反应器吊装技术方案

1、 文件编号：DQLH-QMD-JSFA-12-2010 大庆石化公司25万吨/年全密度聚乙烯装置（一）反应器及反应器框架吊装技术方案中国石油天然气第一建设公司大庆项目经理部2010年5月5日版次：第A1版目 录一、编制依据1二、工程概况12.1、工程简介12.2、主要工程量12.3、工程特点分析2三、施工组织23.1、施工现场准备23.2、施工技术准备2四、施工工艺34.1、总体施工方法34.2、施工准备44.3、反应器框架的吊装74.4、反应器封头的翻个84.5、反应器大锥段及下封头的翻个104.6、反应器的吊装104.7、吊装受力计算124.8、技术要求134.9、吊装时采取的安全措施13

2、五、施工安全措施135.1、安全目标135.2、建立安全领导小组135.3、建立安全管理网络145.4、保证措施14六、资源需求计划156.1、劳动力配备计划156.2、施工机具计划156.3、措施用料17七、施工进度计划187.1施工进度计划187.2进度保证措施18八、现场平面布置图19附表一 施工进度计划附表二 施工平面布置图大庆石化公司25万吨/年全密度聚乙烯装置（一） 反应器及反应器框架吊装技术方案一、编制依据a、大庆石油化工设计院反应器图纸（S2522 .00-SB03）b、大庆石油化工设计院反应器框架图纸（S2522 .00-JG16）c、大型设备吊装工程施工工艺标准SH3515

3、-1990d、起重工操作规程SYB-4112-80e、石油化工厂设备检修手册 第十一分册 吊装工程f、400t履带吊吊车吊装性能表g、150t履带吊吊车吊装性能表h、设备吊耳SH2516-94i、反应器（C-4001）技术条件（S2522 .00-SB01-01）j、结构说明书（S2522 .00-JG01）k、中国石油一建公司2009年A版质量管理手册及程序文件l、中国石油一建公司2008年A版健康 安全 环境管理手册及程序文件m、大庆石化120万吨年乙烯改扩建工程项目管理手册n、大庆石化25万吨/年全密度聚乙烯装置（一）安装一标段施工组织设计o、中国石油天然气股份有限公司炼油化工建设项目竣

4、工验收手册2008版（油炼化2008119号）二、工程概况2.1、工程简介本装置是大庆石化公司120万吨/年乙烯改扩建工程的新建装置25万吨/年全密度聚乙烯装置，本工程是在大庆石化公司塑料厂厂区内，利用企业现有条件，采用先进技术，扩大企业生产能力，达到增产降耗，提高企业经济效益。反应器为本装置的重要设备，其能否顺利吊装就位是该工程成功与否的关键。反应器的吊装还必须结合其框架进行统一考虑。反应器外形尺寸为8170/5200×39133mm，金属重量为共368吨。共分三大段进行吊装。反应器框架分两大框进行吊装。每框的规格为14m×3.8m×25.6m。重量为75t。该

5、工程建设单位为大庆石化公司，监理单位为上海众深石化设备科技有限公司，设计单位为大庆石化工程有限公司，施工单位为中国石油天然气第一建设公司。2.2、主要工程量反应器及反应器框架吊装参数表名称规 格（）底标高（）顶标高（）重量（t）额定起重量（t）自重索具吊重400t履带吊反应器下段5200×118612001206112510135202反应器中段5200×1317712061252389010100202反应器上段5200/8170×14095252383933317110181202南侧框架14m×3.8m×25.4m200256007568

6、187北侧框架14m×3.8m×25.4m2002560075681872.3、工程特点分析反应器最上段为整套装置中，吊装重量最重的一吊，且存在着场地狭小，操作集中的特点。三、施工组织3.1、施工现场准备a施工前现场按施工平面图进行布置，做到“三通一平”，组焊平台和施工机具应按规定位置摆放；b现场的消防器材、安全设施应符合要求，并经安全监督部门验收通过；c铺设预制平台及专用的支座，用于分段组对，放置分段设备；d准备专用的吊装卡具、工装及绳索，施工机具应性能可靠，工卡具、样板应合格，计量器具应在周检期内；e半成品、零部件及焊材应按施工方案要求运进施工现场。f检查电焊机是否完好

