塔類型設(shè)備吊裝方案

新疆昊睿生物柴油項(xiàng)目塔類設(shè)備吊裝專項(xiàng)方案編制：機(jī)電安裝工程師校核：技術(shù)負(fù)責(zé)人審核：項(xiàng)目經(jīng)理西安院新疆昊睿生物柴油項(xiàng)目組2014/7/29適用范圍本方案僅適用于新疆昊睿生物柴油項(xiàng)目脂肪酸車間水解塔、蒸餾塔，甾醇車間乙醇塔、甲醇塔的吊裝施工。編制依據(jù)和執(zhí)行規(guī)范相關(guān)設(shè)備圖紙；施工及驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；《大型設(shè)備吊裝工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》 SHJ3515—2003《石油化工工程起重施工規(guī)范》 SH/T3536—2002《石油化工施工安全技術(shù)規(guī)程》 SH3505—1999《設(shè)備吊耳》 HG/T21574—94現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。工程概況脂肪酸車間水解塔位于車間室外，重量和高度都是全廠最大的，蒸餾塔位于車間二層。由于水解塔對(duì)基礎(chǔ)要求較高，設(shè)備施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜，需做一系列的準(zhǔn)備工作，作業(yè)半徑較大。經(jīng)專業(yè)查核需用260T吊車。蒸餾塔位于二層要求管線的拆卸、副梁的拆卸、爬梯踏步板及平臺(tái)的拆卸、格柵板的拆卸等一系列的工作，甲醇塔和乙醇塔位于鋼結(jié)構(gòu)廠房?jī)?nèi)，為節(jié)約吊裝成本計(jì)劃四塔同步吊裝。塔設(shè)備一覽表序號(hào)位號(hào)名稱數(shù)量重量（空罐）高度*直徑1C2102水解塔1臺(tái)39.1t38820*φ11002C2106脂肪酸蒸餾塔1臺(tái)21.65t1500*φ26003E2106塔頂冷凝器111600*φ18004T-301甲醇塔118.669t20000*φ13005T-201乙醇精餾塔13t10000*φ800吊裝工序需更換管線預(yù)制工作需更換設(shè)備就位工作拆除工作需更換管線預(yù)制工作需更換設(shè)備就位工作拆除工作260T260T吊車組裝進(jìn)場(chǎng)C2106在車間南側(cè)吊裝60t抬尾吊車站位裝C2106在車間南側(cè)吊裝60t抬尾吊車站位裝C2102在車間南側(cè)吊裝號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱主吊車性能選用（260t）起吊設(shè)備重量(t)工況桿長(zhǎng)(m)作業(yè)半徑(m)額定額載(t)1C2102水解塔39.1tSD41.120322C2106脂肪酸蒸餾塔21.65tSD41.120323E2106塔頂冷凝器SD4T-301甲醇塔18.669SD5T-201乙醇精餾塔3SD260t吊車退場(chǎng)260t吊車退場(chǎng)T301在車間西側(cè)吊裝裝吊裝工藝4.1吊車選擇及吊裝方法在第一精餾塔回流罐西北側(cè)位于路南位置的空地，距離道路較近，采用260t吊車主吊，用一臺(tái)50噸汽車吊輔助，260噸吊車作業(yè)半徑為10米，臂長(zhǎng)43.7起重量為50噸，最重設(shè)備為40噸，滿足吊裝條件，參考260t吊車性能及運(yùn)輸情況吊裝。4.2.2吊車工藝參數(shù)選用4.2.3設(shè)備吊裝工藝參數(shù)表水解塔吊裝工藝參數(shù)表設(shè)備參數(shù)設(shè)備位號(hào)C2102設(shè)備名稱水解塔設(shè)備規(guī)格（mm）塔群座：￠1700，塔本體：￠1100×35000，總高38820（含塔頂自帶吊柱）設(shè)備本體重量（t）39.1設(shè)備梯子平臺(tái)重量（t）塔就位后裝設(shè)備內(nèi)部支撐件重量（t）塔就位后裝設(shè)備總重（t）39.1主吊點(diǎn)標(biāo)高（mm）34350抬尾吊點(diǎn)標(biāo)高（mm）150吊耳、吊具參數(shù)見6.3.1和6.3.2吊車性能參數(shù)主吊車抬尾吊車吊車型號(hào)26