内蒙古某化工项目锅炉系统工程汽包吊装施工方案(附示意图).docx

西北能源化工有限责任公司120万吨/年（一期20万吨）甲醇项目锅炉系统工程汽包吊装施工方案编 制： 部门审核: 审 核： 批 准： 中国化学工程第十一建设公司准格尔旗工程项目经理部2013年07月15日目 录1编制说明12编制依据13总体概况14施工重点及难点分析25施工工序36人员、机具及材料计划37施工准备48汽包吊装59施工安全措施12中国化学工程第十一建设有限公司西北能源化工有限责任公司120万吨/年（一期20万吨）甲醇项目第 12 页汽包吊装施工方案共12页1 编制说明本方案只针对西北能源化工有限责任公司120万吨/年（一期20万吨）甲醇项目锅炉汽包吊装施工而编制。目的是指导现场施工，使整个施工过程规范化，合理化，使各工序、质量及安全处于受控状态，使施工进度更加科学化以满足甲方生产需要。本方案以1#汽包为例，2#汽包吊装与1#类似。2 编制依据 华西锅炉厂汽包安装图纸 华西锅炉厂有关技术文件 电力建设施工及验收技术规范锅炉篇dl/t5210.2-2009 电力建设施工及验收技术规范锅炉机组篇dl/t5210.2-2009 钢结构工程施工质量验收规范gb502052001 电力建设起重机械安全监察规定电力工业部电建1996381号 大型设备吊装手册及工程概况 现场的地理条件及其它实际情况3 总体概况 工程名称：西北能源化工有限责任公司120万吨/年（一期20万吨）甲醇项目锅炉系统工程 建设地点：内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗大路工业园区 建设单位：鄂尔多斯市西北能源化工有限责任公司 设计单位：东华工程科技股份有限公司 勘察单位： 浙江有色建设工程有限公司包头分公司 质量监督单位：内蒙古自治区石油化工建设工程质量监督站。 监理单位： 英泰克工程顾问（上海）有限公司 施工单位：中国化学工程第十一建设有限公司 建设规模：120万吨/年（一期20万吨）甲醇，总占地面积300000平方米3.1 工程实物量西北能源化工有限责任公司120万吨/年（一期20万吨）甲醇项目130t/h高温高压循环流化床锅炉，锅炉钢架为焊接钢架，共有16根立柱。锅炉汽包是锅炉安装中单件重量最大的部件，汽包为悬吊式，吊挂在炉顶的悬挂梁上，就位后中心标高为39.586m，汽包悬吊梁上平的标高为43.240m。吊装汽包外形尺寸如下图：吊装汽包重量如下表：单位kg序号名称重量1汽包筒体35056.72汽包内部设备27823汽包吊杆18374吊装钢丝绳11425吊装滑轮组857.36150吨履带吊钩头500总计总计42175汽包是锅炉本体安装中最重的组件，所以汽包吊装显得极为重要。4 施工重点及难点分析从汽包安装高度及总吊装重量讲，本汽包吊装难度具体分析如下：由于汽包安装在钢结构框架k1k2/b1b2之间中心处，处于框架内部，汽包总长度为（10200mm）大于汽包安装位置钢结构间距（8m），所以k1k2/b2b3之间框架结构横梁会影响到汽包吊装，需要现场采取措施（将横梁去掉）消除影响以方便吊装；汽包重量重、安装位置高且在钢框架内部，一般吊车无法单独完成吊装，根据现场情况本汽包吊装采用150t履带吊现场配合一台8t卷扬机吊装，为保证吊装安全，汽包在吊装过程中应保持水平，需要控制好吊车和卷扬机的起升速度；由于汽包吊杆随汽包同时起吊，为保证吊装就位时安装位置准确，吊装前需要核实吊杆在汽包上的安装位置，以方便吊杆安装顶板梁时位置准确；5 施工工序图纸审查吊装方案的编制吊装前吊具准备、检查吊装场地的处理吊车及卷扬机位置的选择吊车就位、卷扬机固定穿滑车跑绳工作半径的核实试吊正式吊装设备就位吊钩拆除。