大件吊装300t.docx
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大件吊装300t
星火有机硅厂50Kt/a有机硅技改工程之
甲基单体分离(911B)塔设备分节吊装立式组对
施工方案
审批:
审核:
编制:
中国化学工程第六建设公司
二○○一年一月
1.编制说明
2.编制依据
3.塔的吊装技术参数
4.吊装方法
5.平衡梁的设计,钢丝绳及吊耳的选择
6.吊装前的准备工作
7.塔节的立式组对焊接
7.1塔节的立式组对焊接程序
7.2塔基础验收处理及垫铁放置
7.3塔节验收
7.4塔节立式组对
7.5焊接
7.6塔体安装验收
8.塔的水压试验
9.塔的内件安装
10.塔的气密性试验
11.吊装组对作业劳动力组织及质量保证体系
12.资源配备
13.安全技术措施
14.施工进度计划
1.编制说明
1.1.本方案概括了甲基单体分离911B子项工程8台塔的吊装方法。
考虑到8台塔的到货期较晚,影响了ABC轴线间后续施工项目的施工,塔的制造商为了运输方便,也会将塔分节运至现场。
卧式组对成整塔时,从机具、人力调配到塔节组对实施,到交付吊装的时间周期很长,约需要30天,塔的整体吊装需35天,且该子项工程的8台塔基础施工完后将停工以待吊装结束,影响工期约60天,共计125天。
而用大型吊车进行分节吊装立式组对,将组对和吊装两个工序融为一体,仅需20天即可完成,且不影响后续工程的施工,详见“塔整体吊装和分节吊装工期比较”。
为了节省时间,确保有机硅装置按期投产,采用300t吊车进行塔的分节吊装立式组对应是最佳方案。
1.2.塔的分节吊装立式组对方法我公司多次使用,工艺成熟。
本方法主要优点是可以将塔的组对和吊装两个工序融为一体,可以节省时间,而且塔的直线度和垂直度用经纬仪可同时控制非常方便,且易保证塔节的组对质量。
缺点是大型吊车的费用很高。
1.3.由于8台塔的制造商不是一家,到货时间可能不一致。
为了保证大型吊车的利用率,必须待塔节全部到货后方能进行吊装工作。
塔节的集中到货需业主协调。
由于我方代替制造商完成了组对工作,也节省了其现场组对的费用,其费用需业主协调拨付,以弥补我方吊装费用的不足。
2.编制依据
2.1.中国华陆公司的施工图。
2.2.《化工工程建设起重规范》HGJ201-83。
2.3.《炼油、化工施工安全规范》HGJ233-87SHJ505-87。
2.4.《设备吊耳》HG/T21574-94。
2.5.《化工塔类设备施工及验收规范》HGJ211-85
3.塔的吊装技术参数(见表1“塔的吊装技术参数一览表”)
4.吊装方法
4.1.8台塔采用300t吊车一次站位主吊,80t吊车提尾递送,将各塔依次吊装就位。
4.2.300t吊车的杆长选择及站位,经过对各塔节吊装时吊装起吊静重、塔节吊装高度和300t吊车性能的综合分析,吊车选择72m杆长,南北向正对二元塔中塔T-4203B17m处站位,可满足所有塔节的吊装。
各塔节吊装时300t吊车工作状态见下表2:
300t吊车工作状态一览表(塔节重量均分)表2
名称
塔高
(m)
吊车起吊载荷(t)
实际
工作
半径(m)
吊车性能
杆头高度(m)
杆头离塔顶高度(m)
吊杆内侧离塔壁最小距离(mm)
起吊
对应
净重G
载荷G1(G×k1)
能力G2
工作
半径(m)
脱高塔
(T4201)
63.9
61.46
67.60
21.3
68.9
22
72
8.1
二元塔下塔(T4203A)
64.62
53
58.3
17.5
77.9
18
73
8.38
895
二元塔中塔(T4203B)
64.62
53
58.3
16.0