050吊車工況35噸配重作業(yè)參數(shù)工作半徑（m）10m5m吊臂長(zhǎng)度（m）43.7m18.15m額定起重量（t）52噸27噸設(shè)備吊裝重量分配26噸13.1吊鉤+吊索具重量（t）1.5噸0.3噸吊裝載荷（t）39.1噸負(fù)荷率（％）75%超起配重（t）脂肪酸蒸餾塔吊裝工藝參數(shù)表設(shè)備參數(shù)設(shè)備位號(hào)C2106,E2106設(shè)備名稱脂肪酸蒸餾塔及塔頂冷凝器設(shè)備規(guī)格（mm）塔下部：∮2600×1500，塔上部：∮1800×11600設(shè)備本體重量（t）18.150設(shè)備梯子平臺(tái)重量（t）無設(shè)備內(nèi)部支撐件重量（t）3.50設(shè)備總重（t）21.65主吊點(diǎn)標(biāo)高（mm）抬尾吊點(diǎn)標(biāo)高（mm）吊耳、吊具參數(shù)見6.3.1和6.3.2吊車性能參數(shù)主吊車抬尾吊車吊車型號(hào)260噸50噸吊車工況35噸配重作業(yè)參數(shù)工作半徑（m）10米5米吊臂長(zhǎng)度（m）43.7米18.15米額定起重量（t）52噸27噸設(shè)備吊裝重量分配26噸13.1噸吊鉤+吊索具重量（t）1.5噸0.3噸吊裝載荷（t）39.1噸負(fù)荷率（％）75%超起配重（t）

甲醇塔吊裝工藝參數(shù)表設(shè)備參數(shù)設(shè)備位號(hào)T-301設(shè)備名稱甲醇塔設(shè)備規(guī)格（mm）∮1300×20000設(shè)備本體重量（t）15.269設(shè)備梯子平臺(tái)重量（t）無設(shè)備內(nèi)部支撐件重量（t）設(shè)備總重（t）18.669主吊點(diǎn)標(biāo)高（mm）22.4抬尾吊點(diǎn)標(biāo)高（mm）吊耳、吊具參數(shù)見6.3.1和6.3.2吊車性能參數(shù)主吊車抬尾吊車吊車型號(hào)260噸50噸吊車工況35噸配重作業(yè)參數(shù)工作半徑（m）10米5米吊臂長(zhǎng)度（m）43.7米18.15米額定起重量（t）52噸27噸設(shè)備吊裝重量分配26噸13.1噸吊鉤+吊索具重量（t）1.5噸0.3噸吊裝載荷（t）39.1噸負(fù)荷率（％）75%超起配重（t）乙醇精餾塔吊裝工藝參數(shù)表設(shè)備參數(shù)設(shè)備位號(hào)T201設(shè)備名稱乙醇精餾塔設(shè)備規(guī)格（mm）Φ800×10000設(shè)備本體重量（t）-設(shè)備梯子平臺(tái)重量（t）-設(shè)備內(nèi)部支撐件重量（t）-設(shè)備總重（t）3主吊點(diǎn)標(biāo)高（mm）-抬尾吊點(diǎn)標(biāo)高（mm）-吊耳、吊具參數(shù)見6.3.1和6.3.2吊車性能參數(shù)主吊車抬尾吊車吊車型號(hào)260噸50噸吊車工況35噸配重作業(yè)參數(shù)工作半徑（m）10米5米吊臂長(zhǎng)度（m）43.7米18.15米額定起重量（t）52噸27噸設(shè)備吊裝重量分配26噸13.1噸吊鉤+吊索具重量（t）1.5噸0.3噸吊裝載荷（t）39.1噸負(fù)荷率（％）75%超起配重（t）主要施工機(jī)索具及施工措施用料一覽表序號(hào)名稱規(guī)格及型號(hào)單位數(shù)量備注1吊車260噸汽車吊臺(tái)150噸汽車吊臺(tái)12道木2500×200×150根40墊設(shè)備3鋼絲繩φ48-6×37+FC、20米/根根4主吊索具φ48-6×37+FC、7米根4抬尾索具4卸扣55級(jí)個(gè)435噸級(jí)個(gè)210/5噸級(jí)個(gè)85路基板2.2米×7米×30~40毫米張22吊車路基板6鋼板δ=16ｍｍ米22制作支撐梁δ=70ｍｍ米23制作連接件7無縫鋼管φ325×18mm米6制作支撐梁φ219×10mm米6制作支撐梁安全管理措施安全注意事項(xiàng)260噸/50噸吊車履帶板下應(yīng)墊專用路基箱；在吊裝作業(yè)范圍內(nèi)設(shè)置臨時(shí)專區(qū)，懸掛警示牌，禁止無關(guān)人員入內(nèi)；吊裝前技術(shù)人員向作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底；吊裝前須向安全部門申報(bào)，經(jīng)批準(zhǔn)后方可吊裝；起重工、司索要持證上崗；吊裝前，指揮人員和司機(jī)之間應(yīng)進(jìn)行充分溝通；吊裝用鋼絲繩扣要在符合規(guī)范的安全條件下工作，不得有斷絲、嚴(yán)重銹蝕等情況，當(dāng)一個(gè)扭距內(nèi)的斷絲超過規(guī)范準(zhǔn)許范圍時(shí)要按規(guī)范要求折減使用；吊裝前要核算作業(yè)半徑，正式吊裝前要進(jìn)行預(yù)吊；吊裝過程中，作業(yè)人員應(yīng)堅(jiān)守崗位，聽從指揮，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)向指揮者報(bào)告，無指揮者的命令不得擅自離開（緊急停車信號(hào)除外）；吊裝過程中，吊車配重旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)、扒桿和吊物下，人員和車輛不得停留；指揮人員須站在司機(jī)易于觀測(cè)的位置，如有必要可加人在中間傳遞信號(hào)；吊裝過程中哨語要響亮準(zhǔn)確，指揮動(dòng)作明確；在吊裝高處設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)過程中要用麻繩溜尾；正式吊裝前應(yīng)進(jìn)行試吊；上高作業(yè)的人員必須身體健康、戴好安全帶；雷雨、大霧及風(fēng)力大于10.8m/s級(jí)天氣禁止吊裝作業(yè)；起重機(jī)司機(jī)應(yīng)和起重工密切配合，嚴(yán)格執(zhí)行起重機(jī)械“十不吊”規(guī)定。其它未盡事宜按照《大型設(shè)備吊裝工藝》執(zhí)行。應(yīng)急預(yù)案根據(jù)本次吊裝施工作業(yè)的特點(diǎn)，按照中國石化集團(tuán)安全，環(huán)保與健康（HSE）管理規(guī)定，編制應(yīng)急預(yù)案。成立應(yīng)急處理的組織機(jī)構(gòu)應(yīng)急處理的方法:組織參加施工人員學(xué)習(xí)應(yīng)急預(yù)案，明確職責(zé)分工，熟悉掌握處理步驟，設(shè)立安全集結(jié)區(qū)，在事故狀態(tài)下，根據(jù)事故的種類，由總指揮組織各專業(yè)組的施工人員進(jìn)行下列應(yīng)急處理工作。進(jìn)行報(bào)警，報(bào)告和引導(dǎo)，緊急撤離現(xiàn)場(chǎng)，在安全地帶集結(jié)；進(jìn)行檢查及處理；進(jìn)行災(zāi)害撲救和控制；救護(hù)傷員，保護(hù)事故現(xiàn)場(chǎng)；組織或協(xié)助進(jìn)行事故調(diào)查；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)每個(gè)環(huán)節(jié)的安全措施分項(xiàng)檢查，落實(shí)；恢復(fù)施工作業(yè)。應(yīng)急處理信息的傳遞事故發(fā)生后，第一知情人應(yīng)直接匯報(bào)總指揮，同時(shí)采取果斷操作或指令，最大限度地保護(hù)自巳和他人的人身安全和設(shè)備的安全；快速撥通緊急電話，簡(jiǎn)捷說明如下內(nèi)容，事故現(xiàn)場(chǎng)的確切地點(diǎn)，事故狀態(tài)，傷亡情況?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)報(bào)警電話一門，同時(shí)配備急救車一臺(tái)，醫(yī)護(hù)人員數(shù)名；發(fā)生突發(fā)事故時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)指揮立即急促長(zhǎng)哨聲或大聲呼喚，指揮現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員按預(yù)先制定的緊急撤離路線快速撤離到指定的集結(jié)區(qū)；聽到緊急撤離信號(hào)后，現(xiàn)場(chǎng)所有人員應(yīng)保持冷靜，立即停止工作，切斷電源，按撤離路線快速撤離到指定的集結(jié)區(qū)，不允許亂跑動(dòng)；撤離人員到達(dá)集結(jié)區(qū)后，指揮人員清點(diǎn)人數(shù)，等待下一步指示，事故信號(hào)未解除，不得回到原工作崗位。