晋城氨合成塔吊装.doc

山西晋城化肥厂技改工程氨合成塔吊装方案编制:史明燕审核:李秀红批准:徐字霞 会签:质量:袁永生安全:赵玉庭中国化学工程第十三建设公司2003年2月目 录1.设备概况12.吊装方法3.编制依据14.抱杆的竖立及站位15.吊装受力计算16.吊装机索具的选用37.劳动组织48.施工技术要求59 .安全技术措施610.施工机具一览表6 11.吊装附图1.设备概况山西省晋城化肥厂技改工程合成框架内共有三台大件设备：氨合成塔、热交换器和冷交换器。氨合成塔规格为140016000mm，净重130000Kg；热交换器规格为1000 mm，净重44041Kg；冷交换器规格为1000 mm，净重67482Kg，安装在42.5米高的混凝土框架内（见设备基础布置图）,安装标高分别为3.0m、2.5m、2.5m。该三台设备本体无吊耳，吊装时需采用捆绑式吊耳。2.吊装方法根据设计要求合成框架内的三台设备均采用其混凝土框架进行吊装。但由于设备实际重量比设计重量增加较多,混凝土框架的承载能力不能满足吊装要求；故根据现场条件并结合吊装技术力量采用门字型金属格构式抱杆提吊工艺对其进行吊装,即在门字型抱杆顶部悬挂两组提升索具提吊设备顶部,设置牵引、溜放索具各一套，控制拖排及设备尾部，使设备缓慢就位。3.编制依据3.1设备平面布置图；3.2化工工程建设起重施工规范；3.3石油化工吊装工作手册。4.门字抱杆的竖立及站位门字型抱杆的竖立利用框架挂设索具进行，采用50t汽车式起重机配合。抱杆竖立分段长度、重量：参 数高度（m）重量（t）备注第一钩217上部第二钩63.5底节第三钩3横梁抱杆分段竖立后用4根临时拖拉绳固定。门字型抱杆的两根立柱分别站位于基础中心线南北方向上（竖立在框架内），两立柱中心距为4.6m, 两吊轴中心距为2.2m。5.吊装受力计算因合成塔外壳最高最重，所以吊装受力计算及机索具的选用均以其为准。5.1吊装荷重的计算Q=(P+g)K1K2 =（130+6）1041.11.1 =164.56104N式中：G-设备净重； g-机、索具重量； K1-动载系数； K2-不均衡系数。5.2设备抬头时受力计算5.2.1起吊滑车组与抱杆中心线夹角1=arc tg(B/2-R)/(H-0.5-h3) =arc tg(2.2/2-0.8)/(27.5+0.5-1.5) =0.65式中：B-抱杆两吊轴中心距； R-吊耳绳扣系挂点至设备中心距离； H-抱杆高度； h3-设备起始位置时吊点至地面高度。5.2.2滑车组与抱杆侧偏角的计算1=arc tgL/(H-0.5-h3) =arc tg3/(27.5+0.5-1.5) =6.5式中：L-设备吊耳中心至抱杆中心的水平距离。5.2.3提升力计算P1=QXc/2nCos1Cos1 =164.561048/214.5Cos0.65Cos6.5 =45.71104N式中：Xc-设备重心至其底面的距离； n-设备吊点至其底面高度。5.2.4拖排支承力计算N=Q-2P1Cos1 =164.56104-245.71104Cos6.5 =73.76104N5.2.5拖排牵引力计算Py1=fN =0.273.76104 =14.75104N式中：f-滑动摩擦系数；5.3设备脱排瞬时受力计算5.3.1设备倾角计算=57.3A/（1-Xc/n）（H-0.5-h）+Xc =57.34/（1-8/14.5）（27.5+0.5-1）+8 =11.7式中：A-溜尾索具拴挂点至抱杆中心距离； h-溜尾索具拴挂点的高度。5.3.2提升滑车组与抱杆间侧偏角2=（1-Xc/n） =（1-8/14.5）11.7 =5.25.3.3提升滑车组与抱杆间夹角2=arctg（B/2-R）/（H-nCos-h2） =arc tg（2.2/2-0.8）/（27.5-14.5Cos11.7-1） =1.4式中：h1-抱杆铰轴至地面的距离； h2-脱排时设备裙座支点至地面距离。5.3.4提升滑车组受力P2=Q/2Cos2Cos2 =164.56104/2 Cos1.4Cos5.2 =82.64104N5.3.5进向拖拉绳受力计算Pt= P2Sin2/ Cos =82.64104Sin5.2/Cos30 =8.65104N5.3.6设备尾溜力计算Px=2P2Sin2 =282.64104Sin5.2 =14.98104N5.4设备就位时受力计算5.4.1起吊滑车组与抱杆中心线夹角3=arctg（B/2-R）/（H1+h-n-h1） =arctg（2.2/2-0.8）/（27.5+0.5-14.5-3.5） =1.7式中：H1-滑车组上部绑绳系点至抱杆底面的长度。