塔类型设备吊装方案概论

新疆昊睿生物柴油项目塔类设备吊装专项方案
编制：机电安装工程师
校核：技术负责人
审核：项目经理
西安院新疆昊睿生物柴油项目组
2014/7/29
1适用范围
本方案仅适用于新疆昊睿生物柴油项目脂肪酸车间水解塔、蒸馏塔，甾醇车间乙醇塔、甲醇塔的吊装施工。

2编制依据和执行规范
相关设备图纸；
施工及验收规范标准；
《大型设备吊装工程施工工艺标准》SHJ3515—2003
《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536—2002
《石油化工施工安全技术规程》SH3505—1999
《设备吊耳》 HG/T 21574—94
现场实际情况。

1．工程概况
脂肪酸车间水解塔位于车间室外，重量和高度都是全厂最大的，蒸馏塔位于车间二层。

由于水解塔对基础要求较高，设备施工现场复杂，需做一系列的准备工作，作业半径较大。

经专业查核需用260T吊车。

蒸馏塔位于二层要求管线的拆卸、副梁的拆卸、爬梯踏步板及平台的拆卸、格栅板的拆卸等一系列的工作，甲醇塔和乙醇塔位于钢结构厂房内，为节约吊装成本计划四塔同步吊装。

塔设备一览表
3 吊装工序
4 吊装工艺
4.1吊车选择及吊装方法
在第一精馏塔回流罐西北侧位于路南位置的空地，距离道路较近，采用260t吊车主吊，用一台50吨汽车吊辅助，260吨吊车作业半径为10米，臂长43.7起重量为50吨，最重设备为40吨，满足吊装条件，参考260t吊车性能及运输情况吊装。

4.2.2 吊车工艺参数选用
4.2.3 设备吊装工艺参数表
水解塔吊装工艺参数表
脂肪酸蒸馏塔吊装工艺参数表
甲醇塔吊装工艺参数表
乙醇精馏塔吊装工艺参数表
5 主要施工机索具及施工措施用料一览表
6 安全管理措施
6.1安全注意事项
260吨/50吨吊车履带板下应垫专用路基箱；
在吊装作业范围内设置临时专区，悬挂警示牌，禁止无关人员入内；
吊装前技术人员向作业人员进行详细的技术交底；
吊装前须向安全部门申报，经批准后方可吊装；
起重工、司索要持证上岗；
吊装前，指挥人员和司机之间应进行充分沟通；
吊装用钢丝绳扣要在符合规范的安全条件下工作，不得有断丝、严重锈蚀等情况，当一个扭距内的断丝超过规范准许范围时要按规范要求折减使用；
吊装前要核算作业半径，正式吊装前要进行预吊；
吊装过程中，作业人员应坚守岗位，听从指挥，发现问题应及时向指挥者报告，无指挥者的命令不得擅自离开（紧急停车信号除外）；
吊装过程中，吊车配重旋转范围内、扒杆和吊物下，人员和车辆不得停留；
指挥人员须站在司机易于观测的位置，如有必要可加人在中间传递信号；
吊装过程中哨语要响亮准确，指挥动作明确；
在吊装高处设备、钢结构过程中要用麻绳溜尾；
正式吊装前应进行试吊；
上高作业的人员必须身体健康、戴好安全带；
雷雨、大雾及风力大于10.8m/s级天气禁止吊装作业；
起重机司机应和起重工密切配合，严格执行起重机械“十不吊”规定。

其它未尽事宜按照《大型设备吊装工艺》执行。

6.2应急预案
根据本次吊装施工作业的特点，按照中国石化集团安全，环保与健康（HSE）管理规定，编制应急预案。

成立应急处理的组织机构
应急处理的方法:
组织参加施工人员学习应急预案，明确职责分工，熟悉掌握处理步骤，设立安全集结区，在事故状态下，根据事故的种类，由总指挥组织各专业组的施工人员进行下列应急处理工作。

进行报警，报告和引导，紧急撤离现场，在安全地带集结；
进行检查及处理；
进行灾害扑救和控制；
救护伤员，保护事故现场；
组织或协助进行事故调查；
对现场作业每个环节的安全措施分项检查，落实；
恢复施工作业。

6.3应急处理信息的传递
事故发生后，第一知情人应直接汇报总指挥，同时采取果断操作或指令，最大限度地保护自巳和他人的人身安全和设备的安全；
快速拨通紧急电话，简捷说明如下内容，事故现场的确切地点，事故状态，伤亡情况。

