大型设备吊装方案 (3)

6.3吊装半径计算
a．地面至基础螺栓顶高度，
b．甲醇洗涤塔吊装时与地脚螺栓距离，
c.甲醇洗涤塔的高度
d.平衡梁距洗涤塔顶高度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
e.吊钩与平衡梁的间距
f.吊钩到吊车臂顶部轴心距离
g.吊车臂宽度
h.吊装回转半径
θ.吊车臂仰角
L.吊车臂的长度 i.吊车自身的高度 D．设备直径
θ=77°，吊车臂长L=60米，吊车自身高度i=2.92米，设备直径为3.8米。
实际钢管截面积（mm2）
A
A=∏（D2-d2）/4
25509.7
临界力计算
压杆临界应力（欧拉公式）（N/mm2）
δ1j
δ1j=∏2EI/（L02*A）
1028.12
物质弹性模量(N/mm2)
E
E=(Fh/A)/(△L/L)
117487.4
惯性矩（mm）
I
I=∏（D4-d4）/64
压杆长度（mm）
L0
大型设备吊装方案
编 制：
审 核：
批 准：
一、吊装工程概况3
二、编制依据3
三、大型设备吊装前应具备的条件3
四、大型起重机对地压强计算4
五、吊装过程示意图2
六、设备吊装计算3
七、吊装步骤9
八、施工技术措施及安全注意事项12
九、安全风险评价及应急措施15
十、施工机具一览表17
十一、劳动力计划18
十二、施工技术措施一览表18
2）根据分段设备的重量和高度拟选取三一起重机SCC6500履带起重机650吨，根据吊车性能表HDB工况下，回转半径选取14米，吊装臂长60米，起重机额定吊装重量为522吨，大于设备下部吊装载荷。
3）溜尾吊车选取400吨DEMAG(德马克)CC2400-1型覆带式起重机进行吊装，根据该吊车的性能表，取工作半径9m，臂杆长度42m，装配重160t，在此工况下，吊车的额定荷载为257t，大于设备吊装荷载，可满足吊装要求。
3850
压杆面积（mm2）
A
25509.7
实际使用中承受应力(N/mm2)
δ
δ=Fh/A
53.188
平衡梁选择外径为426mm，内径386mm的碳钢管，壁厚不得采用负偏差的管道。
平衡梁实际使用中承受应力：δ=53.188Mpa＜130Mpa（钢管许用应力）：δ1j=1028.12MPa
所以，平衡梁的强度满足吊装要求。
（3）计算设备中心距臂杆距离d
d= hα×tgα=18.49×tg13.8o=4.6m
（4）设备碰杆校核
d＞（D+杆宽）/2即不碰杆
d=4.6m＞（3.2 +2.5）/2=2.85m
故设备不碰吊车臂杆
中不碰杆。
由于设备顶部没有吊耳，所以要求建设单位与设计单位协商后，在设备顶部增加吊装吊耳，并在设备制作时让制作厂家安装好。吊装中平衡梁用设备底部吊装用平衡梁。
钢丝绳1弯2股使用，P为每个吊点最大受力，N，SP为钢丝绳破断力：Φ65的为2842000N。
设备吊装前，将麻绳拴在设备吊耳处的钢丝绳上，待设备就位后将钢丝绳拆除。麻绳两根，每根长65米。
（3）砂石垫层底面自重对底层的压力为：
Pcz=1.7*0.8=1.36 t/㎡(毛石重度按1.7 t/㎡取值)
（4）单块走道板自重10吨，每组履带下走道板（3块）对底层的压力为：
P3=3G/(B+2ztgθ) (3L+2ztgθ)=3*10/(2.5+2*1.5*tg30°) (21+2*1.5*tg30°)=0.4 t/㎡,所以P=P2+Pcz+P3=10.24+1.36+0.4=12 t/㎡，即只要砂石垫层与原土交接处的耐压力达到12KN/㎡，就能满足750t吊车位吊装要求。
S 每股钢丝绳受力（应小于钢丝绳许用拉力）
Q 吊装物重力（470000公斤力）
n吊装钢丝绳股数
k 钢丝绳安全系数k=6
单根钢丝绳破断拉力
Sb=SK=135681.3*6=814087.8公斤力
经查《粗直径钢丝绳规范》GB/T20067-2006中选择型号6*64SFS+IWR 直径110mm，钢芯钢丝绳抗拉强度8440000公斤力，大于814087.8公斤力。钢丝绳一弯两股状态下使用，可满足吊装要求。吊装需要两根110mm钢丝绳，每根吊装长度为33米。溜尾吊车 钢丝绳也选用此种钢丝绳，选择吊装净长度为16米一根。
a——吊车臂杆铰支距地面高度2.59m
