国投塔设备吊装方案.docx
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国投塔设备吊装方案
吊装作业在大型工艺装置中应用
一、编制说明
1.1国投广东生物能源有限公司15万吨/年木薯燃料乙醇项目主工艺装置工程蒸馏车间各类工艺设备共116台,其中车间内机泵及其他非标设备已全部安装完成,框架外塔类设备共计4台,大型换热器3台,非标设备2台,重量均超过30T,部分设备安装高度较高,作业环境受限,原本小吨位吊车就可以解决的问题也由于受作业环境制约必须选用大吨位吊车吊装,因此这9台设备的安装是此次安装工程的重点,为确保这些设备的安全吊装,必须编制大型设备吊装方案,在吊装方案获得批准后方能进行吊装施工作业。
1.2大型设备的吊装无论从吊车设备的选用还是从吊车占位的布局必须经过慎重思考,同时也需要吊装技术人员经过认真的计算对比,选择最经济合理的吊车吨位。
1.3在吊装时间选择上一定要选择合适无风、无雨的天气,便于设备的一次吊装就位。
1.4本方案一旦审批通过完毕,实际作业过程中必须按本方案执行。
二、编制依据
2.1施工规范
1、《石油化工工程起重施工规范》SHT3536-2011
2、《大型设备吊装工程施工工艺标准》SHT3515-2003
3、《中华人民共和国安全生产法》
2.2施工图纸
1、设备平面布置图:
J99-SY35-2-1(见附件)
2、设备制造图:
制-0246、制-0226、制-0224、制-0225、制-0235、制-0236(见附件)
3、设备平、立面布置图:
J99-SY35-2-5~8(见附件)
2.3施工组织设计及质量保证体系
1、《国投广东生物能源有限公司年产15万吨木薯燃料乙醇项目主工艺装置及公用工程施工组织设计》
2、利勃海尔500T吊车性能表200T、100T吊车性能表。
3、河南油建《质量保证手册》Q/HNYJGQM01—2012及程序文件
4、河南油建《健康、安全与环境管理手册》Q/HNYJHSE-2012及程序文件
5、现场施工条件及施工计划
三、吊装工程量及特点
3.1吊装工程量
年产15万吨木薯燃料乙醇项目的大型塔器安装主要集中在蒸馏主工艺车间,因此这些设备的安装不仅设本公司安装的重点,也是本项目施工的里程碑节点,蒸馏车间目前内部管道安装工程量已基本全部完毕,主要剩余周围塔器的安装和附塔管线安装,其中蒸馏车间西侧有4台大型设备,蒸馏车间北侧有4台大型设备,蒸馏车间四楼屋面有1台大型换热器,主要设备参数一览表如下。
安装设备参数一览表表3.1
序号
设备位号
设备名称
设备规格
设备重量
基础高度
吊装高度
安装位置
1
T-533
精塔1
Φ2400×39750
47.1T
0.15m
39.9m
车间西侧①
2
T-516A
醪塔2
Φ2300×31750
38.45T
0.15m
31.9m
车间西侧②
3
T-516B
精塔2
Φ2500×30750
54.84T
0.15m
30.9m
车间西侧③
4
E-518
醪塔1再沸器
Φ2000×26670
44.5T
0.15m
26.82m
车间西侧④
5
T-507
醪塔1
Φ4200×46060
109.69T
0.15m
46.21m
车间北侧⑤
6
E-570
闪蒸再沸器
Φ2200×29162
61.05T
0.15m
29.31m
车间北侧⑥
7
TK-307
液化罐
Φ4500×15900
59.9T
0.15m
16.05m
车间北侧⑦
8
TK-312
液化贮存罐
Φ4500×30880
73.5T
0.15m
31.03m
车间北侧⑧
9
E-504
醪液预热器
Φ2300×10560
55.7T
15m
17.3m
四楼屋面⑩
主要设备的平面布置图见图3.1,3.2
主要吊装设备分布图图3.1
③T516B
⑧TK312
⑦TK307
⑥E570
④E518
⑤T507
②T516A
①T533
图3.2屋面设备布置图
⑩E504
3.2吊装特点
T-533精塔1、T-516A精塔2、T-516B醪塔2、E-518醪塔1再沸器安装在蒸馏车间框架西侧,为便于吊装,在四台设备吊装前,其周围框架、自然地面标高以上设备基础、钢架基础等均不得施工,不得有任何障碍物。
E-504醪热预热器安装在蒸馏车间四层屋面上,安装高度为15米,由于该设备位于四楼屋面,而且距离蒸馏车间北侧最近,因此需要在北侧四台设备安装之前完成。
T-507醪塔1、E-570闪蒸再沸器、TK-307液化罐、TK-312液化贮存罐安装在蒸馏车间框架北侧。
