大型设备吊装方案.docx

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大型设备吊装方案

1.编制说明

1.1本方案仅适用于中国石油广西石化1000万吨/年炼油工程中石脑油加氢—轻烃回收联合装置的大型设备吊装工作。

1.2本方案是依据目前现场的实际情况及目前的施工进度计划编制的，如在施工过程中有所变化，则另得编制补充方案。

1.3由于目前拟进入现场的大型吊车未完全确定，所以在本方案中所选用的吊车是完成此次吊装所需的最小吊车。

1.4为了安全、优质地完成以下吊装任务，希望参加施工的人员尽早熟悉本方案，并在实施过程中遵照执行。

2.编制依据

2.1厂区总平面布置图C04版

2.2第一联合装置石脑油加氢—轻烃回收联合装置平面布置图C01版

2.3石脑油加氢—轻烃回收联合装置设备专业初步设计文件

2.4石脑油加氢—轻烃回收联合装置部分设备图纸

2.5广西石化PGRP-HSE文件

2.6检测单位签发的地勘报告

2.7《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003

2.8《工程建设安装工程起重施工规》HG20201-2000

2.9《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999

2.10《建筑地基基础设计规》GB50007-2001

2.11《钢制压力容器》GB150-1998

2.12《设备吊耳》HG/T21574-1994

2.13DEMAG-CC2800型履带式吊车性能表

2.14CKE2500型履带式吊车性能表

2.15中油化建吊车性能手册

2.16《五金实用手册》（科学技术）

2.17《重型设备吊装手册》（冶金工业）

2.18巨力集团产品简介（网络版）

3.工程概况

3.1大型设备数据统计表

序号

位号

名称

规格、型号

数量

单重（t）

备注

1

C-204

脱丁烷塔

Φ5400/3800×41924mm

1台

161

2

C-207

石脑油分离塔

Φ5000/4400×46666mm

1台

108

3

D-102

反应产物分离罐

Φ4600×14500mm

1台

183

3.2厂区地形概述

（1）厂区大部分地区属于近海丘陵地貌，为低山丘陵谷和浅滩。

经全厂统一回填、夯实，地面承载力可达到28t/m2，详见地勘报告，但由于基础、地下管网施工的开挖及回填，目前现场的地面承载力按14t/m2考虑。

（2）石脑油加氢-轻烃回收联合装置位于厂区西北部，北侧是常减压蒸馏装置，西侧是第一联合装置控制楼。

由于装置布局十分紧凑，所以给大型设备进场制造了诸多不利因素。

3.3大型设备到货状态

根据2008年1月28日PMT1召开的石脑油加氢-轻烃回收联合装置非标设备到货状态专题会的精神，大部分非标设备均由位于厂区东侧的中油六建金属结构厂制造，由于运输距离近，设备全部整体到货。