6 人员、机具及材料计划6.1 人员计划序号工种数量（人）序号工种数量（人）1管理人员26电工22技术人员27安装工63安全员18起重工44司 机29卷扬机操作工15电焊工26.2 主要机械及工机具序号名 称规格/能力单位数量备注1汽车吊150t台12焊机zx7-400台23卷扬机8t台14卷尺50米把15改向滑轮10t个26滑轮组32t台17钢丝绳6371-170043米80汽包捆绑/改向滑轮固定8钢丝绳6371-170024米80卷扬机固定/改向滑轮9钢丝绳6371-170022米1000跑绳10手拉葫芦5 t个17 施工准备7.1 技术准备1) 施工前由项目技术负责人组织工程技术人员对相关规程、规范进行学习。结合现场的实际情况，对汽包吊装提出合理化的意见。2) 锅炉及其吊杆图纸己到齐, 由施工员组织施工班组进行一次详细的技术安全交底，使施工人员对汽包的吊装、定位有具体的了解，做到心中有数。交底工作要全员参与。3) 根据到货清单，认真核实设备及附件的到货数量及规格型号，并做好记录。4) 在汽包吊装前，相应的技术资料齐全，并经有关部门签字确认。5) 依据相关规范，检查汽包（包括汽包内部装置，链片组等）在制造运输过程中的缺陷，发现重大缺陷及时向业主或设备厂家提出。6) 施工方案经监理、业主代表审批确认。7) 技术人员对施工人员进行了安全、技术交底并有签字记录。8) 施工过程资料所需表格齐全，相应施工规范、技术标准齐全。9) 吊装各项参数已经核算确认。10) 吊车、卷扬机性能确认无误。7.2 现场准备1) 派专人对汽包的运输路线进行检查及修理，以满足汽包的拖运条件。2) 施工人员、卷扬机等机具到位且自检合格。3) 特殊工种（电焊工、起重工）持有效操作证并经报验确认。4) 锅炉钢架己满足强度要求。5) 吊装现场的气候、风力等符合吊装作业条件。6) dl-1、dl-2、dl-3、dl-4四根大板梁及部分（原则上全部安装）次梁安装完毕。7) k1、k2、k3、k4钢架、横梁、支撑及附属平台已安装。8) 合理划分吊装作业区，并进行隔离。设置明显的警示标牌，必要时要挂贴安全作业宣传标语，以提高作业人员的安全意识。8 汽包吊装8.1 汽包吊装的总体部署1、汽包的吊装采用150吨履带吊配合1台8吨卷扬机滑轮组系统进行吊装。由于卷扬机要求由卷筒到最近的一个导向滑车的水平直线距离，不得小于卷筒长度的20倍，根据现场实际施工情况，将1台8t卷扬机布置在2#炉k1b0钢架立柱基础处。2个导向滑轮分别布置在1#锅炉钢结构k2b1立柱下方和上方各一个，当导向滑轮布置好以后，要根据导向滑轮的受力方向，调整卷扬机，使其卷筒中心正对导向滑轮，并用24钢丝绳绕2圈将卷扬机底座固定在钢架立柱基础上。卷扬机牵引滑轮组，经过两次改向后进入卷扬机，完成汽包的吊装。如下图： 卷 扬 机 平 面 布 置 图 汽包提升到就位标高后，将汽包调平。安装位置四周结构上应有明显的画有纵横中心线，标高基准线。2、在炉顶大板梁（20es54-14-0）上方设置一根临时吊装梁作为吊点。临时梁选用现场无缝钢管32510，钢管外套一个400mm长的套管配吊耳，用43钢丝绳将套管与32t滑轮组固定。