内蒙古某气化炉吊装施工方案

吊装工程概况1.1吊装简介气化系统框架承重结构为21.800m以下部分为钢筋混凝土框架结构，以上部分为钢框架结构，钢接柱脚。框架共9层，顶标高为+47.8m。在四层+21.800m处，安装气化炉二台。气化炉吊装计划采用跨外吊装，结构在21.800m以下的混凝土施工完后，21.800以上的钢结构框架停止吊装施工，可在地面进行钢结构预制，待气化炉吊装就位后方可施工。气化炉中心到框架边距离为5650m。现场场地为沙质土地，较松软。单台气化炉吊装重量约120t/台，公称直径2800mm，高度16202mm，设备本身自带两个吊耳。本方案以此为计算标准，进行吊装机械、索具选择。1.2气化炉主要工艺参数：容器类别三类容器净重量（吨）210.76（隔隔热材料911.5）设计压力6.9MPa吊装质量（吨）120壳体设计温度425℃工作介质O2、H2、CO、CO2、H2O、H2S、N2、炉渣壳体直径2800*86mmm设备长度16202mm二、编制依据2．1设计单位提供的设备图纸和土建结构图纸以及其他相关设计文件；2．2《压力容器安全技术监察规程》（1999年版）；2．3《技术系统管理标准》QG/13J04-2006；2．4《化工工程建设起重施工规范》（HGJ201－2001）2．5《钢结构设计规范》GBJ17-19882．6《炼油、化工施工安全规程》2．7《公司常用吊车性能表》2.8《起重吊装常用数据手册》2.9《化工塔类设备安装及验收规范》HGJ211--85三、气化炉吊装前应具备的条件3.1设备图、设备、平立面布置图、技术要求、设备说明书、及有关安装标准规范等必要的资料。3.2与设备安装有关的设备基础经检验合格，满足安装要求，并已办理基础中间交接手续。3.3气化炉安装已在当地地市级质量技术监督局办理安装告知手续，并得到批复。3.4设备经检查符合设计图纸要求并具备起吊条件。3.5施工场地平整，道路已经修好，吊装场地换填硬化强度值应达到30吨/m2以上。3.6吊装索具已按施工方案要求配备好并应有合格证明。3.7起重机的机械和安全装置，经检查符合安全操作要求。3.8吊装场地根据现场标高可采用换填方法硬化地面，底层用砾石石回填300mm，上铺河砂200mm，铺完每道工序均需用压路机压实，铺设面积16米х33米。3.9吊装前必须进行安全技术交底及办理吊装许可手续，同时应在正式吊装前进行试吊一次。3.10核对塔裙底座环上的地脚螺栓孔距离尺寸与基础上预埋地脚螺栓相符。3.11人、机、料、电准备到位。3.12设备在吊装前，必须做好全面仔细的检查核实工作。检查设备本体安装基准标记、方位线标记是否正确，同时应做好设备基础的清理、放线、铲麻面及放垫铁等工作。四、气化炉的吊装方法及施工程序由于该设备安装在框架内，安装标高21.800米，施工场地狭窄，施工工期紧，并根据现场实际及现有吊车情况，决定采用1台吊车单机提吊就位，一台汽车吊车配合遛尾（详见气化炉吊装立面示意图）。根据现场地形及路况,气化炉由气化框架南侧,设备由西往东进入现场。先后顺序为F0701B、F0701A。施工程序：方案编制、报批及技术交底——场地平整及基础验收、起重机进场接杆——气化炉进现场——挂设索具及试吊、正式吊装——起重机离场。五．气化炉吊装计算5.1吊装计算荷重Q=(G+g)×K1=(120+7)×1.2×104=153×104N式中：Q—吊装载荷G--设备净重；g—吊钩、索具、支撑梁重k1--动载系数。考虑主吊车钩头约（250吨吊钩）重6吨，索具重约：1吨。查动载系数取k1=1.2(考虑设备就位位置较高，在21.8米位置)。5.2经考察：根据现场实际情况，业主预计采用CC2500型履带吊为主吊，170吨（SA1700）汽车吊留尾。吊车型号：CC2500型履带吊，自身长（履带前端到后配重边缘）约18.6-22.6米，自转半径最大17.4米。SSL工况下：杆长70米，吊装半径16米，额定载荷为242吨。吊车型号：CC2500履带吊在SSL工况下，吊装半径16米时，起重载荷为242吨，大于吊装计算载荷153.7吨，可满足现场吊装需要。170吨留尾车受力，根据力平衡原理，其受力为Q/2=153×104N/2=76.5吨。