氯碱装置预处理器增稠器吊装方案.docx
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氯碱装置预处理器增稠器吊装方案
×××××××氯碱、热电工程
预处理器、增稠器
吊
装
施
工
技
术
方
案
×××××××有限公司
1、概述
1.1编制说明
预处理器及增稠器等钢设备是氯碱、热电项目烧碱等各个装置中的容器设备,该项目将建于××××××工业区。
为确保施工在保质、保量、保安全的前提下能顺利按期完成,特编制此方案。
1.2.编制依据
1.1.制造执行规范标准
1.1.1××××××氯碱、热电项目烧碱装置中储罐施工图纸
1.2吊装执行规范标准
1.2.1起重机械安全规程(GB6067-2010)
1.2.2大型设备吊装工程施工工艺标准(SH/T3515-2003)
1.2.3石油化工工程起重施工技术规范(SH/T3536-2002)
1.2.4××××××有限公司《企业管理标准、制度》
1.2.5××××××有限公司《安全、环境与健康管理手册》
1.3吊车性能表
1.3.1LIEBHERRLTM1260(260吨)汽车式起重机性能表
1.3.2LIEBHERRLTM1400(400吨)汽车式起重机性能表
2、工程概况
2.1工程简介
本方案工程包括如下工程:
工序
位号
招标设备
材质
数量(台)
83V1021
增稠器
CS/玻璃鳞片
1
83V1005
A/B
预处理器
CS/玻璃鳞片
2
合计
3台
2.2现场制作主要工程实物量
2.2.1预处理器(1924m³)位号83V1005AB几何尺寸为Ф15550㎜×21070㎜,为椎体拱顶结构。
本体金属重209500Kg。
2.2.2增稠器(838m³)位号83V-1021几何尺寸为Ф11000㎜×16350㎜,为椎体平顶。
本体金属重100450Kg。
:
2.3工程主要设计参数
2.3.1预处理器,位号83v1005AB
材质Q235B
储存介质盐水
设计压力常压
设计温度70℃
2.3.2增稠器,位号83v1021
材质Q235B
储存介质盐水
设计压力常压
设计温度80℃
3、预处理器、增稠器吊装方案
根据我公司以往施工经验,从安全、质量、工期等方面综合考虑,结合本工程施工的特点,预处理器、增稠器施工现场施工,采用正装方法,现场采用吊车较多,吊装高度在11米以上,难度很大。
工程中,进度和成本常常是一对矛盾;在保证安全和质量的前提下,在选择吊装方法时,应根据该吊装项目在整个施工进度网络中的节点位置进行,如果处在关键线路上,为保证工期,不影响其他工序的进行,应以进度要求为准,即应该选择尽可能快捷的方法,而在一定程度上损失成本;如果对工期要求不高,则尽可能选择低成本的方案。
预处理器、增稠器原投标价施工工期为85日历天,现场考虑采用最大吊车为80吨;现工期压缩至69日历天,必须调整施工程序,加大地面预制深度,减少高作业;需采用大吨位吊车配合吊装。
总共需260吨吊车5个台班,400吨吊车8个台班,50吨吊机2个台班。
3.2预处理器、增稠器具体分段吊装方法:
1、预处理器分段如下:
第一次吊装
3月16、17日,吊装预处理器A、B底部下椎体13.6吨,吊装增稠器底部椎体23.8吨。
260吨吊机2个台班
第二次吊装
3月30日,预处理器A、B底部上椎体33吨。
400吨吊机1个台班
第三次吊装
4月2、3日,吊装预处理器A、B内部下椎体(单台总重量)61吨
400吨吊机2个台班
第四次吊装
4月5、6、7日,吊装预处理器A、B下部筒体30吨,吊装增稠器内部椎体33.1吨。
400吨吊机3个台班
第五次吊装
4月9、10、11日,吊装预处理器A、B内部上椎体10吨,吊装增稠器筒体部分23.5吨,吊装增稠器上部顶盖13.7吨。
260吨吊机3个台班
第六次吊装
4月13、14日,吊装预处理器A、B上部筒体及拱顶30吨。