82.9
16
74
9.38
595
二元塔上塔(T4203C)
64.62
53
58.3
17.5
77.9
18
73
8.38
895
脱低塔下塔
(T4202A)
44.46
30.2
33.32
20
72.9
20
72.5
28.04
脱低塔上塔
(T4202A)
44.46
30.2
33.32
22.4
64
24
72.5
28.04
共沸塔下塔
(T4206A)
43.29
29.1
32.01
25.2
60.9
26
71
27.71
共沸塔上塔
(T4206B)
43.29
29.1
32.01
28.2
57.9
28
70
27.71
注:
1.300t吊车单独负重时动载系数k1取1.1。
2.300t吊车能力取85%。
3.由于考虑运输方便,塔节重不可能完全相等,按300t吊车性能说明取85%吊装能力时可不考虑动载系数k1,塔节净重可按G2调整作为最大值。
考虑到运输方便,设定二元塔(T4203A、B、C)、脱高塔(T4201)按长度均分运至现场,吊装参数如下表所示:
设备名称
最重塔节
净重(t)
塔节梯子平台及附塔管线净重(t)
机索具
重(t)
300t吊车起吊载荷G5(t)
备注
二元塔
(T4203A、B、C)
57.42
8
5
70.42
脱高塔
(T4201)
45.97
8
5
58.97
由于G5 4.3.塔节布置。 塔节布置要考虑在300t吊车一次定位的情况下,300t吊车独立起吊负荷对应的最大工作半径和80t吊车提尾递送距离,300t吊车的进场路线,80t吊车的站位和工作路线。 塔节吊耳的位置应首先考虑放在300t吊车独立承担负荷时允许最大工作半径,不能满足时应考虑80t吊车递送距离,应递送到300t吊车独立承载时允许的工作半径之内。 塔节布置计算见附表3“塔节吊耳位置及提尾吊车递送距离计算一览表”,塔节布置见附图一“吊装平面布置图”。 4.4.塔节的到货顺序和吊装顺序 4.4.1.塔节的到货顺序 a. 湘东机械厂 b. 江联 4.4.2.塔节吊装顺序 4.6.吊装要点: 4.6.1两台吊车抬吊塔节离地时,300t吊车抬头,80t调车提尾递送,不断调整吊杆头部位置,以保证两台吊车的绳索与垂直方向偏移不大于5°。 4.6.2300t吊车应缓慢提升塔体,逐渐变幅以缩小吊车的工作半径,当塔体接近垂直状态时,80t吊车应缓慢回钩,并确认已在300t吊车独立承载的允许工作半径内,否则应首先调整塔节的位置,使其靠近300t吊车。 5.平衡梁的设计,钢丝绳及吊耳的选择 5.1.平衡梁设计见图10.1,钢板材质为Q235-A。 5.2.平衡梁强度校核 平衡梁失效主要为剪切应力所致,平衡梁的受力如下图所示,T1、T2的最大值按所吊最重塔节计算,动载荷系数取1.1,不均衡系数取1.1。 T1 T1=61.46×1.1×1.1=74.37(t) T2=1/2T1=37.18(t) T2T2 查《实用五金手册》材质为Q235-A的钢板抗拉强度最小值为375Mpa,钢板许用应力[σ]=375/4=93.75(Mpa),许用剪切力[τ]=0.75[σ]=70.3Mpa。 平衡梁上部剪切力为: τ1=T1/S1=74.37×104/(80×200×10-6)=46.48(Mpa) 下部剪切力为: τ2=T1/S1=37.18×104/(80×100×10-6)=23.24(Mpa) τ1<[τ],τ2<[τ],安全。 5.3.钢丝绳的选择 5.3.1.吊钩与平衡梁间的吊绳选三弯六股钢丝绳,每股受力 T3=(1/6)T1=12395Kg。 查《机械设备手册》选择φ47.5-6×37+1-155钢丝绳,安全系数取10,其许用拉力T3′=13050Kg。 