查170吨吊车性能表，旋转半径SA1700型汽车吊，在吊装半径7米，出杆13.6米时可以吊装84吨。可满足吊装要求。5.3工作半径计算：5.3.1吊装示意图的中符号解释：地面到安装楼面的高度气化炉吊装时，气化炉底面与21.8米楼面间的距离（包括地脚螺栓的高度）气化炉的高度平衡梁到气化炉上口的距离吊钩与平衡梁的间距吊钩到吊车臂顶部轴心距离设备中心到21.8米框架边缘的距离吊车臂到21.8米框架边缘的距离吊车自身的高度加地坪高度。吊车臂截面宽度L.吊车臂的长度R.吊车自转半径示意图θ.吊车臂仰角示意图h1.吊装高度5.3.2根据图纸、现场环境及吊车相关资料查得a=21.8米、气化炉与21.8米层楼面距离b=0.5米、气化炉高度c=16.202米、平衡梁到气化炉上口距离d=1.5米、吊钩与平衡梁的间距e=2.6米、吊钩到吊车臂顶部轴心距离f=4.6米、设备中心到21.8米框架边缘的距离g=5.65米、吊车臂到21.8米框架边缘的距离h取值范围为0~2米、吊车自身高度减去现场地面标高i=1.09米、吊车臂截面宽度j=2.8米。5.3.3计算吊车的自转半径R及吊车臂长度L根据上述条件得：吊装高度h1=a+b+c+d+e+f-i=21.8+0.5+16.202+1.5+2.6+4.6-1.09=46.112米吊车的自转半径R根据吊车臂到21.8米框架边缘的距离h的取值范围如下：①.当h=0米时解得R=13.337米②.当h=2米时解得R=17.16米当R=13.1米时，吊车臂长度L===48米当R=16.82米时，吊车臂长度L===49.2米5.3.4综上所算，吊车自转半径R取值范围为13.337米~17.16米；吊车臂长度L取值范围为48米~49.2米。根据吊车起重性能工况表选杆长70米，工作半径为16米，满足吊装条件，工作示意图见附图。由于工作半径为16米，大于抗杆时的半径13.337米，故不抗杆。5.4钢丝绳选择上吊锁5.4.1按照《起重机吊装常用数据手册》钢丝绳的安全系数k取6。上吊锁5.4.2如图：钢丝绳与平衡梁的的夹角为60º,Fv60º60ºS=Q/2/sin60/n=153000/2/sin60/2=44168.59公斤力FhQ/2S每股钢丝绳受力(应小于钢丝绳许用拉力P)Q/2K钢丝绳的安全系数k=5（新钢丝绳）Q吊装物重力此处等于153000公斤力n吊装钢丝绳股数单根钢丝绳破断拉力Sb=PK=44168.59×6=220842.96公斤力钢丝绳选择抗拉强度为1700Mpa时,经查《起重机吊装常用数据手册》6*61钢丝绳抗拉强度1700Mpa，主要数据表中:钢丝绳直径61mm,钢丝直径2.2mm,破断拉力为236000公斤力大于220842.96公斤力,钢丝绳一弯两股状态下使用,可满足吊装要求。吊装绳使用：吊钩至支撑梁单根绳长18米，每侧一根，两弯四股使用，钢丝绳接头用马齿卡环连接。5.4.3如图：下吊索两弯4股使用时每股钢丝绳受力S下=Q/2/n=153000/2/4=19125公斤力下吊锁S下每股钢丝绳受力(应等于或小于钢丝绳许用拉力P)下吊锁Q吊装物重力此处等于153000公斤力2800n吊装钢丝绳股数2800钢丝绳破断拉力Sb=PK=19125×6=114750公斤力Sb钢丝绳破断拉力P钢丝绳许用拉力（这里取S下）K安全系数此处取K=6钢丝绳选择，经查经查《起重机吊装常用数据手册》6*37钢丝绳抗拉强度1700Mpa，钢丝绳数据表标准钢丝绳直径Φ47.5mm：规格47.5mm-6*37+1抗拉强度1700Mpa，破断拉力143000公斤力大于114750公斤力，满足要求。长度为16m/根。5.4.4留尾车用钢丝绳，采用2根1弯2股使用时每股钢丝绳受力S尾=Q/2/COS10°/n=153000/2/0.9848/4=19420.2公斤力S尾每股钢丝绳受力(应等于或小于钢丝绳许用拉力P)Q吊装物重力此处等于153000公斤力n吊装绳根数。钢丝绳破断拉力Sb=PK=19420.2×6=116521.12公斤力Sb钢丝绳破断拉力P钢丝绳许用拉力（这里取S尾）K安全系数此处取K=6钢丝绳选择，经查经查《起重机吊装常用数据手册》6*37钢丝绳抗拉强度1700Mpa，钢丝绳数据表标准钢丝绳直径Φ47.5mm：规格47.5mm-6*37+1抗拉强度1700Mpa，破断拉力为143000公斤力大于116521.12公斤力，满足要求。