吊裝作業(yè)指揮管理體系吊吊裝總指揮安全經(jīng)理質(zhì)量經(jīng)理安全經(jīng)理質(zhì)量經(jīng)理施工經(jīng)理項(xiàng)目總工吊裝責(zé)任工程師吊裝責(zé)任工程師吊吊裝指揮吊車吊車司機(jī)鉚工班起重班職責(zé)分工職能崗位主要職責(zé)決策層吊裝總指揮梁存福全面負(fù)責(zé)大型設(shè)備的吊裝施工管理層項(xiàng)目總工程師張洪寧大型設(shè)備吊裝技術(shù)、質(zhì)量總負(fù)責(zé)施工經(jīng)理孔如德負(fù)責(zé)吊裝的勞動(dòng)組織、協(xié)調(diào)、現(xiàn)場(chǎng)施工用電、用水保障。質(zhì)量負(fù)責(zé)人高啟原質(zhì)量檢查安全經(jīng)理魯海龍安全總監(jiān)督吊裝責(zé)任工程師孔如德大型設(shè)備吊裝技術(shù)編制、技術(shù)指導(dǎo)指揮層專業(yè)安全員魯海龍吊裝作業(yè)安全質(zhì)量檢查、監(jiān)督吊裝指揮梁存福試吊和正式吊裝工藝指揮作業(yè)層班長(zhǎng)孔建平組織崗位作業(yè)起重工江建秋崗位作業(yè)鉚工王和群設(shè)備就位計(jì)算說明書吊車地基處理7.1.1260噸履帶吊車的站位、行走路線和設(shè)備擺放位置見設(shè)備吊裝平面布置圖。設(shè)備組裝場(chǎng)地及設(shè)備吊裝場(chǎng)地應(yīng)堅(jiān)實(shí)、平整，滿足設(shè)備吊裝的要求。參考新疆昊睿生物柴油工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)并結(jié)合260噸吊車參數(shù)，進(jìn)行地基處理。根據(jù)《新疆昊睿生物柴油工程勘察報(bào)告》：吊車站位及行走路面以下為粉土夾粉砂或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，粉土夾粉砂地基土承載力特征值為12t/m2,淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土地基承載力特征值7t/m2，取較小值7t/m2。7.1.2地基處理方法（260t吊車）1）將上層回填土挖出，挖深1m；底層采用10t振搗壓路機(jī)壓實(shí)并澆水；2）回填白灰、碎石與素土的混合物（三合土），分層回填，壓實(shí)、澆水；平衡梁設(shè)計(jì)與計(jì)算260t級(jí)平衡梁的核算（最長(zhǎng)使用4.5ｍ）支撐梁用φ377×12mm的無縫鋼管制作，材質(zhì)為20號(hào)鋼，其許用應(yīng)力為：[σ]=215/1.6=134.375MPa、[τ]=215/2.7=79.63MPa支撐梁上的吊耳板用Q235B的鋼板制作，其許用應(yīng)力為：[σ]=225/1.6=140.625MPa、[τ]=225/2.7=83.3MPa橫管校核：φ377×12mm鋼管中性軸的慣性距慣性矩：I=π（3774-3534）/64=229.3×106ｍm4截面模量：W=I/（377/2）=1.26×106ｍm3截面積為A=π（3772-3532）/4=13753ｍm2i=(I/A)0.5=(229.3×106/13753)0.5=129.1ｍmλx=μι/i=1×4500/129.1=35φ=0.952(查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P954頁)設(shè)計(jì)與計(jì)算：此平衡梁設(shè)計(jì)為300ｔ級(jí)，即G＝300/2=150ｔ平衡梁上部鋼絲繩與平衡梁夾角按60°考慮則：P×ｓｉｎ60°＝150ｔ那么P＝172.5ｔ；Pｘ＝86.25ｔ；即平衡梁橫管受正壓力86.25ｔ＝862500N彎矩：M=Pｘ×114＝862500×114＝98325000Nｍｍσmax＝M/w+Pｘ/ΦA(chǔ)＝52.0+43.9＝95.9MPａ平衡梁橫管強(qiáng)度滿足要求。吊耳板核算吊耳板A-A截面為最危險(xiǎn)截面A-A截面面積A＝119×100＝11900ｍｍ2剪應(yīng)力τ＝1000000/10710＝83.0MPａ吊耳板強(qiáng)度滿足要求。螺栓連接計(jì)算選用M27×125mm的普通螺栓。