离子膜烧碱大件设备吊装方案.docx
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离子膜烧碱大件设备吊装方案
黑龙江昊华化工有限公司
30万吨/年离子膜烧碱改造项目
大件设备吊装方案
施工单位：
中国化学工程第六建设有限公司
批准：
审核：
编制：
中化六建齐齐哈尔项目部
二零一零年五月
1编制说明
黑龙江昊华化工有限公司30万吨/年离子膜烧碱改造项目中，根据招标文件和设计资料，我单位承建部分超限（＞10吨）设备有17台。
综合考虑现场设备布置情况，根据我公司对实际吊装工作的安排和部署，特编制此方案，以合理指导施工。
2编制依据
2.1黑龙江昊华化工有限公司30万吨/年离子膜烧碱改造项目安装施工工程招标文件。
2.2中国天辰工程有限公司设计的《黑龙江昊华30万吨/年离子膜烧碱改造工程设备平面布置图》、《设备一览表》
2.3《化工工程建设起重施工规范》（HGJ201-83）。
2.4《机械设备安装工程施工及验收及通用规范》GB50231-2009。
2.5《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999。
2.6《起重吊装技术手册》人民交通出版社。
2.7《重型设备吊装工艺与计算》中国建筑工业出版社。
2.8《120t液压式吊车性能表和说明书》。
2.9《80t液压式吊车性能表和说明书》。
2.10《50t液压式吊车性能表和说明书》。
3工程概况
3.1大件设备参数如表3-1所示。
3.2本工程大件设备均在装置框架内，布置紧凑，相对空间小，运输、吊装困难，并属于施工区域，对吊装环境要求严格。
3.2本工程大件设备其中部分为FRP+PVC非金属材质，对吊装本身要求高。
因此合理组织、统筹安排和工作认真，是顺利完成吊装任务和确保吊装安全重要前提。
大件参数一览表表3-1
序号
名称
规格
材质
单位
数量
单量
（吨）
支撑点标高
POS（m）
一
530单元
1
氯气压缩机
（C-501A/B）
3H-3/5250
组合件
台
2
15.006
EL+3.000
2
氯水洗涤塔
（T-501）
立式
ID3000H15000
FRP+PVC
台
1
13.3
EL+0.200
3
一级氯气干燥塔
（T-502）
立式
ID3000H15000
FRP+PVC
台
1
14.35
EL+0.200
4
二级氯气干燥塔
（T-503）
立式
ID3000H15000
FRP+PVC
台
1
14.35
EL+0.200
5
泡罩干燥塔
（T-504）
立式
ID3000H15000
FRP+PVC
台
1
14.62
EL+0.200
6
一级废氯气吸收塔（T-510）
立式
ID3000H15000
FRP+PVC
台
1
11.50
EL+6.700
二
540单元
6
氢气压缩机
（C-551A～C）
液环式
组合件
台
3
15
+0.100
7
氢气洗涤塔
（T-551）
立式
ID3000H13863
Q345R
台
1
20.98
+0.150
8
氯化氢合成炉（R-701A~F）
立式
φ1800/1500x15329
CS+石墨
台
6
34.8
+0.100
注：
以上设备的塔器单重不包括其填料重量。
4吊装施工前的准备工作
4.1技术准备
4.1.1设备图纸自审、会审、设计交底已完成，方案已编制并经监理、甲方批准。
4.1.2吊装方法初步拟定。
4.1.3进行力学分析、计算、验算。
4.1.4确定吊装方案。
4.1.5各项安全措施落实到位，符合有关安全文件规定。
4.2人员准备
4.2.1人员配备：
