400t吊装施工方案.docx
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400t吊装施工方案
1工程概况
1.1工程简介
1.1.1本工程为喀土穆炼油厂的扩建项目，一期建设的100万吨/年延迟焦化装置区共有静设备20台，塔类设备为5台，其中需要大型机具（400t履带吊）吊装的大型设备、结构如下表：
主要设备参数表
序号
名称
规格
重量
数量
备注
1
分馏塔
φ4400×56569×（3+16）/（3+18）
161t
1
分4段吊装
2
再吸收塔
φ1600×31656×16
34t
1
整体吊装
3
干气脱硫塔
φ1400×32803×（3+10）
28t
1
整体吊装
4
溶剂再生塔
φ1600×32551×（3+10）/（3+8）
30t
1
整体吊装
5
原料油缓冲罐
φ4200×29312×12/16
48t
1
整体吊装
6
冷换框架
6000×8700×15000
40t
7
分框吊装
注：
1、考虑减少高空作业，提高效率，各设备、框架的总重量包含部分必要的劳动保护重量。
2、构架上的部分换热器、空冷器管束等由于就位标高高，吊装位置远，也需要大型机具吊装。
1.1.2由上表知，最大的设备为分馏塔，其规格为φ4400×56569×（3+16）/（3+18），筒体材质为316L+20R。
根据分馏塔组对方案，由于大型塔器运输困难，只能采取由供货厂家分片预制运至现场后再进行现场组对、焊接。
根据现场机具情况，采用400t履带吊分4段吊装的施工方法。
设备最重的为第一段，重约51t。
详细的分段情况另见《分馏塔组焊施工方案》。
1.1.3考虑施工整体进度和现场HSE要求，设备的梯平栏、部分内件及附塔管线等尽可能于地面安装后再吊装；构-2、构-6可根据现场条件，每2榀组成立体方形框架后整体吊装，这些给吊装增加很大难度。
1.2编制依据
1.2.1中国石油天然气华东石油勘察设计院设计的100万吨/年延迟焦化装置施工图纸等技术文件；
1.2.2《起重工操作规程》SYB-4112-80；
1.2.3《化工工程建设起重施工规范》HGJ201-83；
1.2.4《大型塔类设备吊装安全规程》SY6279-1997；
1.2.5中油六建编制的《分馏塔组焊施工方案》。
2施工程序
2.1分馏塔吊装作业的主要施工程序为：
吊装场地平整→设备现场拼、组装成段，内件安装→吊耳安装→吊车站位、辅件准备→试吊检查→正式吊装提升→设备就位、组对环焊缝。
2.2一般塔器类设备的施工程序为：
吊装场地平整→设备到货，现场检查→吊耳安装→吊车站位、辅件准备→试吊检查→正式吊装提升→设备就位→找正找平。
2.3框架的施工程序为：
预制、拼装场地准备→立柱、单榀、单框构架组装焊接→质量检查→吊耳安装→吊车站位、辅件准备→试吊检查→正式吊装提升→构架就位→找正找平。
3施工方法
3.1施工准备
3.1.1为了行车及吊装安全，设备（构架）基础周围的吊装场地及行车通道应平整夯实，必要时施工通道铺设200mm厚碎石层，400t站位处铺设δ20钢板（垫于履带下），以保证吊车负载时地面不会沉降。
3.1.2塔类设备到货后摆放在枕木或平台预制板上，现场组对、焊接各段筒体，安装好必要的梯平栏、塔内件及有关附塔管线，并安装吊耳。
以上安装以不影响吊装为前提，可能防碍钢丝绳旋转或可能碰臂杆的平台悬臂梁等暂不安装。
3.1.3400t履带吊进场，在一台55t履带吊的配合下，主机、臂杆组装调试完毕，且站位良好。
钢丝绳、滑车组等施工机具经检查运转良好。
