某设备安装项目部设备(气化炉)吊装方案

2013年1月20日08:31:00
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一、编制说明本方案适用于华亭中煦煤化工60万吨/年甲醇项目三台气化炉(F1301A、B、C)吊装。为确保本次吊装任务的吊装成功,达

一、编制说明
方案适用于华亭中煦煤化工60万吨/年甲醇项目三台气化炉(F1301A、B、C)吊装。为确保本次吊装任务的吊装成功,达到用户满意,特编制此方案
1.1吊装简介
     气化系统框架承重结构为26.78m以下部分为钢筋混凝土框架结构(长×宽×高=50×14×26.78 m),以上部分为钢框架结构。框架共10层,顶标高为+50.5m。气化炉安装在四层+26.78m处,共计三台。气化炉吊装采用吊车吊装。气化炉中心横向到框架边距离为7000mm,框架除安装使用面外均封闭。现场场地为回填土,较松软,施工前进行硬化处理。单台气化炉吊装重量约245t/台,公称直径(3200+95)/(3788+116)mm,高度20000mm,设备本身自带两个管轴式吊耳。本方案不再对吊耳进行强度计算但在气化炉吊装前对吊耳进行磁粉检测。本方案以此为计算标准,进行吊装机械、索具选择。施工采用600吨履带吊车主吊,250吨履带吊溜尾。
1.2气化炉主要工艺参数:
容器类别
三类
设备最大质量(吨)
245
壳体直径
3200+95/3788+116mm
设备长度
20000mm
2.1设计单位提供的设备图纸和土建结构图纸以及其他相关设计文件;
2.2《压力容器安全技术监察规程》(99年版);
2.3《化工工程建设起重施工规范》(HG20201-2000)
2.4《吊车性能表》(上海滕发公司印发)
2.5《起重吊装常用数据手册》
2.6《起重工实用技能手册》
2.7《化工塔类设备安装及验收规范》HGJ211--85
2.8《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003
2.9《粗直径钢丝绳》GB/T20067-2006
2.10《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
2.11《起重机械安全规程》GB6067-85
2.12《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536-2002

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4.1施工技术准备
4.1.1施工前要有经过审批的吊装方案,吊装和卸车前施工方案要下发到相关技术人员和施工人员手中,认真熟悉此方案,并进行现场技术交底。
4.1.2仔细勘查设备的现场情况,确定600吨履带吊的行车路线和设备卸车路线。
4.1.3 设备图、设备、平立面布置图、技术要求、设备说明书、及有关安装标准规范等必要的资料。
4.1.4与设备安装有关的设备基础经检验合格,满足安装要求,并已办理基础中间交接手续。
4.1.5 气化炉安装已在当地地市级质量技术监督局办理安装告知手续,并得到批复。
4.1.6 设备经检查符合设计图纸要求并具备起吊条件。
4.2施工现场准备
4.2.1 施工场地已经平整完成,道路已经修好,超大型起重机要求地面的承载力不小于30t/m2。作业区附近基坑均已经回填压实。
4.2.2 吊装索具已按施工方案要求配备好并应有合格证明。
4.2.3 起重机的机械和安全装置,经检查符合安全操作要求。
4.2.4 吊装场地根据现场情况需采用级配砂石换填方法硬化地面。(详见后地基处理方案)
4.2.5吊装前必须进行安全技术交底及办理吊装许可手续,同时应在正式吊装前进行试吊一次。
4.2.6核对设备支座地脚螺栓孔距离尺寸与基础上预埋地脚螺栓相符。
4.2.7人、机、料、电准备到位。现场三通一平达到施工作业条件。
4.2.8设备在吊装前,必须做好全面仔细的检查核实工作。检查设备本体安装基准标记、方位线标记是否正确,同时应做好设备基础的清理、放线、铲麻面及放垫铁等工作。
4.2.9将影响施工作业附近的设备及其它杂物清理出作业现场。
5.1设备的吊装程序
吊装索具的准备      600吨履带吊零部件的就位、现场组对、接杆
250吨履带吊车就位       600吨履带吊主吊和250吨履带吊车抬尾      
600吨履带吊将设备吊装就位、安装       拆杆、将600吨履带吊分解、清理施工现场。
5.2设备吊装载荷和受力
5.2.1已知:a、设备重量G=245吨
b、600吨履带吊车钩头重量g1=11.5吨
c、吊装用绳索具及平衡梁重量选用φ325重量322kg索具82-6×61(ab)--1960,两根共计80m,重量3352kg
g23677kg   
5.2.2吊装计算载荷:动载系数取1.2
P=1.2*(G+g1+g2)=1.2*(245+11.5+3.677)=312.2吨
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5.3 600吨履带吊车能力校核
根据起重机技术性能手册(滕发公司印发)查得需选用DEMAG CC2800-1型,SSL工况,600吨履带式起重机性能表(重主臂,悬浮配重300吨、吊装作业半径18米,悬浮配重回转半径15米,主臂杆长66米,选型号2*300t 600t级吊钩),全方位作业,此时吊车额定吊装能力为388吨> P=312.2吨,故此情况吊装该设备满足吊装要求。
5.4抬尾吊车受力分析
根据业主提供的设备制造资料及厂家的提供的数据设备重心位置距底面8980mm,距管式吊耳主吊点A为8079mm。见下图所示
见上图吊车受力简图
设备平行抬起时抬尾吊车受力
已知:设备自重G=245吨,PB最大,Pmax=H7/(H7+H8)×G=118.7吨
吊装载荷计算,动载系数取1.2
a、设备重量G=118.7吨
b、250吨履带吊车钩头重量g1=2.4吨
c、吊装用绳索具g2=2吨
P=1.2*(G+ g1 + g2)=1.2*(118.7+2.4+2)=147.72吨
因现场有SCX2500履带吊车,又根据计算可得:选用SCX2500履带吊抬尾能满足要求。查吊车性能表得, 作业半径7m   重型主臂杆,接27.45m杆长,能力162.9吨。

