雙桅桿整體吊裝437t丙烯精餾塔

雙桅桿整體吊裝437t

丙烯精餾塔中油吉林化建工程股份有限公司目錄

摘要…..……..........…………….…………....1

關(guān)鍵詞…….……..21緒論………………....………..32施工工藝方法…..........................................4

2.1工程概況..................................................4

2.2吊裝方法的確定.........................................53吊裝模型建立..............................................64T5501塔吊裝各部索具受力分析計(jì)算.........7

4.1吊裝計(jì)算載荷….......................................8

4.2設(shè)備抬頭時(shí)受力分析…………..94.2.1起吊繩扣受力:P………………104.2.2前牽引索具受力:F……………114.2.3拖拉繩受力:Pt…..…………....124.3設(shè)備脫排時(shí)受力分析…………134.3.1起吊繩受力:P1…………….….144.3.2后溜繩受力:Py………………..154.3.3拖拉繩受力:Pt……………..…16

4.4設(shè)備上基礎(chǔ)時(shí)受力分析……….…..…....…174.4.1起吊繩受力:P1=P2………..184.4.2拖拉繩受力:Pt……………194.5吊裝各受力狀態(tài)分析結(jié)果匯總表……....….204.6主滑車組捆綁繩與穿滑繩受力分析…….….214.6.1主起吊滑車組穿滑繩受力:S……………….224.6.2起吊滑車組上部綁繩（掛滑繩）受力:Pa…..235吊裝系統(tǒng)建立：………………24

5.1主吊系統(tǒng)….…………….255.2纜風(fēng)系統(tǒng)…….………….265.3控制系統(tǒng)……….……….275.4桅桿底部封固系統(tǒng)……………….……...286吊裝技術(shù)措施……………….......…...…......296.l桅桿底部實(shí)腹鋼板的敷設(shè)方法……….…..306.2錨點(diǎn)型式的選擇及使用方法………..........316.3設(shè)備放置……...……...…32

6.4設(shè)備吊耳的檢查與更改………………..…..336.5裙座支撐加固…………..…346.6桅桿豎立……………........356.7利用T5501塔同時(shí)放倒兩臺(tái)桅桿的新工藝.....367塔吊裝操作步驟………….….378討論…………………..………389結(jié)論…………………..………3910附錄……………..……………40摘要：

主要介紹了雙抱桿滑移法整體吊裝大型塔類設(shè)備的主要受力計(jì)算和施工工藝過(guò)程及安全注意事項(xiàng)，同時(shí)闡述了利用已吊裝就位的塔本體同時(shí)放倒兩臺(tái)承吊抱桿的方法，是一種安全、高效的吊裝工藝，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題行進(jìn)了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：

抱桿滑移整體吊裝大型設(shè)備1緒論:

國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目吉化30萬(wàn)t/a乙烯工程中T5501丙烯精餾塔高82m,直徑φ4.3m,吊重437t,是東北地區(qū)最大的一臺(tái)塔，被稱為吉化30萬(wàn)t/a乙烯裝置中的“塔王”，它的吊裝豎立被列為乙烯裝置設(shè)備安裝的重點(diǎn)和難點(diǎn)。我們針對(duì)工期緊，作業(yè)環(huán)境差，承吊設(shè)備重等工程特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并結(jié)合我公司現(xiàn)有的兩臺(tái)

250t/62m金屬格構(gòu)式桅桿，在吊裝方案的編制過(guò)程中，進(jìn)行了反復(fù)研究精心的推敲，認(rèn)真優(yōu)化,逐級(jí)審批把關(guān)，最終使這臺(tái)“塔王”從桅桿豎立，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)、試壓到整體一次吊裝成功僅用了短短的28天時(shí)間，成為吉化建設(shè)公司大型設(shè)備吊裝史的先例。2施工工藝方法2.1工程概況：

T5501丙烯精餾塔高82300mm，直徑φ4300mm，吊重4370kN。<詳見(jiàn)圖1>。此塔由吉林化工機(jī)械廠制造后,分兩段運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，需在現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)、試壓后進(jìn)行整體吊裝豎立。圖1T5501塔外形尺寸及中心與吊耳位置圖2.2吊裝方法的確定：

