双桅杆整体吊装437t丙烯精馏塔

双桅杆整体吊装437t

丙烯精馏塔中油吉林化建工程股份有限公司目录

摘要…..……..........…………….…………....1

关键词…….……..21绪论………………....………..32施工工艺方法…..........................................4

2.1工程概况..................................................4

2.2吊装方法的确定.........................................53吊装模型建立..............................................64T5501塔吊装各部索具受力分析计算.........7

4.1吊装计算载荷….......................................8

4.2设备抬头时受力分析…………..94.2.1起吊绳扣受力:P………………104.2.2前牵引索具受力:F……………114.2.3拖拉绳受力:Pt…..…………....124.3设备脱排时受力分析…………134.3.1起吊绳受力:P1…………….….144.3.2后溜绳受力:Py………………..154.3.3拖拉绳受力:Pt……………..…16

4.4设备上基础时受力分析……….…..…....…174.4.1起吊绳受力:P1=P2………..184.4.2拖拉绳受力:Pt……………194.5吊装各受力状态分析结果汇总表……....….204.6主滑车组捆绑绳与穿滑绳受力分析…….….214.6.1主起吊滑车组穿滑绳受力:S……………….224.6.2起吊滑车组上部绑绳（挂滑绳）受力:Pa…..235吊装系统建立：………………24

5.1主吊系统….…………….255.2缆风系统…….………….265.3控制系统……….……….275.4桅杆底部封固系统……………….……...286吊装技术措施……………….......…...…......296.l桅杆底部实腹钢板的敷设方法……….…..306.2锚点型式的选择及使用方法………..........316.3设备放置……...……...…32

6.4设备吊耳的检查与更改………………..…..336.5裙座支撑加固…………..…346.6桅杆竖立……………........356.7利用T5501塔同时放倒两台桅杆的新工艺.....367塔吊装操作步骤………….….378讨论…………………..………389结论…………………..………3910附录……………..……………40摘要：

主要介绍了双抱杆滑移法整体吊装大型塔类设备的主要受力计算和施工工艺过程及安全注意事项，同时阐述了利用已吊装就位的塔本体同时放倒两台承吊抱杆的方法，是一种安全、高效的吊装工艺，并对相关问题行进了总结。

关键词：

抱杆滑移整体吊装大型设备1绪论:

国家重点项目吉化30万t/a乙烯工程中T5501丙烯精馏塔高82m,直径φ4.3m,吊重437t,是东北地区最大的一台塔，被称为吉化30万t/a乙烯装置中的“塔王”，它的吊装竖立被列为乙烯装置设备安装的重点和难点。我们针对工期紧，作业环境差，承吊设备重等工程特点与现场实际情况，并结合我公司现有的两台

250t/62m金属格构式桅杆，在吊装方案的编制过程中，进行了反复研究精心的推敲，认真优化,逐级审批把关，最终使这台“塔王”从桅杆竖立，设备现场组对、试压到整体一次吊装成功仅用了短短的28天时间，成为吉化建设公司大型设备吊装史的先例。2施工工艺方法2.1工程概况：

T5501丙烯精馏塔高82300mm，直径φ4300mm，吊重4370kN。<详见图1>。此塔由吉林化工机械厂制造后,分两段运至现场，需在现场组对、试压后进行整体吊装竖立。图1T5501塔外形尺寸及中心与吊耳位置图2.2吊装方法的确定：

化工装置的大型设备整体吊装作业中，常见的吊装方法有两种，即:滑移法与旋转法。由于旋转法吊装多用于矮基础、低设备的吊装工艺中，而目前对于超大型设备的吊装，多采用双桅杆滑移法及门式桅杆滑移法这两种型式。(单桅杆滑移通常也只适用于2000kN,60m以下的大型设备吊装)。而龙门式桅杆多用于高桅杆、低重型设备的吊装工艺中，针对丙烯精馏塔这类具有超高、超重吊装难度大风险性大等特点的设备，我们在吊装方案的拟定编制过程中，经过反复分析研究，既分析了各种吊装方法的可行性，又考虑到经济效益的优劣，并立足于我公司现有的两台2500kN/62m桅杆(见图2)与3000kN的滑车组的配套索具和公司新购进的一台250t格构式汽车吊等主要吊装机具，最终决定采用等高双桅杆滑移的方法将T5501塔整体吊装就位。图2250t格构桅杆外形尺寸图3吊装模型建立:

建立吊装模型：(详见下图<6>,<7>,<13>)图6

T5501设备吊装立面示意图图7

T5501设备吊装平面示意图图13

借助塔放倒桅杆立面图图13

借助塔放倒桅杆平面图4T5501塔吊装各部索具受力分析计算：

己知：(1)设备空重G=368t(2)梯子平台重G1=14t(3)附塔管线重G2=5t(4)吊装索具重g=10t(5)抬头时起吊夹角α=2°(6)脱排时起吊夹角α=5°(7)脱排时后溜绳夹角α