总指挥、分指挥、项目队长、技术员、安全员、钳工、起重工、测量工、电工、电焊工、力工、警戒人员。
4.2.2作业人员培训：
参加吊装的作业人员经过培训、学习且到位，并已接受了技术人员对其吊装方法技术交底。
4.3吊装器具、设备垫铁准备
4.3.1工机具的准备：
吊车、运输车、叉车、装载机、手锤、大锤、扳手、钢丝绳、卸扣、平横梁、倒链。
4.3.2检测设备的准备：
经纬仪、水准仪、角尺、盘尺、卷尺。
4.3.3安全用品的准备：
警戒绳、安全带、安全帽、防滑鞋、指挥旗、指挥哨等。
4.3.4手段用料的准备：
管材、槽钢、钢板、道木、焊条。
4.3.5根据确定的吊装方案准备吊装器具，依据规范要求加工垫铁。
4.3.6设备准备：
设备已经到货，经业主单位的施工部、采购部、监事部、监理、施工单位、制造厂家各方验收合格，并有完整的产品质量证明书和验收资料报告，并按要求现场摆放完毕。
符合穿衣戴帽的设备，其附件必须安装完毕并牢固可靠，吊装支、吊点已按计算要求加固完毕。
4.4吊装场地准备
4.4.1设备摆放应根据现场场地的实际情况而定，将场地平整，便于车辆进出。
在吊装塔器时放白灰线，以确保设备的正确摆放，以及吊车的站位。
4.4.2设备到达指定位置前，架设好道木墩垫平，其上置以鞍座，鞍座上铺以隔离橡胶皮。
支承须牢固可靠，并确定管口方位正确摆放。
4.4.3将基础前的杂物清除干净，将场地平整、夯实，必要时须在在吊装区域内填充碎石并夯实，碎石层抗压强度达到25t∕m²，并在吊车的支腿下铺设δ=25mm的钢板，抗压强度达到40t∕m²，以保证吊装时地面对吊车负载的支撑力。
4.4.4准备好用于支撑设备的道木。
5吊装工艺方法
5.1根据设备布置图和设备一览表，结合我公司以往大件吊装施工的经验，此次吊装将全部采用液压式吊车进行，集中时间，多次站位，依设备到货时间及时组织大型吊车进场将大件设备吊装就位。
5.2各设备吊装吊车选配一览表如表5-1所示。
5.3大件吊装平面布置
5.3.1大件设备的进厂线路：
选择厂区内现有道路为大件设备进场主要线路。
5.3.2大件设备的摆放和卸车原则是尽量避免设备吊装时二次倒运，如果施工现场条件不具备，我单位组织车辆二次倒运。
5.3.3前提要求
5.3.3.1综合考虑施工需求，尽量避免与其他专业相互影响，如土建基础施工、装置框架施工和大件设备周边设备安装等，影响到大件吊装的个别施工项目宜暂时拖后。
大件设备吊装吊车选配一览表表5-1
序号
设备名称
设备位号
单元号
数量（台）
单重（吨）
采用吊车
备注
1
氯气压缩机
C-501A/B
530单元
2
15.06
80T
2
氯气洗涤塔
T-501
530单元
1
13.3
120T
3
一级氯气干燥塔
T-502
530单元
1
14.35
120T
4
二级氯气干燥塔
T-503
530单元
1
14.35
120T
5
泡罩干燥塔
T-504
530单元
1
14.62
120T
6
一级废氯气吸收塔
T-510
530单元
1
11.5
120T
6
氢气压缩机
C-551A～C
540单元
3
15
80T
7
氢气洗涤塔
T-551
540单元
1
20.98
120T
8
氯化氢合成炉
R-701A～F
540单元
6
34.8
120T
分段吊装
5.3.3.2设备摆放位置要方便运输及卸车一次到位，防止产生二次移位，吊车站位要充分考虑吊车拨杆起、落的空间。
5.3.3.3设备进场卸车的摆放，应确保吊装、运输的方便。
5.3.4吊装各设备吊车站位如附图一、二所示。
5.3.5设备卸车均采用80t吊车原地卸车的方法。
5.4吊装受力计算和机、索具选择
5.4.1氯气压缩机（设备位号：
C-501A/B）。
