新化吸收塔设备吊装方案.docx
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新化吸收塔设备吊装方案
新疆新化硝酸、硝铵技改项目
硝酸吸塔安装方案
批准:
审核:
编制:
中化二建集团新疆新化工程项目部
2011-6-28
目录
1.工程概况
2.编制依据
3.施工程序
4.施工方法及技术措施
5.施工进度计划
6.施工安全与环境保护技术措施
7.劳动力组织
8.施工机具、计量器具及施工手段用料计划
9.附表、附图
1.工程概况
1.1工程简介
新疆新化公司硝酸硝铵技改项目,硝酸装置有六台较大型的设备,分别为吸收塔,氧化炉,除氧器,气-气换热器,低压反应水凝器,四合一机组。
其中吸收塔外径Φ3400,高57.583m,重156.2t。
分上、中、下三段到货。
硝酸装置区施工场地较为狭小,为有效利用大型吊车,提高工作效率,科学有序的进行设备安装,特制定本方案。
1.2主要技术参数
序号
设备名称、位号
设备规格(mm)
数量
设备重量(T)
安装形式
安装标高(m)
1
吸收塔(E31001)
φ3400*57583
1
立式
POSEL0.5
上段
L=14500
1
53
中段
L=18800
1
52
下段
L=24203
1
50
2.编制依据
2.1建筑安装合同文件
2.2设备平面布置图及相关设计技术资料
2.3《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003
2.4《石油化工工程起重施工规范》SH/T3516-2002
2.5《起重吊装作业技术管理规定》C/TE1707-2005
2.6《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
2.7《石油化工吊装手册》SH3505-1999
2.8《化工塔类设备施工及验收规范》HGJ-211-85
2.9QUY350SHB履带起重机吊车起起工况重型主臂起重性能表;120吨汽车吊性能表.
3.施工程序
3.1设备吊装的施工顺序
施工准备组杆及吊装区域地基处理吊车进场及现场组对设备进场设备预焊件安装设备吊装设备分段组焊设备找平,找正。
吸收塔分三段到现场,先到场下段和中段,后到上段。
根据设备到货时间,及对施工现场踏勘情况,计划在硝酸装置区的西北侧修设一条吊车行走通道,通道宽12米(详见地基处理附图)。
吊车行走区域内的场地需进行地基处理,处理后地耐力要达到吊装要求。
地基处理完毕后,吊车进场并进行组杆,组杆完毕并检查合格后行走至指定位置,进行设备试吊,检查各个部位的受力情况,无问题后进行正式吊装,溜尾吊车配合主吊车将设备直立后,溜尾吊车松钩,主吊车350T吊车将设备下段吊装至指定位置。
调整设备方位并初步找正。
下段吊装就位后,重复上述吊装工序,进行设备中,下段的安装。
3.2施工任务划分
根据协议,我方负责设备的吊装工作,设备组对,焊接工作由设备制造商负责完成。
3.3吊装的关键工序控制
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、地基处理是否满足要求
3、是否进行了吊装及安全技术交底
4、设备基础已经处理完毕,调整垫铁准备完毕
5、检查吊装机、索、具是否完好,
2
吊装过程控制
进行试吊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
4.施工方法及技术措施
4.1.施工准备
4.1.1技术资料应具备下列条件:
4.1.1.1起重机额定起重能力性能表、使用说明书齐全。
4.1.1.2机械设备出厂合格证明书。
。
4.1.1.3机械与设备安装有关图纸及安装使用说明书。
4.1.1.4设计及其他技术文件齐全,施工图纸业经会审,施工方案业经批准,技术交底已经完成。
4.1.2施工现场准备工作
4.1.2.1安装施工前,设备基础(包括其他预制构件)须办理土建与安装的交接验收。
土建施工队应向安装施工队提交施工技术资料;基础上应画出标高基准线、横中心线,相应的建筑(构筑)物上应标有坐标轴线。
4.1.2.2设备调平用的垫铁已加工完毕。
4.1.2.3设备摆放用的道木已经准备齐全。
4.1.2.4吊车行走区域地基已进行了处理。