T3′>T3,满足要求。 其单股长度宜控制在4m左右,要保证杆头离平横梁下部卸扣的距离小于8.1m,应实测平衡梁、吊钩、卸扣及下部吊绳后确定。 5.3.2.平衡梁与塔节间的吊绳选二弯四股钢丝绳,每股受力 T4=(1/4)T2=9295Kg。 查《机械设备手册》选择φ43-6×37+1钢丝绳,安全系数取10,其许用拉力T4′=10800Kg。 T4′>T4,满足要求。 其单股长度宜控制在6m左右,要保证平衡量和下部卸扣不与塔顶相撞,应实侧吊耳位置后确定。 5.3.3.提尾吊车吊钩与塔节下端的吊绳选一弯两股钢丝绳,每股受力 T5=(1/2)×24780=12390Kg。 查《机械设备手册》选择φ47.5-6×37+1-155钢丝绳,安全系数取10,其许用拉力T5′=13050Kg。 T5′>T5,满足要求。 5.4.设备吊耳选用按HG/T21574-94《设备吊耳》中相应规定。 吊耳的位置应避开塔节的焊缝,离塔节上部距利宜保持4.9m至5.3m。 6.吊装前的准备工作 6.1.塔基础按要求验收完毕,资料齐全,具备安装条件。 垫铁组放置完毕,并经测量确认在同一平面。 6.2.场地平整,道路畅通,水、电齐全。 原装置地下管道上已铺上20mm的钢板以防挤压。 6.3.塔节复验符和要求,塔节按照平面布置图的要求摆放完毕,平台板、附塔管线安装完毕。 组对焊接用内外平台已焊接搭设完毕(距接口1.2m)。 6.4.机索具准备齐全,机械设备运转良好。 6.5.安全技术措施布置完毕,安全警示区已标定。 6.6.300t吊车站地点地耐力经测定和处理符合要求。 7.塔节的立式组对焊接 7.1.塔节的立式组对焊接程序 搭设 防风棚 7.2.塔基础验收处理及垫铁放置 7.2.1.塔基础经正式交接验收,基础上明显划出标高基准线、纵横中心线,并要有沉降观测水准点。 7.2.2.塔安装前,按以下规定对基础进行检查: a.基础外观不得有裂纹、蜂窝、孔洞及露筋等缺陷。 b.基础各部位尺寸及位置的偏差值不得超过下表的规定: 项次 偏差名称 允许偏差(mm) 备注 1 基础座标位置位移(纵横轴线) ±20 2 基础各不同平面的标高 0 -20 3 基础平面 外形尺寸 凸台上平面外形尺寸 0 -20 凹穴尺寸 +20 0 4 基础平面 水平度 每米 5 包括地坪上需要安装设备的部分 全高 10 5 垂直偏差 每米 5 全高 10 6 预埋地脚螺栓 顶端标高 +20 0 中心距 ±2 在根部和顶端两处测量 c.基础混凝土强度应达到设计要求,周围土方回填、夯实、整平,地脚螺栓的螺纹部分无损坏及锈蚀。 7.2.3.基础表面无麻面,基础表面不得有油污及疏松层。 7.2.4.放置垫铁处(至周边50mm)铲平,铲平部位水平度允许偏差为2mm/m。 7.2.5.根据塔底座的尺寸选择并加工好平垫铁和斜垫铁组,紧靠每个地脚螺栓两侧各放置一组垫铁,垫铁顶平面标高应保持一致。 7.3.塔节检验 7.3.1.塔分段到货后,对其结构及制造质量进行复验,对复验不合格者提交相关单位作出处理意见。 7.3.2.塔节按下列要求检查: a.筒体同一断面上最大内仅与最小内径之差不大于该断面设计内径,且不大于2mm。 b.被检断面位于开孔处或离孔中心一倍开孔内径范围内时,断面最大内径与最小内径之差不大于该断面设计内径的1%与开孔内径的2%之和,且不大于25mm。 c.筒体分段处,两相邻筒节的外圆周长允许偏差不大于4.5mm。 d.筒体分段处,断面不平度偏差f不得大于2mm,见下图: f≤2mm e.