临时梁上卷扬机吊点在套管上且距大板梁横梁sb-10中心距离为1500mm，位置如下图所示：sb-103、汽包吊装至37.586m标高后,利用黄油润滑和倒链将临时梁上的套管向大板梁sb-10（如上图）移动、同时150吨吊车配合同向缓慢移动，大约移动1100mm距离，汽包吊杆位于大板梁吊杆安装位置的下方，吊车和卷扬机继续同时向上提升2m，将汽包及吊杆安装就位。临时梁如下图所示:8.2 吊装索具的准备、搭设吊装用的32t滑轮组、两个10t改向滑轮、钢丝绳、索具等吊装之前要进行彻底的检查。8.3 汽包搬运根据现场的条件，用150t吊车将汽包运送到锅炉钢结构框架k1k2/b1b2正下方。8.4 汽包的吊装1、由于锅炉钢架横向间距为8m（设计尺寸），小于汽包的长度10.2m。所以汽包在吊装之前，要将西侧k1k2/b2b3之间框架结构横梁去掉，以便吊装作业。2、首先将150t履带吊与1台8t卷扬机同时抬钩，当汽包离开地面200mm 后，卷扬机、吊车同时停止抬钩，停止起吊。观察临时梁、大板梁、滑轮组、卷扬机、锅炉钢架以及钢丝绳的受力变形情况。确保无异常情况后，方可起吊。3、汽包在吊装过程中基本保持水平。卷扬机、吊车同时提升汽包。吊装过程中要派专人对受力构件进行严密的监视，出现异常情况及时汇报，并立即停止吊装作业，排除问题及隐患后方可进行吊装。4、提前在汽包两端捆绑两条拖拉绳，在吊装过程中对汽包进行牵引，避免汽包与锅炉钢架、横梁等构件的碰撞，发生意外事故。5、汽包的平移: 汽包吊至37.586m标高后，用倒链牵引移动（如下图），移动到指定位置后继续起吊到安装位置39.586m。汽包吊装过程示意图如下：东 西6、汽包定位：以事先测好并在k1b1或k1b2柱上做好标记的标高为准，用玻璃管水平仪测汽包两端四个位置的标高,并通过调整吊挂装置顶部的铁垫块,直至汽包中心的标高偏差为5mm，且汽包纵横水平度偏差1mm，以横梁为基准用线锤和盘尺测定汽包的纵横中心线。在起重机或卷扬机的配合下，通过适当调整吊架支座的位置，使汽包纵横中心线偏差均小于5mm8.5 汽包吊装各捆绑点钢丝绳的选用及安全系数安全系数由后面受力分析计算所得：序 号部 位钢丝绳（）安全系数捆绑方法1跑绳63711700 227.86/2汽包63711700 436.421根2圈3定滑轮63711700 436.421根2圈4卷扬机63711700 249.361根5导向滑轮63711700 249.361根8.6 受力分析8.6.1吊车受力计算起吊前由于汽包重心在汽包的几何中心，卷扬机吊点距几何中心距离为2100mm、吊车吊点距几何中心距离为3200mm，以上距离经过画图验算能满足吊装时的尺寸不会受大板梁限制，且吊车侧上部框架横梁未上不存在扛吊车杆。吊点位置如下图:根据力矩平衡原理可知 f1*2100=f2*3200 且f1+f2=42t（包括滑轮组、钢丝绳、钩头重量）f1=25t f2=17 t根据吊车性能表可查出150吨履带吊在14m作业半径可吊34.7t17t可满足吊装。8.6.2滑轮组的受力计算计算荷载：g=k1k2q式中：k1动载系数，取为1.1 k2不平衡系数，取为1.1 q 吊装重量 q=f1=25tg=k1k2q=1.11.125t=30.25t在汽包吊装时，滑轮组的受力为30.25t32t（见机具表滑轮组吊装性能），滑轮组在安全范围之内。8.6.3临时梁的强度计算临时梁选用q345无缝钢管325*10，长度为6.5m。滑轮组为本次汽包吊装的滑轮组，滑轮组单重约为457.5kg，滑轮直径275mm。