长度为16m/根，需2根。吊装支撑梁选择为避免设备吊装立起过程中钢丝绳卡在设备上，以及避免损伤设备，出现力系剧烈变动,所以增设吊装支撑梁。验算如下：（1）、钢丝绳吊装时对支撑梁产生的压力由于钢丝绳与垂直线之间的夹角为30º支撑梁轴向受力Fh为：Fh=Q/2/tan60°=153/2/1.732=44.17(吨)=44170*9.8=432866N（2）、由于支撑梁钢管只受轴力作用，根据强度条件确定钢管的横截面积为《起重机手册》：A≥Fh/[σ]=44.46*1000/1400=31.75cm2[σ]钢材许用应力，[σ]=140MPa（3）、根据现场现有材料，即采用Φ406*17，材质为20#钢的管，作为本次吊装气化炉的平衡梁。其截面积为：A=Л(d2-d12)/4=3.14*(4062-3722)/4=20775.3mm2=207.753cm2（4）、选用管为Φ406*17，截面积为207.8cm2满足要求。验算临界应力计算，《钢结构吊装工程》根据欧拉公式σlj=∏2EI/L02*A=9.8696*208000N/mm2*393729583.3mm4/9000000mm2*20775.3mm2=4322.9N/mm2σlj压杆临界应力∏圆周率E物质弹性模量20号钢管208000N/mm2I惯性矩∏（D4-d4）/64=393729583.3mm43400L0压杆长度3300mm1500A压杆面积mm2计算得20775.3mm2钢管用Φ406*17实际使用中承受的应力：2645σ实=44.46*104N/20775.3mm2=21.4N/mm2σ实小于压杆临界压应力4322.9/21.4=202倍，确认选用安全。（5）、压杆的整体稳定性计算：为保证压杆在轴向压力Fh作用下不致失稳，必须满足下述条件：N/фxA+βmxMx/W1x(1-φx*N/NEX)+βtyMy/W1y≤fN吊重对横吊梁的轴向压力；Mx、My分别为横吊梁自重产生的跨中弯矩和侧向弯矩；W1x、W1y分别为横吊梁在水平和垂直方向的截面抵抗矩；фx在弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数；A吊梁横截面积;βmx弯矩作用平面内的等效弯矩系数；βty弯矩作用平面外的等效弯矩系数；NEX欧拉临界力，NEX=л2EA/λ2x；E钢材的弹性模量;f横吊梁受弯强度设计值，查《钢结构设计规范》得f=215N/mm2;λx横吊梁于x方向的长细比。1)、N吊重对横吊梁的轴向压力N=Fh=432866N2）фx在弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数截面回转半径ix=1/4(d2+d21)1/2=1/4(4062+3722)1/2=13.77cm(d、d1分别为管子外、内径)。横梁的长细比λx=l0/λx=330/13.77=23.97(<[λ]=120)因λx=21.78，查《钢结构设计规范》得фx=0.973βmx、βty=1NEX欧拉临界力力，NEX=л2EA/λ2x=л2*208*1103*207775.3/221.7822=899007233..28N钢管自重力为g==（372+117）л/10000*17*77.85=1163.0887Kg/mm由横吊梁自重产生生的跨中弯矩矩为：（考虑虑附加动力系系数1.2）Mx=1/8*g总**l02=1/8**163.0087*9..8/10000*1.22*330002=2.611*106N.mm侧向弯矩My=11/10MYY=2.611*105N.mmW1x、W1y横横吊梁在水平平和垂直方向向的截面抵抗抗矩为：W1x=W1y=лл/32(dd3-d14/d)=19939.5ccm3将上面数据代入整整体稳定性计计算公式得（轴轴向压力考虑虑动载系数为为1.5）：432866*11.5/(00.973**207755.3)+11*2.611*106/｛19395500*（1-0.9973