河南鑫磊干熄焦提升机方案.docx
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河南鑫磊干熄焦提升机方案.docx
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河南鑫磊干熄焦提升机方案
鑫磊能源
160t/h干熄焦工程及余热发电项目
提升机安装
安全专项施工方案
编号:
04XL-B04-008
编制单位:
鑫磊能源项目经理部
编制日期:
2016年05月
1.工程概况
1.1工程概况
工程名称:
鑫磊能源160t/h干熄焦工程及余热发电项目
业主单位:
鑫磊能源
总包单位:
矿山机械工程设计研究院有限责任公司
工程地点:
鑫磊能源焦化厂
施工容:
干熄焦提升机安装、调试、交工。
质量标准:
达到现行国家质量验评合格等级标准。
1.2工程特点及对策措施
提升机安装与焦罐运载车以及装入装置相互配合,并且联动试车时要一起运行,所以安装精度要求高;
提升机安装高空作业较多,施工安全要求特别高。
根据国家相关规定,本项目需编制专项的安全施工方案,安装时进行安全技术交底。
提升机车架的安装是整个提升机安装的基础、重点和难点。
吊装作业场地狭窄,需要保证吊车走行和作业的安全。
车架的外形尺寸大、重量较重,吊装难度大,同时需要仔细分析和计算吊装方案。
1.3起重机械主要参数表
本工程为58吨提升机1台,由重工股份生产,型号为YT58t-13.6m,主要由车架、起升机构、走行机构、吊具、检修电动葫芦、检修手动葫芦、机械室、驾驶室等组成。
此提升机位于熄焦炉顶部,露天安装,是整个干熄焦工程上料系统的核心设备,频繁高空运行,因此安装质量要求高,并且顶部带检修电动葫芦,提升机安装在干熄焦本体主框架钢结构的顶部轨道上,安装高度为+50.24m,总重量为195t,额定起重量58t(不含焦罐盖及吊具),轨距为13.6m,行走轨道为QU100,具体参数见下表1-1:
1.总图:
2.起升机构:
1
工作电源
AC380V,3Ph,50Hz
2
额定起重量
58t(不含焦罐盖及吊具)
3
最大工作扬程
33.73m
4
起升速度
高速
35m/min
中速
15m/min
低速
5m/min
5
走行速度
高速
40m/min
低速
5m/min
6
提升及走行调速方式
VVVF
7
运行精度
提升停止精度
±45mm
走行停止精度
±20mm
8
轨距
13.6m
9
走行距离(单程)
15.7m
10
工作循环时间
≤380s
11
走行轨道
QU100
12
车轮轮压
380KN
13
电机功率
正常提升电机功率
2×3150KW
紧急提升电机功率
315KW
正常走行电机功率
2×37KW
紧急走行电机功率
37KW
14
噪音
≤85dB(机旁1m处)
15
提升机总重
195t
16
工作制度
年工作日
345天,每天22小时
负载率
100%
整机工作制
A8(机构工作制:
M8)
17
维修用电动葫芦
(用CCD型电动葫芦)
额定起升负荷
5t
起升高度
58m
起升速度
7m/min
运行速度
20m/min
运行距离
约17m
操作方式
悬置按钮开关
18
提升机控制系统
PLC控制系统
19
提升机操作方式
中央控制室PLC联动操作
提升机上设操作室手动操作、联动操作
机械室设换钢丝绳操作盘
3.运行机构:
4.小车架:
5.机器房
6.导向架
7提升机构件重量表
序号
构件名称
单位
重量
备注
1
导向架1
t
4.88
2
导向架2
t
4.88
3
主梁1
t
11.845
4
主梁2
t
15.689
5
端梁1
t
5.21
6
端梁2
t
5.21
7
车轮1(主动)
t
2.5
8
车轮2(主动)
t
2.5
9
车轮3(从动)
t
2.5
10
车轮4(从动)
t
2.5
11