7、，确保能够正常使用；g焊材应按施工方案要求运进施工现场。3.2、施工技术准备a熟悉图纸，组织有关人员进行图纸会审，确认并收集设计资料、图纸中的有关施工及焊接标准；b编制施工技术方案，并详细向施工班组进行技术交底；c组织焊工培训及考试；d我单位已有相应的焊接工艺评定并能进行厚度的全覆盖。只需根据焊接工艺评定编制焊接工艺卡指导施工。e根据工艺评定报告，编制焊接工艺指导书并向监理公司申报，并附有所采用的焊接工艺评定报告副本。f将审批合格的焊接工艺指导书下发施工班组以指导和规范焊接施工。g根据焊接管理工作所需的基本信息编制每日焊接工作记录表h向大庆市质量技术监督局进行安装报审。四、施工工艺4.1、总体

8、施工方法反应器共分三大部分，第一部分为裙座加底封头及筒节段，裙座分四段到货，底封头分片到货，总高度为13961mm。组焊时采用150t履带吊车进行配合吊装(其中包括裙座与地脚环组对，裙座与裙座组对，裙座与裙座组对，裙座与裙座组对，裙座过度段与裙座组对，将分布板从筒体内取出，筒体单独翻个，下封头组对完成后吊装至临时场地，下封头与筒体组对，下封头与筒体整体翻个，下封头与筒体的整体与裙座组对，安装分布板)。组对完成后，采用400t履带吊车将组对好的整体吊装至临时场地，待热处理时，再使用400t吊车将其吊装到假裙座上。最后等热处理完成后用400t吊车进行吊装；第二大部分为直段圆筒部分（筒体V组成），共

9、分四段到货，立式组对，采用顺装法在预制平台上预制成一个整体，组焊时采用150t履带吊车进行辅助（包括筒体与筒体组对，筒体与筒体组对，筒体与筒体V组对），吊装时用400t履带吊车主吊，总高度为11077mm；第三大部分为锥段、上封头与筒体VI组装成一体，总高度为14095mm，立式组对，组对前先制作一个假裙座，再进行组对，以防组对时根基不稳，组对时采用150t履带吊车进行辅助（包括大锥段翻个溜尾，上封头翻个，反应器上封头与大锥段组对，）。大锥段（即锥段、锥段、锥段的整体）的翻个采用400t履带吊车主吊，反应器第三大部分也采用400t履带吊车主吊。反应器分段图见下图：反应器分段示意图4.2、施工准

10、备4.2.1现场准备a对所有参与施工的人员进行技术和安全交底。b预制场地计划在反应器基础旁南侧铺一个平台，尺寸为30*17米。由于地耐力不足，因此必须对平台地基进行处理，具体方法是将地基夯实，在夯实后的地基上全部铺上300mm厚的土，分三次均铺并压实，具体结构构成见下图，然后分两次铺设碎石子，第一次铺150mm石子，用压路机压实，然后在碎石子上铺设钢管426*10，第二次将150mm碎石填充至钢管两侧。钢管两端使用159*6无缝钢管连接，钢管上铺20mm厚的钢板，钢板与钢板之间应找水平，并且互相之间点焊在一起。c压力容器组焊工艺评定准备齐全。d持证焊工到位。e压力容器报检工作完成，材料备齐。4

11、.2.2吊车站位处的准备由于大型吊车本身较重，况且吊车吊着重物时还要行走，为此，针对大型吊车必须制定一条切实可行的行走及站位路线（具体见施工平面布置图），并对其地基进行处理。具体处理措施为：将吊车站位处的路基下挖800mm，并对地基夯实，夯实系数为0.97，然后再在地面上铺800mm厚的碎石子和砂子，300mm一夯实。最后再在石子上铺设=40mm的钢板。4.2.3吊车的组对首先使用两台50t汽车吊车和一台25t汽车吊车将150t履带吊车进行组对。臂杆向西。将400t履带吊车的主机使用100t拖车拉进现场后，再使用两台50t汽车吊车和一台150t履带吊车相互配合将其进行组对，组对位置设在检修道路