*4335708//899077233.228）｝+1*2.661*1055/19399500=332.12++1.36+0.14=33.622<=2155N/mm22（安全）弯矩计算:根据平衡梁的结构构形式,是等截面直直梁，最大弯弯矩发生在平衡梁梁跨中的截面面上，因此只只算此截面抗抗弯强度即可可，此截面弯弯矩为Mx==2.61**106N.mm根据《工程力学》钢钢材抗弯强度度公式，有最大允许弯弯矩为Max/Wx<[[σ]=140Max=1140*19939.5**1000==2.72**108N.mm2.61*1066<2.722*108(安全)剪应力计算：根据《工工程力学》剪剪应力计算公公式，考虑动动载系数1..5，有：τ=1.5*Fs//A=1.55*(1200+7)/22*10000/207..753=4459Kg//cm2<[τ]=8550Kg/ccm2(安全)[τ]=850Kgg/cm2查《重型设备备吊装工艺与与计算》为增大抗剪力。支支撑梁端面焊焊制挡板,并在管内设设置井字支撑撑。挡板和井井子用20厚钢板拼制制，井字长4400mm，与与管壁满焊固固定。支撑梁梁钢管选择Ф406*117碳钢管。如如下图：300300003000406*117六、质量控制要求求6.1吊装前检查查，应组织有有关人员进行行全面检查，包包括机具、索索具、站位、路路面、设备基基础、地脚螺螺栓及准备使使用的吊车等等。是否正常常。6.2工件的检查查、试验、设设备中心线的的标志以及吊吊装前的准备备工作是否准准备完毕。6.3供电部门必必须保证供电电，要对当天天气情况进行行了解（注意意当天的天气气预报）。6.4指挥者及有有关施工人员员要熟悉其工工作内容。6.5凡参加吊装装的人员，必必须坚守岗位位，并根据指指挥者的命令令进行工作。6.6指挥者应把把信号向有关关施工人员交交代清除，必必要时可进行行预演。6.7吊装前，仔仔细核对设备备装配图、设设备管口方位位、工艺配管管图，确定设设备的管口方方向，以便设设备顺利就位位。6.8在吊装过程程中，任何岗岗位出现故障障，必须立即即向指挥者报报告，没有指指挥者的命令令，任何人不不得随意离开开岗位。七、施工技术要求7.1根据设备的的重量、体积积、安装标高高、现场条件件及施工进度度，起重机的的规格、型号号，及时向起起重施工的作作业人员进行行技术交底，使使参加施工的的全体人员均均熟悉吊装全全过程。7.2施工负责人人按吊装工艺艺要求，指挥挥设备的摆放放及吊车的准准确站位。7.3设备吊装前前，施工负责责人应与技术术人员及有关关部门的人员员核实设备重重量、方位。基基础经检验合合格具备安装装条件后方可可组织指挥吊吊装。7.4起重机站位位及行走范围围内的地面耐耐压力不小于于300Kpa，当达不到到要求时，应应铺设钢板。7.5起重机在吊吊装作业时，臂臂杆的起落及及车体的回转转不得同时操操作，应分开开进行。在吊吊装的全过程程中，臂杆与与设备的空间间距离不得小小于0.2mm。7.6采用起重机机递送设备尾尾部时，吊离离地面距离不不宜过高，一一般情况下控控制在2000mm以内。7.7吊装时，要要平稳，工作作时启、停动动作要协调一一致，避免工工件振动和摆摆动，就位后后及时找正和和找平。工件件未固定前不不得解开吊装装索具。7.8吊装时，施施工人员不得得在工件下面面、受力索具具附近及其他他有危险的地地方停留。八.劳动组织及岗位责责任制8.1总指挥一人人，全面负责责工程质量、安安全、进度和和作业岗位人人员、工具、材材料的调配，保保证安全稳妥妥完成吊装任任务。8.2执行指挥22人，分别负负责指挥主机机和副机的站站位操作，做做到指挥准确确无误。8.3起重机司机机2人，在执行行指挥的指挥挥下，保证起起重机站位达达到技术要求求，操作准确确无误，做到到令行禁止。8.4起重作业岗岗位8—12人，负责配配合起重机站站位，支腿和和索具的悬挂挂及摘钩。8.5技术岗位11人，负责施施工技术交底底，现场技术术指挥。8.6质量安全岗岗位1人，负责施施工过程的质质量检查及安安全监督并参参加吊装前的的安全联合大大检查。8.7凡参加吊装的施工工人员必须坚坚守岗位，并并听从指挥，统统一行动，确确保设备吊装装的安全可靠靠。