5.4.1.1该二台设备的规格、重量相同，现只以其中一台（C-501A）的吊装工艺为例，C-501B的吊装只需改变吊车的站位（站位2）即可完成，在此不再一一叙述。
5.4.1.2采用80T吊车吊装，其吊装参数如下：
吊车性能表：
见附图四
吊车站位：
具体站位（站位1）见附图一
工作米径：
10.0m
起吊能力：
17.0吨
吊车臂长：
24m，重型主臂
吊装索具：
12米/每根φ24-6×37+1-1670钢丝绳二根，一弯二股
吊点：
随机吊耳
5.4.1.3受力分析与计算
（1）吊车最大受力F=k·（Q+q）如图5-1
k—动载系数，取1.05Q—设备重量15t
q—机索具重量，取1t
F=k·（Q+q）
F=1.1×（15+1）=16.8t
图5-1受力分析简图
（2）主吊绳受力和选用
主吊钢丝绳选二根、一弯两股使用，则每股钢丝绳
F1=1/n*F/cos30°=1/4*16.8/0.866≈4.85t
安全系数取K=6
则钢丝绳的破断拉力为P=F1*K=4.85*6=29.1t≈291KN
按钢丝绳6×37+1（钢芯）抗拉强度δ=1670N/mm2，直径为φ24mm查表，其破断拉力306KN>291KN，满足吊装要求。
卡环选用8t卡环，四个。
5.4.2氢气压缩机（设备位号：
C-551A～C）。
5.4.2.1该三台设备的规格、重量相同，现只以其中一台（C-551A，站位5）的吊装工艺为例，其它台的吊装只需改变吊车的站位（C-551B，站位5；C-551C，站位6）即可完成，在此不再一一叙述。
5.4.2.2采用80T吊车吊装，其吊装参数如下：
吊车性能表：
见附图四
吊车站位：
具体站位见附图二
工作米径：
9.5m
起吊能力：
17.8吨
吊车臂长：
24m，重型主臂
吊装索具：
10米/每根φ24-6×37+1-1670钢丝绳二根，一弯二股
吊点：
随机吊耳
5.4.2.3受力分析与计算
（1）吊车最大受力F=k·（Q+q）如图5-2
k—动载系数，取1.1Q—设备重量15t
q—机索具重量，取1.0t
F=k·（Q+q）
F=1.1×（15+1）=17.6t
图5-2受力分析简图
（2）主吊绳受力和选用
主吊钢丝绳选二根、一弯两股使用，则每股钢丝绳
F1=1/n*F/cos30°=1/4*17.6/0.866≈5.08t
安全系数取K=6
则钢丝绳的破断拉力为P=F1*K=5.08*6=30.48t≈304.8KN
按钢丝绳6×37+1（钢芯）抗拉强度δ=1670N/mm2，直径为φ24mm查，其破断拉力306KN>304.8KN，满足吊装要求。
卡环选用8t卡环，四个。
5.4.3氢气洗涤塔（设备位号：
T-551）
5.4.3.1该设备吊装选用其随机吊耳。
5.4.3.2为确保吊装安全，决定才用单只平衡梁进行吊装，该平衡梁的制做如5-3所示。
5.4.3.3平衡梁只对钢丝绳产生支撑力，物体的重量不作用于它，所以平衡梁可以不做计算。
螺栓（M16*30）管
平衡吊耳
钢丝绳卡板管堵板
图5-3平衡梁示意图
5.4.3.4采用120T吊车吊装，其吊装参数如下：
吊车性能表：
见附图三
吊车站位：
具体站位（站位7）见附图二
工作米径：
10m
起吊能力：
27.9吨
吊车臂长：
36.5m，重型主臂
吊装索具：
12米/每根φ44-6×37+1-1670钢丝绳一根，一弯二股
5.4.3.5受力分析与计算
（1）吊车最大受力F=k·（Q+q）如图5-4
k—动载系数，取1.1Q—设备重量21t
q—机索具重量，取1.0t
F=k·（Q+q）
F=1.1×（21+1）=24.2t
（2）主吊绳受力和选用
主吊钢丝绳选一根，一弯二股使用，则每股钢丝绳