（3）吊装高度校核 Hs84.29m＞Hx=75.8m，所以吊装高度满足要求；
6.8.2 甲醇洗涤塔（141T101）上部吊装是否碰杆校核
（1）计算吊车臂杆与滑车组夹角α
α=sin b/c
=sin0.238查表得约13.8o
（2）计算设备顶部至臂杆顶部距离hd
hd=Hs-h2-h1=84.29-64.8-1=18.49m
3.3安装设备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，吊装场地换填硬化值达到要求。
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，经检测符合安全操作要求。
3.8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。
十三、设备进厂路线，摆放位置、吊车进厂路线及站位位置18
一、
1.1吊装简介
净化与变换装置内属于大型设备的有6台，主要包括：（1）甲醇洗涤塔（141T101）重约598吨，（2）H2S浓缩塔（141T103）重109.6吨，（3）尾气放空筒（141X101）重90吨，长70米，（4）变换炉（130R101）重214.35吨，（5）低压废热锅炉Ⅰ（130E105）重107.17吨，（6）低压废热锅炉Ⅱ（130E106）重100.315吨。 甲醇洗涤塔（141T101）分三段进厂，其中第一段与第二段在地面组对完成后然后吊装就位，第三节在空中组对。本方案只涉及甲醇洗涤塔（141T101）的吊装，其余设备需另编写施工方案。
1.2大型设备主要吊装参数见下表
序号
名称
位号
规格（mm）
重量（kg）
吊耳高度
（m）
基础标高
（m）
设备高
（m）
备注
1-1
洗涤塔
141T101
Φ3200/3800
146000
61.7
0.5+0.52
19.85
顶部
1-2
洗涤塔一二段
141T101
Φ3800
453000
39.65
43.7
底部
二、编制依据
2.1《大型设备吊装工程施工工艺标准》 SH/T3515-2003
3.9核对塔底裙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。
3.10人、机、料、电准备到位。
3.11设备吊装前，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。
3.12大型设备对地基压强及地基处理方法
四、大型起重机对地压强计算
2.8三一履带650吨SCC6500；CC2400-1 400T履带吊吊车吊装参数表
2.9《粗直径钢丝绳规范》 GB/T20067-2006
三、大型设备吊装前应具备的条件
3.1设备装配图、设备平立面布置图，技术要求，设备说明书及有关标准规范资料。
3.2设备安装基础经检验合格，满足安装要求，并已经办理中间交接手续。
H1——设备就位时离地面高度 h1=1m
h2——设备高度 h2=64.8m
h3——平衡梁吊索高度 h3=4m
h4——吊车滑轮组预留高度 h4=6m
（2）吊装实际高度计算 HS=√842-(20-1)2+2.59=84.29m
式中：L——吊车臂杆长度L=84m
b——吊车工作半径20m
c——吊车中心距臂杆铰支距离 c=1m
4.3地基处理验算
根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，以吊装141T101甲醇洗涤塔为例，三一SCC6500型650t履带式起重机站位处地基承载力验算如下：
（1）SCC6500起重机履带宽度a=2.2米，长度b=12米（实际受力长度10.6米），起重机重约800吨，吊装总重598吨，吊装时履带下铺设走道板以均匀分散起重机对地面的压力，吊装时履带与走道板地面的实际接触面积为S=B*L=2.5*7*3=52.5㎡；考虑动载因素影响，吊装时取1.1的系数。
6.6洗涤塔吊装平衡梁选用及示意图
名称
符号
公式
计算值
设备重量(N)
Q
Q=9.8*g
4700000
钢丝绳对支撑梁的压力(N)
Fh
Fh=Q/2/tan60
1356813
所需钢管横截面积(mm2)
A
A≥Fh/[δ]
10437.1