筒体直线度允许偏差值应满足图纸要如无要求,应满足下表要求: 筒体直线度允许偏差 设备位号 筒体直线度△L(mm) 说明 T4201 ≤H1×30/H(注: H为塔整体高度,H1为组对后的塔节高) 筒体直线度检查通过筒体端部上相隔90°的四条母线拉细φ0.5mm钢丝测量,测量的位置离纵焊缝的距离不小于100mm。 T4203A、B、C T4202A、B T4206A、B f.筒体高度允许偏差为H/1000,各分段高度之和要满足下表规定: 筒体高度允许偏差 筒体高度H(m) H≤30 30<H≤50 H>60 允许偏差△H(mm) ±30 ±40 ±60 g.塔底座上的地脚螺栓孔符合图样的要求,中心圆直径允许偏差,相邻两孔弦长允许偏差和任意两孔弦长允许偏差均不得大于2mm。 h.筒体对接口的坡口表面进行下列检查及加工: ·坡口表面要平滑; ·溶渣、氧化皮清除干净; ·坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。 7.3.3.要求塔节内外所有焊接件均已焊接完毕,其位置和焊接均符合图样及规范要求。 特别是塔盘板的支撑件水平度和间距应符合要求。 组对前对照基准圆进行初步检查。 塔盘板螺栓连接件应在吊装组对完成后进行。 7.4.塔节立式组对 7.4.1.在塔节外壁按照排板图上的方位校准相隔90°的四条纵向方位母线,以便吊装时对准方位。 7.4.2.塔节组对利用板式卡具调节组对间隙和错边量,塔吊装前根据板式卡具的长度,分别在上下塔节对口处焊上定位板,塔节组对板式卡具数量如下表: 塔节直径(mm) 板式卡具数量 备注 φ3200 12 对称均布 φ2400 10 对称均布 φ1400 6 对称均布 7.4.3.塔底节安装 a.为便于塔节对中,在塔底节内侧均布四块导向块,导向块与塔体焊接连接,导向块安装如下图: 30° δ=16mm,材质16MnR 塔壁 60 导向块安装尺寸 b.在塔底节上口内外部1.2m处搭设组焊操作平台。 c.塔底节起吊直立就位在基础上,用经纬仪在互成90的两个方向监测预先画在塔体上的标记,为避免气候条件的影响,用经纬仪测量塔节垂直度时,避免在一侧受阳光照射,并且风力不大于四级。 7.4.4.上部塔节组对 a.利用板式卡具调节塔节,保证其组对要求,同时,上下两筒节的四条方位母线必须对正,其偏差不得大于5mm。 b.调整完毕立即在塔内侧进行焊缝点固焊,与塔节连接的焊缝均应采用与正式焊接相同的焊接材料和工艺,点固焊的焊接长度30~50mm,焊肉6~8mm,距离200mm左右,由4~6名焊工对称焊接。 c.点焊后形成的棱角用长度≥300mm的样板检测,E值不得大于δn/10mm且不大于3mm,焊接后,E值不得大于δn/10+2mm且不大于5mm,如下图: d.组对点焊完毕,对塔的直线度和垂直度应用经纬仪进行检测,其直线度应符合7.3.2e的要求。 垂直度满足如下要求: ·T4202A、B,T4206A、B应小于H1×20/H。 ·T4203A、B、C,T4201应小于H1×30/H。 (注: H为塔整体高度,H1为组对后的塔节高) 7.5.焊接 7.5.1.参加施焊的焊工经过培训考试合格取得相应项目的焊工合格证。 7.5.2.焊接采用手工电弧焊,焊条选用E5015。 焊接材料必须建立严格的验收、保管、烘干、发放和回收制度。 焊接材料库内应保持干燥,相对湿度不大于60%。 焊条烘干温度为350~400 ℃,时间1h,保存温度100~150℃。 7.5.3.焊条在现场使用时,应放置在保温性能良好的保温筒内,放置时间不超过4h,否则按规定重新烘干。 焊条重复烘干次数不超过2次。 7.5.4.焊接作业区使用篷布挡风。 雨天及风力超过8m/s时停止施焊;空气相对湿度在90%以上时停止施焊。 