北侧基础距离横一路只有30m,而且北侧基础和横一路之间土建单位已施工完成三条管线,其中两条碳钢管线,一条双臂波纹管线,而且表层土为回填土,土质疏松,需要对该区域的地平面进行预处理后才能进行吊装作业,而且重量最大的设备T-507重量为109.96吨(不含配件),设备高度46.06米,也位于该区域,这是目前本项目中吊装难度最大的设备,因此在本设备吊装之前需要充分考虑周围的场地平整及设备的摆放位置,保证设备一次吊装就位,北侧设备吊装采取自东向西的安装方式逐步吊装。
四、吊装工艺及方案
4.1吊装工艺
4.1.1设备吊装工艺流程图
设备总重量计算→吊耳吊装重量复核→吊索承载能力核算→起重设备吊装性能计算→起重设备选取→吊装场地基础处理→吊装准备→吊装设备进场→吊装作业确认→设备吊装
4.1.2吊装施工程序
4.1.3设备吊装顺序及计划
设备吊装顺序根据设备到货情况及设备空间布置确定,根据设备的重量及安装位置计划分三次吊装完成。
1、第一次吊装:
液化储存罐TK-312、液化罐TK-307在现场制作,主体已基本完成,正在组装配件及平台,计划7月5日完成组对,7月6日二次倒运至安装现场,其中TK-312重量较重、高度较高,采取分段倒运的方式。
7月7日开始先进行TK312设备吊装,然后进行TK307设备吊装。
2、第二次吊装:
精塔1(T-533)、精塔2(T-516B)、醪热预热器E-504;其中精塔1、精塔2分段到达现场,主筒体已组对焊接完毕,正在安装梯子平台,仍有部分梯子平台未到货,预计7月5日到货,7月5日到货后梯子平台安装完毕后开始吊装,计划7月9日吊装。
吊装顺序自南向北,先进行精塔1吊装,然后进行精塔2吊装,然后进行4楼顶部的醪液预热器吊装。
3、第三次吊装:
7月15日醪塔1到达现场,先行卸车进行平台及梯子安装,计划7月20日组对完毕,7月21日进行吊装。
吊装顺序自东向西,先吊装闪蒸再沸器E570,然后吊装T-507下半段,随后吊装上半段,高空组对完毕后,开始吊装醪塔1再沸器E518。
4.2主要设备吊装方案
4.2.1设备吊装总重量计算
序号
设备位号
设备名称
设备规格
设备净重
劳动保护重量
设备总重
1
T-533
精塔1
Φ2400×39750
47.1T
9.89T
56.99T
2
T-516B
精塔2
Φ2500×30750
54.84T
8.89T
63.73T
3
E-504
醪液预热器
Φ2300×10560
55.7T
0
55.7T
4
TK-307
液化罐
Φ4500×15900
51.39T
7.2T
58.59T
5
TK-312
液化贮存罐
Φ4500×30880
66.0297T
6.1T
72.13T
6
T-516A
醪塔2
Φ2300×31750
31.85T
6.59T
38.45T
7
T-507
醪塔1
Φ4200×46060
94.82T
10.86T
109.69T
8
E-518
醪塔1再沸器
Φ2000×26670
44.5T
5T
49.5T
9
E-570
闪蒸再沸器
Φ2200×29162
61.05T
5.8T
66.85
4.2.2吊耳吊装重量复核
本方案中醪液预热器E-504为卧式设备无吊耳,设备吊装时直接用钢丝绳吊起设备本体进行吊装,换热器E-518及E-570主吊耳为轴式吊耳,根据标准HG21574-2008查询吊耳承载重量为90T,符合吊装要求;其他设备的吊装吊耳图纸设计均为板式吊耳,根据标准HG21574-2008查询,型式为SP系列的侧壁板部吊耳承重范围为0~200T,直径范围为DN600~6000,型式为AP系列的尾部吊耳承重范围为10-200T。
吊耳型式及承载重量
序号
设备位号
设备名称
设备规格
吊耳型式
型号
承载重量
顶部
尾部
1
T-533
精塔1
Φ2400×39750
板式
SP-75
AP-75
336.62T
2
T-516B
精塔2
Φ2500×30750
板式
SP-50
AP-50
177.6T
3
E-504
醪液预热器
Φ2300×10560
板式
/
/
4
TK-307
液化罐
Φ4500×15900
板式
SP-75
AP-50
336.62T
5
TK-312
液化贮存罐
Φ4500×30880
板式
SP-75
AP-50
336.62T
6
T-516A
醪塔2
Φ2300×31750
板式
SP-50
AP-75
177.6T
7
T-507
醪塔1
Φ4200×46060
板式
SP-200
AP-75
1192.12T
8
E-518
醪塔1再沸器
Φ2000×26670
轴式
AXC-600-20
AP-75
90T
9
E-570
闪蒸再沸器
Φ2200×29162
轴式
AXC-600-20
AP-75
90T
SP型式吊耳吊耳吊重表
AXC型式吊耳吊重表
根据以上数据表进行核查,设备本体吊耳完全可以满足设备的起吊,无需再进行补强后吊装。
4.2.3吊索承载能力核算
钢丝绳的选用:
