吨合成塔吊装方案

一．概况说明

山东瑞星化工股份有限公司2007扩改项目的系统重点是800ｔ/日氨合成装置的建设，二号液氨合成塔为该合成装置的中心设备，该塔规格为Φ2000（内径）×160×20000（mm），容积62。2（m3），质量为298.965（ｔ）,该设备可拆卸附件有：封盖，质量为23.2（ｔ）；四通，质量为5.2（ｔ）；螺柱，质量为3（ｔ）。该塔安装位置位于合成主框架内，安装标高为6.488（m）。二号合成塔的吊装特点是质量超重，其单体净重二百九十九吨，且为框架内施工，无法使用大型流动式吊机进行突击安装，因此选择采用吊装工艺较为复杂的大型滑车组滑移法吊装。，

经图纸审核，确认该设备坐立的主框架结构平面尺寸为10×12（m），顶高为53（m），其主框架柱横断面尺寸为1.2×1.2（m），框架顶梁横断尺寸为0.55×1.6（m），其可采用的吊装顶梁下平面与设备就位后（48-24。48）顶部间净空为23。42（m）。

该设备主框架的设计建造除满足工艺要求外，还用于吊装合成塔，根据设计方提供的设计数据，该主框架各个吊点聚载能力为280吨，通过对吊装中载荷均布和吊荷减重可满足吊装要求。

根据现场情况，目前市场工机具提供状况，结合我公司吊装实力，对吊装方法进行优化，确定采用合成塔主框架为主吊梁，以四组两两对称滑车组产生垂直合力为提升手段，用电动卷扬机作动力，以聚载力为两百吨的拖排作溜放的方法将其吊装就位。

该大件因体积和重量较大，需避免不必要的二次吊运，设备的到货及摆放应严格按照制定的方位执行。

本方案仅适用于山东瑞星化工股份有限公司800ｔ/日氨合成装置二号液氨合成塔的吊装。

二．编制依据

2. 1 HGJ201-83《化工工程建设起重施工规范》

2. 2 《机械设备安装手则》

2．3 《起重机械与吊装》

2．4 《吊装工艺计算近似公式及应用》

2．5 设计院提供的施工图

2. 6 设备装配图及设备制造商关于设备进场的有关资料

三．吊装方法

吊点：吊装滑车组挂设于设备正上方对称设置中心处主框架顶梁。设备绑扎点：若设备本体没有设计吊耳，则绑扎点位于设备顶端向下1。5米区域。

上托排：吊装中利用主吊滑车组提起设备头部，当设备与地面形成15º夹角时在设备筒体下方（设备底部向设备中心1/2处）放置h为600的垫木，然后放入溜排下放主吊索放入溜排。（附图1）

设备溜放：在设备的进向设置32吨和8吨正拉和拽引滑车各一套使设备重心向吊点下方方向滑移，拽引滑车组保证设备进程稳定性。（附图2）

四．吊装受力分析计算

4．1计算荷重

因该合成装置主框架主吊梁承载力偏于接近二号合成塔整体吊装重量，并在不影响整体工序的情况下，拟采用设备减重的方法吊装，则298.965-23.2-5.2-3=267.57 t，并以此作为吊装计算依据。

P=（Q+q）kk'=(267.57+10)×1.1×1.1=335.86 t

式中 Q——设备重量，Q=267。57t

q——吊具重量，q=10t

K——动载系数，K=1.1

k'——不均衡系数，k=1.1

4．2主吊滑车组的受力和选用

当设备抬头时单边滑车组联组受力

P1={(PХ/n)×C}/2={（335.86×9/16.5）×1.03}/2=94.35t 式中Х——重心距，Х=9

n——设备吊点至设备底面的距离，n=16.5

C——角度系数，按角度为6º取C=1.03

当设备脱排时设备绑扎单边滑车联组受力

P1+P2=P3+P4=335.86/2=167.93 t

此次采用四组滑车组混合吊装，两组相联的滑车组产生一个合力。故取其中一组P1-P2的滑车作为计算依据。

又因当设备吊至脱排位置时单边滑车组联构成最大受力，故以此状态为计算依据。

P1=P2=P/2×C=167.93/2×1.03=86.49t

式中C——角度系数，起吊滑车吊装中最大角度为6º，取系数为

1.03

根据以上计算，以起吊滑车组单组最大受力P1动=86.48×

1.1=95.13t计，选用HQD10-100（100吨级）滑车组8只构成

8-9*8-9滑车联两组，各单头出绳，经一个导向滑车进卷扬机。

4．3吊装主卷扬机的受力和选用

出绳端拉力

S=P·{(K M+N)·(K-1)/(K N-1)}= 95.13× 0.09=8.56 t

式中：M——导向滑轮数。

N——工作滑轮数。

K——滑车组单个滑轮摩擦系数。滚动取1.02，铜套取1.04，含油取1.04。

P——重物计算重量。

卷扬机拉力

S1=Skº=8.56Х1.04=8.9t

式中Kº——单个滑车阻力系数，按含油轴承取K=1.04

º——滑车的个数，º=1。

根据计算，确定合成塔主吊动力选用规格为10t吨慢速级卷扬机4台。

4．4主吊跑绳导向滑车受力和选用

Q1=SC=8.6×1.4=11.98t Q2=8.6×2=16.4

式中C——导向滑轮角度系数，按进出卷扬角度小于90º取

C=1.4。角度小于600取C=2。

根据计算，确定选用双联滑车Q2规格为H20×1KG（20吨级）,主跑绳导向滑车Q1的规格为H16×1KG（16吨级）

4．5主吊滑车组穿绕绳受力和选用

d= SK/0.303δ= 89000×4/0.303×1550 =27.53

根据计算，按6×37+1-1550-I-光-右交抗拉强度计，结合我国钢丝绳的有关标准数据，可取直径为28-31mm，这里确定选用钢丝绳直径为28 mm，可满足吊装要求。

4．6设备尾部溜放力和尾排牵引力计算及机索具选用（附图1）当设备抬头时的溜放力：

Px=0.017ɑP=0.017×4×188.92=12.58t

当设备脱排时的溜放力：

Py=0.018ɑ¹P¹=0.018×4×335.86t=24.18 t

根据计算，结合市场上滑车组的性能，溜放滑车选用HQD4-32（32吨级）滑车组2只组成3-4滑车联一组，单头出绳，经一个滑车进卷扬机。

出绳端受力

Ss=Py/iη2=2.418/7×0.82=4.21t

根据计算，溜放卷扬机采用5吨慢速1台。

导向滑车组受力：

按导向滑车跑绳呈90º计

Q=SC=4。21×1.41=5.94吨

故选用HQGZK1-8（8吨级）滑车1只。