400吨吊机2.个台班
总计需260吨吊车5个台班,400吨吊车8个台班。
4、预处理器、增稠器吊装方案
4.1吊装对策表
由于工期要求致使预处理器及增稠器预制加深,致使吊装设备重量增大,整体安装难度较高。
我方从多方面考虑采用分段预制分段吊装的方法安装。
每台设备共分6段,83V1005A/B为底部下椎体13.6t,底部上椎体33t,内部下椎体(总)61t,下部筒体30t,内部上椎体10t,上部筒体及拱顶30t,83V1021为底部椎体23.8t,内部椎体(总)33.1t,筒体23.5t,内部中间部分3.3t,上部顶盖13.7t。
通过图纸核算、现场勘查,我们对预处理器分段吊装初步策划如下:
预处理器及增稠器碳钢设备吊装一览表
序号
构件描述
吊装高度(m)
构件重量(t)
吊具重量(t)
吊车型号
半径(m)
杆长(m)
额载(t)
负载率%
83V1005A/B
1
底部下椎体
19.2
13.6
3
LTM1250
26
41.5
22.7
0.80
2
底部上椎体
16.7
33
3
LTM1400
26
41.2
47.5
0.83
3
内部下椎体(总)
16.7
61
3
LTM1400
20
36
72.5
0.97
4
下部筒体
22.3
30
3
LTM1400
26
41.2
47.5
0.76
5
内部上椎体
19.2
10
3
LTM1250
26
41.5
22.7
0.63
6
上部筒体及拱顶
22
30
3
LTM1400
26
41.2
47.5
0.76
83V1021
7
底部椎体
21
23.8
3
LTM1250
22
36.3
30.5
0.97
8
内部椎体(总)
14.2
33.1
3
LTM1400
26
41.2
47.5
0.84
9
筒体
20
23.5
3
LTM1250
22
36.3
30.5
0.96
10
内部中间部分
23
3.3
3
LTM1250
26
41.5
22.7
0.31
11
上部顶盖
17.5
13.7
3
LTM1250
26
41.5
22.7
0.81
吊车站位图
4.2吊装准备
1、吊装前应熟悉现场平面布置图,地下工程资料,地质资料及气象资料。
2、起重机具需仔细进行自检并报验监理等相关单位认可方可使用。
3、基础验收,找正的工具、量具、材料、人员、均到位并符合要求。
4、吊装任务交底完毕,作业人员安全技术交底完毕。
5、吊装前应对以下内容进行检查与确认。
①设备基础已处理合格,设备方位已确认,施工人员分工明确,任务清楚。
②平衡梁、吊索、卡环、路基箱、枕木等已准备并应收合格。
③设备就位工作已准备就绪:
垫铁已放置并已初步找平,地脚螺栓及压板已准备、经纬仪等测量仪器已准备。
④吊装作业范围明确,吊装警戒线拉设完毕。
4.3地基处理措施
1、由于本装置属北方沙土,原则上不对设备运输路线进行换填处理,对于土建基础等开挖地段需认真分层夯实回填、压实。
2、地基处理时应注意和马路的平缓连接,行走路线的平整压实应充分考虑到运输车辆的拐弯半径,以确保车辆通行。
3、对于超长、超限设备运输道路应请设备运输单位提前现场确认,确保运输顺利。
4、设备吊装区域地面硬化需达到以下要求:
■吊车行走地面需用挖机平整压实,新开挖范围需用压路机分层夯实。
■吊车吊装位置硬化:
未开挖地面需整平压实,对于开挖回填地面需严格控制回填质量,间隔300mm夯实硬化,上方铺设吊车专用路基箱。
■地面承载力校核
①本方案仅需对装置最重段61吨中部筒体内锥吊装处的地面承载力校核即可。
400t吊车对地面的荷载:
G=G1+G2+G3+G4=96+180+61+3=340t
式中:
G1—吊车主机自重G1=96t
G2—配重、臂杆、提升装置重量G2=180t
G3—设备重量(本装置最重设备筒体2及平台G3=61t)