5.4.2起吊滑车组受力P3=Q/2 Cos3 =164.56104/2Cos1.7 =82.32104N5.4.3卷扬机拉力计算提升滑车组选用H1008D滑车组成8-9滑轮组，途经两个导向轮进入卷扬机，双头抽绳，查机械利益系数K=6.47，则卷扬机拉力为：S=P2/2K =82.64104/26.47 =6.39104N5.4.4抱杆底部垂直压力计算PZ=GI + Pt Sin+P2Cos+2S+T（n-1）Sin =10104+8.65104Sin30+82.64104Cos5.2+26.39104 +5104（3-1）Sin30 =114.4104N6.吊装机、索具的选用6.1吊装抱杆的选用吊装抱杆选用起重能力200t、高度27.5m、中部截面为1.01.0m、底部截面为0.650.65m的门字格构式金属抱杆。抱杆立柱稳定性校核：立柱主肢角钢为16016012，副肢角钢为808010主肢角钢力学特性：面积F=37.441cm2 惯性矩J0=916.58cm4 截面系数W=78.98cm3重心距离Z0=4.39cm 惯性半径=4.95cm抱杆立柱只受垂直正压力作用且危险截面在抱杆中部,即截面(见图)作用于截面的正压力PP= 2GI + Pt Sin+P2Cos+2S+T（n-1）Sina/l =27104+8.65104Sin30+82.64104Cos5.2+26.39104 +5104（3-1）Sin302900/4600 =140.46104N截面面积F=mf=437.441=149.764cm2截面惯性矩J=mJ0+F(a/2-Z0)2 =4916.58+37.441(100/2-4.39)2 =315216.19 cm4截面截面系数及惯性半径: 截面系数W=J/a/2=315216.19/100/2=6304.32cm3 惯性半径= =45.88cm长细比=L0/=2750/45.88=60查表得稳定系数=0.842稳定性校核:=P/F=140460/(0.842149.764) =1113.87Kg/cm21550Kg/cm2 安全门字抱杆横梁根据设计图现加工制作,强度校核及材料表另附。6.2提升索具的选用6.2.1提升滑车组最大受力为82.64104N，故选用100t滑车两组作为提升滑车。6.2.2提升滑车组串绕绳选用由卷扬机拉力S=6.39104N，选用34.5-637+1-170钢丝绳，其破断力为Pp=58.5104N，则跑绳的安全系数为：K=Pp/S=58.5104/6.39=9.155倍6.2.3提升滑车组与吊轴捆绑绳的选用选用47.5-637+1-160钢丝绳，其破断力为Pp=110.5104N，取安全系数K=6倍，则需要根数m=KP/Pp=682.64104/110.5104=4.5根,取捆绑绳三弯六股。6.2.4提升滑车组下滑车与设备吊耳间绳扣选用由提升滑车组受力82.64104N,选用47.5-637+1-170钢丝绳，三弯六股，则安全系数为：K=mPp/P=60.75110.5104/82.64104=6.02倍。6.2.5卷扬机的选用：选用10吨单筒慢动卷扬机4台做提升动力。6.3拖拉绳的选用6.3.1由进向拖拉绳受力8.65104N，选用30-637+1-160的钢丝绳，破断拉力为45104N，则安全系数为：K=45104/8.65104=5.23.5倍。6.3.2侧向拖拉绳选用26-637+1-160的钢丝绳。6.4牵引索具的选用6.4.1牵引滑车的选用由牵引滑车受力14.75104N，选用20t 4-4滑轮组，途经两个导向轮，查机械利益系数K=6.47，则卷扬机拉力为S=14.75104/6.47=2.28104N选用一台8t单筒慢动卷扬机做牵引动力。6.4.2牵引滑车跑绳的选用选用17.5-637+1-160钢丝绳做串绕绳。6.5溜放索具的选用由溜放滑车组最大受力14.98104N，选用20t 4-4滑轮组，17.5-637+1-160钢丝绳作串绕绳，8t单筒慢动卷扬机一台作动力。