4.施工准备

4.1施工技术准备

（1）施工技术人员认真审阅图纸、核算部件重量，对现场地形进行勘查、测量，确认准确的吊车站位。

（2）根据图纸、设计技术要求和现场情况制定技术措施。

（3）编制切实可行的吊装施工方案，并由主管部门审核批准。

（4）按照吊装方案附图中的位置，将设备摆放位置及吊车站车位置做好标记，并确保准确无误。

（5）按方案要求对所选吊车、索具等进行检查，确认无误后方可进行吊装。

（6）施工前由工程技术人员进行技术交底，技术交底要以会议形式进行。

参加人员：

承包队长、安全员、吊车司机和全体施工人员。

（7）吊装组织

现场总指挥：

王野

技术负责人：

宋晓艺

安全负责人：

赵发德

材料负责人：

吕振伟

吊装技术员：

刘志富

起重总指挥：

毛志军

起重副指挥：

孙传征

起重副指挥：

王宵民

现场调度员：

曹立民

钳工班长：

程晓泉

索具检查员：

刘嘉忠

安装技术员：

刘志富

4.2施工现场准备

（1）勘察、疏通设备运输道路，确保道路平整、坚实、畅通；

（2）吊车站位处应先整平，铺垫、夯实，使地基承载力满足吊装要求。

（3）施工现场的水、电、气（汽）接通；

（4）施工前主要工种应配备齐全，且经过一定的岗位培训，起重工必须经过培训，持劳动局颁发的岗位资格证书。

（5）施工过程中所有机具、卡具应落实到位运至现场，并检查合格。

5.设备进场

5.1设备进场路线选择

（1）C-204、C-207的进场路线：

在制造厂北门运出，由广西石化厂区1#门进入，走厂区北侧主路由东向西方向行驶，在总变电站路口拐至装置区与罐区之间的主路自北向南行驶。

在石脑油加氢—轻烃回收装置南侧消防道上进入装置，并将设备运送到位。

（2）D-102进场路线：

由广西石化厂区1#门进入，走厂区北侧主路由东向西方向行驶，在总变电站路口拐至装置区与罐区之间的主路自北向南行驶。

在石脑油加氢—轻烃回收装置北侧消防道上进入装置，行至控制室与装置区之前路口向南拐，经1#管廊北侧消防通道将设备送到位。

（3）行驶路线示意图：

行驶路线示意见附图-1。

5.2设备进场所需条件

（1）在设备行驶路线上的跨越道路的管廊不能封闭。

详见附图-1中的阴影标注。

（2）在设备运输过程中，运输段道路需进行暂时性封闭，严禁其它车辆行驶。

（3）设备进场前应组织相关人员进行实地勘察，对影响设备进场的障碍物等进行处理，以确保设备进场后可以顺利运送至安装地点。

设备进场行使路线示意图

6.C-204吊装

6.1塔重心

（1）塔体重心的位置在参考线以上19.6米处。

如图所示：

（2）计算过程：

重心按下式计算为：

式中：

C——从参考线至设备重心的距离；

L1——1/2设备裙座长度=3.95米；

L2——从参考线至1/2下封头高度=9.3米；

L3——从参考线至1/2筒体长度=18.425米；

L4——从参考线至1/2变径段长度=28.35米；

L5——从参考线至1/2加强段长度=29.4米；

L6——从参考线至1/2上筒体长度=35.425米；

L7——从参考线至1/2上封头长度=41.69米

W1——裙座重量=24.1吨；

W2——下封头重量8.5吨；

W3——下段筒体重量82.8吨；

W4——变径段重量9.4吨；

W5——补强筒体重量2.0吨；

W6——上段筒体重量24.9吨；

W7——上封头重量3.0吨；

Wn——W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7=154.7吨。

将以上数据代入上式：

6.2卸车

（1）设备在装车时要求塔顶在前塔底在后，0度方向朝上。

运输车辆直接开进现场，并进入指定区域。

（2）进入指定区域后，由一台200吨液压吊车和一台100吨液压吊车配合进行卸车。

（3）设备摆放处采用道木将塔体垫起1.8米，位置选择在无梯子、平台、护栏的位置。

共设3处，打底道木数量不得少于8块。

（4）计算过程：

a.设备加附属结构总重：

b.每处道木承受重量：

c.每处道木所需最小底面积：

d.每处道木最少块数：

符号说明：

K——道木受力不均衡系数，取1.2；

β——地面参考承载力，14t/m2；

b——道木参考宽度，0.3m；

L——道木参考长度，2m。

6.3吊耳

（1）吊耳型式及参数

吊耳形式

吊耳位置

吊耳

数量

吊耳

材质

要求

备注

管轴式吊耳

AXC-100-700

顶部吊耳

90~270度方向

2

Q235-B

补强板16MnR

设备到货状为态为0度方向向上

见附图

板式吊耳

100t

底部吊耳

0度方向

1

Q235-B

见附图

（2）吊耳由我单位按照HG/T21574-94标准进行设计，由设备制造单位制作并按我单位指定的位置与塔体进行焊接。

设备吊耳图

6.4起吊时重量

（1）起吊时主吊车受力为79.7吨。

（2）计算过程：

吊车受力：

式中：

P’——主吊车承重；

Fs——设备实际重量加附件重量共166吨

L2——塔重心到底部吊点的距离18.1m

L1——顶部吊点至底部吊点的距离37.7m

（3）塔体总重量减去主吊车承受的重量，即得溜尾吊车在起吊时承重为86.3吨。

6.5绳索

（1）主吊绳索采用6*61+1-FC型Φ90钢丝绳，公称抗拉强度1770Mpa，绳索长度24m的成品绳扣。

（2）主吊绳索计算过程

根据上部吊耳型式，钢丝绳与设备夹角按最小60°计算，绳索受力为：

在安全系数为6的情况下，钢丝绳所需破断力PP=931KN×6=5586KN

根据巨力集团6×61+1纤维芯钢丝绳在公称抗拉强度1770MPa下的性能，，Φ90钢丝绳其破断拉力总和为4320KN。

吊装时绳索双股使用。

其有效破断拉力为4320×2×0.85=7344KN>5586KN，满足施工要求。

（3）溜尾绳索采用6*37+1-FC型Φ52钢丝绳，公称抗拉强度1550Mpa，长度12m的成品绳扣。

（4）溜尾绳索计算过程

根据下部吊耳型式，绳索受力为：

P绳=G尾+G具

=86.3+1=87.3t=873KN

在安全系数为6的情况下，钢丝绳所需破断力PP=873KN×6=5238KN

查表Φ566×37+1纤维芯钢丝绳在公称抗拉强度1570MPa下的性能，吊装时4股使用，钢丝绳破断拉力总和为1640*4*0.9=5940KN＞5238KN，满足吊装要求。