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5.5设备吊装高度及抗杆校核
5.5.1吊装示意图的中符号解释:
a1.地面到安装楼面的高度                b.安装间隙。取定为0.5米。
c.气化炉的高度                        d.平衡梁到气化炉上口的距离
e.吊钩与平衡梁的间距     f.吊钩到吊车臂顶部轴心距离。吊车要求为5.0米
g.设备中心到框架边缘的距离         c1.吊车臂中心到27米框架边缘的距离
c2. 吊车臂中心到气化炉上边缘的距离    H吊车自身的高度
L. 吊车臂的长度                       R. 吊车自转半径
α.吊车臂仰角                         h1.吊装高度

吊装示意简图

 


根据图纸、现场环境查得a1=27、气化炉与27层楼面安装间隙b= 0.5、气化炉高度c=20、平衡梁到气化炉上口距离d=1.5、吊钩与平衡梁的间距e=3.330米、吊钩到吊车臂顶部轴心距离f=12.763米 、设备中心到27米框架边缘的距离g=7吊车工作半径R=18吊车自身高度标高H=2.93、吊车臂截面宽度取3
根据上述条件得:
吊车实际仰角α=760   (吊车允许最大仰角850)满足要求。
吊装高度校核:
根据此种吊装工况吊装高度h=66*sin76=64
吊装时所需高度h1=27+0.5+20+1.5+3.33+5=57.35
吊装高度满足要求
抗杆校核:
1.c3=2.5m(主吊臂轴心到吊车回转中心距离)
此时(b+c+d+e+f)/( h1-H)=(g+c1)/(R-c3)
    (0.5+20+1.5+3.33+12.763)/(65.093-2.93)=(7+c1)/(18-2.5)
解得 c1=2.502m -3/2=1.002m 故不抗杆。
2.此时(f+e+d)/( h1-H)=(D/2+c2) /(R-c3)
      (3.33+12.763+1.5)/(65.093-2.93)=(1.695+c2)/(18-2.5)
解得 c2=2.692m-3/2=1.192m 故不抗杆。