6.6抱杆底部承压面积计算抱杆所受的正压力为114.4104N，取土壤单位承压面积为15104N，则所需承压面积为114.4104/15104=7.63m27.劳动组织施工劳动组织见下表施工劳动组织一览表序号岗 位人数职 责1施工负责人1负责现场协调调配安全等工作2技术员1负责施工中的技术工作3安全员1监督检查施工现场的安全工作4指挥1负责提升系统的指挥工作5起重工20负责现场所有起重作业6卷扬机操作8根据指令及时准确地操作卷扬机7保运4负责现场用水用电及材料管理8.施工技术要求8.1抱杆组对必须按照以下要求进行：8.1.1抱杆必须遵照抱杆性能使用，如有与原抱杆性能不符者必须经过强度及稳定性验算，其结果认为安全后方可使用。8.1.2抱杆的组对，必须按照装配图逐节依次组对，其中心偏差不大于长度的1但总偏差不得超过20mm。8.1.3抱杆螺栓必须按照规定配制，并有合格证及材质证明。8.1.4安装螺栓前，应预先加油防腐润滑，拧紧时必须使用扳手，拧紧螺帽要分几次，并按一定次序交叉进行，以使各螺栓受力均匀，抱杆竖立后，应将全部螺栓再次拧紧。8.1.5所有连接螺栓均须牢靠、紧固不得有松动及不满扣现象，更不得有滑扣现象。8.2抱杆安装位置应进行整平、夯实，地耐力保证在15t/m2以上。8.3抱杆站立位置必须准确，符合方案的要求。8.4提升过程中尽量减小侧偏角,以减少拖拉绳的受力.8.5钢丝绳、滑车、卷扬机等机索具的规格，数量及使用部位必须按方案的要求配置。8.6卷扬机卷筒上钢丝绳的备用圈数不得少于4圈。8.7卷扬机迎面导向滑车至卷筒中心的距离应大于20倍的卷筒直径。8.8卷扬机在使用前应试运转2小时以上，视其是否正常制动器是否灵活可靠以防失灵。8.9卷扬机操作人员必须熟悉其机械性能及操作规程，并切实按操作规程执行，上岗应持操作证。8.10各机索具的连接固定，必须分工明确，专人负责，并做好自检记录和专人检查验收。8.11锚点的埋设应按锚点施工图进行，并做好隐蔽工程记录。8.12抱杆的抱拉绳应按方案要求配置。8.13在埋设的锚点、抱杆捆绑绳等处的钢丝绳，应预先对其进行张拉，使其呈受力状态，不允许在扭结及受力不均衡的条件下使用。8.14吊装前应对设置的全部机索具按照方案和国家有关规定的要求进行全面维修检查和验收。8.15在施工中，如需机索具代用，必须经过研究并征得有关人员同意后方可使用，并做好记录。9 .安全技术措施9.1吊装前技术负责人必须依据吊装方案向参加方案实施的全体人员进行认真仔细的技术交底，做到各岗位人员均熟悉方案内容，明确单项作业职责和任务。9.2在施工的全过程中，施工人员必须做到分工具体，明确职责在整个吊装过程中，要切实遵守现场秩序，服从命令，听指挥，不得擅自离开工作岗位。9.3施工人员进入现场必须戴好安全帽，凡参加登高作业的人员必须佩戴安全带，并系在安全可靠的地方。9.4吊装过程中，应统一信号，施工人员均须熟悉此信号，以便各岗位协调动作。9.5带电的电焊线要远离钢丝绳，以免连电损伤，工作钢丝绳在与金属构件锐角、建筑物夹角接触时应加垫付保护，以防损伤。9.6吊装前应了解天气情况，不允许在雨天、夜间及五级风以上的情况下吊装作业。 9.7在吊装过程中，未经现场指挥人员许可不得在塔体底下和周围以及受力索具附近停留或通过。9.8施工过程中，如需利用构筑物系结索具者，必须经过验算并能安全承受，经有关方面同意后，方可使用，同时要垫以木板等保护物，以保证构筑物和索具不致损伤。9.9方案实施过程中，必须讲究科学态度，严格执行本方案，在没有征得有关人员同意的前提下，不得任意更改方案。9.10其他未尽事宜严格按炼油、化工施工安全规程执行。10.主要施工机索具一览表主要施工机索具一览表 序号名 称规 格单位数量备 注1200t门字抱杆275米 1.01.0副12滑车H1008D个4提升H204D个4牵引溜放等H201个16H161个4H101个10H51个63钢丝绳34.5637+1-170米/根1000/2提升跑绳47.5637+1-170米100捆绑绳43637+1-170米/根16/234.5637+1-170米/根150/2拖拉绳26637+1-170米/根150/2拖拉绳19.5、21.5米/根150/419.5-32.5、米/根若干钢丝绳扣17.5637