时的安全系数为103/(31.5/ 2)= 6.5,可满足安全使用要求。2)溜尾吊车钢丝绳的校核计算溜尾吊车计算最大重量为30T。溜尾绳选用,溜尾采用双溜尾吊耳,作用在吊钩上的钢丝绳索具支数n = 2(单根单弯2股,单根长度20m,共1根),取安全系数 K = 5 ;则单根钢丝绳的破断拉力Sp不应小于30t 5 / 2 = 75t。查GB8918-2006重要用途钢丝绳中36-637a(1770)纤维芯钢
20、丝绳的最小破断拉力为75.7吨,此时的安全系数为75.7 /(30 / 2)= 5.1,可满足安全使用要求。(根据SH3536-2011石油化工工程起重施工规范中图一所查,安全系数取5。)5.4.6吊装塔用平衡梁核算。平衡梁校核按照T201塔用最长1.4m平衡梁核算5.4.6.1平衡梁选用32514的热扎无缝钢管,长度1400mm。1. 平衡梁校核说明:1) 支撑式平衡梁2) 吊装载荷41t校核3) 跨距为1.4m4) 梁下索具为垂直承力5) 梁上索具使用偏角不小于60(该计算书按60校核)6) 设计安全系数为1.62. 平衡梁示意图76.6550208.5208.5G=7.08KN平衡梁自重
21、G=708kg。按吊装载荷41t校核。平衡梁在动态平衡状态下,受力如上图示。简化平衡梁受力,见下图:EDCBA76.63501550G=7.08KN由作图法知F1 = F4 =110kN平衡梁处于动态平衡中,竖直方向力相等所以:F1sin15+ F4sin15+ G = F2sin76.6+ F3sin76.6又: F2 = F3所以:F2 = F3 = 32kN平衡梁轴向力方程:F1横 + F2横 = F3横 + F4横F1横 = F4横 = F1cos15=106kNF2横 = F3横 = F2cos76.6= 7.4kN平衡梁纵向力方程:F1竖 = F4竖 = F1sin15=28.5k
22、NF2竖 = F3竖 = F2sin76.6=31.1kN1、 剪力、弯矩计算(1)剪力计算AB、BC、CD、DE各段无载荷作用,FQ为常数,FQ图为斜直线。从A端开始,求截面剪力如下:FQA = -F1竖 = -28.5kNFQB = F2竖 + FQA = 31.1- 28.5= 2.6kNFQC = - G +FQB = - 7.08 + 2.6= - 4.48kNFQD = F3竖+FQC =31.1 -4.48=26.62 kN(2)弯矩计算选A、B、C、D、E为控制截面,求出其弯矩值如下:MA = 0MB = F1竖0.35 = 28.50.35=9.97kNmMC = F1竖0.
23、7 F2竖0.35=9.1kNmMD = F1竖1.05F2竖0.7+G0.35=28.51.05-31.10.7+7.080.35=10.6kNmME = 03)刚度校核由起重机设计手册P521式4-1-30刚度条件为:=L / r 式中:L=1400mm r = (I / A)1/2 I = (D4 d4 ) / 64对于32514钢管,I =(3254 2974 ) / 64 = 165.7106 mm4A =(162.52 148.52 ) = 4354mm2故 r = (I / A)1/2 =195.1mm查起重机设计手册P545表4-1-40取 = 1查起重机设计手册P522表4-
24、1-16取= 150所以 =11400/195.1 =7.2 所以支撑梁刚度满足要求。2、 强度校核由起重机设计手册P521式4-1-30刚度条件为:= F / A 式中:F = (G/2)* tan30 o =22.5104tan30o = 12.9104N A = 4354mm2故 =29.6 MPa钢管材料为20钢,=29.6MPa = 245 Mpa 所以强度满足要求。3、 稳定性校核由起重机设计手册P523式4-1-36稳定性条件为:= F / (A) 式中:F =(G/2)* tan30 o =22.5104tan30o =12.9104N A = 4354mm2由起重机设计手册P
25、523表4-1-17取 = 0.892所以 =33.2MPa =245 Mpa 所以稳定性满足要求。5.5吊装工作应注意的事项5.5.1吊装施工准备和实施过程中安全质量保证体系必须保证正常运转,以确保吊装工程达到安全优质的要求,吊装前必须进行安全质量检查,并符合(工程建设安装工程起重施工规范)HG20201-2000以及其他规程、规范的规定。5.5.2吊车性能应满足吊装工艺要求,警报和液压系统必须可靠。5.5.3应严格执行吊车随机技术文件的规定.5.5.4吊钩偏角不应大于3.5.5.5禁止用吊车在地面上直接拖拉设备.5.5.6设备吊装前应进行试吊,应观测吊装净空及吊车支腿处地基变化情况,发现问
26、题应将设备放回地面,故障排除后重新试吊,确认一切正常,方可正式吊装.5.5.7吊装时,施工人员不得在被吊装设备下面,受力索具附近及其他有危险的地方停留.5.5.8吊装时,任何人不得随同设备或吊装索具上下.5.5.9吊装过程中,应保持吊装动作平稳,待设备就位后应及时找正找平,设备未固定前不得解开吊装索具. 吊具与索具系结物品,及其连接在起重机械上的方法应安全可靠;必要时,应有保证吊具安全作业的保护装置或措施;为防止吊物在吊运中产生摇摆或转动,宜采用一根牵引索在地面加以控制。吊索应宽松地稳挂于起重机吊钩上,且应有防止滑出措施;钢丝绳、纤维绳吊索不得用插接、打结或绳卡固定连接方法缩短或加长。5.5.
27、10对吊车工作区域地基的处理必须按照方案进行仔细处理,铺设过程中必须分层夯实,以确保吊装安全。5.5.11风、雨天气条件下严谨吊装;5.5.12吊装前需对所用的起重机械吊具与索具安全规程按照标准LD4893进行详细的安全检查:吊钩缺陷不得焊补,表面应光滑,不得有裂纹、折叠、锐角等缺陷,不得有塑性变形;吊耳不得有塑性变形、裂纹等缺陷;吊索表面应光滑、无毛刺、锐角、裂纹,内部无开裂等缺陷;拴挂前,应确认吊重上设置的起重拴挂连接点是否牢固,提升前应确认连接是否可靠。钢丝绳不得有磨损、断丝、直径减小、发生扭结、显著变形、锈蚀、损伤等缺陷等等。5.6 季节性施工技术措施5.6.1在吊装作业时风力超过6级以上严禁作业。5.6.2在吊装作业时有大雾的天气严禁作业并撤离人员。5.6.3在雨天吊装时应注意登高作业人员的防滑措施。6、人员配置队长 2人 技术 2人 质检 2人 安全 2人起重 5人 电工 2人 钳工 3人 配合工人 10人7、主要施工机械、吊索具及施工措施用料计划7
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