12、13#路的北侧。具体见施工平面布置图。臂杆向西进行组对。4.2.4吊装用吊耳的准备由于反应器及其框架均在现场组对，因此安装及组对用吊耳均为现场焊接。具体吊耳位置及数量见下表：名称吊耳形式吊耳吨级吊耳数量吊耳焊接位置反应器下段吊装用吊耳孔板式吊耳254反应器内部，安装标高11061mm处，反应器中段吊装用吊耳孔板式吊耳40t级4个反应器内部，安装标高24238mm处，四点对称焊接反应器上段吊装用吊耳管轴式吊耳100t级2个反应器封头底部上反2000mm，0度，180度对称焊接大锥段翻个用吊耳管轴式吊耳60t级2个大锥段下口上反3.85m反应器上封头翻个用主吊耳管轴式吊耳35t级2个具体位置见附图

13、反应器上封头翻个用溜尾吊耳孔板式吊耳20t级1个具体位置见附图反应器框架主吊吊耳孔板式吊耳25t级8个每框上4个，离框架柱800mm进行焊接反应器组焊用吊耳孔板式吊耳10t级60个依据现场实际需要，进行焊接4.2.5现场空间的预留及处理400t履带吊车行进路线两侧的四根管廊立柱暂不安装。反应器框架安装就位后，其组对平台必须进行拆除。反应器框架中间的八卦梁不得进行焊接。400t履带吊车组对区域为15m*15m，400t履带吊车作业及行进区域为60m*9.7m，该区域必须在吊装前按本案中的4.2.2项进行处理。在吊车的行进道路上有3口井（两个水泥井，规格分别为900mm*3m，900mm*1m。一

14、个钢制井，规格为900mm*4m*6mm），需要进行处理，处理的方法为将井口上方的水泥推平（钢制井将其井口割掉），消防井内的消防栓从螺栓位置断开，断开后加临时盲板。再将其内部用黄沙填满，填满后在井口处盖上钢板，钢板上铺垫碎石找平。4.2.6材料的运输反应器为分段到货，由于材料体积巨大，且在料场摆放位置不佳。因此在将材料运输至施工现场需要大型车辆配合。具体各段反应器参数及配合车辆见下表：序号名称规格尺寸（内径*高度*母材厚度）重量（吨）配合吊车配合拖车1裙座I5214*2402*40168380t吊车30t拖车2裙座II5214*2402*40129580t吊车30t拖车3裙座III5214*2

15、402*40129580t吊车30t拖车4裙座IV5214*2402*40129580t吊车30t拖车5裙座过渡段5214*2000*40（包括下封头）3707100t吊车60t拖车6筒体I5200*2650*544198160t吊车60t拖车7筒体II5200*2650*54188280t吊车30t拖车8筒体III5200*2650*54186380t吊车30t拖车9筒体5200*2577*54180380t吊车30t拖车10筒体V5200*2650*54218180t吊车30t拖车11筒体5200*2100*74238280t吊车30t拖车12锥段I6181/5200*2200*74241

16、280t吊车30t拖车13锥段II7163/6181*2200*782928100t吊车30t拖车14锥段III8170/7163*2258*84 373100t吊车60t拖车4.3、反应器框架的吊装415413412411根据反应器框架的结构情况，采用分南北2个框预制，分框吊装的技术方案。即将反应器北侧 轴线和 轴线共6根立柱一起预制形成一个整体框架，反应器南侧 轴线和 轴线共6根立柱一起预制形成一个整体框架，单框外形尺寸为14x3.8x25.6m，单框重量75吨。吊装时利用1台400t履带吊车作为主吊，1台150t履带吊车抬尾，分2大框依次吊装就位。然后安装2框方向的连接梁、平台板等。吊装

17、前，先将主吊吊车的索具与框架的主吊吊耳挂好，并带上劲，再将溜尾吊车的索具缠绕在底层平台梁上，挂好后，溜尾吊车先将框架拎起200mm，停止起升，此时主吊吊车开始起钩子，待框架整体被起升200mm后，主吊吊车停止起钩子。全面观察各部分受力，确认无误后，开始正式吊装。主吊吊车提升框架，溜尾吊车向前递送框架并始终保持框架尾部离地200mm。当框架完全垂直后，摘掉溜尾索具。主吊吊车继续提升框架，当框架底部高过基础300mm后，进行找正安装。反应器框架的吊装顺序为先北框后南框。4.4、反应器封头的翻个反应器封头在预制平台组对好后，需将其扣过来才能与锥段进行组焊。反应器封头的翻个方法为：利用我公司自主研发的

18、吊装软件常见异型构件重量及重心计算软件计算得出该球形封头的重心位置在从封头底部上反2.316m的位置上。计算界面见下图：计算出重心位置后，在距重心300mm的位置上对称焊接两个管轴式吊耳，再在两个吊耳连线垂直的方向上焊接一个孔板式吊耳。焊接好后，将150t履带吊车的索具挂在管轴式吊耳上，将80t溜尾吊车的索具挂在孔板式吊耳上，准备妥当后，150t履带吊车开始起钩，80t吊车缓缓回钩，当重心点与管轴式吊耳的中线在一条垂线上后，150t履带吊车停止起钩。将封头旋转180°，此时80t吊车开始起钩，150t履带吊车开始回钩，最后将封头放置在地面上。封头翻个示意图4.5、反应器大锥段及下封头

19、的翻个4.5.1大锥段的翻个大锥段在预制平台组对好后，将吊耳进行焊接，焊接好后，使用400t履带吊车进行翻个。翻个方法与上封头翻个方法一致，在这里不在进行叙述。4.5.2下封头的翻个下封头在翻个前与筒节组对成整体，然后进行翻个，采用的主吊车为150t履带吊车，溜尾吊车为50t汽车吊车。4.6、反应器的吊装4.6.1反应器下段的吊装反应器下段在预制平台上预制好后，直接使用400t履带吊车（吊车站在反应器下段东南侧）将其拎起，拎起后，400t履带吊车向反应器基础方向前进，待行走到就位作业半径内后，400t履带吊车起升钩子，直至反应器下段底部高过反应器框架300mm后，吊车向反应器基础方向旋转臂杆，

20、待反应器下段对正基础中心后，进行就位。4.6.2反应器中段的吊装反应器中段在预制平台上预制好后，直接使用400t履带吊车（吊车站在反应器中段东南侧）将其拎起，拎起后，400t履带吊车向反应器基础方向前进，待行走到就位作业半径内后，400t履带吊车起升钩子，直至反应器中段底部高过反应器框架300mm后，吊车向反应器基础方向旋转臂杆，待反应器对正基础中心后，进行就位。4.6.3反应器上段的吊装反应器上段的吊装过程与中段一致，在这里不在进行叙述。平衡梁扒杆：L=70米反应器中段：重90吨，外形尺寸5200×13177mmR=20米400吨吊车：此工况吊车的额定吊重为202吨反应器框架反应器

21、中段就位示意图平衡梁扒杆：L=70米反应器上段：重171吨，外形尺寸8170/5200×14095mmR=20米400吨吊车：此工况吊车的额定吊重为202吨反应器框架反应器上段就位示意图4.7、吊装受力计算4.7.1钢丝绳受力计算吊装反应器框架时选用两对47.5mm钢丝绳，单根长度28m，单根单圈使用，破断拉力为117260kg，安全系数n=117260*1.5*4/75000=9.38，满足安全要求。吊装反应器上段时，使用一平衡梁，平衡梁上方使用一对65mm钢丝绳，单根长度32m，单根双圈使用，破断拉力为218530kg，安全系数n=218530*3*2/171000=8.18。满