8.8设备吊升时应平稳稳，避免振动动和摆动，在在设备就位前前，设备底座座离地脚螺栓栓顶200～300mm时，应暂停停，待设备螺螺栓孔与基础础地脚螺栓对对正后，缓慢慢落下设备，保保证设备平缓缓地落在基础础上。九.安全技术规定定9.1吊装作业前前，参加施工工的全体人员员，包括吊车车司机，必须须接受安全技技术交底，明明确各岗位职职责和协调配配合要求。9.2施工前凡参参加登高作业业的人员必须须经过身体检检查合格。登登高作业者应应衣着利落，头头戴安全帽，脚脚穿防滑鞋，腰腰挂安全带。9.3高处作业人人员不得站在在不坚固的结结构物上作业业，在没有安安全防护设施施的条件下，严严禁在钢结构构桁架的上弦弦，支撑、檩檩条、挑梁、砌砌体、未固定定的构件上行行走或作业。9.4高处作业人人员，应使用用工具袋。小小型工具应放放在工具袋内内，较大的工工具应用绳子子挂在固定的的构件上，严严禁上下抛掷掷任何工具和和材料。9.5设备进入现现场前，检查查并清除作业业场地的障碍碍物，以利安安全操作。9.6设备吊装前前，应检查绑绑扎点是否牢牢固，不得在在被吊物上挂挂零散物品。9.7吊装前执行行指挥应与起起重司机统一一信号，指挥挥时必须做到到旗语准确、哨哨声清脆、旗旗语与哨声协协调动作。9.8在起重吊运运作业中，必必须做到“五不吊”，严禁超载载作业。9.9起重臂最大大仰角不得超超过原制造厂厂家的规定，一一般最大仰角角不得超过78°。9.10吊装时，划划定作业区域域，采用彩条条旗围挂，以以示警戒线，无关人员严禁进入；所有人员不得在起重臂及被吊物下停留或通过。9.11吊装前应组组织有关人员员进行安全联联合大检查，并签发吊装装许可证。9.12被吊物就就位后，未经经指挥人员许许可不得摘钩钩。进行摘钩钩时，下方严严禁其它人员员作业。9.13如遇6级级以上风时，必必须停止作业业，并要卸下下载荷，把起起重臂放在托托架上。十.HSE管理10.1一般规定定设备构件吊装应按按规范要求选选用合适的机机、索具，钢钢丝绳的选用用应有足够的的安全系数，所所选安全系数数必须符合国国家有关规定定，并必须有有公司规定的的检查合格标标识。.吊装指挥作业做到到信号规范、统统一，布置吊吊车前，应查查清地下工程程的隐患情况况，防止地面面塌陷。使用脚手架应搭设设规范，牢固固绑扎跳板，并并应在专业安安全人员检查查合格后使用用。吊装区域设置警戒戒线，非有关关人员不得入入内；吊装作业必须稳定定操作，不得得有较大震动动及摇摆，风风力大于六级级和雨天不得得吊装；10.2HSE危危害与分析及及控制措施10.3HSE危危害与分析及及控制措施见见下表危害分析及控制措措施序号施工内容危害分析预防及处理措施1吊车站位1.地基不实或有窨井井，容易造成成吊车倾翻，2.吊车站位不准确，造造成设备卡杆杆实地查看，对地基基不实或有窨窨井处，铺设设钢板吊车站位时，应实实地测量，严严格执行方案案。2吊装作业因增加其他吊物产产生超重按方案内容检查吊吊物，吊装前前，按规定进进行试吊，检检查钢丝绳的的受力松紧度度和吊车的受受力吨位是否否与方案相符符。3吊车工作区域吊物下方或吊臂下下落物伤人设立警戒区，无关关人员严禁入入内；设专职安全员，进进行监督。4吊具检查起重设备带病或超超载作业，造造成事故吊装前严格检查各各种机械和绳绳索具，吊装装前必须试吊吊。5吊装环境雨、雪或四级以上上风时，容易易发生坠落或或设备吊装失失稳停止作业6吊装指挥误指挥发生事故专人指挥，行动一一致十一.施工劳动组织和分分工劳动组织一览表序号岗位名称人数岗位职责岗位资质责任人1施工负责人1负责劳动组织、进进度计划、质质量安全等全面面工作。项目经理2技术负责人2由项目经理部所属属的质安部、工工程管理部及及总工程师等等有关人员参参加。负责施施工方案的编编制及审批，解解决施工技术术和施工生产产问题，指出出施工中的隐隐患及改正措措施，协调施施工中出现的的问题，参加加质量安全大大检查，签发发吊装许可证证。工程师3安全员1监督检查施工现场场的安全工作作。专职安全员4吊装总指挥1执行总指挥命令，具具体指挥吊装装全过程的工工艺操作，指指挥预备队处处理意外故障障，直至设备备顺利就位，确确保安全。项目经理5吊装副指挥2执行吊装指挥命令令，主吊车指指挥一人，辅辅助吊