根据钢丝绳标准手册查询知:
φ60.5-6*37+1-1700型钢丝绳破断拉力为P=1866728N,则钢丝绳的允许拉力为:
S=P/K
其中P—钢丝绳破断拉力
K—安全系数取3.5
S—钢丝绳的允许拉力
经计算:
S=1866728N/3.5=533350N,
即单根钢丝绳的允许拉力为53.335T。
吊装设备时每个吊耳均采用双股钢丝绳进行吊装,钢丝绳与铅垂线的夹角为30°,则根据公式:
P=Q/N*cosa
P——每根钢丝绳所受的拉力(N);
Q——起重设备的重力(N);
n——使用钢丝绳的根数;
a——钢丝绳与铅垂线的夹角。
经计算53.335*4*1.732=369.5T,大于起重重量。
4.2.4起重设备吊装性能计算
1、500T吊车性能数据表
QAY500主臂起重性能表(支腿9.6m平衡重180吨)
R/L
16.1
21.3
26.5
31.7
36.9
42.1
47.3
3
500*
3.5
400*
4
320*
4.5
262.2
5
246.6
232.7
6
217.9
212.1
189.5
7
190.5
190.3
174
8
171
170.7
160.8
145.2
9
165
154.2
149.5
134.2
115.1
10
145.5
139.5
138.2
124.3
107.1
95.1
72.6
12
120
115.9
114.9
107.5
93.2
83.5
72.6
14
101.5
99
98.2
93.5
81
73.3
63.4
16
84
83.5
83.3
71.8
63.3
57.1
18
72.6
72.6
71.5
65.4
55.3
50.1
20
56
62.5
62.5
58.4
49.7
45
22
54
54.6
53.3
45.1
40.1
24
47.6
48.1
46.4
40.6
36.5
26
42.8
41
36.6
33.1
28
37.6
36.5
33.5
30
30
32.6
32.4
31
27.2
32
28.6
28.4
24.7
34
25.4
25.7
22.5
36
22.8
20.5
38
20.3
18.7
40
17.9
17.1
42
15.6
44
14
46
9.2
主臂组合
000000
100000
110000
210000
211000
221000
222000
倍率
26
26
22
17
13
11
8
主臂最大仰角
80.4
81.4
82
81.5
81.1
80.9
80.6
主臂最小仰角
25.1
10
21.4
12.9
19.8
13.9
5.2
注1:
表中额定总起重量所表示的数值,是在平整的坚固地面上本起重机能够保证的最大起重量。
注2:
表中额定总起重量包括吊钩和吊具的重量。
2、400T吊车性能数据表-1
QAY400主臂起重性能表(120吨平衡重)单位:
吨
幅度
15.5*
15.5
20.7
20.7
26
26
31.2
31.2
31.2
36.4
36.4
36.4
3
400
235
3.5
265
225
198
198
4
235
216
197
196
194
193
4.5
222
208
195
194
191
190
161
103
145
5
212
195
185
184
180
179
160
102
145
6
189
176
166
165
162
161
146
91
124
102
112
120
7
172
158
150
149
146
145
136
95
127
98
105
111
8
155
144
136
136
131
130
128
91
119
93
100
103
9
136
130
125
124
121
120
117
87
110
90
95
96
10
124
120
116
115
112
111
108
83
103
85
85
90
12
102
99
98
97
93
92
93
75
89
81
80
74
14
86
85
82
81
83
69
79
72
64
63
16
75
74
70
69
69
61
67
68
57
55
18
62
61
60
54
57
60
52
49
20
56
54
54
51
51
53
47
44
22
50
48
49
48
47
45.5
40.2
37.4
24
43.7
45.9
43.0
42.2
36.9
34.3
26
38.8
41.0
38.1
39.2
33.9
31.7
28
35.9
32
29.2
30
32.4
29.4
27.1
32
29.4
27.5
25.2
臂长组合
0000
0000
0100
1000
0110
1100
1110