22、足安全要求。平衡梁下方使用一对65mm钢丝绳，单根长度20m，单根双圈使用，破断拉力为218530kg，安全系数n=218530*3*2/171000=8.18。满足安全要求。4.7.2吊车受力计算吊装反应器框架时，主吊吊车选用SL工况，全额配重，70m臂杆，作业半径控制在18m以内，此时吊车允许载荷为87t。吊车负荷率v=81/87*100%=93%，满足安全要求。抬尾吊车150吨吊车用36m扒杆，作业半径12m，此工况吊车额定吊重61吨，抬尾吊车最大受力为40吨，满足安全要求。吊装反应器上段时，主吊吊车选用SLDB工况，全额配重，70m臂杆，作业半径控制在20m以内，此时吊车允许载荷为20

23、2t。吊车负荷率v=181/202*100%=89%，满足安全要求。4.7.3平衡梁受力计算选用377mm×16mm无缝钢管，两吊耳间距8500mm。设平衡梁水平受力为P，竖直方向受力为85.5t。所以P=85.5÷tg60 =53.3t=53300kg梁所受弯距M=P×e=1279200kg*cm式中e为偏心距，根据实际情况，取24cm长细比=*L/r:长度系数。两端铰支，可取1r=(D2+d2)1/2/4=12.78cm=66.5查得稳定系数=0.839梁兼受压弯应力=P/A+M/WA：断面面积=181.42W:抗拉断面系数=(D4-d4)/(32D)=157

24、0.5cm3=53300/0.839×181.4+1279200/1570.5=1138.2kg/2=113.8Mpa小于140Mpa的钢管许用应力所以平衡梁满足安全要求4.6.4吊耳受力计算吊耳选自于SH2516-94设备吊耳。在这里不再进行计算。但所用吊耳必须进行着色。合格后，方可使用。4.8、技术要求4.8.1吊车工况严格按技术措施要求选取,严禁吊车超载作业。4.8.2吊耳的规格、材质、焊接位置必须满足规范要求。4.8.3吊装索具的设置必须满足国家强制性条文的规定。4.9、吊装时采取的安全措施4.9.1吊装前应进行技术交底并组织联合检查,确认达到吊装条件后由吊装总指挥签发起吊令

25、方可起吊。4.9.2吊装时设吊装指挥和吊装信号手,吊装信号要哨音清晰，旗语准确。4.9.3各岗位人员要集中精力，专心操作，严禁误操作。4.9.4保证吊车工作半径，严禁吊车超载。4.9.5履带吊行走和站立位置必须坚实，并垫上厚度不小于40mm的钢板。4.9.6吊装操作要平稳。4.9.7吊装时设警戒线，非吊装操作人员不得进入吊装作业区域。4.9.8吊装作业人员穿戴要符合劳动保护要求。4.9.9吊车旋转范围内和起重臂下严禁站人。4.9.10当天风力大于五级，雨、雾天气严禁吊装。4.9.11所有吊装工作严格按起重工操作规程执行，不得违章作业。五、施工安全措施5.1、安全目标保证反应器及其框架吊装一次成

26、功5.2、建立安全领导小组项目成立安全生产领导小组，组长由项目经理兼任，生产经理兼任副组长，成员由下列人员组成：安全、生产、技术、质量、物资、劳资及施工队组成。领导小组对该项工程安全生产负全面责任。5.3、建立安全管理网络自下而上的建立一套完善的、尽职尽责的、覆盖施工班组的安全管理网络。项目经理部质量安全部设专职安全员，按50 ：1 配备，施工队设兼职安全员一名，负责日常安全管理工作，见下图：项 目 一 线 施 工 班 组 及 全 体 职 工HSE管理小组： 李建达 高卫东 郭立新 朱建晟 冯彦华设备评价杨卫子风险评价李国强栗培新消防管理朱庆宏能力、培训李军祥李秋菊生产控制佟立宁安全管理贺志杰