6.6吊梁

（1）吊梁长度L=4.0m，采用

（2）吊梁计算：

试选用φ377×14无缝钢管，材质为20#钢，吊梁间距为4m，端板用450×450×14钢板。

设吊梁水平受力为P，所以

梁所受弯距

式中e为偏心距，根据端板规格，偏心距取20cm。

梁的细长比

μ：

长度系数，吊梁可视为两端铰支，所以μ＝1。

查重型设备吊装手册附表8-2得稳定系数为λ=0.932

梁兼受压弯应力

A：

断面面积

W：

抗拉断面系数

代入数据得压弯应力为110Mpa<140Mpa小于钢管许用应力。

故满足吊装要求。

（3）吊梁制作简图

6.7吊车选择及吊装过程分析

（1）主吊车受力分析

a.起吊时吊车受力：

P=1.1×（P’+1/2G平+G钩+G索）

=1.1×（79.7+0.5×5+4+3）

=98.1t

b.主吊车单独受力：

吊车受力P=1.1×（G塔+G平+G钩+G索）

=1.1×（161+5+4+3）

=190.3t

（2）溜尾吊车受力分析

a.起吊时吊车受力：

吊车受力P=1.1×（G塔+1/2G平G钩+G索）

=1.1×（86.3+2.5+4+3）

=105t

b.吊装过程吊车受力变化分析

按每15度角核算尾部操纵载荷：

起吊角度θ

溜尾吊车承重T

15

78.26

30

76.70

45

74.82

60

72.11

70

69.27

75

67.25

经过分析，在吊装过程中，起吊时吊车受力最大，随着设备被立起，吊车受力将越来越小。

（3）吊装过程描述及吊车工况选择

●起吊时主吊车承重98.1吨，溜尾吊车承重105吨，吊车工况先择情况好下表所示：

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

负荷率

LR1400/2

400吨履带吊

主臂加支撑臂

9米

56米

187t＞98.1t

52.5%

CKE2500

250吨履带吊

主臂

9米

24.4米

112.2t＞105t

93.6%

●起吊后主吊车起钩并逐渐转杆直至正对溜尾吊车，并将辐度调整至14米，溜尾调车配合主吊车慢慢将设备竖起，此时设备与地面间的夹角约为70度。

根据计算，主吊车承重为96.73吨，溜尾吊车承重69.27吨。

吊车工况选择如下表所示：

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

负荷率

LR1400/2

400吨履带吊

主臂加支撑臂

14米

56米

124t＞96.73t

78%

CKE2500

250吨履带吊

主臂

9米

24.4米

112.2t＞69.27t

61.7%

●主吊车加挂超起配重后继续起钩，溜尾吊车继续转杆，直至正对主吊车，然后继调整辐度，直至将设备立起，些时超起配重悬空，吊车可以转杆。

工况选择如下表所示：

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

LR1400/2

400吨履带吊

主臂加支撑臂

加200吨超起配重

14米

56米

193t＞190t

CKE2500

250吨履带吊

主臂

20米

24.4米

44.7t＞0t

●溜尾吊车脱钩，主吊车旋转将设备就位，就位时主吊车工况如下表所示：

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

LR1400/2

400吨履带吊

主臂加支撑臂

加200吨超起配重

16米

56米

213t＞190t

（5）吊装示意图

（1）C-204吊装平面图

（2）C-204吊装立面图

7.C-207吊装

7.1塔重心

（1）经计算塔体重心的位置在参考线以上21.5米处。

示意图如C-204所示。

（2）计算过程：

式中：

C——从参考线至设备重心的距离；

L1——1/2设备裙座及下封头长度=3.93米；

L2——参考线至1/2下封头长度=8.38米；

L3——参考线至1/2下筒体长度=19.475米；

L4——参考线至1/2变径段长度=30.85米；

L5——参考线至1/2上筒体长度=38.575米；

L6——参考线至1/2上封头长度=46.058米。

W1——裙座重量=20.3吨；

W2——封头重量=3.8吨；

W3——下段筒体重量46.9吨；

W4——变径段重量3.8吨；

W5——上段筒体重量23.5吨；

W6——上封头重量2.6吨。

Wn——W1+W2+W3+W4+W5+W6=100.9吨。