溜

=3°(8)上基础时起吊夹角α=10°

(8)上基础时起吊夹角α=10°(9)锚点与地面夹角β=30°(10)动载荷系数K=1.1

(11)起吊绳安全系数K起=6(12)定距绳安全系数K定=4(13)穿滑绳安全系数K穿=5(14)缆风绳安全系数K拖=3.5(15)钢管与道木滚动摩擦系数f=0.2(16)动滑轮摩擦阻力系数f0=1.04(17)导向轮摩擦阻力系数fH

=1.054.1吊装计算载荷

P计

=(G+Gl+G2+g)×K

=(368+14+5+10)×1.1

=436.7t4.2设备抬头时受力分析：4.2.1起吊绳扣受力：P

P2=

=437×41.05/2×51

=175.87t=1758kN4.2.2前牵引索具受力:FF=（P计-2P）×f×η

=(437-2×175.87)×0.2×1.2(式中过载系数η取1.2)

=20.496t=2.5kN4.2.3拖拉绳受力:Pt

Pt=

==9.8t=98kN

4.3设备脱排时受力分析4.3.1起吊绳受力:P1P1===216t=2160kN4.3.2后溜绳受力:Py

Py=

=

=38t=380kN

考虑1.2倍得过载系数

Py=1.2×38

=45.6t=456kN4.3.3拖拉绳受力：Pt

Pt=

=

=25t=250kN考虑预紧力：

Pt=25×1.2=30t=300kN4.4设备上基础时受力分析

4.4.1起吊绳受力:P1=P2P1===215t=2150kN4.4.2拖拉绳受力:PtPt=

=

=46t=460kN4.5吊装各受力状态分析结果汇总表吊装各工况起吊绳受力滑放绳受力牵引绳受力拖拉绳受力设备抬头工况175.87t(1758kN)20.5t(205KN)9.8t(98kN)设备脱排工况216t(2160kN)46t(460kN)30t(30kN)设备上基础工况215t(2150kN)

46t(460kN)最大受力216t(2160kN)46t(460kN)20.5t(205KN)46t(460kN)4.6主滑车组捆绑绳与穿滑绳

受力分析:

由以上计算得知，起吊滑车组在设备脱排瞬间受力最大，其值为

Pl=2160kN，故主滑车组的捆绑绳〈挂滑绳〉与穿滑绳均可按设备脱排状态进行受力分析。4.6.1主起吊滑车组穿滑绳受力:S(穿滑绳受力按

9-10滑车组双抽头，通过

2个导向轮计算)S=P/2××

=×1.052

=108××1.052

=16t=160kN

上式中：n—有效滑轮数α—跑绳通过得导向轮数4.6.2起吊滑车组上部绑绳（挂滑绳）受力:Pa

Pa=

==231.7t

=2317kN注：(1)吊装用各部机索具均按以上计算出的各部索具最大

受力值进行选择的。

(2)各部索具选择步骤省略。5吊装系统建立5.1主吊系统

在对称于设备基础中心，距设备基础中心4700mm处各竖立一根250t/62m桅杆，每台桅杆顶部设一套300t级9-10滑车组，双抽头,另设四台

20t级慢速卷扬机作为主起吊索具的控制。(详见图6、图7)图6

T5501设备吊装立面示意图5.2缆风系统

在每台桅杆顶部沿设备抬头和就位工况的主受力方向共设三套规格为H50×6Dφ56mm,6×37的规定索具，做为两桅杆背部主缆风绳，另选两套规格为H50×6Dφ52mm,6×73的索具做为桅杆两边侧副缆风绳，再选两套规格为H50×6Dφ47.5mm,6×73的缆风绳做为桅杆前边次缆风绳。

(详见图〈7〉)图7

T5501设备吊装平面示意图5.3控制系统

托排前牵引索具选用一套H32×4D滑车组控制，配套卷扬机选用5t级慢速卷扬机。再选用一套H50×6D滑车组做为设备尾部溜放控制，配套卷扬机选用8t级慢速卷扬机。5.4桅杆底部封固系统

每台桅杆选用H30×4D滑车组四套做为桅杆底部四角固定封底滑车组。6吊装技术措施6.l桅杆底部实腹钢板的敷设方法：

因桅杆站处为塔基础回填土。为防止桅杆在吊装过程中发生沉降，我们将桅杆站位处先挖了个5000mm(长)×4000mm(宽)×1000mm(深)的基础坑,然后往坑里回填800mm厚的山皮石，整平夯实后又在其上方铺垫了160mm×230mm×4200mm规格的连二道木，最后根据计算选择了两块规格为1600mm×3500mm×70mm的钢板做桅杆底部的实腹钢板。(桅杆底部敷设方法见图〈8〉)6.2锚点型式的选择及使用方法