钢材许用应力(Mpa)
[δ]
130
钢管外径（mm）
D
426
钢管内径（mm）
d
386
吊装所需高度h1=a+b+c+d+e+f=1.02+0.5+43.7+1.5+3.32+11.47=61.51
吊装实际高度HS=√61.512-142+2.93=62.93m
吊装高度校核：HS＞h1，所有臂杆高度满足实际吊装要求。
夹角ε=90°-θ=13°
设备顶至臂杆顶hd=f+e+d=11.47+3.32+1.5=16.29米，
设备安装时，主机选用2套吊索作业：
吊装索具的选择：吊装索具选用Φ65-6X37+1-1813的钢丝绳(钢丝绳长度需设备吊装高度确定后在进行选择)，平衡梁高度68米，平衡梁至吊钩距离4米。安全系数取6，则每个吊点所需的股数N为：
N=PX6/SP=[(167100+6000)X9.8X1.1X6/2]/2842000=1.97
换填部位图示意。
（2）图一所示为吊车行走路线和大型设备吊装位置路线，起重回填②为洗涤塔吊装位置，回填①为其它设备的吊装位置，回填③为大型设备进场路线。H2S浓缩塔141T103进场路线在厂区道路行走。回填部位先取走表面砂土层至强夯部位，基底夯实后，铺级配砂石分0.2m/层压实，压实系数取0.94，吊装时吊车履带下铺设走道板。下图为换填示意图。
6.7吊车站位布置图
6.8甲醇洗涤塔上部吊装取工作半径20m，臂杆长度84m，装配重310t，设备安装高度64.8米，设备净重量：167.1吨，650T三一履带吊SCC6500吊车的HDB工况下起重重量为3040吨，所以满足设备吊装要求。
（1）计算吊装所需高度Hx
Hx=h1+h2+h3+h4=1.5+64.8+4+6=75.8m式中：
2.2《石油化工工程起重施工规范》 SH/T3536-2002
2.3《化工设备安装工程质量检验评定标准》 HG20236-93
2.4《化工塔类设备施工及验收规范》 HGJ211-85
2.5《石油化工安全技术规程》 SH3505-1999
2.6《石油化工起重施工规范》 SH/T3536-2002
2.7《起重吊运指挥信号》 GB5082-85
部分位置增加道木垫护，并铺设钢板。
五、吊装过程示意图
，
六、设备吊装计算
6.1洗涤塔吊装计算荷重
Q=(G+g)×K1
=（453+17）×1.1×104
=517×104N
式中：Q—吊装载荷
G—设备净重
g—吊钩、索具、支撑梁及平台重量
K1—动载系数（取1.1），
6.2吊车选用
1）甲醇洗涤塔吊装分两段进行，塔下部分段尺寸为43.7m，设备净重量为453吨。
故650t起重机对走道板表面产生的平均压强为：
P1=1.1*Kq/2ab=1.1*（800+598）/2*2.2*10.6=32.97t/㎡。
650t起重机对地表面产生的平均压强为：
P2=Kq/2S=1.1*（800+598）/（4*42）=9.15t/㎡。
（2）经过处理后，垫层的总厚度为z=0.8m，取压力扩散角θ=30°，则毛石垫层与原土层交界处的地基附加应力为：P2=SP2/(B+2ztgθ) (3*L+2ztgθ)=52.5*14.64/(2.5+2*0.8*tg30°) (7+2*0.8*tg30°)=10.24 t/㎡
设备中心距臂杆中心距离k
k=hd*tgε=16.29*tg13°=16.29*0.231=3.76
（3.8+2.95）/2＜k =3.375＜3.76，经核算设备不碰吊车臂杆。
6.5钢丝绳选择
°
钢丝绳采用一弯两股使用，每股钢丝绳受力：
S=Q/2/sin60/n=470000/2/sin60/2=135681.3
4.1 SCC6500650吨履带式起重机
吊车、配重、吊物、走道板总重约1415吨（按吊装最重设备141T101估算）。每组（2条）履带下加铺3块走道板的面积为3*2.5*7=52.5㎡，取动载系数1.1，则走道板对地压力：P1=1.1*1415/(2*52.5)14.8吨/㎡。
4.2地基处理方法
（1）根据内蒙古汇能煤化工煤制天然气项目（一期工程年成4亿Nm3/年）净化装置图纸说明；地基强夯后原土层承载力特征值fak达到250kpa，即可满足地基处理要求。所以根据勘探结果和起重机对地压强要求，拟采用“更换垫层法”。