7.2卸车

（1）设备在装车时要求塔底在前塔顶在后，0度方向朝上。

运输车辆直接开进现场，并进入指定区域。

（2）进入指定区域后，由一台250吨履带吊车和一台50吨液压吊车配合进行卸车。

卸车时，吊车的工况选择如下：

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

CKE2500型

主臂

9米

22.4米

112.2t

QY50K

主臂

6米

18.1米

21t

（3）设备摆放处采用道木将塔体垫起1.8米，选择在无梯子、平台的位置。

共设4处，打底道木数量不得少于5块。

（4）计算过程：

e.设备加附属结构总重：

f.每处道木承受重量：

g.每处道木所需最小底面积：

h.每处道木最少块数：

符号说明：

K——道木受力不均衡系数，取1.2；

β——地面参考承载力，14t/m2；

b——道木参考宽度，0.3m；

L——道木参考长度，2m。

7.3吊耳

（1）吊耳型式及参数

吊耳形式

吊耳位置

吊耳

数量

吊耳

材质

要求

备注

管轴式吊耳

AXC-87.5-500

顶部吊耳，90~270度方向

2

Q235-B

补强圈20R

设备到货状为态为0度方向向上

附图-8

板式吊耳

100t

底部吊耳，0度方向

1

Q235-B

附图-9

（2）吊耳由我单位按照HG/T21574-94标准进行设计，由设备制造单位制作并按我单位指定的位置与塔体进行焊接。

（3）吊耳图：

7.4起吊时重量

（1）起吊时主吊车受力为53.4吨。

（2）计算过程：

主吊车受力：

式中：

P’——溜尾车承重；

Fs——设备实际重量加梯子、平台、附属管道共计115吨

L2——塔重心到顶部吊点的距离=21.05m

L1——顶部吊点至底部吊点的距离=42.55m

（3）塔体总重量减去主吊车承受的重量，即得出起吊时溜尾吊车受力为58.1吨。

7.5绳索

（1）主吊绳索与C-204塔吊装绳索相同

（2）溜尾绳索与C-204塔吊装绳索相同

7.6吊梁

（1）吊梁长度L=4.6m，采用φ377×14无缝钢管，材质为20#钢。

此吊梁在吊装后改成C-204塔吊梁。

（2）吊梁制作简图

（3）吊梁部件一览表

序号

材料名称

规格、型号、材质

单位

数量

备注

1

无缝钢管

Φ377×1420#

米

4.6

2

钢板

δ=14Q235-B

平方米

1

3

螺杆

M24×1604.6级

根

8

4

螺母

M244级

个

8

7.7吊车选择及吊装过程分析

（1）主吊车受力分析

a.起吊时吊车受力：

P=1.1×（P’+1/2G平+G钩+G索）

=1.1×（56.9+3.5+4+3）

=74t

b.主吊车单独受力：

吊车受力P=1.1×（G塔+G平+G钩+G索）

=1.1×（108+7+4+3）

=134t

（2）溜尾吊车受力分析

a.起吊车吊车受力：

吊车受力P=1.1×（G塔+1/2G平+G钩+G索）

=1.1×（58.1+3.5+2.7+1）

=65.3t

b.溜尾吊车操纵载荷：

起吊角度θ

溜尾吊车承重T

15

57.2

30

56.3

45

55.1

60

53.5

75

50.4

（4）吊装过程描述及吊车工况选择

●起吊时两车慢慢将设备抬起，工况选择如下表所示：

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

负荷率

LR1400/2型

400吨履带吊车

主臂加支撑臂

12

63m

147t>74t

50%

CKE2500型

250吨履带吊

主臂

14

21.3m

83.7t>65.3t

78%

●主吊车起钩、转杆，将幅度逐渐调整至10米，溜尾吊车配合主吊车将设备慢慢立起，辐度保持12米不变，此时设备与地面之间的夹角为34度。

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

负荷率

LR1400/2型

400吨履带吊车

主臂加支撑臂

10

63m

170t>61.5t

36%

CKE2500型

250吨履带吊

主臂

12

21.3m

83.7t>56.3t

64%

●主吊车继续起钩、转杆，将幅度逐渐调整至13米，溜尾吊车配合主吊车将设备慢慢立起。

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

LR1400/2型