现场设报警电话一门，同时配备急救车一台，医护人员数名；
发生突发事故时，现场指挥立即急促长哨声或大声呼唤，指挥现场作业人员按预先制定的紧急撤离路线快速撤离到指定的集结区；
听到紧急撤离信号后，现场所有人员应保持冷静，立即停止工作，切断电源，按撤离路线快速撤离到指定的集结区，不允许乱跑动；
撤离人员到达集结区后，指挥人员清点人数，等待下一步指示，事故信号未解除，不得回到原工作岗位。

6.4吊装作业指挥管理体系
6.5职责分工
7 计算说明书
7.1吊车地基处理
7.1.1 260吨履带吊车的站位、行走路线和设备摆放位置见设备吊装平面布置图。

设备组装场地及设备吊装场地应坚实、平整，满足设备吊装的要求。

参考新疆昊睿生物柴油工程地质结构并结合260吨吊车参数，进行地基处理。

根据《新疆昊睿生物柴油工程勘察报告》：吊车站位及行走路面以下为粉土夹粉砂或淤泥质粉质粘土，粉土夹粉砂地基土承载力特征值为12t/m2, 淤泥质粉质粘土地基承载力特征值7t/m2，取较小值7t/m2。

7.1.2 地基处理方法（260t吊车）
1）将上层回填土挖出，挖深1m；底层采用10t振捣压路机压实并浇水；
2）回填白灰、碎石与素土的混合物（三合土），分层回填，压实、浇水；
7.2平衡梁设计与计算
7.2.1 260t级平衡梁的核算（最长使用4.5ｍ）
支撑梁用φ377×12mm的无缝钢管制作，材质为20号钢，其许用应力为：[σ]=215/1.6=134.375MPa、[τ]=215/2.7=79.63MPa
支撑梁上的吊耳板用Q235B的钢板制作，其许用应力为：
[σ]=225/1.6=140.625MPa、[τ]=225/2.7=83.3MPa
横管校核：Arrayφ377×12mm钢管中性轴的惯性距
惯性矩：I=π（3774-3534）/64=229.3×106ｍm4
截面模量：W= I/（377/2）=1.26×106ｍm3
截面积为A=π（3772-3532）/4=13753ｍm2
i=(I/ A)0.5=(229.3×106/13753)0.5=129.1ｍm
λx=μι/i=1×4500/129.1=35
φ=0.952(查《钢结构设计手册》P954页)
设计与计算：
此平衡梁设计为300ｔ级，即G＝300/2=150ｔ
平衡梁上部钢丝绳与平衡梁夹角按60°考虑
则：P×ｓｉｎ60°＝150ｔ
那么P＝172.5ｔ；
Pｘ＝86.25ｔ；
即平衡梁横管受正压力86.25ｔ＝862500N
弯矩：M=Pｘ×114＝862500×114＝98325000Nｍｍ
σmax＝M/w+Pｘ/ΦA＝52.0+43.9＝95.9MPａ
平衡梁横管强度满足要求。

吊耳板核算
吊耳板A-A截面为最危险截面
A-A截面面积A＝119×100＝11900ｍｍ2
剪应力τ＝1000000/10710＝83.0MPａ
选用M27×125mm的普通螺栓。

其承载力设计值
Nbt＝πde2ftb/4＝4.59×170×102＝7.8×104N
钢管所受的最大弯距M=6.121×104 Nm
最外侧螺栓所受到的拉力
N=My1/（n∑yi2）
=61210×229.952/[2×（229.952+198.532+126.642+50.812）] =1.456×104 N＜Ntb=7.8×104 N
即最外面螺栓在弯距产生的拉力作用下是安全的。

每个连接点共16个螺栓，所受的剪力=f2-f4=10.56×104 N
每个螺栓所承受的剪力Nv=Q/16=10.56×104/16=0.66×104 N 每个螺栓的抗剪力设计值
Nvb=d∑tfbc=27×30×140＝11.34×104 N＞Nv=0.66×104 N 即螺栓在剪力作用下是安全的。

通过以上的计算可看出螺栓是安全的。

以上计算可知200t级的平衡梁强度足够。

7.3吊耳设计与计算
7.3.1 主吊吊耳设计与计算
7.3.2 抬尾吊耳设计与计算。