下部运行机构平台
t
5.06957
12
下部平台
t
3.36172
13
主起升减速器
t
15.715
14
一级减速机
t
3.532
15
二级减速机1
t
1.495
16
二级减速机2
t
1.495
17
卷筒
t
5.910
18
平衡臂1
t
2.663
19
平衡臂2
t
2.663
2.编制依据
我方签订的施工合同
关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》建质[2009]87号
特种设备安全监察条例(中华人民国国务院令(第373条))
起重机械安全监察规定(国家质量监督检验检疫总局令第92号)
重工股份提供《干熄焦提升机安装维护使用说明书》及蓝图
《起重设备安装工程施工及验收规》GB50278-2010
《焦化机械设备工程安装验收规》GB50390-2006
《机械设备安装工程施工及验收通用规》GB50231-2009
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规》GB50236-2011
《钢结构工程施工质量验收规》GB50205-2001
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《建筑施工高处作业安全技术规》JGJ80-91
《建设工程施工现场供用电安全规》GB50194-2014
《施工现场临时用电安全技术规》JGJ46-2005
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
《安全标志及其使用导则》GB2894-2008
《中华人民国安全生产法》
《起重机械安全技术监察规程——桥式起重机》TSGQ0002-2008
《重要钢丝绳用途》GB8918-2006
《建筑施工起重吊装工程安全技术规》JGJ276-2012
《建设工程施工现场消防安全技术规》GB50720-2011
一般起重用D形和弓形锻造卸扣GBT25854-2010
其他有关国家及行业现行的标准和规
本<<提升机安全专项施工方案>>仅适用于鑫磊干熄焦工程。
3.施工网络计划
4.施工现场平面布置图
5.吊装方案
5.1吊装机械和吊具选用一览表
序号
设备
名称
最大单
件重(t)
就位标高
(m)
吊装机械
型号规格
本工程最大作业半径
(m)
主臂长度(m)
副臂长度(m)
额定
起重
量(t)
钢丝绳规格型号
钢丝
绳长
度
卸扣型
号规格
1
干熄焦提升机端梁、主梁2
18.985
50.24
200吨履带吊车
22
58(83°)
31
24.4
φ28、38
(6x37+1)
2*12m
2*19m
D型等级T(8)
注:
80t吊钩自重1.422t;钢丝绳重量是328kg/100m×12m×2=78.72kgt;604kg/100m×19m×2=229.52kg;手拉葫芦77kg。
5.2吊装机械选用
图5.2200t履带吊车性能表
根据现场提升机设备的重量,采用200t履带吊车进行分片吊装。
先将两端梁分片吊装至提升机轨道后用槽钢固定;两主梁在空中分别与两端梁连接,具体重量如下:
端梁吊装计算:
Q=端梁(含吊耳)+吊装用钢丝绳重量+履带吊吊钩重量+履带吊钢丝绳重量(含卸扣重量)=10.21+1.422+0.08+0.27≈11.99t;
3轴线走道平台及30.6m外跨平台暂时先不安装。
吊装过程中要求吊车臂不能碰到被吊构件,吊装端梁1、2和主梁1、2时吊车杆不能碰到辅助桁架及A与B轴间的连接平台。
可行性分析如下:
图5.2端梁1、2吊装图(立面图)
图5.3端梁1、2吊装图(平面图)
吊装端梁时分两个步骤,先吊装端梁1,再吊装端梁2。
提升高度:
H=安装高度+安装间隙+绑扎点至设备底面距离+吊索高度=50.24m+0.2m+1.395+4.5=56.335m;起重量24.4吨>11.94吨,满足要求。