针对锚点受力大，现场土质差的特点，经过反复研究、计算对比，我们在众多锚点型式中首先考虑了采用一次性浇灌砼锚点或埋设预制锚点块两种型式，比较这两种型式，我们考虑到锚点的重复使用性和经济效益，最终选定采用规格为1200mm(高)×1200mm(宽)×4000mm(长)与

1000mm(高)×1000mm(宽)×3000mm(长)预制混凝土锚点块作为吊装用各部锚点。

(详见以下各部机索具锚点块埋设型式图)。

锚点选用与埋设形式图

1桅杆后背主锚点使用

形式图：

主锚点最大受为500KN，

埋设两块

1200m×

1200mm×4000mm砼大

块，其能力为770KN。

∵770kN>500kN

∴满足吊装要求

锚点选用与埋设形式图

2桅杆两侧次锚点使用

形式图：

侧次锚点最大受力360KN,

埋一块，压一块1200mm

×1200mm×4000mm砼大

块，其能力为

390kN。

∵390kN>360kN

∴满足吊装要求

锚点选用与埋设形式图

3桅杆底部及主卷扬

机封固锚点：

最大受力桅杆底部及主卷扬

机最大受为力240kN。埋一块

1200mm×1200mm×4000mm

规格砼大块，其能力为350kN

∵350kN>240kN.

∴满足吊装要求.6.3设备放置

由于设备吊点设在距裙座51m处，距塔顶部

31m，设备放置时必须将吊耳处放于两桅杆中心同一垂面上。为了能解决这一难题，采用在设备基础上,地脚螺栓间垫以道木，道木上铺上跑板，并在设备摆放位置垫上山皮石，使运输车辆能够通过基础将设备吊耳处摆放于两桅杆中心垂直平面内。以达到吊装的最佳受力要求。6.4设备吊耳的检查与更改

T5501塔吊耳是由设计院设计，化机厂焊接安装完后随塔一起进入现场的。为了确保吊装的安全，设备进入现场后，我们又将设备吊耳进行了重新核算，核算结果，吊耳及补强板的强度足够但长度不能满足吊装要求,由于设备吊点高，桅杆相对较矮，吊装滑车组提升高度余量仅剩3.5m，吊装夹角大，如不将吊耳重新加长，就可能发生吊索脱落的重大事故。为此我们与设计院一起开会共同研究了吊耳加长的方法。并将设备吊耳进行现场加长修改。最终确保了T5501塔安全顺利的一次整体吊装就位。6.5裙座支撑加固

因吉化设计院在T5501塔的设计中对塔体底部裙座支撑环板的强度和稳定性均是按塔竖立就位状态时加以分析核算的。但滑移法吊装设备前，设备处于卧式状态，裙座与托排的支点处承受设备三分之二的重量，成为塔吊装过程中的一个重要支承部位，为此我们对塔裙座径向受力的强度和稳定性进行了认真核算。核算结果表明必须对塔裙座基础环板处加以三角支撑方可确保裙座不失稳。最终我们根据计算选择了I32b工字钢对裙座进行了三角形支撑加固，从而确保

T5501塔一次吊装成功。

(见裙座加固示意图)6.6桅杆竖立

第一根桅杆采用250t格构式吊车，以单车滑移的方法将其吊立至84°再用这根桅杆的后背缆风绳将其板调到87°，（倾斜3°角),再以倾斜单桅杆滑移的方法将另一根桅杆竖立，最后使两台桅杆调整就位。6.7利用T5501塔同时放倒两台

桅杆的新工艺

承吊T5501塔的两台250OKN/62m桅杆的放倒方法是利用在已吊装就位的T5501塔吊耳处(51m)设置两套H80×8D的起吊索具,吊于桅杆三分之二高度原有吊耳处(42m)另外分别在两台桅杆的侧方向和底座板处各设一套H20×3D的侧溜索具,最终利用T5501塔本体以滑移的方法一次同时将两台2500KN/62m桅杆整体放倒（详见桅杆放倒示意图<13>）

图13

借助塔放倒桅杆立面图图13

借助塔放倒桅杆平面图7塔吊装操作步骤：

首选收紧300t主起吊滑车组，使设备抬头至25º，再利用设备前牵引滑车组配合起吊滑车组逐渐将塔体吊立至73º时，再逐渐收紧设备后溜放滑车组，待塔裙座支承点距塔基础中心10m（计算确定好的设备脱离排子的位置）时，同