7.5.5.由4~6名焊工均布站位,同时施焊,并保证焊速、电流、电压一致。 现将塔内焊缝焊完,然后在它外侧用碳弧气刨清根,并将定位焊的熔敷金属清除,清除后的坡口、形状、宽度应一致,经着色检查确认无缺陷后焊接外侧焊缝。 7.5.6.焊缝检验及返修 a.焊缝施焊完毕,表面不得有裂纹、气孔、夹渣、融合性飞溅、弧坑等缺陷。 咬边深度不得大于0.5mm,咬边连续长度不得大于100mm,两侧咬边总长度不得超过该焊缝长度的10%。 b.焊缝余高满足设计要求。 c.焊缝如存在不允许的缺陷,派有经验的焊工进行返修,同一部位的返修次数不得超过二次,如超过二次,须经专业人员批准后才行。 d.两次以上返修的焊缝补焊处要进行表面探伤。 7.5.7.焊缝无损探伤 a.无损探伤人员在具有Ⅱ级以上资格证书人员指导下进行操作和记录。 b.焊缝的无损探伤在焊后24小时方可进行。 c.焊缝按照JB4730-94《压力容器无损探伤》进行100%射线探伤,探伤等级Ⅱ级合格。 7.5.8.工卡具拆除 a.工卡具等拆除时不得伤及容器壳体,切除后要打磨光滑,打磨处的深度不得超过名义厚度的5%,且不大于2mm。 否则按正式焊接工艺进行补焊,并打磨光滑。 b.工卡具等拆除部位不得存在裂纹、咬边和密集气孔等缺陷。 塔体安装验收(允许误差见下表) 设备名称 中心线位置 (mm) 标高 (mm) 直线度 (mm) 垂直度 (mm) 方位 (mm) 脱高塔(T4201) ±10 ±5 30 30 15 二元塔下塔(T4203A) ±10 ±5 30 30 15 二元塔中塔(T4203B) ±10 ±5 30 30 15 二元塔上塔(T4203C) ±10 ±5 30 30 15 脱低塔下塔(T4202A) ±5 ±5 30 20 10 脱低塔上塔(T4202A) ±5 ±5 30 20 10 共沸塔下塔(T4206A) ±5 ±5 30 20 10 共沸塔上塔(T4206B) ±5 ±5 30 20 10 8.塔的水压试验 8.1.塔的水压试验前应达如下条件: (1)在塔的焊接工作全部结束并经检验合格; (2)二次灌浆及膜面结束,砼的强度符合要求。 8.2.塔试压前,在塔最高处设放空点,在最低点设排放点,并装设经计量部门验定合格的压力表,精度等级为1.5级,最大量程为1.5倍试验压力,压力表装于容器最高处与最低处,试验压力以最高处压力读数为准。 8.3.检查塔的各开孔是否已封闭,上水、打压、排水管线及阀门是否按要求已连通。 8.4.塔充水时,首先检查容器放空阀门是否已打开,检查各开孔及接头处有无渗漏。 8.5.塔充满水并将内部空气排净后,可将顶部放空阀关闭,待塔壁温与试验水温相同时,方可启动试压泵打压。 8.6.试验压力应缓慢上升,达到规定试验压力后,保持时间至少30min,对所有焊缝和连接部位进行全面检查。 如有渗漏降至常压,经修补后重新试压,不得对受压元件进行任何修补。 8.7.水压试验完毕,先将容器最顶部法兰打开,然后从底部排放液体,以免容器抽空变形。 8.8.塔体试压完后用消防水带将水排至厂下水道,严禁就地排放。 为了避免水的浪费,一台塔的试验用水可用泵注入另一台塔。 8.9.水压试验结束及时将水排净。 8.10.水压试验的同时,在充水及排水过程中按预标定的测点作基础沉降观测,详细记录基础下沉和回升情况。 8.11.水压试压的试验压力如下表: 设备名称 T4201 T4203A T4203B T4203C T4202A T4202B T4206A T4206B 试验压力(MPa) 0.76 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 9.