主梁1、2吊装计算:
Q1=主梁(含下部运行机构平台及吊耳)+吊钩和钢丝绳重量+手拉葫芦重量+履带吊钢丝绳重量=17.43+1.422+0.23+0.+0.25(含卸扣重量)≈19.33t;
Q2=主梁(含下部平台及吊耳)+吊钩和钢丝绳重量+手拉葫芦重量+履带吊钢丝绳重量=18.985+1.422+0.23+0.+0.25(含卸扣重量)≈20.89t;
图5.4主梁1、2吊装图(立面图)
图5.5主梁吊装图(平面图)
由图5.4、图5.5可知,先吊装主梁1,再吊装主梁2。
吊装主梁1、2时作业半径均为22米(场地满足前后移车距离),主臂58米/副臂31米、主臂角度为83°,额定起重量24.4吨>20.89吨,满足要求。
5.3吊具选用
1)吊耳的选用
提升机两端梁的吊耳设备自带,不得随意改变吊耳位置,布置图见下图5.6。
图5.6端梁1、2吊耳布置图
2)钢丝绳的选用
(1)吊装端梁时因两端梁重量相同,吊耳布置相同。
所以均选择同样等长的2根钢丝绳,每根钢丝绳的两端固定在端梁1、2的4个吊耳上;对角线吊耳上的2段钢丝绳的夹角不能超过60°,钢丝绳的安全系数取8。
图5.7端梁吊装钢丝绳布置示意图
根据图端梁1、2吊耳布置图,计算对角线2个吊耳之间距离L1(精确到0.1m)为:
每根钢丝绳的2段夹角为60°,每段钢丝绳的长度:
L=5.2m;得出每根钢丝绳的长度为:
5.2*2=10.4m;取整每根钢丝绳长度L=11m,因钢丝绳需压头,所以每根钢丝绳长度L=12m;由上图可知吊索的高度为H=4.5m;
钢丝绳受力计算,每根钢丝绳2段产生的合力需平衡车架重力的50%,根据力学平行四边形法则计算,每段钢丝绳所受的力N为:
式中G为端梁所受的重力。
端梁+车轮装置=10.21t
每吨重物所受重力为10kN,将各部分重量带入上式,得出车架主梁上的每段钢丝绳所受拉力为N1、N2:
N1=N2=0.577×10.21×10=58.92kN
端梁每段钢丝绳要求最小破断拉力N3为:
N3=N1×8=58.92×8=471.36kN,选用选用公称直径28mm(6×37)IWR钢芯钢丝绳2根,每根长度是L=12m,钢丝绳公称抗拉强度为1870MPa,钢丝绳最小破断拉力522KN,钢丝绳重量是328kg/100m=3.28×12×2=78.72kg,钢丝绳的选用满足要求。
图5.8钢丝绳参数表
(2)吊装主梁1、2时,每根钢丝绳的两端固定在主梁1、2的4个吊耳上,通过10吨手拉葫芦将主梁1、2调水平。
对角线吊耳上的2段钢丝绳的夹角不能超过60°,钢丝绳的选取以最重的主梁2计算,安全系数取8。
吊耳布置图如下图一:
图5.9主梁1、2吊耳布置图
根据主梁2吊耳布置图,计算对角线2个吊耳之间距离L为:
每根钢丝绳的2段夹角为60°,每段钢丝绳的长度:
L=8.3m;
钢丝绳受力计算,每根钢丝绳2段产生的合力需平衡车架重力的50%,根据力学平行四边形法则计算,每段钢丝绳所受的力N为:
式中G为车架2所受的重力。
每吨重物所受重力为10kN,将各部分重量带入上式,得出吊装主梁2的每段钢丝绳所受拉力为N1、N2主:
N1=N2=0.577×18.985×10=109.6kN
主梁每段钢丝绳要求最小破断拉力N3主:
N3=N1×8=109.6×8=876.8kN,根据钢丝绳参数表选用公称直径38mm(6×37)IWR钢芯钢丝绳2根,每根长度是L=8.3*2=17.6m,取整L=18m,因钢丝绳需压头,所以每段钢丝绳长度L=19m。
钢丝绳公称抗拉强度为1870MPa,钢丝绳最小破断拉力961KN,钢丝绳重量是604kg/100m=6.04×19×2=229.52kg,钢丝绳选用满足要求(施工班组已有)。
3)卸扣的选用
钢丝绳卸扣选用4个GB/T25854-8-DW25卸扣吊装车架1、2,规格型号如图5.10:
图5.10卸扣特性表
5.4地基处理及承载力验算
根据现场情况,下部铺垫粗砂及碎石,然后夯实。
(图5.5)保证履带吊作业面积足够。
履带吊作业区域的地面要求能够承受整台吊车(台车自重+配重)及构件的重量。
下部为夯实的粗砂及碎石。
此地基可承受的最大载荷F:
a)根据下表密实碎石类土承载力Q=0.2Mpa/m2:
图5.11碎石类土承载力
b)由压强公式P=F/S知:
1Mpa=100N/cm2=100t/m2;
c)粗砂及碎石密实度K=0.85;
d)F=PSK=0.2*100*0.85=17t/m2。
200t履带吊自重量210t200t履带吊在吊装最重构件时的重量是:
18.985t
G=18.985+210=229t200t履带吊履.带外形尺寸:
长×宽=8888mm×1100mm
S=8.888×1.1×2=19.55m2
地面承受的实际载荷F1为F1=不均衡载荷系数*G/S
根据现场实际情况,不均衡载荷系数取1.4。
F1=1.4×G/S=1.4×229/19.55=16.4t/m2<F=17t/m2
承载力数值比较接近,根据现场实际情况,在吊车下面增加路基箱2个,尺寸为
10000mm*2000mm
F1=1.4×G/S=1.4×229/40=8.015t/m2<F=17t/m2
地面不会下陷,履带作业安全可靠。
6.主要施工方法
6.1起重机械安装施工工艺流程
图6.1提升机施工流程图
6.2施工准备
(1)主体钢结构必须检查合格,所有高强度螺栓已经终拧完毕,且已经验收合格。
安全设施到位,所有平台、楼梯、栏杆施工完毕。
(2)提升机轨道梁调整完毕,提升机轨道安装已经完毕且验收合格。
(3)根据设计安装尺寸在提升机走行轨道上标记好车轮装置的具体位置。
同一端车轮的位置,两端车轮的对角线位置。
施工现场场地狭窄,不具备车架地面组装条件,车架与车轮装置的连接轴,设计为紧配合连接,组装后,车轮装置和车架之间不存在活动间隙,检查车架高空组装后和轨道上预先标记好的车轮对角线尺寸位置,确认车架的拼装尺寸是否达到设计和规要求。
(4)每次吊装前对钢丝绳和其它吊具按标准进行检查,确保使用安全,对应报废的钢丝绳立即作报废处理,并采取隔离措施,严禁误用。
6.3施工方法及要求
提升机车架吊装
(1)吊装作业流程如下图:
(2)车轮及车架吊装总思路
车架总重63t,为了便于运输,车架分成两个端梁、两个主梁四部分,四部分之间均采用高强螺栓连接,提升机图纸(图号A5242.01.00)设计要求高强螺栓的拧紧力矩为460N·m。
本次吊装以这4部分为主体,采用单片吊装法分4次吊装。
由于在高空安装难度较大,应尽量在地面进行组装。
两端梁在地面上分别安装好2组车轮,两主梁在地面上分别安装好支座及下部平台。
首先吊装A轴端梁1(带车轮),第二次吊装B轴端梁2(带车轮),两次均需设置临时支撑固定,切勿因固定不牢致使端梁下坠而造成严重后果。
第三次吊装主梁1,就位后与两端梁进行组对;第四次吊装主梁2,就位后与两端梁进行组对;四个主件吊装就位后使用手拉葫芦、千斤顶调整好各连接处标高、相对位置,再用高强螺栓拧紧固定。
提升机其他部件安装方法
(1)起升装置的安装
提升机起升装置由提升电机、减速机、制动器及卷筒等组成。
提升机起升装置传动示意图见下图6.4所示:
图6.4起升装置示意图
各部分可根据车架上的横梁底座放置,初步安装,起升装置的校正应以减速机为基准向两侧进行,校正顺序是:
起升机构的校正严格按照设计文件及相关规要求进行,并做好检测记录。
(2)走行装置安装
提升机走行装置由走行电机、一级减速机、浮动轴、二级减速机、万向联轴器、制动轮、制动器等组成。
提升机走行装置传动示意图见图6.5所示:
图6.5走行装置传动示意图
各部分可根据车架上的设备位置放置,初步安装,走行装置的校正应以一级减速机为基准向两侧进行,校正顺序是:
(3)导向架安装
移动导向架安装之前,首先检查提升井架的固定导向架的安装精度。
固定导向架调整完毕后,可以安装提升机的移动导向架,将车架移开提升井架的正上方,将移动导向架下端面落在固定导向架的上端面上并用角钢将移动导向架与提升机轨道梁焊接固定,将车架移动到提升井架的正上方停稳,底部与移动导向架的上部对正,用手拉葫芦连接好移动导向架与车架,去除移动导向架与轨道梁之间的角钢,使用手拉葫芦将移动导向架向上提拉与车架靠拢,然后按照程序安装高强螺栓使移动导向架与车架连接。
导向架安装时,在提升机主梁上挂设吊篮,用于穿高强螺栓,(吊篮制作示意及受力计算见11.4.1),起升装置减速机,提升机起升装置、走行装置、导向架,提升机机械室及维护装置安装,各部件不超过22t,采用现场的200t履带吊进行吊装。
(4)提升机吊具安装
将提升机移开提升跨位置,采用200t履带吊进行吊装,将吊具从本体钢结构固定导向架顶端缓慢落入固定导向架滑道,直至落在底部钢结构上。
(5)机械室安装
由于机械室体积大,重量轻,在高空拼装困难,采用地面组装,采用200t履带吊进行整体吊装。
6.4质量检查和验收
(1)提升机轨道安装允许偏差及检验方法如下表6-2
表6-2提升机轨道安装允许偏差及检验方法
项次
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
轨道中心线
2.0
经纬仪、钢尺量
2
轨道中心对吊车梁腹板轴线的偏移
t/2(t为梁腹板厚度)
钢尺量
3
轨面标高
±5.0
水准仪测量
4
跨距
±5.0
钢尺量
5
直线度
5.0
拉钢丝、钢尺量
6
轨道纵向高低差
5.0
水准仪测量
7
同一截面两轨道高差
5.0
水准仪测量
8
接头处高低差
1.0
钢尺量
9
接头处错位
1.0
钢尺量
10
接头间隙
+1.0
0
钢尺量
说明:
从轨道起点开始,提升机轨面标高、跨距每间隔2m测量一个数据。
(2)提升机框架安装的允许偏差及检验方法如表6-3
表6-3提升机轨道安装允许偏差及检验方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验部位
检验方法
1
车架边长
±2.0
a1、a2、b1、b2
钢尺测量
2
车架对角线差
3.0
c1、c2
钢尺测量
3
车轮跨距
±4.0
d1、d2
钢尺量
4
车轮对角线差
3.0
e1、e2
钢尺量
提升机轨道安装允许偏差测量示意图6.6
图6.6提升机轨道安装允许偏差测量示意图
(3)提升机车轮安装的允许偏差及检验方法如下表6-4
表6-4提升机车轮安装的允许偏差及检验方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
车轮水平偏斜
2.0
拉钢丝、钢尺测量
2
同一端车轮同位差
2.0
拉钢丝、钢尺测量
3
车轮垂直度
≤D/800(D为车轮直径)
水平仪测量
(4)提升机电缆导架安装的允许偏差及检验方法如下表6-5
表6-5提升机电缆导架安装的允许偏差及检验方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
中心线
5.0
经纬仪、钢尺测量
2
同一截面高差
5.0
水准仪测量
3
跨距
±8.0
钢尺量
(5)检修吊车轨道安装的允许偏差及检验方法如下表6-6
表6-6检修吊车轨道安装的允许偏差及检验方法
项次
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
轨道中心线
3.0
经纬仪、钢尺量
2
轨面标高
±10.0
水准仪测量
3
跨距
±5.0
钢尺量
4
直线度
5.0
拉钢丝、钢尺量
5
轨道纵向高低差
5.0
水准仪测量
6
同一截面两轨道高差
5.0
水准仪测量