3.1.4清出吊装作业区，起重施工人员到位。
吊索捆绑仔细，不与尖锐棱角接触（实在无法避免时应采取垫胶皮、木块等保护措施），无叠绳现象。
3.1.5设备及基础验收合格，设备安装调整用垫铁按照规范要求摆放好。
3.1.6设置吊装警戒线、标识出吊装作业区。
3.2施工方法
3.2.1根据设备尺寸、重量和现场场地情况，从经济效益和缩短工期两方面考虑，分馏塔在地面组对成四段，安装部分梯平栏后逐段吊装，再空中组对、焊接塔体环焊缝。
其它的设备在地面安装部分梯平栏后吊装。
主吊车采用400t履带吊。
详细分馏塔空中组对、焊接情况见《分馏塔组焊施工方案》。
3.2.2由于装置内设备重量大、高度高，为了安全施工，在设备顶端焊接管式吊耳以便挂绳吊装。
在塔顶封头焊缝（或组对口）向下约500mm处焊好2个对称布置的管轴式吊耳，吊耳周围应无明显障碍物，使钢丝绳在吊装过程能顺利滑动。
构架吊装时在四个角的柱顶上焊接δ24板式吊耳，用4个10t卸扣挂绳吊装。
3.2.3正式吊装时，400t履带吊缓慢起钩，并向设备基础方向转臂，将设备吊装就位。
3.2.4考虑节约工期，减少吊车臂杆拆装次数，400t进场后一次组装77m长臂杆，在作业半径为20m时其额定起重量为72t，可以涵盖本装置内所有设备、构架的吊装。
鉴于装置内最重的吊装重量为分馏塔第一段，重约51t；最高的为分馏塔第四段，高约63m，以下计算着重论述分馏塔的吊装。
3.3受力计算
3.3.1作业基本参数
查400t履带吊的性能参数表，取臂杆L=77m，作业半径R=20m，其额定起重量G=72t，吊车机身回转中心到臂杆回转轴线距离d=1.5m，臂杆倾角β=Arccos（20-1.5）/77=76.10，臂杆顶端高度（以下同）H=77Sin76.10+2.6=77.3m（2.6m为吊车臂杆回转轴到地面高度），吊装高度（以下同）h=77.3－4=73.3m（4m为吊钩和钢丝绳限位装置高度），以上数据可以满足分馏塔4段吊装的要求。
3.3.2吊耳选用
3.3.2.1塔器类设备选用管轴式吊耳，对称焊于设备顶端。
吊耳制造详图如附图（8.1）。
具体尺寸如下表：
序号
主管形式
长度（mm）
挡板（mm）
加强板（mm）
起重量（t）
备注
直径
厚度
直径
厚度
2
φ219×10
180
320
12
360
10
30
内十字加强
3
φ273×10
180
370
12
420
10
50
内十字加强
各段选用吊耳情况见下表（吊耳设置一览表）：
序号
名称
规格、尺寸
吊装重量
吊耳型式
吊耳位置
1
筒节
约4.86t
双板孔式吊耳
顶焊缝组对口处向下约500mm
2
第一段
φ4400，约▼0～17ｍ
51t
双φ273×10管轴吊耳
3
第二段
φ4400，约▼17～30ｍ
37
双φ219×10管轴吊耳
4
第三段
φ4400，约▼30～43ｍ
35
双φ219×10管轴吊耳
5
第四段
φ4400，约▼43～56.6ｍ
38
双φ219×10管轴吊耳
6
其它塔器
双φ219×10管轴吊耳
注：
1、吊耳焊接应按根据材质选用相应焊条，所有焊缝为连续焊，焊角高度为10mm；
2、对于吊装重量大于20t的设备，均需要内十字筋板加强。
3、为了保证吊耳焊接质量，主管开坡口，吊耳焊后应进行渗透探伤，必要时进行RT和焊后热处理，确保无缺陷。
3.3.2.2构架主吊耳和各塔器的溜尾吊耳统一选用δ24板吊耳，对称焊于火炬顶端四个角的封板上。
每个吊耳用4块δ16筋板加强。
吊耳制造详图如附图（8.1）。
3.3.3吊重计算