其承載力設(shè)計(jì)值Nbt＝πde2ftb/4＝4.59×170×102＝7.8×104N鋼管所受的最大彎距M=6.121×104Nm最外側(cè)螺栓所受到的拉力N=My1/（n∑yi2）=61210×229.952/[2×（229.952+198.532+126.642+50.812）]=1.456×104N＜Ntb=7.8×104N即最外面螺栓在彎距產(chǎn)生的拉力作用下是安全的。每個(gè)連接點(diǎn)共16個(gè)螺栓，所受的剪力=f2-f4=10.56×104N每個(gè)螺栓所承受的剪力Nv=Q/16=10.56×104/16=0.66×104N每個(gè)螺栓的抗剪力設(shè)計(jì)值Nvb=d∑tfbc=27×30×140＝11.34×104N＞Nv=0.66×104N即螺栓在剪力作用下是安全的。通過以上的計(jì)算可看出螺栓是安全的。以上計(jì)算可知200t級(jí)的平衡梁強(qiáng)度足夠。吊耳設(shè)計(jì)與計(jì)算主吊吊耳設(shè)計(jì)與計(jì)算水解塔三段吊耳(十字筋板)設(shè)計(jì)于演算單位設(shè)備本體重量（取三段重量較大者）800000.0N吊耳數(shù)量2.0個(gè)每個(gè)吊耳承受垂直向上重量400000.0N吊索與吊耳夾角2.0°L值(吊耳端部到設(shè)備本體距離)340.0mm吊耳管外徑D325.0mm吊耳管壁厚S14.0mm吊耳管內(nèi)徑d297.0mm加強(qiáng)筋厚度t14.0mm管軸/內(nèi)筋板材質(zhì)16MnR16MnR許用拉應(yīng)力〔δ〕310.0Mpa墊板/筒體材質(zhì)16MnR許用應(yīng)力〔δ〕310.0Mpa角焊縫系數(shù)0.7動(dòng)載荷綜合系數(shù)1.2豎向載荷Fv=400000.0N橫向載荷Fh=13968.3N經(jīng)向彎矩M=Fv×L/2=88000000.0N·mm吊耳強(qiáng)度校核加強(qiáng)筋高度H=349.0mm吊耳管橫截面積A1=13671.6mm2加強(qiáng)筋截面積A2=9772.0mm2吊耳總截面積A=23443.6mm2吊耳管截面慣性矩J1=π(D4-d4)/64=165625822.6mm4吊耳加強(qiáng)筋截面慣性矩J2=tH3/12+t3H/12=49673111.8mm4吊耳總截面模量W=(J1＋J2)/0.5D=1324916.5mm3吊耳拉應(yīng)力δ=Fh/A=0.6Mpa吊耳最大彎曲應(yīng)力δLt=M/W=66.4Mpa吊耳根部剪應(yīng)力т＝17.1Mpa根據(jù)第三強(qiáng)度理論組合應(yīng)力δ組＝〔（δ＋δLt）2＋4т2〕0.5＝75.2Mpaδ組＜0.7〔δ〕吊耳滿足要求抬尾吊耳設(shè)計(jì)與計(jì)算水解塔三段溜尾吊耳設(shè)計(jì)與應(yīng)力核算（板式）數(shù)值單位設(shè)備溜尾力T（取三段較大值）45t溜尾吊耳數(shù)量2個(gè)吊耳材質(zhì)16MnR吊耳材質(zhì)需用應(yīng)力[δ]315Mpa吊耳材質(zhì)許用剪應(yīng)力[τ]＝0.6[δ]189Mpa吊耳厚度S36mmL值450mm地腳螺栓上加強(qiáng)圈寬度L2190mmL1值250mmD值100mmR值160mm吊耳加強(qiáng)圈半徑R1140mm吊耳加強(qiáng)圈厚度S120mm焊縫系數(shù)0.7動(dòng)載系數(shù)1.2設(shè)備在將要豎直的瞬間吊耳最危險(xiǎn)，

危險(xiǎn)截面為縱截面，進(jìn)行吊耳應(yīng)力核算吊耳承受豎向載荷N265950N吊耳受力縱截面積A16200mm2吊耳受力橫截面積A16840mm2吊耳與設(shè)備裙座之間剪應(yīng)力τ=N/(A+A1)=11.542969N/mm2吊耳受力縱截面承受彎矩M=N×A/(A+A1)×L1=46749023N·mm吊耳受力縱截面截面模量W=SL2/6=1215000mm3吊耳受力縱截面彎曲應(yīng)力δ＝M/W=38.476563Mpa組合應(yīng)力δ組＝（δ2+4×τ2）0.5＝44.870997MPa0.7[δ]＝220.5MPaδ組<0.7[δ]吊耳滿足要求起吊時(shí)II-II截面危險(xiǎn)，進(jìn)行應(yīng)力核算豎向載荷N1265950NII-II截面面積A357