塔的内件安装 9.1.塔内件的验收、清点、检查及保管 9.1.1.塔内件开箱时有关验收人员应在场,对照装箱单及图样进行检查,并填写验收、清点记录。 9.1.2.放置在现场的塔板、降液板等应摆放整齐,防止变形、损坏、腐蚀等情况的发生。 9.2.一般要求 9.2.1.水压试验合格后方能进行塔盘板、降液板等内件的安装。 9.2.2.内件安装前首先对塔体内进行全面清扫,对塔盘板的支撑件的水平度、间距、方位进行全面检查,以确认是否符合设计的规范要求。 9.2.3.内件安装前,清除表面油污、焊渣、铁锈、泥沙及毛刺等杂物,对塔盘零部件应编注序号以便安装。 9.2.4.塔盘安装前宜进行预组装,预组装时在塔外按组装图把塔盘零部件组装一层,调整并检查塔盘是否符合要求。 9.2.5.塔内施工人员不得将体重加在塔板上,每层塔盘安装人数不宜超过下表规定: 设备名称 T4201 T4203A T4203B T4203C T4202A T4202B 人数 3 4 4 4 2 2 9.2.6.人孔及人孔盖的密封面及塔底管口采取保护措施,搬运和安装塔盘零部件时,要轻拿轻放,防止碰撞弄脏,避免变形损坏。 9.2.7.每层塔盘安装完毕,进行检查并清扫干净,同时做好塔盘安装记录。 9.3.塔盘支持圈的安装(焊接件应在制造厂完成) 9.3.1.支持圈上表面在300mm弦上局部不平度偏差不得超过1mm,整个支持圈上表面不平度允许偏差(mm)见下表: 设备名称 T4201 T4203A T4203B T4203C T4202A T4202B 允许偏差 5 5 5 5 3 3 9.3.2.相邻两层支持圈的间距偏差不得超过±3mm,每20层内任意两层支持圈的间距偏差不得超过±10mm。 9.4.受液盘安装(焊接件应在制造厂完成) 9.4.1.受液盘局部水平度在300mm弦上不得超过2mm。 9.4.2.整个受液盘的弯曲度不得超过3mm。 9.5.降液板支持圈的安装(焊接件应在制造厂完成) 9.5.1.降液板的支持板组装见下图: 降液板的支持板安装图 9.5.2.降液板的支持板组装允许偏差(mm)见下表: 检查项目 螺栓间距A 安装部位B 倾斜度C 安装位置S1 安装位置S2 允许偏差 ≤3 ±B/50 ±C50 ±S1/1000 且≤6 ±S2/200 且≤12 9.6.降液板安装(现场安装) 9.6.1.降液板安装偏差见下图: 降液板安装偏差 9.6.2.固定在降液板上的塔板支撑件,其表面与支持圈上表面应在同一水平面上,允许偏差为+1.0mm~-0.5mm。 9.7.梁安装(焊接件应在制造厂完成) 9.7.1.支撑梁总长弯曲度允许偏差为梁长度的1/1000,且不超过5mm。 9.7.2.梁上表面的水平度在300mm长度内不超过1mm。 9.7.3.梁安装的中心位置尺寸偏差不超过2mm。 9.8.塔盘板安装(现场安装) 9.8.1.塔盘板局部不平度在300mm长度内不超过2mm,塔盘板在整个板面内的弯曲度允许偏差(mm)见下表: 塔盘板长度 <1000 1000~15000 >1500 弯曲度 2 2.5 3 9.8.2.塔盘板长度偏差不超过4mm,宽度偏差不超过2mm。 9.8.3.塔盘板安装后,其水平度在整个面上的允许偏差见下表: 设备名称 T4201 T4203A T4203B T4203C T4202A T4202B 允许偏差 6 6 6 6 4 4 9.8.4.每层塔盘安装完毕,各种杂物必须清理干净,经检查后进行封闭。 10.塔的气密性试验 10.1.塔经
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