27、健康、环境梁策应急管理佟立宁5.4、保证措施a施工队开班前会时对施工人员进行安全交底，并进行签到。b办理好作业票，无作业票禁止施工。c雨天施工应有防雨、防滑措施；刮大风时严禁高空作业。d高空作业必须系安全带。e严禁高空抛物。f对易燃、有毒、有害物品的安全管理，如氧气瓶、乙炔瓶要设置防护帽，两者之间应留有足够的安全距离，距离不得小于5m，距明火点应保持10m 以上的距离。并要采取通风降温措施，严禁露天暴晒，以防火灾爆炸事故发生。g特殊作业人员，必须持证上岗，严格按各自的安全操作规程进行操作，防止触电、高空坠落、火灾等事故的发生。h吊装时，应设吊装警戒区。施工人员不得在工件下、受力索具附近及其他危

28、险地方停留，更不得随同工件或机具升降。i五级风以上和雨天不准吊装。j脚手架的搭设必须牢固，必要时应架设护栏。脚手架在搭设中应挂醒目“搭设中”，脚手架搭设完毕后，由项目部HSE 部进行检查，合格后上报业主、监理，经查验合格后挂醒目 “搭设合格”后方可使用，如不合格挂醒目“不合格”。k高空切割时，应在正下方采取防护措施，避免切割物四处飞溅。l施工现场合理配备消防设施，有明显的安全标志，醒目的安全告示。六、资源需求计划6.1、劳动力配备计划工种人数铆工电焊火焊起重测量工力 工架子工管理人员合计5月2030515215104946月2030525215124967月2030525215104868月2

29、020525215104869月20205252151048610月2010525215104766.2、施工机具计划本工程施工中所用机具采取优化调配、交叉作业，充分发挥施工机械的效率和利用程度。结合公司技术装备状况，本工程建设的主要施工机具设备见下表：序号机具名称规格型号数量单位备 注1履带吊400T1台2履带吊150T1台3汽车吊160t1台4汽车吊100t1台5汽车吊80t1台6汽车吊50T、25T4各2台7半挂20T4台8拖车30t1辆9拖车60t1辆10电焊机ZX7-50020台11电焊机ZX5-40020台12电焊机630型2台13烘干箱/保温箱各1台14剪板机20×20

30、001台15经纬仪020B2台16试压泵SY-3502台17磨光机18040台18滚板机20×20001台19倒链10t3副20倒链5t3副21风速仪1台22干湿温度计2支23X射线探伤机250EGS24台24压力表64MPa4块25直磨机8台26点温仪2台27空气压缩机4台28清水泵100m扬程2台29水平尺4把30磁力线坠5m4副31盘尺50m4副32大锤6磅8把33大锤12磅8把34大锤4磅8把35源机Ir1921台36热处理设备2套37电加热器计算机控制2台38等离子切割机3台39行灯变压器6台40行灯灯头20个41行灯灯泡100个42拖车100t1辆运输主机43拖车40t2

31、辆运输配重，臂杆等44推土机1辆平整场地45压路机1辆平整场地6.3、措施用料序号名称规格数量备注1钢板=30500m2板式平台2道木200根3砂轮片1801000片4锥磨头400个5铅油20桶标识6石笔20盒标识7无缝钢管DN50200米试压8阀门J41H-25 DN504个试压9法兰DN508片试压10压力表接头4个试压11记号笔10支12球罐卡子100套组对用13固定块200个组对用14方销子400个组对用15圆销子200个组对用16无缝钢管219×8100米临时加固用17无缝钢管159×640米组对胎具18无缝钢管426×10500米板式平台、组对胎具19工字钢I2850米组对胎具20槽钢2050米找平用21无缝钢管325×1010米吊耳22钢丝0.5100米测直线度23紧线器4个24岩棉硅酸铝镁10 m3热处理25钢板30mm40 m2源防护26铅板6mm30 m2源防护27钢板24mm20m2圆弧板28水平管5100m29铁丝8#1000米30帆布500m2防风棚31无缝钢管426