F1=1/2*F/cos30°=1/2*24.2/0.866≈14t
安全系数取K=6
则钢丝绳的破断拉力为P=F1*K=14*6=84t≈840KN
按钢丝绳6×37+1（钢芯）抗拉强度δ=1670N/mm2，直径为φ40mm查表，其破断拉力852KN>840KN，满足吊装要求。
图5-4受力分析简图
5.4.4氯化氢合成炉（设备位号：
R-701A～F）
5.4.4.1该设备为SSL-G-150二合一HCL组合炉，主要由钢制外壳（19.11t）、石墨尾气吸收塔（4.2t）、圆块孔一级降膜吸收器（6.63t）、圆块孔二级降膜吸收器（4.86t）组成，并以螺栓连接的圆柱体结构。
5.4.4.2该设备的组装安装由厂家现场指导。
5.4.4.3为保证吊装安全，该六台设备在组装安装时均采用单只平衡梁吊装，平衡梁制做如5-3所示，长度由4000mm改为1900mm,其余参数不变。
5.4.4.4该六台设备的规格、重量相同，现只以其中一台（R-701A）的吊装工艺为例，其它台的吊装只需改变吊车的站位（R-701A/B,站位8；R-701C/D,站位9；R-701E/F,站位10）即可完成，在此不再一一叙述。
5.4.4.5采用120T吊车吊装，其吊装参数如下：
吊车性能表：
见附图三
吊车站位：
具体站位见附图二
工作米径：
10m
起吊能力：
21.3吨
吊车臂长：
40.5m，重型主臂
吊装索具：
14米/每根φ40-6×37+1-1670钢丝绳一根，一弯二股
5.4.4.6受力分析与计算
（1）吊车最大受力F=k·（Q+q）如图5-5
k—动载系数，取1.1Q—设备重量19.1t
q—机索具重量，取1.0t
F=k·（Q+q）
F=1.1×（19.1+1）=22.11t
（2）主吊绳受力和选用
主吊钢丝绳选一根，一弯二股使用，则每股钢丝绳
F1=1/2*F/cos30°=1/2*22.11/0.866≈12.8t
安全系数取K=6
则钢丝绳的破断拉力为P=F1*K=12.8*6=76.8t≈768KN
按钢丝绳6×37+1（钢芯）抗拉强度δ=1670N/mm2，直径为φ40mm查表，其破断拉力852KN>768KN，满足吊装要求。
图5-5受力分析简图
5.4.5泡罩干燥塔（设备位号：
T-504）
5.4.5.1由于该设备为FRP+PVC非金属复合材质，为确保吊装安全，决定采用120T和50T吊车联合吊装直接就位，其中50吨吊车溜尾，吊点采用随机吊耳，索具采用吊装带。
5.4.5.2该设备为非金属材质，吊装过程中确保不要与金属材质的物件碰、挤压等。
5.4.5.3该设备的吊装动态示意图如图5-6所示。
5.4.5.4120T主吊车吊装站位示意图如附图一（站位4）所示。
5.4.5.5受力分析与索具选择
（1）当溜尾吊车不受力时，主吊车最大受力
F=k·（Q+q）
k—动载系数，取1.1Q—设备重量14.62t
q—机索具重量，取1t
F=k·（Q+q）
F=1.1×（14.62+1）=17.2t
（2）当两吊车同时受力时，溜尾吊车最大受力
F1≈1/2*F=1/2*17.08=8.6T
（3）根据两吊车的受力情况，主吊车选用10T的10m吊装带2根，一弯二股，溜尾吊车选用10T的10m吊装带1根。
5.4.5.6两吊车的吊装参数：
120T吊车性能表：
见附图三
工作米径：
9m
起吊能力：
21.3T
吊车臂长：
40.5m，重型主臂
50T吊车性能表：
见附图五
工作米径：
9m
起吊能力：
11.1T
吊车臂长：
25.4m，重型主臂
有以上可以看出两吊车吊装的总重量大于设备总重，即21.3+11.1=32.4T＞15T，满足吊装要求，可以吊装。