化工裝置的大型設(shè)備整體吊裝作業(yè)中，常見(jiàn)的吊裝方法有兩種，即:滑移法與旋轉(zhuǎn)法。由于旋轉(zhuǎn)法吊裝多用于矮基礎(chǔ)、低設(shè)備的吊裝工藝中，而目前對(duì)于超大型設(shè)備的吊裝，多采用雙桅桿滑移法及門式桅桿滑移法這兩種型式。(單桅桿滑移通常也只適用于2000kN,60m以下的大型設(shè)備吊裝)。而龍門式桅桿多用于高桅桿、低重型設(shè)備的吊裝工藝中，針對(duì)丙烯精餾塔這類具有超高、超重吊裝難度大風(fēng)險(xiǎn)性大等特點(diǎn)的設(shè)備，我們?cè)诘跹b方案的擬定編制過(guò)程中，經(jīng)過(guò)反復(fù)分析研究，既分析了各種吊裝方法的可行性，又考慮到經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)劣，并立足于我公司現(xiàn)有的兩臺(tái)2500kN/62m桅桿(見(jiàn)圖2)與3000kN的滑車組的配套索具和公司新購(gòu)進(jìn)的一臺(tái)250t格構(gòu)式汽車吊等主要吊裝機(jī)具，最終決定采用等高雙桅桿滑移的方法將T5501塔整體吊裝就位。圖2250t格構(gòu)桅桿外形尺寸圖3吊裝模型建立:

建立吊裝模型：(詳見(jiàn)下圖<6>,<7>,<13>)圖6

T5501設(shè)備吊裝立面示意圖圖7

T5501設(shè)備吊裝平面示意圖圖13

借助塔放倒桅桿立面圖圖13

借助塔放倒桅桿平面圖4T5501塔吊裝各部索具受力分析計(jì)算：

己知：(1)設(shè)備空重G=368t(2)梯子平臺(tái)重G1=14t(3)附塔管線重G2=5t(4)吊裝索具重g=10t(5)抬頭時(shí)起吊夾角α=2°(6)脫排時(shí)起吊夾角α=5°(7)脫排時(shí)后溜繩夾角α

溜

=3°(8)上基礎(chǔ)時(shí)起吊夾角α=10°

(8)上基礎(chǔ)時(shí)起吊夾角α=10°(9)錨點(diǎn)與地面夾角β=30°(10)動(dòng)載荷系數(shù)K=1.1

(11)起吊繩安全系數(shù)K起=6(12)定距繩安全系數(shù)K定=4(13)穿滑繩安全系數(shù)K穿=5(14)纜風(fēng)繩安全系數(shù)K拖=3.5(15)鋼管與道木滾動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.2(16)動(dòng)滑輪摩擦阻力系數(shù)f0=1.04(17)導(dǎo)向輪摩擦阻力系數(shù)fH

=1.054.1吊裝計(jì)算載荷

P計(jì)

=(G+Gl+G2+g)×K

=(368+14+5+10)×1.1

=436.7t4.2設(shè)備抬頭時(shí)受力分析：4.2.1起吊繩扣受力：P

P2=

=437×41.05/2×51

=175.87t=1758kN4.2.2前牽引索具受力:FF=（P計(jì)-2P）×f×η

=(437-2×175.87)×0.2×1.2(式中過(guò)載系數(shù)η取1.2)

=20.496t=2.5kN4.2.3拖拉繩受力:Pt

Pt=

==9.8t=98kN

4.3設(shè)備脫排時(shí)受力分析4.3.1起吊繩受力:P1P1===216t=2160kN4.3.2后溜繩受力:Py

Py=

=

=38t=380kN

考慮1.2倍得過(guò)載系數(shù)

Py=1.2×38

=45.6t=456kN4.3.3拖拉繩受力：Pt

Pt=

=

=25t=250kN考慮預(yù)緊力：

Pt=25×1.2=30t=300kN4.4設(shè)備上基礎(chǔ)時(shí)受力分析

4.4.1起吊繩受力:P1=P2P1===215t=2150kN4.4.2拖拉繩受力:PtPt=

=

=46t=460kN4.5吊裝各受力狀態(tài)分析結(jié)果匯總表吊裝各工況起吊繩受力滑放繩受力牽引繩受力拖拉繩受力設(shè)備抬頭工況175.87t(1758kN)20.5t(205KN)9.8t(98kN)設(shè)備脫排工況216t(2160kN)46t(460kN)30t(30kN)設(shè)備上基礎(chǔ)工況215t(2150kN)

46t(460kN)最大受力216t(2160kN)46t(460kN)20.5t(205KN)46t(460kN)4.6主滑車組捆綁繩與穿滑繩

受力分析:

由以上計(jì)算得知，起吊滑車組在設(shè)備脫排瞬間受力最大，其值為

Pl=2160kN，故主滑車組的捆綁繩〈掛滑繩〉與穿滑繩均可按設(shè)備脫排狀態(tài)進(jìn)行受力分析。4.6.1主起吊滑車組穿滑繩受力:S(穿滑繩受力按