4.1.2.5吊装所用的吊车以及其它机索具已准备妥当。
4.1.2.6安装塔需用的设备仪器已准备齐全。
4.1.2.7施工所需的水、电以及其它工具齐全,能保证连续施工。
4.2、设备安装前的基础验收处理:
4.2.1基础各部分尺寸及位置的偏差数值符合有关规定。
4.2.2基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。
4.2.3基础混凝土强度应达到设计要求,地脚螺栓的螺纹部分应无损坏。
4.3、设备吊装前的检查验收:
4.3.1检查吊装机索具的外观,确认没缺陷满足使用要求。
4.3.2设备基础已经进行验收合格,且调正用垫铁都已经准备完毕,满足吊装前要求。
4.3.3吊装区域场地,地基处理完毕,地耐力达到要求。
4.4、施工方法及技术要求
4.4.1设备吊装方法选择
由于设备重量较重,且吸收塔周围设备较多。
同时,为不影响硝酸装置区其它设备基础的正常施工,确保整体施工进度,拟采用QUY350SHB履带吊作为主吊车,溜尾吊车选择120t汽车吊,采用SHB超起工况:
78m主杆,140t转台平衡重+30t车身平衡重+80t超起平衡重,超起平衡重半径13m。
4.4.2吊车组对场地及地基处理
4.4.2.1吊车的组对场地
根据现场实际情况,拟计划在硝酸装置区西北侧进行吊车组对(循环水站与中间酸槽之间空地)。
组对好后行走至主厂房三轴线西侧。
350t吊车中心距离设备基础中心南侧28m,具体见附件中的吊装示意图。
4.4.2.2地基处理
350吨吊车对场地的要求:
350吨履带吊空载状态下重345t,超起配重80t,履带踏面宽1.2m,接地长度8.8m。
吊件重量为53吨。
(以最重构件的重量计算)
根据吊车性能表中显示:
350t空载行走时对地面的地耐力为13t/m2。
350吊车吊装时对地面的地耐力要求:
P=(345+80+53)/(2*8.8*1.2)*K=22.63*1.1=24.893t/m2。
K为不均衡系数取1.1
因此350t吊车带超起配重吊装时,地耐力需大于24.893t/m2才能使用要求。
吊装作业场地处理要求
基础处理范围吊装现场地基处理图。
设备吊装及运输通道范围内可采用如下方法处理:
在附图所示地基处理范围内挖开深1500mm,基坑底部素土夯实,然后用毛石密排分层回填(毛石间隙用碎石填满),表面用200mm左右厚碎石找平并用压路机压平整,地耐力应≥22.63t/m2
4.4.2.3吊装工艺
设备下段吊装工艺
第一步,设备起吊
350t吊车行走至主厂房三轴线西侧,吊车中心距离设备基础中心南侧28m。
主吊车的绳扣挂设备吊耳,中间加平衡梁,溜尾绳扣挂设备尾部,索具系挂好后,对各受力部位进行检查,确认没有问题后,主吊车起钩,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,350t吊车继续起钩。
溜尾吊车配合将设备直立,设备直立后,溜尾吊车松钩,去掉溜尾绳扣。
第三步设备下段吊装
调整吊车主臂角度。
将设备置于基础正上方,调整设备的方位后,缓慢落钩,设备就位。
第四步设备中、上段吊装
下段就位后,摘钩,吊车返回原如位置,进行中段吊装。
工序同上。
4.4.3受力分析计算
设备起吊时受力计算(以最重的下段进行重量计算)
吊机受力如右图所示
F1=G*L/L1=63.8*14.5/2/(14.5-2)=37.004t
F2=G-F1=63.84-37.004=26.836t
F1由350t吊车来承担,F2由120t吊车来承担。
G=K*(Q+q)=1.1*(53+5)=63.8t
其中:
G:
吊装计算重量,Q:
设备重量,q:
钩头及绳扣重量,K=1.1:
安全动载系数。
吊车负载校核。
350t吊车负载计算:
吊装过程350t受力最大为63.8t,(350t吊车作业半径28m,主臂长78m,吊装负荷为89t)
其最大负荷率为:
η=63.8/89=0.7168
100t溜尾吊车负载计算:
吊装过程120t汽车吊受力最大为26.836t,其最大负荷率为:
(120t吊车作业半径10m,主臂长12m,吊装负荷为35t)
η=26.836/35=0.77
吊装安全距离校核:
(以上段吊装时计算)