5.4.6氯水洗涤塔（设备位号：
T-501，13.3t，站位3）、一级氯气干燥塔（设备位号：
T-502，14.35t，站位3）、二级氯气干燥塔（设备位号：
T-503，14.35t，站位4）、一级废氯气吸收塔（设备位号：
T-510，11.5t，站位11）材质均为FRP+PVC，外型与泡罩干燥塔（设备位号：
T-504）相似，决定采用与泡罩干燥塔相同的吊装方法，机索具不变，只改变吊车的站位，主吊车站位见附图一，在此不再一一叙述。
图5-6吊装动态示意图
6吊装操作步骤
6.1吊装前的检查
吊装准备工作完成后，应进行一次全面检查，主要内容有：
A、施工机具的规格、型号及布置位置与吊装方案是否一致，并便利操作。
B、机具的合格证以及清洗、检查、试验记录是否完整。
C、隐蔽工程的自检记录是否齐全合格。
D、设备吊装前应进行的安装、检查、试验等工作是否全部完成，并具备吊装。
E、设备基础、地脚螺栓的质量及排布位置、设备的摆放状态及方位是否符合要求。
F、基础周围的回填土质量是否合格，吊装场地是否坚实平稳，影响吊装的障碍物是否清除。
G、所有的电焊机等是否可靠接地，吊装机具的电源是否可靠安全，供电部门能否保证吊装正常供电。
H、吊装前的气象情况是否了解清楚，能否进行吊装作业。
I、必备的工具、材料、安全器材是否到位。
6.2试吊
6.2.1工件正式起吊前，将工件起升，使工件离开支撑一定距离（通常为100mm～200mm），检查各部位的运行及受力情况。
6.2.2张紧提升钢丝绳、测定吊臂初始状态数据，如吊耳中心高度、头部中心高度、塔裙中心高度及塔体初始仰角。
6.2.3检查完毕后，放下塔体，调正塔体和吊臂，准备正式吊装。
同时分析试吊检查结果，消除问题，填写检查记录，确认合格并签证后，方可进行正式吊装。
6.3吊装
6.3.1签发吊装作业令，吊装作业区内与吊装无关的活动停止，操作人员进入岗位，记录吊装作业开始时间。
6.3.2起吊程序按下列步骤进行：
A、启动主吊车卷扬机，使提升滑车组均匀上升。
B、溜尾（送）吊车处于受力状态，同时检查吊车底部受力情况，并向指挥报告。
C、启动提升吊车，使设备继续上升，同时启动制动卷扬机，缓缓松开制动滑车组，直至塔体垂直，并记录各测点数据。
D、仔细校核塔体裙座螺孔和基础螺栓的方位，确认无误后，缓缓放下塔体，直至就位。
E、设备就位后，不得使吊索松得太多，以吊索不脱出吊耳为限，以配合找正。
F、记录各测数据及吊装结束时间。
7吊装作业统筹计划
根据招标文件和业主提供的大件设备到场时间，大件设备采用集中的原则，此次吊装作业计划安排如下：
大件设备吊装作业计划一览表表5-1
序号
设备位号
设备名称
单元号
计划到货时间
吊装时间
备注
1
C-501A/B
氯气压缩机
530
要求6月3日前全部到齐
6月5日到8日进行大件集中吊装
2
T-501
氯水洗涤塔
530
3
T-502
一级氯水干燥塔
530
4
T-503
二级氯气干燥塔
530
5
T-504
泡罩干燥塔
530
6
C-551A～C
氢气压缩机
540
7
T-551
氢气洗涤塔
540
8
R-701A～F
氯气合成炉
540
8安全技术要求及安全质量规定
8.1安全技术要求
8.1.1卡环
8.1.1.1所有卡环应有出厂合格证，吨位明确，吊轴应配合良好，固定螺母应手动能自由旋入，严禁强力装配。
8.1.1.2使用时卡环的螺帽或轴螺纹部分应拧紧，螺纹部分应预先销加润滑油。
8.1.2绳卡
8.1.2.1严禁使用无合格证或材质不清的绳卡。
8.1.2.2绳卡的螺纹应是半精制的，螺母可以手动自由旋入，但不得松动。
8.1.3钢丝绳和吊装带
8.1.3.1所有钢丝绳和吊装带应有出厂合格证。