9-10滑車組雙抽頭，通過(guò)

2個(gè)導(dǎo)向輪計(jì)算)S=P/2××

=×1.052

=108××1.052

=16t=160kN

上式中：n—有效滑輪數(shù)α—跑繩通過(guò)得導(dǎo)向輪數(shù)4.6.2起吊滑車組上部綁繩（掛滑繩）受力:Pa

Pa=

==231.7t

=2317kN注：(1)吊裝用各部機(jī)索具均按以上計(jì)算出的各部索具最大

受力值進(jìn)行選擇的。

(2)各部索具選擇步驟省略。5吊裝系統(tǒng)建立5.1主吊系統(tǒng)

在對(duì)稱于設(shè)備基礎(chǔ)中心，距設(shè)備基礎(chǔ)中心4700mm處各豎立一根250t/62m桅桿，每臺(tái)桅桿頂部設(shè)一套300t級(jí)9-10滑車組，雙抽頭,另設(shè)四臺(tái)

20t級(jí)慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)作為主起吊索具的控制。(詳見(jiàn)圖6、圖7)圖6

T5501設(shè)備吊裝立面示意圖5.2纜風(fēng)系統(tǒng)

在每臺(tái)桅桿頂部沿設(shè)備抬頭和就位工況的主受力方向共設(shè)三套規(guī)格為H50×6Dφ56mm,6×37的規(guī)定索具，做為兩桅桿背部主纜風(fēng)繩，另選兩套規(guī)格為H50×6Dφ52mm,6×73的索具做為桅桿兩邊側(cè)副纜風(fēng)繩，再選兩套規(guī)格為H50×6Dφ47.5mm,6×73的纜風(fēng)繩做為桅桿前邊次纜風(fēng)繩。

(詳見(jiàn)圖〈7〉)圖7

T5501設(shè)備吊裝平面示意圖5.3控制系統(tǒng)

托排前牽引索具選用一套H32×4D滑車組控制，配套卷?yè)P(yáng)機(jī)選用5t級(jí)慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)。再選用一套H50×6D滑車組做為設(shè)備尾部溜放控制，配套卷?yè)P(yáng)機(jī)選用8t級(jí)慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)。5.4桅桿底部封固系統(tǒng)

每臺(tái)桅桿選用H30×4D滑車組四套做為桅桿底部四角固定封底滑車組。6吊裝技術(shù)措施6.l桅桿底部實(shí)腹鋼板的敷設(shè)方法：

因桅桿站處為塔基礎(chǔ)回填土。為防止桅桿在吊裝過(guò)程中發(fā)生沉降，我們將桅桿站位處先挖了個(gè)5000mm(長(zhǎng))×4000mm(寬)×1000mm(深)的基礎(chǔ)坑,然后往坑里回填800mm厚的山皮石，整平夯實(shí)后又在其上方鋪墊了160mm×230mm×4200mm規(guī)格的連二道木，最后根據(jù)計(jì)算選擇了兩塊規(guī)格為1600mm×3500mm×70mm的鋼板做桅桿底部的實(shí)腹鋼板。(桅桿底部敷設(shè)方法見(jiàn)圖〈8〉)6.2錨點(diǎn)型式的選擇及使用方法

針對(duì)錨點(diǎn)受力大，現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)差的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究、計(jì)算對(duì)比，我們?cè)诒姸噱^點(diǎn)型式中首先考慮了采用一次性澆灌砼錨點(diǎn)或埋設(shè)預(yù)制錨點(diǎn)塊兩種型式，比較這兩種型式，我們考慮到錨點(diǎn)的重復(fù)使用性和經(jīng)濟(jì)效益，最終選定采用規(guī)格為1200mm(高)×1200mm(寬)×4000mm(長(zhǎng))與

1000mm(高)×1000mm(寬)×3000mm(長(zhǎng))預(yù)制混凝土錨點(diǎn)塊作為吊裝用各部錨點(diǎn)。

(詳見(jiàn)以下各部機(jī)索具錨點(diǎn)塊埋設(shè)型式圖)。

錨點(diǎn)選用與埋設(shè)形式圖

1桅桿后背主錨點(diǎn)使用

形式圖：

主錨點(diǎn)最大受為500KN，

埋設(shè)兩塊

1200m×

1200mm×4000mm砼大

塊，其能力為770KN。

∵770kN>500kN

∴滿足吊裝要求

錨點(diǎn)選用與埋設(shè)形式圖

2桅桿兩側(cè)次錨點(diǎn)使用

形式圖：

側(cè)次錨點(diǎn)最大受力360KN,

埋一塊，壓一塊1200mm

×1200mm×4000mm砼大

塊，其能力為

390kN。

∵390kN>360kN

∴滿足吊裝要求

錨點(diǎn)選用與埋設(shè)形式圖

3桅桿底部及主卷?yè)P(yáng)

機(jī)封固錨點(diǎn)：

最大受力桅桿底部及主卷?yè)P(yáng)

機(jī)最大受為力240kN。埋一塊

1200mm×1200mm×4000mm

規(guī)格砼大塊，其能力為350kN

∵350kN>240kN.