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5.6吊装索具的选择
因平衡梁的制作工艺和选作,故下吊绳索要与上吊绳索为整根绳子连接,且每根绳索使用状态为二弯四股使用,因力的分配原则可知 S>S 所以只对上吊绳索受力校核如图:钢丝绳与平衡梁的的夹角为60 º ,钢丝绳二弯四股使用,每根钢丝绳受力均匀。选用 Φ82mm -6*61-1960Mpa钢丝绳做为主吊绳,与设备吊点连接。钢丝绳破断力为F1=4190kN   绳索校核如下:  
60°

P/2

F

F=KP/2sin60=1.2×245/(2×sin60)

 =169.7t
钢丝绳许用载荷
P1=4NF1/6=4×0.75×4190/6=
=2095KN>F
式中:N为钢丝绳折减系数0.75
      K为动载系数1.2
      P为设备重量245t
故选用钢丝绳直径为Φ82mm,规格6*61+1钢丝绳抗拉强度1960Mpa,二弯四股状态下使用,长度为40m/根(绝对净料)。注:绳鼻子圈过来长度不得小于1米。
5.6.3溜尾车用钢丝绳
采用2根两弯四股使用时每股钢丝绳受力 已知PB最大Pmax=118.7吨= Q
S=PB/(cos23.5°×2)=647kN
S每股钢丝绳受力(应等于或小于钢丝绳许用拉力P)
钢丝绳选择,经查《粗直径钢丝绳》6*37钢丝绳抗拉强度1770Mpa,钢丝绳数据表标准钢丝绳直径Φ60mm:规格60mm-6*37+1 抗拉强度1770Mpa,破断拉力为2100×1.219=2559.9kN,钢丝绳两根两弯四股状态下使用。
F=4×2559.9N=4×0.75×2559.9=KN
N为钢丝绳折减系数0.75
溜尾可以选用安全系数6
7679.7/647=11.8
满足要求。长度为34m/根(绝对净料)。注:绳鼻子圈过来长度不得小于1米。需2根。
溜尾吊车钢丝绳绑扎简图

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5.6.4 吊装支撑梁选择
为避免设备吊装立起过程中钢丝绳卡在设备上,以及避免损伤设备,出现力系剧烈变动,所以增设支撑式吊装支撑梁。 吊装平衡梁选用一根φ325×12,长为3.9米的20#无缝钢管制作。 因平衡梁只受轴向压力,验算如下:                                        
吊梁受水平力:PX    见图一
已知P1=Q               
PX=P1/2×tg30×1.2                       
=2450000/2×0.577×1.2                                
=848200N
σ= PX /A=848200/11794=71.9N/mm2     
I=π(D4-d4)/64 =144641128mm4
A=π/4(D2-d2)=11794mm2
i=(I/A)1/2=110.7mm
λ=μL/i=1×3900/110.7=35.23
σlj2E/λ2=3.142×208000/35.232=1652N /mm2
σ<σlj    σ小于压杆临界压应力71.9 N/mm21652N /mm2 。确认选用安全
σ 实际压力                          
σlj 压杆临界应力                                    
E   物质弹性模量 20号钢管208000N/mm
I   惯性矩        
L  压杆长度 3900mm   
A   压杆面积 mm2       
图一:
       
                     
 
 
图二:平衡梁制作简图
件1

件2

件3

60°

件4

400mm

 


各部件使用情况说明:
件2:过度板
件3:压板。钢丝绳从吊耳上来穿过过渡板后用压板及螺栓固定。
件4:φ29钢丝绳。设备吊装时用于固定平衡梁。一端用卸扣固定在平衡梁上另一端与主绳挂在主钩上。钢丝绳为一对要求长度一致。

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6.1地基处理方案
因组车、吊装场地位于已开挖捞渣机基础内(捞渣机基础现已开挖完成并且用级配砂石分层碾压标高至-2米,相对标高0.00米)。另外为达到吊车作业半径R=18m的要求还需要处理开挖土方34×7.5×2m3,此时挖运土方量为510 m3(实方)。并且对挖松的原土地基采用18T振动压路机碾压实。另外为满足组车、吊装场地达到地基承载力不小于30t/m2的要求。选用天然级配砂石作为基础分层压实至0.00米标高,并采用18T振动压路机分层碾压,碾压次数以达到要求密实度为准,一般不小于4遍。砂石应级配良好,不含植物残体,垃圾等杂质。粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%,砂石的最大粒径不宜大于50mm。整体换填砂石量为:1326m3.待气化炉吊装完后再挖出34×12×2m3的级配砂石运走,进行下步的捞渣机基础制作。对于34×7.5×2m3范围内的换填砂石处理由业主决定。
1.土方处理示意图
 