G4—吊索具重量G4=3t
②受力面积:
按4块2×6m钢板面积计算:
F=4×2×6=48m2
式中:
a—垫板宽度a=2m
b—垫板长度b=6m
③土壤承载力计算
W=G/F=340÷48=7.08t/m2
④地基处理后地抗力必须>7.08t/m2。
4.4注意事项
1、为方便设备的吊装,设备的设计制造应充分考虑好吊耳位置并和设备制作一道完成。
2、由于预处理器直径大,吊装过程容易造成变形,吊装前因采取加固措施。
用直径φ108*6无缝钢管作双层米字支撑。
如下图所示:
3、吊装前应焊接好组对找正楔块,便于顺利就位。
4.5组织机构
为确保设备吊装工作顺利进行,强化吊装施工的现场管理,成立以其项目经理为首、吊装责任工程师及各类吊装作业人员组成的吊装施工组织机构,吊装组织机构负责吊装自准备开始到吊装施工结束的各项组织、管理和协调工作,确保大型设备吊装的安全顺利完成。
吊装施工组织机构图
施工经理、总工程师
安全责任工程师
吊装技术负责人
施工队长
机械设备责任工程师
吊装施工作业组
4.6典型设备吊装验算
4.6.1预处理器第一吊吊装验算
①260吨汽车吊超起的受力验算
由工作半径R=26m,查L=41.5m时,260t汽车吊工况[P]=22.7t,底部锥体下半部分13.6t,吊具约重3t,吊装时吊机受力P为:
P=吊装载荷×动载系数
=(13.6+3)×1.1=18.26t
[P]>P
故260吨吊机在臂长41.5m的状态下能够满足吊装要求。
②触杆验算
13.6吨底部锥体下半部分易卡杆位置为20米(设备高7m加基础高12.8m)设备就位时,卡杆核算如下:
H=[41.52-262]1/2=32.35m
H1=32.35-20=12.35m
L1/L2=H1/H
L1=H1*L2/H=12.35*26/32.35
L1=9.93m
R/2=3.91m,L1-R/2=6.02m>0m
H—垂直总高
H1—设备顶至吊臂最高点距离
L1—设备中心至吊臂距离
L2—作业半径
R—底部锥体下半部分直径R=7.82m
经验算设备吊至20米时不会卡杆。
4.6.2预处理器第二吊吊装验算
①400吨汽车吊超起的受力验算
由工作半径R=26m,查L=41.2m时,400t汽车吊工况[P]=47.5t,底部锥体上半部分33t,吊具约重3t,吊装时吊机受力P为:
P=吊装载荷×动载系数
=(33+3)×1.1=39.6t
[P]>P
故400吨吊机在臂长41.2m的状态下能够满足吊装要求。
②触杆验算
33吨底部锥体上半部分易卡杆位置为16.7米(设备高3.9m加基础高12.8m)设备就位时,卡杆核算如下:
H=[41.22-262]1/2=31.96m
H1=31.96-16.7=15.26m
L1/L2=H1/H
L1=H1*L2/H=15.26*26/31.96
L1=12.41m
R/2=7.75m,L1-R/2=4.66m>0m
H—垂直总高
H1—设备顶至吊臂最高点距离
L1—设备中心至吊臂距离
L2—作业半径
R—底部锥体下半部分直径R=15.5m
经验算设备吊至16.7米时不会卡杆。
4.6.3预处理器第三吊吊装验算
①400吨汽车吊超起的受力验算
由工作半径R=20m,查L=36m时,400t汽车吊工况[P]=73.5t,中部筒体内部锥套共61t,吊具约重3t,吊装时吊机受力P为:
P=吊装载荷×动载系数
=(61+3)×1.1=70.4t
[P]>P
故400吨吊机在臂长36m的状态下能够满足吊装要求。
②触杆验算
61吨中部筒体内部锥套易卡杆位置为16.3米(设备高3.5m加基础高12.8m)设备就位时,卡杆核算如下:
H=[362-202]1/2=29.93m
H1=29.93-16.3=13.63m
L1/L2=H1/H
L1=H1*L2/(H-2)=13.63*20/27.93
L1=9.76m