∴滿足吊裝要求.6.3設(shè)備放置

由于設(shè)備吊點(diǎn)設(shè)在距裙座51m處，距塔頂部

31m，設(shè)備放置時(shí)必須將吊耳處放于兩桅桿中心同一垂面上。為了能解決這一難題，采用在設(shè)備基礎(chǔ)上,地腳螺栓間墊以道木，道木上鋪上跑板，并在設(shè)備擺放位置墊上山皮石，使運(yùn)輸車輛能夠通過(guò)基礎(chǔ)將設(shè)備吊耳處擺放于兩桅桿中心垂直平面內(nèi)。以達(dá)到吊裝的最佳受力要求。6.4設(shè)備吊耳的檢查與更改

T5501塔吊耳是由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，化機(jī)廠焊接安裝完后隨塔一起進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的。為了確保吊裝的安全，設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，我們又將設(shè)備吊耳進(jìn)行了重新核算，核算結(jié)果，吊耳及補(bǔ)強(qiáng)板的強(qiáng)度足夠但長(zhǎng)度不能滿足吊裝要求,由于設(shè)備吊點(diǎn)高，桅桿相對(duì)較矮，吊裝滑車組提升高度余量?jī)H剩3.5m，吊裝夾角大，如不將吊耳重新加長(zhǎng)，就可能發(fā)生吊索脫落的重大事故。為此我們與設(shè)計(jì)院一起開(kāi)會(huì)共同研究了吊耳加長(zhǎng)的方法。并將設(shè)備吊耳進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加長(zhǎng)修改。最終確保了T5501塔安全順利的一次整體吊裝就位。6.5裙座支撐加固

因吉化設(shè)計(jì)院在T5501塔的設(shè)計(jì)中對(duì)塔體底部裙座支撐環(huán)板的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均是按塔豎立就位狀態(tài)時(shí)加以分析核算的。但滑移法吊裝設(shè)備前，設(shè)備處于臥式狀態(tài)，裙座與托排的支點(diǎn)處承受設(shè)備三分之二的重量，成為塔吊裝過(guò)程中的一個(gè)重要支承部位，為此我們對(duì)塔裙座徑向受力的強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行了認(rèn)真核算。核算結(jié)果表明必須對(duì)塔裙座基礎(chǔ)環(huán)板處加以三角支撐方可確保裙座不失穩(wěn)。最終我們根據(jù)計(jì)算選擇了I32b工字鋼對(duì)裙座進(jìn)行了三角形支撐加固，從而確保

T5501塔一次吊裝成功。

(見(jiàn)裙座加固示意圖)6.6桅桿豎立

第一根桅桿采用250t格構(gòu)式吊車，以單車滑移的方法將其吊立至84°再用這根桅桿的后背纜風(fēng)繩將其板調(diào)到87°，（傾斜3°角),再以傾斜單桅桿滑移的方法將另一根桅桿豎立，最后使兩臺(tái)桅桿調(diào)整就位。6.7利用T5501塔同時(shí)放倒兩臺(tái)

桅桿的新工藝

承吊T5501塔的兩臺(tái)250OKN/62m桅桿的放倒方法是利用在已吊裝就位的T5501塔吊耳處(51m)設(shè)置兩套H80×8D的起吊索具,吊于桅桿三分之二高度原有吊耳處(42m)另外分別在兩臺(tái)桅桿的側(cè)方向和底座板處各設(shè)一套H20×3D的側(cè)溜索具,最終利用T5501塔本體以滑移的方法一次同時(shí)將兩臺(tái)2500KN/62m桅桿整體放倒（詳見(jiàn)桅桿放倒示意圖<13>）

圖13

借助塔放倒桅桿立面圖圖13

借助塔放倒桅桿平面圖7塔吊裝操作步驟：

首選收緊300t主起吊滑車組，使設(shè)備抬頭至25o，再利用設(shè)備前牽引滑車組配合起吊滑車組逐漸將塔體吊立至73o時(shí)，再逐漸收緊設(shè)備后溜放滑車組，待塔裙座支承點(diǎn)距塔基礎(chǔ)中心10m（計(jì)算確定好的設(shè)備脫離排子的位置）時(shí)，同