8.1.3.2钢丝绳应排列平整，不得相互重叠挤压，股间长度松紧一致。
8.1.3.3钢丝绳、吊装带不得与工件、建筑物的棱角直接接触。
8.1.3.4钢丝绳、吊装带应严禁履带车辆碾压及电焊击伤。
8.1.4吊车
8.1.4.1按吊车使用说明书进行并遵守以下操作规程：
A、保证起重机各机构空载时运转正常，各部件完好，螺栓、销子等固定件无松动现象。
B、保证起重机的起重钢丝绳无磨损、断丝、断股现象，绳卡固定牢固。
C、检查确保汽车式起重机轮胎气压充足，起重机运行轮无卡涩现象，是否位于中心，无走偏现象，各润滑部位的润滑油、脂充足。
D、各起重机应安装有标明机械性能的指示器，并配齐卷扬限制器、载荷限制器、联锁开关等。
如塔式起重机的夹轨钳，各种行程控制开关、风速仪、吨米限制器、过载短路保护、避雷接地、上下控制室通讯和总紧急开关均应调试合格，保证可靠使用。
E、在吊装操作过程中应做到，手势不清、重量不明、超负荷、视线不明和捆绑不牢，重心不明不进行作业。
F、起重机各卷筒上钢丝绳必须排列整齐，尾部卡牢，工作中最少保留三圈以上。
G、双机配合吊装时，必须有统一指挥，动作配合协调，负荷分配合理，且不得超过单机允许起重量80%。
H、操作中要服从指挥人员的统一信号，不得在信号不明时进行操作。
I、起吊时起重臂下不得有人停留和行走，起重臂物件必须与架空电线保持安全距离。
K、起吊物体应拉溜绳，速度要均匀，禁止突然制动和变换方向，平移应高出障碍物0.5米以上，下落应低速轻放。
L、被吊物件起吊过程中，禁止站人或进行其它作业，必须进行作业时，应放下垫好并将吊臂、吊钩及回转制动器刹住，司机及指挥人员不得离开岗位。
M、起吊载荷在满负荷或接近满负荷时，严禁降落臂杆或同时进行两个动作。
N、严禁让被吊重物自由下落，必须使用吊钩控制器控制，缓慢下落。
O、严禁用吊钩斜吊拔埋在地下或凝结在地面、设备上的物件。
P、起重机停止作业时，应将起吊物件放下，刹住制动器、操纵杆放在空档，并关门上锁。
8.2安全质量规定
8.2.1吊装施工前，应由吊装工程师和安全部门向参加吊装作业的全体施工人员进行技术交底和安全交底。
全体施工人员应认真学习吊装方案，掌握必要的起重安全知识，熟悉有关规程规范的规定，胜任本职工作，起重指挥、司索人员必须经有关部门考试合格，持证上岗，其操作证复印件见附图六。
8.2.2参加吊装的起重人员，应经医务部门检查，确认身体健康，适合登高作业。
8.2.3正式起吊前必须进行试吊。
试吊中应检查全部机索具等受力情况，发现问题应先向吊装指挥报告，将工件放回原地，排除故障后方可重新试吊，确认一切正常后才能正式吊装。
8.2.4共同工作时，启、停动作要平衡、协调一致，避免振动和摆动，设备就位后应及时找正、找平，固定前不得松开吊装索具。
8.2.5吊装时任何人员不得在工件下面，受力索具附近及其它危险地方停留。
8.2.6吊装过程中，如发生突然情况或因故暂停，施工人员不得慌乱，要听从指挥，及时采取安全措施，并加强现场警戒，迅速排除故障，不得使吊件长时间处于悬吊状态。
8.2.7严禁电焊把线与钢丝绳接触，一旦发现击伤，必须向吊装指挥汇报，进行处理。
8.2.8严禁各种车辆碾压钢丝绳，如不可避免的交通要道，应采取架空线路或其它有效的保护措施。
8.2.9吊装作业警戒区应设明显标志，吊装时严禁无关人员进入或通过。
8.2.10高空作业必须佩戴安全带，进入现场必须戴安全帽。
不允许从高处向地面抛扔工具、材料、上下传递需用绳索进行，且上呼下应。
8.2.11吊装机械应做好防雷措施，高塔竖立后，
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