R/2=7.75m,L1-R/2=2.01m>0m
H—垂直总高
H1—设备顶至吊臂最高点距离
L1—设备中心至吊臂距离
L2—作业半径
R—中部筒体内部锥套最大直径R=15.5m
回转中心高2m
经验算设备吊至16.7米时不会卡杆。
4.6.4预处理器第四吊吊装验算
①400吨汽车吊超起的受力验算
由工作半径R=26m,查L=41.2m时,400t汽车吊工况[P]=47.5t,下部筒体共30t,吊具约重3t,吊装时吊机受力P为:
P=吊装载荷×动载系数
=(30+3)×1.1=36.3t
[P]>P
故400吨吊机在臂长41.2m的状态下能够满足吊装要求。
②触杆验算
30吨下部筒体易卡杆位置为22.3米(设备高5m加基础高12.8m加中部筒体内锥3.5m)设备就位时,卡杆核算如下:
H=[41.22-262]1/2=31.96m
H1=31.96-22.3=9.66m
L1/L2=H1/H
L1=H1*L2/(H-2)=9.66*26/29.96
L1=8.38m
R/2=7.75m,L1>R/2
H—垂直总高
H1—设备顶至吊臂最高点距离
L1—设备中心至吊臂距离
L2—作业半径
R—中部筒体最大直径R=15.5m
回转中心高2m
经验算设备吊至22.3米时不会卡杆。
4.6.5预处理器第五吊吊装验算
①260吨汽车吊超起的受力验算
由工作半径R=26m,查L=41.5m时,260t汽车吊工况[P]=22.7t,内部上锥体共10t,吊具约重3t,吊装时吊机受力P为:
P=吊装载荷×动载系数
=(10+3)×1.1=14.3t
[P]>P
故260吨吊机在臂长41.5m的状态下能够满足吊装要求。
②触杆验算
10吨内部上锥体易卡杆位置为19.2米(设备高1.4m加基础高12.8m加下部筒体5m)设备就位时,卡杆核算如下:
H=[41.52-262]1/2=32.35m
H1=32.35-19.2=13.15m
L1/L2=H1/H
L1=H1*L2/(H-2)=13.15*26/30.35
L1=11.27m
R/2=7.75m,L1>R/2
H—垂直总高
H1—设备顶至吊臂最高点距离
L1—设备中心至吊臂距离
L2—作业半径
R—中部筒体最大直径R=15.5m
回转中心高2m
经验算设备吊至19.2米时不会卡杆。
4.6.6预处理器第六吊吊装验算
①400吨汽车吊超起的受力验算
由工作半径R=26m,查L=41.2m时,400t汽车吊工况[P]=47.5t,下部筒体共30t,吊具约重3t,吊装时吊机受力P为:
P=吊装载荷×动载系数
=(30+3)×1.1=36.3t
[P]>P
故400吨吊机在臂长41.2m的状态下能够满足吊装要求。
②触杆验算
30吨下部筒体易卡杆位置为19.7米(设备高1.9m加基础高12.8m加中部筒体5m)设备就位时,卡杆核算如下:
H=[41.22-262]1/2=31.96m
H1=31.96-22.3=9.66m
L1/L2=H1/H
L1=H1*L2/(H-2)=9.66*26/29.96
L1=8.38m
R/2=7.75m,L1>R/2
H—垂直总高
H1—设备顶至吊臂最高点距离
L1—设备中心至吊臂距离
L2—作业半径
R—中部筒体最大直径R=15.5m
回转中心高2m
经验算设备吊至20米时不会卡杆。
预处理器两台,每台需要6吊,共需12吊;一台增稠器验算过程可参考预处理器,需要5吊;本吊装工程共需17吊。
H1—设备顶至吊臂最高点距离
升最大高度
就位时需起
环形平台扶手
上部筒体
内锥
下部筒体
回转中心高
4.6.7吊装钢丝绳选用
以本次吊装最重设备为例验证钢丝绳安全载重情况,61吨内部下锥体钢丝绳选型:
主吊机选用四根18米Φ28mm-6×37+11-170㎏/㎜2,每根一弯两股使用,共四个吊点。
根据钢丝绳角度使用规定四根钢丝绳的受力S=81.84吨.