根据设备分段情况，待吊装的最重的设备为分馏塔第一段，重约51t，吊钩和钢丝绳重约3t。
根据SHJ515-90《大型设备吊装工程施工工艺标准》，对于吊车吊装而言，其吊装计算质量G应为设备质量G。
与吊具（吊钩、索具等）质量g。
之和，而不需考虑动载系数。
也即：
G=G。
+g。
计算重量G=51+3=54t。
分析设备受力如附图8.2，每侧吊耳T1=G/2=27t，T2=T1/Sin70.80=28.6t。
（α=70.80参见3.3.4.2计算），下面有关重量计算以分馏第一段为对象进行计算。
3.3.4钢丝绳计算
3.3.4.1主吊绳计算
选绳型为φ39－6×37+1，σb=170Kg/mm2，一对15米长绳扣，其单根破断拉力P破=78.6t。
每侧绳扣缠1圈2股。
由前面计算，钢丝绳最大受力为T2=28.6t，安全系数K安=2×78.6/28.6=5.5，安全。
3.3.4.2绳角计算
吊耳管底到设备顶部焊缝处高度约为500mm，15米绳扣打双为7.5米，设备直径4.442米，考虑吊耳长度，钢丝绳与吊耳接触处到设备中心线距离约为2.3米，α=Arccos2.3/（7.5－0.5）=70.80。
3.3.4.3溜尾绳计算
由于分馏塔分片到货，现场直立组对，每段高约13米时，直接由400t履带吊吊装就位，不需要吊车溜尾。
其它塔器吊装溜尾绳用φ24－6×37+1，σb=170Kg/mm2，12米长一对，其单根破断拉力P破=29.3t，最大溜尾受力约30t，按静载荷处理，每根绑2圈4股，安全系数K安=2×4×29.3/30=7.84，安全。
3.3.5验证空间通过性
实际吊装分馏塔顶段时，由2.3.1计算，作业参数为：
L=77m，R=20m，G=72t，β=76.10，臂杆顶端高度H=77Sin76.10+2.6=77.3m，吊装高度（以下同）h=77.3－4=73.3m（吊装高度够）。
设备高56.569m，筒体半径2.221米，吊车车高2.5米，臂杆半径1.4米，计算简图如附图（8.2），对塔顶：
△H=77.3－56.57=20.73m，
X=20.73×（20-1.5）/（77.3－2.6）
=5.13m＞2.221+1.4=3.621m，安全。
为了吊装安全，设备面向吊车一面的平台悬臂梁暂不上，待设备组焊完后再安装。
4进度计划
吊装作业作为一项配合施工，服从整体的设备安装、构架安装计划，根据施工组织设计的总体要求，400t的使用时间为50天左右，具体根据400t进场时间而定。
5人力计划安排
工种
技术员
起重工
司机
电工
钳工
铆工
焊工
配合工
人数
2
8
5
2
2
16
6
16
6主要施工设备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
履带吊
400t
台
1
主吊
2
履带吊
55t
台
1
4
汽车吊
25t
台
2
5
卡车
15t
台
1
6
卡车
9t
台
1
8
皮卡
1.5t
台
1
9
卸扣
20t
个
2
10
卸扣
10t
个
8
11
倒链
5t
个
4
12
倒链
3t
个
8
13
千斤顶
10t
个
4
14
对讲机
MOTOLULA
台
4
15
钢卷尺
50m
把
1
7主要施工手段用料计划
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
钢板
δ20
米2
40
吊车走道铺垫
2
钢板
δ24
米2
150
预制平台铺设
3
钢板
δ12/δ10
米2
各10
吊耳
δ24
米2
6
钢丝绳
φ39－6×37+1
米
