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1、七、主要施工方法71 氨合成装置大件设备吊装方案1、工程概况本工程为实联化工(江苏)有限公司40万吨/年合成氨项目安装工程,本专业公司承担了其中合成装置区的设备安装任务,为保证本次大件吊装顺利进行,特编此施工方案。设备简介如下:(1)R-氨合成塔是本装置中单体安装重量最重的核心设备。设备外壳净重约288.345吨,最大内径2.4米,高度26.414米;设备内件净重约55吨,最大外径2.275米,高度23.2米;安装基础标高8.7米。(2)热气气换热器E是本次安装长度最长、单件重量最重的卧式设备。安装重量约112.97吨,设备长度12.814米,设备内径1.35米,安装基础标高约1.3米。具体大
2、件设备见所附技术参数一览表表1:大件设备技术参一览表序号设备名称数量规格 mm安装高度(m)单重(吨)交货状态1氨合成塔外壳1295026414+8.7289整体交货(立式)2合成塔内件12275*23200+3255内筒整体交货、内件分段组装(立式)3废热锅炉12100*11300+1.463整体交货(卧式)4水冷器11800*9490 F=1117M2+1.1756.35整体交货(卧式)5热气-气换热器11350*12814 F=1268M2+1.3112.97整体交货(卧式)6氨水冷凝器22100*11971 F=2772M2+8.7061.46整体交货(卧式)7合成气压缩机组STC-S
3、V(06-8-A)+STC-SV(06-6)+8.00116.3散件8氨压缩机组MCL526+3MCL528+8.00约150散件9高压氨分离器12200(内径)*10500 +0.0074.05整体交货(立式)上述大件设备的安装应统一考虑,尽可能集中时间安装,以减少大型吊车的进退场次数和闲置时间,保证一次安装完毕。本方案主要叙述氨合成塔等大件设备吊装的程序、方法和选用吊车受力计算,对于现场到货的大件设备的卸车方案不在此编制范围内,设备运输时候设备朝向应严格按照方案中的要求进行运输。以便现场卸车及一次性吊装。具体卸车及吊装站位见所附平面布置图2、编制依据2.1招标文件2.2大型设备吊装工程工艺
4、标准SH/T3515-20032.3化工工程建设起重规范HGJ201-832.4石油化工施工安全技术规程SH3505-19992.5石油化工工程起重施工规范SH/T3536-20022.6工程建设安装工程起重施工规范HG20201-20002.7石油化工吊装手册化工部第三石油建设公司编2.8器重设备常用数据手册 杨文渊编 人民交通出版社2.9(QUY450)450T履带吊、350T汽车吊吊车性能表3、吊车的选用根据现场周围环境(包括道路、设备放置场地等),并结合被吊装设备的最大重量、设备吊装高度以及安装的位置、起重机械的技术参数、工人的技术水平等综合考虑,拟选用450吨(QUY450)履带起重
5、机一台、350T汽车吊一台,可满足现场大件设备的吊装任务。 具体的大件设备吊车吊装参数见后附表4、施工程序主吊车就位吊 车 组 装吊 臂 组 装吊 臂 竖 立主吊车回转半径核实系挂吊装索具试吊与正式吊 装设 备 就 位拆除吊装索具主吊吊车拆除撤离辅助吊车拆除撤离设备吊点设置检查待吊设备进 向辅助吊车就 位辅助吊车吊臂组装吊臂竖立系挂吊装索 具对于卧置设备吊装不用此工序吊车吊装设备吊装工艺流程图吊臂竖立4.1设备吊装的工艺流检查锁具吊臂竖立检查锁具程4.2关键工序关键工序控制一览表序号关键工序名称工序特点、难点、主要实物量及主要技术参数(材质、规格等)计划实施起止时间备注1吊装前联合检查1、方案