       跑板    

 
34000

 

场地处理剖视图

6.2地耐力受力计算
吊车最不利的工况为单侧履带受力,故这里以单侧履带受力进行计算。
600吨履带吊SSL工况履带处地面单侧受力为PN1=F/A
其中:G-吊车自重(带悬浮配重)+吊物重
A-单条履带的的受压面积为
P-吊车站位地基面积的承载力,t/ m2
a- 跑板长,
b- 跑板宽
n-跑板数量(块)
故F=G=982.5+245=1227.5t
现场地耐力按[б]=25t/m2考虑
吊装时考虑单条履带的受压面积为A=1.5×11.66=17.49m2
履带处与地面所受压力为PN1=F1/A=1227.5/17.49=70.18t/ m2
注明:(地基经过处理后,由业主给予提供地基承载力数据实测值,以实测数据进行对跑板校核。)
如须加跑板,吊车站位地基单位面积的承载力,跑板重量为G1吨,K取1.4 则
P=K(G+G1)/ a×b×n/2 <30t/ m2 故满足吊装要求。

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七、质量控制要求
7.1吊装前检查,应组织有关人员进行全面检查,包括机具、索具、站位、路面、设备基础、地脚螺栓及准备使用的吊车等。是否正常。
7.2工件的检查、试验、设备中心线的标志以及吊装前的准备工作是否准备完毕。
7.3供电部门必须保证供电,要对当天气情况进行了解(注意当天的天气预报)。
7.4指挥者及有关施工人员要熟悉其工作内容。
7.5凡参加吊装的人员,必须坚守岗位,并根据指挥者的命令进行工作。
7.6指挥者应把信号向有关施工人员交代清除,必要时可进行预演。
7.7吊装前,仔细核对设备装配图、设备管口方位、工艺配管图,确定设备的管口方向,以便设备顺利就位。
7.8在吊装过程中,任何岗位出现故障,必须立即向指挥者报告,没有指挥者的命令,任何人不得随意离开岗位。
8.1吊装作业前,参加施工的全体人员,包括吊车司机,必须接受安全技术交底,明确各岗位职责和协调配合要求。
8.2施工前凡参加登高作业的人员必须经过身体检查合格。登高作业者应衣着利落,头戴安全帽,脚穿防滑鞋,腰挂安全带。
8.3高处作业人员不得站在不坚固的结构物上作业,在没有安全防护设施的条件下,严禁在钢结构桁架的上弦,支撑、檩条、挑梁、砌体、未固定的构件上行走或作业。
8.4高处作业人员,应使用工具袋。小型工具应放在工具袋内,较大的工具应用绳子挂在固定的构件上,严禁上下抛掷任何工具和材料。
8.5设备进入现场前,检查并清除作业场地的障碍物,以利安全操作。
8.6设备吊装前,应检查绑扎点是否牢固,不得在被吊物上挂零散物品。
8.7吊装前执行指挥应与起重司机统一信号,指挥时必须做到旗语准确、哨声清脆、旗语与哨声协调动作。
8.8在起重吊运作业中,必须做到“五不吊”,严禁超载作业。
8.9起重臂最大仰角不得超过原制造厂家的规定,一般最大仰角不得超过78°。
8.10吊装时,划定作业区域,采用彩条旗围挂,以示警戒线,无关人员严禁进入;所有人员不得在起重臂及被吊物下停留或通过。
8.11吊装前应组织有关人员进行安全联合大检查,并签发吊装许可证。
8.12被吊物就位后,未经指挥人员许可不得摘钩。进行摘钩时,下方严禁其它人员作业。
8.13如遇6级以上风时,必须停止作业,并要卸下载荷,把起重臂放在托架上。