400吨履带吊车

主臂加支撑臂

13

63m

136t>134t

CKE2500型

250吨履带吊

主臂

16

21.3m

59.2t

●溜尾吊车脱钩后，主吊车转杆，绕过构-1框架，此时应注意，设备与构-1框架间的距离只有150mm左右。

绕过框加后，吊车向前行走4.5米后，将设备就位。

（5）吊装过程示意图

C-207吊装平面图

（4）C-207吊装立面图

9.D-102吊装

9.1绳索选择

（1）主吊绳索采用6*61+1-FC型Φ90钢丝绳，公称抗拉强度1770Mpa，绳索长度24m。

（2）计算过程：

在安全系数为6的情况下，钢丝绳所需破断拉力总和PP=1057KN×6=6342KN

查表6×61+1纤维芯钢丝绳，在公称抗拉强度1770MPa下，Φ90钢丝绳其破断拉力总和为4320KN。

吊装时绳索双股使用。

其有效破断拉力为4320×2×0.8=7344KN>6342KN，满足施工要求。

9.2吊车及吊装工况

（1）吊车受力分析

P=1.1×（G罐+G钩+G索）

=1.1×（183+4+1）

=207t

（2）吊车工况

状态

吊车型号

工况

幅度

杆长

能力

起吊时

LR1400/2

400吨履带吊

主臂

带200吨超起配重

17米

36米

227t＞207t

就位时

LR1400/2

400吨履带吊

主臂

带200吨超起配重

19米

35米

212t＞207t

（3）吊装示意图

D-102吊装平面图

R-101吊装立面图

10.地面承载力核算

10.1给定的地面承载力：

现场地面经强夯之后，夯实单位给出的地面承载力为28t/m2,但经过基础开挖以后，其承载力将下降，按照土质特点，承载力为14t/m2=140KPa。

10.2吊装时吊车对地面压力核算：

以最重的D-102吊装时工况计算，其余设备均按照D-102吊装时的地面处理方法进行处理。

吊车工作压力：

为了增加吊装时地面承载力的安全系数，在吊装时吊车每个履带下铺垫2块2.2m×6m钢板，使受力总面积增加至26.4平方米，吊车工作压力则变为28t/m2=280kpa。

为了让地基承载能力达到吊装要求，必须使用压路机对原土层进行压实处理，然后铺垫500mm厚碎石，碎石铺垫应比路基板四周各宽出500mm以上。

再使用压路机压实，则持力层变为500mm厚的碎石层，原土层为软弱下卧层，对地基承载力重新进行修正：

1.持力层承载力计算

持力层为碎石垫层，其承载力特征值为300KPa，查规得承载力深宽修正系数：

碎石垫层地基承载力按基础宽度和埋深修正：

=30+3.0×20×0＋4.4×18×0

=30t/m2=300KPa

因为G

2.下卧层承载力计算

软弱下卧层顶面埋深0.3米，承载力特征值fak=140kPa；距基础底面埋深为0.3m，根据规，取应力扩散角30°，软弱下卧层顶面附加应力为：

=7.1t/m2=71kpa

软弱下卧层顶面土的自重应力：

作用在软弱下卧层顶面的总应力为：

因为软弱下卧层的承载力特征值大于作用在软弱下卧层的总应力，则软弱下卧层承载力满足要求。

注：

上述计算符号意义如下

－上部荷载传至基础顶面的竖向荷载；

－基础自重和基础上的土重；

－基础底面压力；

－基础底面积；

－修正后地基承载力特征值；

－地基承载力特征值；

、

－基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；

、

、

－基础底面长、宽和基础埋深；

、

－地基底面以下土体和地基底面以上土体重度；

－软弱下卧层顶面处的附加应力值；

－软弱下卧层顶面处土的自重压力值；

－软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值；

－基础底面处土的自重压力值；

－基础底面至软弱下卧层顶面的距离；

－地基压力扩散线与垂直线的夹角。

11.HSE技术措施

项目经理王野

HSE经理赵发德

施工经理曲兴华

安全部李亮

各职能部室吕振伟、曹立民

各区域安全员

各施工作业组

11.1HSE保证体系

11.2起重吊装作业JHA分析报告

工作危险性分析（JHA）报告

JHA编号：

jcc-0006

项目经理部/施工单位：

中油化建石脑油加氢—轻烃回收项目部

提交日期：

2007-12-12

版次：

01

工作描述：

大型设备吊装

修订人：

签名：

日期：

工作（作业）位置：

石脑油加氢—轻烃回收装置现场

审核人：

签名：

日期：

JHA准备人：

：

职位