--------臂杆中心至滑轮组中心距离:
选C=1.266m
--------吊车回转半径:
选R=28m
--------臂杆底铰至回转中心的距离,F=1.65m
--------吊车臂杆长度,选L=78m
--------设备安装标高,h=0.5m
h1--------地角螺栓高,h1=0.6m
--------臂杆底铰至地面的高度,E=2.50m
-------设备的高度57583mm(按三段组对完成后计算)
--------设备直径,d=3400mm
(1)臂杆倾角计算:
α=arccos(R-F-C)/L=71.21°<82°
(2)高度H的计算
H=Lsinα+E=78*sin71.21+2.5=76.34m
基础标高0.5m+设备高度57.583m+钩头到设备的距离6m+吊车限位高度5.3m=69.38
<76.34m
由以上计算结果可知,可以满足要求。
●吊装钢丝绳扣选择与计算:
主吊钢丝绳每侧采用一弯两股,钢丝绳与水平方向成60°角
根据受力分析:
4Tsin60°=G得T=G/4sin60°=18.42t
K:
表示安全系数,K取8
T表示单股钢丝受力
钢丝绳破断力P破=10*K*T=10*18.42*8=1473.6KN
查五金手册选择主吊钢丝绳:
圆股钢芯钢丝绳φ52-6*37+1抗拉强度为1700MPa,钢丝绳破断拉力为1705KN。
溜尾钢丝绳选择
钢丝绳采用每侧一弯两股,
根据受力分析:
2T=F2得T=F2/2=13.418t
K:
表示安全系数,K取8
钢丝绳破断力P=10*K*T=10*13.41*8=1073.44KN
查五金手册选择溜尾钢丝绳:
圆股钢芯钢丝绳φ43-6*37+1抗拉强度为1700MPa。
其破断拉力为1185KN
●设备吊装用平衡梁的受力计算
平衡梁选用Φ219*10无缝钢管,材质20#,平衡梁长度3.6米,其力学特性为截面积F=65.62cm2,回转半径r=7.4cm,
强度校核:
平衡梁受力计算
60°60°
Q/2P1P2Q/2
平衡梁计算简图
T=P/4sin60°=16.68t
P1=p2=63.8/2*ctg60°=18.418t
式中:
K=1.1---------安全系数
------------平衡梁所受正压力
平衡梁长细比:
λ=μl/r=360/7.4=48.64kgl/cm2
上式中
-----长度系数、两端铰支
-----支撑梁长
=360cm
查表得稳定系数
φ=0.89
平衡梁应力为σ=
/ΦF=18418/0.89*65.62=315.36kgf/cm2
钢管的屈服极限为:
σs=2450kgf/cm2取安全系数
[σ]s=σs/n=2450/1.8=1361kgf/cm2.>σ满足要求
b.吊耳板钢板计算
钢板所受应力
σ=Q/2/A=63.8/2/42=873.09kgf/cm2
σ-----钢板所受压应力kgf/cm2
Q/2----吊装梁一端吊耳所受正拉力kg
A------受拉面积cm2
钢板δ=40Q235的屈服极限为:
取安全系数
[σ]s=σs/n=2250/1.8=1250kgf/cm2.>σ=873.09kgf/cm2钢板满足要求.
5.施工进度计划
施工进度计划见附表
6.施工安全及环境保证措施
6.1安全保证体系
6.2设备吊装现场主要危害因素辩识、评价及控制措施
序号
危害源
危害
可能发生
事故
危害程度
控制措施
1
吊装
吊车
吊车损伤
Ⅱ
进场前要检查是否有合格证,符合安全操作規定。
吊车操作和指挥人员
违章操作
Ⅱ
要有特殊工种操作合格证,经过培训合格,身体健康
钢丝绳保护
设备表面损伤
Ⅱ
对于表面易损伤的设备,用绳布包扎钢丝
设备挤压
人员受伤
Ⅲ
禁止违章操作,违章指挥
设备倾倒
设备损坏人员伤亡
Ⅱ
设备的放置及就位要形成稳定的保护体系
设备碰撞
设备损伤
Ⅲ
使用揽风绳
2
起重机具
无安全保险装置或装置失效
高处坠落、物体打击
Ⅱ
1安装与使用按照JGJ33-86《建筑机械使用安全技术规范》执行。
2、按照JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》进行检查、验收。
未按规定设置警戒区域
物体打击
Ⅱ
基础不符合要求
坍塌
Ⅱ
钢丝绳破损、锈蚀等
高处坠落、物体打击