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九、“HSE”技术措施
9.1根据公司HSE管理程序,在项目施工前,项目部组织有关单位和部门人员对施工过程中可能产生的危害进行调查和识别,采用分析讨论会的形式针对施工的各道工序、作业场所、人员的健主要内容有(不限于以下列出的):吊车、高空作业、物体坠落、电焊康安全和环境保护方面进行危害识别。
9.2施工项目危害识别的施工风险、噪音、脚手架、火灾、火焰切割、照明、砂轮机、吊篮、气瓶、安全网等。
9.3本项目施工的主要风险因素识别:吊车、高空坠落、物体打击、吊装变形。
风险消减措施
9.4起重吊装的风险消减措施
9.4.1凡参加起重施工的作业人员,应取得“特种设备作业人员资格证”和“特种作业人员资格证”的证书,无证者不能上岗作业。
9.4.2施工单位按本方案编制技术交底,并按方案和交底严格实施。
9.4.3起重作业人员应熟悉此施工方案、起重设备性能、操作规程,做到信号传递准确,协调一致。
9.4.4吊装所用机索具、材料应具有出厂合格证。
9.4.5吊装前应全面检查方案的执行情况,确认无误后,方可作业。
9.4.6吊起的设备不得在空中长时间停留;大雪、风力大于5级、环境温度低于-25℃时不得作业;。
9.4.7施工人员要正确佩戴劳动保护用具,各工种必须紧密配合,按安全操作规程施工。
9.4.8作业前必须对起重工具进行检查,保证处于良好状态;吊装前应进行试吊,严格检查机械及索具的装设情况,确认符合方案要求,然后进行正式吊装;如机索具需要代用,必须经过有关人员确认无误后,方可代用,并做好相应的记录。
9.4.9吊车站位及压脚铺设处必须平整并用道木或跑板垫实后方可作业;设备回落动作应缓慢。
9.4.10在吊装过程中,遵守现场秩序,服从命令听指挥,不得擅自离开本岗位。
9.4.11设备超越基础时,设备底部与地脚螺栓顶部应保持200mm以上的安全距离。
9.4.12设专人负责起吊机械设备和电器设备的维修工作。
9.4.13吊装前进行施工技术方案和安全注意事项交底。
9.4.14大雪、风力大于5级、环境温度低于-25℃时不得作业。
9.4.15必须使用经测试合格的设备,严禁使用已损坏或有缺陷的起重设备。
9.4.16清理吊车作业范围内现场,设置警戒区域和警戒标志,非作业人员不得在此范围内站立和工作。
9.4.17严禁超负荷使用吊装用机、索具。
9.4.18调整好吊钩在重物上的起吊点,以免吊起时重物摆动。
9.4.19起重吊索不得套扣、缠绕,不得在索具上打结来缩短绳长。
9.5吊装作业指挥安全操作部署
吊装方法采用台600t主吊;250t吊车溜尾的吊装工艺,所以存在吊车现场吊装作业协作难,吊装指挥难度大,吊装过程的潜在安全危险变数多的现象;在吊装前施工作业单位必须确定吊装安全质量保证体系,制定切实可行的吊装指挥安全操作程序。
吊装总指挥:陈云峰

吊装副指挥:

吊装副指挥:

主吊车指挥:

主吊车作业组

辅吊车指挥:

 辅吊车作业组

 