7
接头处高低差
1.0
钢尺量
8
接头处错位
1.0
钢尺量
9
接头间隙
+1.0
0
钢尺量
(6)高强度螺栓连接的检验方式
提升机所用高强螺栓均为高强度大六角螺栓,按规《钢结构工程施工质量验收规》GB50205-2001要求,高强度大六角螺栓连接副终拧完1h、48h应进行终拧扭矩检查。
检查数量为按节点数抽查10%,且不少于10个;每个被抽查节点按螺栓数抽查10%。
且不应少于2个。
高强螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁,不应有飞边、毛刺、焊渣飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等,除设计要求外,连接摩擦面还不应涂漆。
安装前应对全部连接摩擦面进行检查,有不符合上述规定的,要现场处理合格后再行安装。
7.起重机械试运转
7.1试运转流程
图7.1试运转流程图
7.2试运转前的准备
(1)提升机安装、校正完毕并验收合格。
(2)电气系统、安全连锁装置、制动器、控制器、照明和信号系统等安装应符合要求,其动作应灵敏和准确;
(3)检查轨道上是否有障碍物及有碍起重机运行的情况,清理好周围环境;安全措施到位,安全标示清晰。
(4)钢丝绳端的固定及其在吊钩、取物装置、滑轮组和卷筒上的缠绕应正确、可靠;
(5)各润滑点和减速器所加的油脂性能、规格和数量应符合设计文件的规定;
(6)盘动运行机构,旋转一周不应有阻滞现象。
7.3空负荷试运转
(1)操纵机构的操作方向应与起重机的各机构的运转方向相符;
(2)分别开动各机构的电动机,其运转正常,大车和小车运行时不应卡轨;各制动器能够准确及时的动作,各限位开关及安全装置的动作应准确、可靠;
(3)当吊钩放到最低位置时,卷筒上的钢丝绳的圈数不应少于两圈(固定圈除外);
(4)放揽和收揽的速度应与相应的机构速度相协调,并能满足工作极限位置的要求;
(5)每项试验不少于5次,并且动作应准确无误;
(6)提升机提升空焦罐进行升降和全程的走行数次,检查各部分设备有无异常现象。
7.4静负荷试运转
(1)先开动起升机构进行空负荷升降操作,并使小车在全行程上往返运行,此项空载试验不少于三次,无异常现象;
(2)将小车停在桥式起重机的跨中部位,逐渐加负荷做起升运转,直到加到额定负荷后,使小车在桥架的全行程上往返运行数次,各部分应无异常现象,卸去负荷后,桥架结构无异常现象;
(3)将小车停在桥式起重机的跨中部位,无冲击的提升额定起重量1.25倍的负荷,在离地面高度为100~200mm处,悬吊停留时间不应小于10min,应无失稳现象,然后卸去负荷,将小车开到跨端,检查桥架金属结构,应无裂纹、焊缝开裂、油漆脱落及其他影响安全的损坏和松动等缺陷;
(4)第三项的试验不得超过三次,第三次应无永久变形,测量主梁的实际上拱度值;
(5)检查起重机的静刚度,将小车开到桥架的跨中,起升额定起重量的负荷离地面200mm,待起重机及负荷静止后,测出其上拱值,与第四项的结果之差即为起重机的静刚度,静刚度的允许值为S/800mm(S为起重机的跨度);
(6)提升机提升额定起重量58t后,将负荷加到额定起重量的1.1倍63.8t进行各机构的动负荷试运转。
各机构的动负荷试运转应在全行程上进行,各机构的动作应灵敏、平稳、可靠,安全保护、联锁装置和限位开关的动作应准确、可靠。
7.5动负荷试运转
(1)动负荷试验的目的主要是验证起重机各机构制动器的功能。
如果各部件能完成其功能试验,并在随后进行的目测检查中没有发现机构或结构的构件损坏,连接处也没出现松动或损坏,则认为本试验结果合格。
(2)起升1.1倍额定负荷,同时开动两个机构作正反向运转,按该机工作级别相对应的
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