钢丝绳长度计算： l=n（h3d）i10式中：l滑轮组钢丝绳的最小长度，m；n滑轮组的工作绳数：h定动滑轮组最大距离，m；d滑轮直径，m；i定滑轮距卷扬机的距离，m； 10安全余量。 已知：n=12；h=43.240.825=42.415m；d=0.275m；i=55.8+28.8=84.6 ml=12（42.41530.275）84.610=613.5m选63711700，22mm钢丝绳，每百米重217.7kg钢丝绳自重gline=613.5m217.7kg/100m=1335.6kg则临时梁所受的最大动载荷为qmv：qmv=30.25t+1.33t=31.58t=31580kg卷扬机在临时梁上吊点到几何中心的距离分别为1.5m和3m，根据力矩平衡原理4500rb =3000qmv经计算: ra =10526.67kg，rb =21053.33kg临时梁无缝钢管起吊过程所受内力图如下：临时梁受力图如下：临时梁所受的最大弯矩mmaxmmax= ra300=3158001kgcm最大剪力q= rb =21053.33kg抗弯截面模量由公式w z=h2b-b(h/h)3/6(h和b代表无缝钢管外径，b和h代表无缝钢管内径)可知wz=0.3250.3250.325-0.305(0.305/0.325)3/6=1.28610-3m3max= mmax /wz=3158001kgcm/1.28610-3m3=2455.67kg/cm2 =24556.7n/ cm2 =24556.710-4n/m2=24556.710-4pa=245.567mpa对于q345 = 345 mpa245.567mpa由以上计算可以看出，选用q345材质的32510无缝钢管做临时吊梁，其强度可以满足吊装要求。8.6.4卷扬机最大牵引力计算32吨滑轮组由1台8吨卷扬机牵引，经过两次导向进入卷扬机滚筒。由于滑轮组受力为q=30250kg（包含动载系数不均衡系数）滑轮组绳头由定滑轮引出,卷扬机的牵引力由以下公式可以算出： s=qen(e1)/(en1)式中:s出绳端拉力，kg；q计算载荷，kg；n工作绳数；n12；e阻力系数，（e=1.04）；s=302501.0412(1.041)/(1.04121)=3223.3kg=3.223t显然卷扬机8吨s=3.223吨可以满足使用要求.卷扬机跑绳选63711700,22mm钢丝绳，其破断拉力为253.6kn，因此，卷扬机跑绳的最小安全系数：k=253.6100/3223.3=7.86可以安全使用。8.6.5汽包（定滑轮）绑绳计算定滑轮用63711700,43mm钢丝绳1根2圈固定在临时梁上，钢丝绳的最大破断拉力971.7kn,滑轮组受的最大拉力为q=30250kg安全系数k=971.71002/30250=6.42由计算结果可以看出用上述钢丝绳捆绑汽包（定滑轮）满足要求。8.6.6导向滑轮、卷扬机固定钢丝绳导向滑轮用6371170024mm钢丝绳固定，跑绳的最大拉力为3223.3kg，钢丝绳的最大破断拉力301.8kn,安全系数k：k=301.8100/3223.3=9.36满足要求。8.6.7滑轮组操作高度计算已经知道在汽包就位时，汽包上平的标高为（39.5860.8）=40.386m，临时梁下平的标高即定为滑轮标高为43.24m，在汽包就位状态，滑轮组长度l=43.2440.386=2.854m，考虑到在汽包吊装时,定滑轮和汽包捆绑索的伸长（每头伸长考虑200mm），滑轮组在汽包就位状态的最小长度为l0.4m=2.8540.4=2.454m，查有关资料：32t滑轮组在拉紧状态下的最小长度为1.