80
主吊
4
钢丝绳
φ24－6×37+1
米
100
配合绳
5
钢丝绳
φ21.5－6×37+1
米
120
6
钢丝绳
φ19.5－6×37+1
米
250
7
槽钢
[16a
米
180
吊装支撑.米字加固
8
钢跳排
300×3000
块
150
9
焊接钢管
Φ33.5×3.25
米
120
爬梯
10
圆钢
Φ20
米
80
爬梯
11
工字钢
I25a
米
60
支架
12
钢管
φ273×10
米
6
吊耳
13
钢管
φ219×10
米
6
14
钢管
Φ108×4
米
90
吊装加固.支架
15
角钢
L80×8
米
80
吊装加固.组对支架
16
黄油
锂基脂
kg
40
运动件保护
17
枕木
根
150
18
彩绳
米
500
警戒
19
碎石
米3
130
吊车通道加固
20
着色剂
套
10
吊耳焊接质量检查
8质量保证措施
8.1根据方案向吊装施工人员做详细技术交底，使他们熟悉方案，并能严格按方案进行施工。
8.2吊装前对机具和设备认真检查、维护，确保其工况良好。
8.3吊车、倒链等起重运输机具操作应轻缓，就位时以点动为主。
施工过程中设一人总指挥，各吊车有专职指挥，多人监控。
8.4用醒目标志划出吊装作业区，区内，除吊装作业外，禁止其它作业。
8.5吊装过程中，现场施工人员坚决服从总指挥安排。
8.6吊装场地（吊车站位行走路线等）必须平整夯实，走车通道铺填碎石，以防地基下陷而发生事故。
8.7吊装前增加临时质量保证措施，如在运动件上涂抹黄油等，保证其转动自如。
吊耳焊接须由持证焊工按施焊工艺要求施焊，焊缝均由专职质检员检验合格，并进行渗透探伤。
8.8为了防止设备吊装时变形，保证设备椭圆度，在设备顶端组对焊缝处应用钢管（φ108×6）、连接板（δ20）“米”字加强。
8.9吊装前一定严格检查，确认无误后，进行试吊，试吊高度为100~200mm，经检查合格后方可正式起吊。
8.10重物提升过程中应均匀平稳，落下时应低速轻放。
9安全保证措施
9.1吊装时应设置警戒线，用醒目标志划出吊装作业区，无关人员严禁入内。
9.2吊装施工人员有明确分工，集中精力，听从指挥。
没有命令，任何人不得擅离岗位。
9.3吊装时，现场施工人员不得在工件下面、受力索具附近或其它有危险的地方停留。
9.4严禁在风力五级或五级以上进行作业。
9.5钢丝绳、跑绳等索具严禁和电焊靶线等带电物体接触，必须交叉时应有妥善的保护措施，如保证电焊靶线与钢丝绳间距大于一米，小于一米时，中间应有胶皮等绝缘物体隔离。
9.6吊装过程中，底部应系上拖拉绳，控制设备的摆动，以免设备与吊车及其它物体相碰。
9.7吊装现场应配备电工、钳工等协助工种，以备急需。
9.8吊装前对机具和设备认真维护、检查，确保其工况良好。
钢丝绳、跑绳等在吊装前应仔细检查，确认合格后方可使用。
9.9施工产生的垃圾、废料应定点堆放，定期清理。
高空施工产生的垃圾不得直接扔下，采用编织袋或其它密闭容器盛装，用绳索或吊车将其放下。
9.10现场应文明施工，材料或半成品堆放整齐。
下班前及时清理场地，做到干净有序。
0.5
80
补强圈
挡板
319
12
180
360
219×10
塔筒体
筋板
挡圈φ300
附图10.1吊耳
△H
400t履带吊
2.59
L
设备筒体
β
20000
设备筒体
G
T1
T2
N
α
附图10.2吊装示意图
X
1.5
60
40
筋板沿圆周方向均匀布置6块
10附图
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