选用Φ28mm-6×37+11-170㎏/㎜2钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度=170(公斤/毫米2),钢丝破断拉力总和=公称抗拉强度×钢丝总断面积(mm2)
钢丝破断拉力=钢丝破断拉力总和×换算系数(0.82)
钢丝绳安全载重力=钢丝破断拉力/安全载重系数(4.0)
其破断拉力N破=46.08吨,取安全系数K=4
许用拉力σ许=N破/K=46.08/4=11.52吨
八股钢丝绳许用拉力σ许=11.52×8=92.16吨>S=81.84吨
故选用钢丝绳满足吊装要求。
吊耳位置示意图如下:
吊耳尺寸详图:
板厚为24mmQ235B与锥体连接板两面坡口对接焊。
经通用吊耳强度校核吊耳允许吊重26吨,满足吊装需求。
吊耳上焊缝的验算:
焊缝受轴向拉力N和剪力V的作用。
①受轴心力作用时:
δ=
=1.5*105/0.7*11*2*400=24.35N/㎜2<fwt=295N/㎜2
②受剪力作用时:
τ=
=5.44*105/0.7*11*2*400=88.31N/㎜2<fwv=170N/㎜2
式中:
he—焊缝的有效厚度;
∑lw—焊缝的总计算长度;
fwv、fwt—焊缝的强度设计值。
经验算此吊耳合格
5吊装施工HSE管理措施
审批后的起重施工技术文件应向参加起重施工的作业人员进行技术交底,并作好交底记录。
作业人员必须熟知吊装运输方案、指挥信号、安全技术要求及起重机械的操作方法。
大型吊装应建立起重施工安全质量保证体系,明确参加吊装各级人员责任范围及作业人员操作岗位。
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”证书。
进入现场人员必须经过甲方及项目部的HSE现场培训教育,合格后方可以进入现场施工作业。
大型吊装工程准备工作完成后,应由主管部门组织联合检查,主要内容包括:
a)施工人员已进行技术交底并熟悉其工作内容;b)起重机械及吊装机具的选用和布置与方案一致;c)起重机械的“安全检验合格“标志和吊索具的质量证明文件以及清洗、检查、试验的记录;d)隐蔽工程(如地基处理以及各部位索具等)的记录;e)设备摆放方位的确认;f)备用工具、材料的配置;g)一切妨碍吊装的障碍物都已妥善处理;h)起重施工技术文件中所规定的施工道路及场地坚实平整;i)正常供电能力的确认;j)其他必要的检查。
吊装作业不得在下列天气情况下进行:
a)风速大于10.8m/s;b)雷雨天气;c)能见度低。
施工现场动火需经有关部门批准。
禁止移动吸烟、明火,现场设置消防灭火用具。
大型吊装实行吊装命令书制度。
按照技术质量检查要求表的规定进行吊装前的检查,并确认符合要求后,吊装作业总指挥应签署“吊装命令书”并下达吊装命令,方可进行试吊或吊装作业。
(吊装命令书见下页表)
吊装命令书
大型设备吊装起吊令
第1号
工程名称
吊件规格
吊件名称
吊件重量
起吊机具
天气情况
起吊前有关部门和责任人检查确认
技术管理
安全质量
机具设备
责任工程师
调度协调
吊装指挥
按照本吊装方案的规定,吊装措施已交底,岗位职责人员资格审查合格,已待命上岗,吊装机具设备完好,所有吊装准备工作就绪,经检查确认符合要求,已经具备吊装条件,现发布(试)吊装命令予以执行。
请总指挥发布吊装命令。
同意于年月日时正式起吊
总
指
挥
对起重吊装指挥要求