Ⅱ
起重机无稳固措施或不符合要求
坍塌
Ⅱ
起重机无避雷装置
触电
Ⅲ
吊钩裂纹、变形等
高处坠落、物体打击
Ⅱ
卡环裂纹、毛刺夹层等
高处坠落、物体打击
Ⅱ
3
施工机具
吊车、叉车、卷扬机等带病
运行、在运行中检修
机械伤害、机械损坏
Ⅱ
设备完好、安全保险装置齐全有效、起重机械定期派人维护
用电设备及线路绝缘不良、无保
护零线、无漏电保护
触电
危险部位按规定进行防护
4
高处作业
未正确使用安全保护
高处坠落
Ⅱ
1.正确使用安全保护
2.作业平台四周设防护栏杆,挂设安全网
3.人员上下必须设有通道
4.操作平面脚手架板铺设牢固
无可靠立足点
高处坠落
Ⅱ
物体放置不符合要求
高处坠落
Ⅱ
未按规定搭设操作平台
和设置防护措施
高处坠落
Ⅱ
5
现场
砂轮切割机、角向磨光机
使用不符合要求
人员伤害
Ⅱ
戴好防护镜检查砂轮片是否受潮、有无接地线
氧气瓶、氩气瓶、乙炔瓶、煤油
使用存放不符合要求
火灾爆炸
易燃易爆分类摆放按规范检查验收
动火无防火措施、设施
火灾
配备防火器材派监护人监火
照明不足、地面不平整、不通畅
人员伤害、车辆损坏
Ⅲ
设置照明灯、清场保证路面通畅,并硬化处理
孔洞未封堵
人员伤害
Ⅱ
跳板封堵
6
人为因素
违章作业、违章指挥
各类事故
Ⅱ
加强安全教育加强安全监督
特殊工种无证上岗或证件过期
各类事故
持有效证件上岗
不戴安全帽、安全带
人员伤害
加强安全教育加强安全监督
行为失误
各类事故
加强安全教育加强安全监督
6.3安全保证措施
6.3.1施工前应进行详尽的技术交底,对大型吊车的结构、性能、所选工况、平面布置、地基处理以及行车梁的规格、质量、平面摆放位置都要交底清楚。
6.3.2进入现场的所有人员必须戴好安全帽,登高系好安全带,高处作业挂好安全网,特殊工种作业必须持证上岗;
6.3.3吊装现场严禁吸烟、严禁酒后作业;
6.3.4吊车支车组杆结束后应组织相关人员检查,合格方可进行吊装作业
6.3.5起重机械、吊耳及机索具使用前必须严格检查装设情况,确认符合要求后方可使用,吊装作业要服从安排,听从指挥。
6.3.6吊物吊装过程中,由专职指挥员统一指挥协调,分工明确。
参加吊装的施工人员,必须坚守岗位,并根据指挥者的命令,任何人不得擅离岗位
6.3.7吊装应缓慢、平稳进行,指挥信号准确无误;臂杆下方严禁行走和站人,风速过大时(6级风以上)不得进行吊装和高处作业。
6.3.8吊装区域拉设警戒线,无关人员不得入内。
6.3.8未尽事宜,按国家现行安全操作规程执行。
6.4环境保户措施
6.4.1设备开箱遗留下的木材不得乱堆乱放,严禁对木材进行焚烧;
6.4.2废弃的化学用品应及时予以回收,并按有关规定进行分类存放。
6.4.3钢板、道木、管子、机索具应分开放置在指定区域。
设备附件应分类堆放在车位以外的地方。
6.4.4废旧材料、水泥块等杂物应及时清离现场。
垃圾应倒入垃圾箱内。
场地无障碍,清洁整齐。
7、劳动力组织
序号
工种
人数
序号
工种
人数
1
项目负责人
1
5
钳工
2
2
技术员
1
6
焊工
2
3
安全员
2
7
电工
2
4
起重工
2
8
普工
15
8.施工机具、计量器具及施工手段用料计划
8.1施工机具及手段用料计划
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
吊车(履带式)
350T
台
1
2
吊车(汽车式)
120T
台
1
3
吊车(汽车式)
50T
台
1
4
木跳板
块
60
5
道木
根
50
6
钢丝绳
φ52-6×37+1-170
米
50
7
钢丝绳
φ43-6×37-170
米
40
8
气焊工具
套
2
9
电焊机
台
4
10
卸扣
50t
只
6
11
卸扣
32t
只
4
12
麻绳
φ16
KG
40
13
钢板
δ25
M2
60
8.2主要计量器具计划
序号
名称
规格
单位
数量
1
钢板尺
1m
把
1
2
卷尺
30m
把
1
3
卷尺
5m
把
2
4
塞尺
把
2
5
水平仪
0.02mm/m
台
1
6
经纬仪
台
1
9.附图
吊装场地处理示意图
设备吊装平立面图
吊车性能表
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