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指挥操作程序
9.5.1首先:在吊装前由项目部和施工单位组织吊装安全质量保证体系,确定吊装作业的现场岗位,任命吊装作业的各岗位人员;确保各岗位分工明确,指挥信号下达准确,传递信号无误。在吊装前对相关人员进行专门的安全技术交底会。
9.5.2其次:吊装任命一名吊装总指挥,负责设备吊装时所有吊车的整体协调指挥,以及主吊车的指挥。每台吊车任命一名吊装副指挥;在吊装总指挥总体命令下,副指挥负责各自吊车吊装和协调吊装;其他起重工根据分工进行稳车、占位、吊索准备、信号传递及设备临时支撑等作业。
9.5.3、抬吊时最大的风险在于吊车吊装时信号混乱、步调不一;所以吊装前必须对吊装指挥进行明确分工,除吊装总指挥外任何人不得对吊车司机进行指挥,副指挥必须根据总指挥的命令进行指挥吊车作业;吊车司机只能执行吊装总指挥和副指挥的命令和信号;在任何情况下吊装总指挥有权中止吊装作业,修改吊装命令和信号。
9.5.4吊装的指挥安全操作程序
吊车、设备根据吊装方案进入指定的吊装位置,安全负责人负责吊装作业安全设施的布置和检查,现场设置安全警示标志和安全作业范围,非作业人员不得进入;吊装质量人员检查负责设备基础、设备、吊耳、索具及吊车稳车、吊车压脚的质量检查。
吊装施工人员:吊装总指挥、副指挥、起重工根据事先的安排进入施工指挥位置;
吊装总指挥发布吊装指令,主吊车同步垂直缓慢起吊,溜尾吊车也同时缓慢起吊,设备升起200mm进行试吊,暂停3~5分钟,吊装总指挥及相关人员查看吊车、绳索及设备的状态;没有问题后继续进行吊装;
吊车总指挥在设备垂直稳定后指挥,主吊车将设备吊至地脚螺栓的上部200mm高度,安装人员配合吊装将设备就位;
在吊装就位找正、螺栓紧固后,吊装总指挥指挥吊车回绳并拆解绳索,吊装结束。
遇有特殊情况,立即请示总指挥,采取必要措施后方可继续作业。
9.6高处坠落风险消减措施
9.6.1作业人员身体经检查合格,二级以上登高作业必须办理登高作业证。
9.6.2作业人员着装符合工作要求。
9.6.3作业人员正确佩戴安全帽、安全带,高空作业时安全带必须挂牢方可作业,禁止安全带低挂高用。
9.6.4作业点下方设警戒区,并有警戒标志。
9.6.5攀登或作业时要手抓牢、脚登稳,避免滑跌,重心失稳。
9.6.6尽量避免夜间进行吊装作业,如果不能避免必须安装临时的照明,有充足的照明。
9.6.7严禁使用吊车、卷扬机运送作业人员。
9.6.8吊装前,安全负责人检查冷箱内外,清除有杂物;检查内部结构和设备管道支撑,是否松动;
9.7物体坠落伤害的风险消减措施
9.7.1及时清理设备上杂物,检查设备附件是否松动。
9.7.2作业人员正确佩戴安全帽。
9.7.3施工人员配备的工具、工件等有防滑落措施。
9.7.4严禁向下抛掷物体。
施工计划按照项目经理部的总体计划执行 如下:
10.1吊装进度计划(见下表)

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11.1劳动组织一览表
劳动组织一览表
序号
岗位名称
人数
岗 位 职 责
岗位资质
责任人
1
施工负责人
1
负责劳动组织、进度计划、质量 安全等全面工作。
项目经理
 
2
技术负责人
2
由项目经理部所属的质安部、工程管理部及总工程师等有关人员参加。负责施工方案的编制及审批,解决施工技术和施工生产问题,指出施工中的隐患及改正措施,协调施工中出现的问题,参加质量安全大检查,签发吊装许可证。
工程师
 
3
安全员
1
监督检查施工现场的安全工作。
专职安全员
 
4
吊装总指挥
1
执行总指挥命令,具体指挥吊装全过程的工艺操作,指挥预备队处理意外故障,直至设备顺利就位,确保安全。
项目经理
 
5
吊装副指挥
2
执行吊装指挥命令,主吊车指挥一人,辅助吊车指挥一人。负责吊装指挥。
并及时向吊装指挥汇报情况。
 
 
6
系统操作
12
及时摆放道木、索具捆绑,移位等
特种作业
 
7
保运组
4
检查、测试、排除机械与电气故障,保证正常用电
 
 
8
监测组
4
正确使用监测仪器,及时测量吊装数据,控制吊装工艺参数,作好记录并及时向吊装指挥报告
技术
 
9
预备队
4
执行命令,排除吊装故障,协助设备就位
 
 
10
配合就位
3
(电、气焊等配合工种)执行命令,配合设备就位
 
 
11
保卫组
4
负责整个吊装过程中的警戒工作。
 
 
11.2吊装劳动力安排 见下表
主要施工机索具一览表                       
http://www.wuziren.cn/archives/748.html
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物资人
  • 本文由 发表于 2013年1月20日08:31:00
匿名

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