吊装指挥应由有实践经验、技术水平高、组织能力较强的人担任,吊装指挥应充分了解并严格执行起重施工技术文件的规定。
指挥者应站在能直接指挥各个工作岗位的位置上,否则应通过助手及时传递信号,远距离指挥应配备必要的通讯工具。
在某些吊装作业中,为了正确、及时地下达信号,可在吊装指挥之下,设分指挥,分管若干岗位的指挥工作,但应分工明确,紧密配合。
起重作业人员应熟悉和执行GB5082《起重吊运指挥信号》的统一规定。
哨音应清楚、响亮、旗语、手势应准确。
作业人员不得凭估计、猜测进行操作。
吊装过程中,吊装作业人员应坚守岗位,并根据指挥者的命令进行作业,任何人不得擅自操作或离开岗位。
在吊装过程中应严格执行国家安全生产的各项规章制度。
严格执行石油化工装置的安全生产规程。
并应严格执行中石化《大型设备吊装施工工艺标准》SHJ3515-2003。
为了确保安全施工,并减少高空作业,塔体上的劳动保护应尽可能的全一些。
塔体对口处要搭设牢固的作业平台。
高空作业人员必须挂好安全带后再施工。
高处不得坠落物体,施工用具要放置牢靠。
需要落地的物件要用麻绳溜放。
设备吊装前要经过认真细致地检查,在其平台上、管线里等不得有易掉物。
大型吊车站位位置下的给排水管道必须保证在700mm以下且已经分层夯实,否则应铺设钢板加以防护,在吊车站位处要了解其地下设施情况,不得有电缆沟、下水井、或地穴等不坚实情况,若是回填土时要分层夯实。
吊车支腿处要按方案里的要求进行地质处理。
在吊装过程中随时注意观察受力支腿的变化情况。
若有下陷立即停止作业,并采取有效措施后再进行吊装作业。
吊装前要作好基础验收,地脚螺栓位置应与设备地脚螺栓孔相符合。
两塔连接平台不相冲突。
塔到货后应尽可能的按方案要求方位卧置,并垫高1.3米以上安装平台。
吊装前应检查吊耳焊接情况及吊索具是否符合要求,确认无误后方可吊装。
严禁“三违”作业,做到不超载,不碰撞,平稳吊装。
起重机械的使用要求
流动式起重机(吊车)
(1)使用流动式起重机进行起重作业,应严格按照该型起重机的起重性能选用作业参数,遵守操作规程,不得违规作业。
所使用的起重机应具有“安全检验合格”标志,并处于完好状态。
(2)流动式起重机作业场地应平整坚实,起重机支腿或履带板下地基应有足够的承压能力,同时查清就位行驶道路的地下情况,必要时应铺设路基板,并合理选择路基板的材料或采取适当的地基处理措施。
(3)在易燃、易爆区工作时,应按规定办理必要手续,并对起重机的动力装置、电气设备等采取可靠的防火、防爆措施。
(4)流动式起重机作业区域应设置明显的警戒标志。
起重机吊臂下及起重机部件旋转范围内不得有人员停留。
(5)使用流动式起重机起吊设备时,吊钩偏角不应超过3°,不得起吊埋在地下及重量不明的重物。
为了避免设备在空中摆动,所吊设备应设置溜绳。
(6)流动式起重机不得靠近架空输电线路作业,当必须在线路近旁作业时,应采取有效的安全措施。
起重机吊臂及吊物与架空输电导线的最小安全距离应符合下列规定:
(见吊车及吊物与架空输电导线的安全距离表)
吊车及吊物与架空输电导线的安全距离表
项目
输电导线电压kV
1以内
1~15
20~40
60~110
220以上
安全距离m
1.5
3
4
5
6
手拉葫芦(导链)
(1)手拉葫芦使用前应进行检查,并符合下列规定:
a)转动部分灵活,不得
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