0111
1200
1111
1120
2110
倍率
22
22
19
19
19
19
16
10
14
10
10
12
吊钩
240
210
140
钩重
4.5吨
3.55吨
2.4吨
2、400T吊车性能数据表-2
QAY400主臂起重性能表(120吨平衡重)单位:
吨
幅度
41.7
41.7
41.7
46.9
46.9
46.9
52.1
52.1
57.4
61
8
84
61
80
9
78
58
76
66
61
66
10
74
56
68
62
58
62
55.1
50
12
66
52
62
57
52
56
52.2
44.7
45.5
38
14
57
47
54
50
46
50.5
48.3
41.1
42.3
35.8
16
52
44
48
45.7
43.5
45.2
43
37.3
38.2
33.1
18
45
40
42
41.5
39
41
40
33.9
34.1
30.7
20
40.5
38
40
38
35
37.5
35
30.9
32
29
22
37
36
37
34
31.6
34.5
32
28.2
30.1
26.9
24
33.5
32.8
32.4
31
29.4
31.3
30
25.9
28
25
26
30.8
30.8
29.8
28.5
27.4
28.1
28
24.1
26
23.1
28
28.5
29.0
27.6
26.7
25.7
26.2
25
22.6
24.1
21.9
30
26.5
27.3
25.7
24.9
24.1
24.4
24
20.8
22.2
20.4
32
24.6
25.7
24.0
23.3
22.7
22.8
22
19.7
21.1
19
34
23.1
24.2
22.4
22.0
21.5
21.5
20.1
18.5
19.9
17.7
36
21.6
22.8
21.0
20.7
20.4
20.2
18.3
17.6
18.3
16.6
38
19.5
19.4
19.1
17.3
16.7
17.2
15.7
40
18.5
18.4
18.0
16.4
15.8
16.1
14.8
42
17.5
17.4
17.0
15.6
15.2
15.2
13.9
44
14.8
14.5
14.2
13
46
14.0
13.7
13.2
12.2
48
12.1
11.7
50
11.5
11.1
52
11
10.5
54
9.9
56
9.4
臂长组合
2111
1112
1211
2211
1221
2220
2221
1222
2222
3333
倍率
8
7
7
6
6
6
5
5
4
3
吊钩
80
钩重
1.15吨
3、200T吊车性能数据表
QAY200主臂起重性能表(65t吨配重,支腿全伸8.7m)单位:
吨
臂长(m)
幅度(m)
13.8
18.1
22.5
26.8
31.2
35.5
39.9
44.2
48.5
52.9
57.2
61
3
200
3.5
185
120
4
170
118
115
98
4.5
153.6
115
112
95
78
5
138.2
110
104.5
91
75
61
6
114.7
105
92.5
85
72.5
60
50
7
97.4
98.4
84
78
68
57
48.5
41
8
84.2
85.3
73.5
72.5
63
52
45.2
39
32.5
9
73.8
74.9
68
65.5
57
48
43.2
37
32
26.5
10
65.4
66.5
61
58
53
45
40.6
35
31
26
22.5
11
59.5
57
53
49
42
38.2
33.8
30
25.5
21.2
19.4
12
53.3
53
48
47
40
36.2
32.5
28.6
24.8
20
18.2
14
43.5
44.6
43
42
35
31.6
28.9
26
23.2
18.5
16.8
16
36.5
37.4
37
31
28.5
26
23.6
21.4
17
15.5
18
29.9
30.7
31.7
28
25.8
23.5
21.6
19.6
15.6
14.5
20
25.6
26.6
25.5
23.5
21.2
19.6
18.1
14.4
13.5
22
21.7
22.6
22.5
21.8
19.2
18
16.8
13.4
12.5
24
19.4
20.5
19.5
17.6
16.5
15.5
12.5
11.5
26
16.8
19.2
18.3
16.5
15.2
14.5
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