6、经过审批2012年02月14日02月29日2、吊装前检查钢丝绳的外观,保证无断丝现象3、 地基处理是否满足要求4、已经进行了吊装及安全技术交底5、设备已经进场验收合格6、设备基础已经处理完毕,调整垫铁准备完毕2吊装过程控制1、试吊10分钟检查各个部位的受力情况2012年02月29日03月11日2、根据吊车的称重仪观察吊装过程中的受力情况3、检查设备是否与吊车及其他物体产生影响5、设备的吊装顺序根据现场条件及设备的安装要求,为尽可能缩短安装周期,拟采用吊车多次站位自北向南依次进行安装,即先装合成塔、高压氨分离器,最后装其它卧式设备。5.1设备吊装顺序图450T吊车进场一次站位合成塔等立式设备吊装
7、就位350T吊车溜尾废热锅炉等设备吊装就位压缩机等设备吊装就位450T吊车拆配重450T吊车拆臂杆350T吊车配合50T吊车配合450T吊车解体450T吊车装车450T吊车退场备注:带箭头虚线为吊车进退场的顺序示意线6、施工方法、技术措施6.1本设备采用主辅吊车吊装工艺,主吊车选择QUY450 450t履带吊作为主吊车,SDB工况,54m主杆,就位回转半径16m,超起配重200t,超起半径15m,额定载荷341t,溜尾吊车选择350t汽车吊作为溜尾吊车,14.7m主杆,6m回转半径,主臂工况,额定载荷159t。(1)设备进场摆放设备进场要求头部顶盖朝北尾部封头朝南进场(头部顶盖放置在车头,尾部
8、封头放置在车尾,两吊耳水平放置,同时保证吊耳附近管口朝下),设备运输到氨合成框架西边公路上。(2)第一步,设备起吊450t吊车站位于(吊车回转中心)距离设备基础边沿位置向西16m,南北正对设备中心处,SDB工况,54m主杆,16m回转半径,200t超起配重,15m超起半径,吊车额定载荷为341t,350t汽车吊车站位在拖车后部,14.7m主杆,6m回转半径,主臂工况,额定载荷159t,将设备提起,同时拖车开走。此时超起配重位于框架西侧。(3)第二步 设备直立、行走、旋转。 450t履带吊带超起配重(15米回转半径)将设备提起,350t汽车吊车随设备直立而跟着旋转,当设备直立后,350t汽车吊车
9、松钩。450t履带吊车将设备吊起离地面高度0.2米,然后吊车向前行走4米,吊车缓慢逆时针旋转,450吨履带吊车将设备缓慢放下并就位。(4)因合成装置的大件设备都均匀分布在合成塔南侧(详细布置见合成装置设备布置图),除预安装的大件设备外,合成塔西、南、北侧并无其他障碍物,因此吊车可如附表5吊车行走路线图所示,沿着台玻五路南侧,地面铺设路基板进行移动行走对其他大件设备进行吊装作业。6.2吊装过程中相关数据(1)主吊车吊装技术数据吊装状态设备位号450t履带吊工况臂长m作业半径m超起配重t额定载荷t最大荷载t负荷率%起吊时RSDB5420200341169.449.7直立时RSDB541620034
10、129988.2旋转时RSDB541620034129988.2就位时RSDB541620034129988.2(2)溜尾吊车吊装技术数据吊装状态设备位号350t汽车吊工况臂长m作业半径m超起配重t额定载荷t最大荷载t负荷率%溜尾RL14.76118.915974.8(3)锁具选用及受力:绳扣名称锁具选择锁具最大受力安全系数K备注主吊绳扣75,6*37+1-170,2根,共80m,单根2弯4股169.4t7.13符合要求辅吊绳扣65,6*37+1-170,2根,共32m,单根2弯4股118.9t5.65符合要求平衡梁325*10,L=3400mm86.4 Mpa86.4Mpa平衡梁所受应力小于
11、许用应力,安全,满足要求。(6) 吊装钢丝绳选择及安全系数校核主绳扣选用75,6*37+1-170,2根,共80m,单根2弯4股,单股绳破断拉力 P破=287.56t。则安全系数 安全,满足要求溜尾绳选用65mm,6*37+1-170的钢丝绳,单根2弯4股,共2根,总绳长32m,单股绳破断拉力 P破=218.5t。则安全系数 安全,满足要求(7)吊车的安全距离校核L:主臂杆长度 L=54m A:臂杆底铰至地面的高度, A=2970mmB:臂杆底铰至回转中心的距离, B=2300mmt:塔体底部距地面高度6m,D:设备顶部直径2950mm。 d:平衡梁规格:325*10R:吊车回转半径 R=16
12、m H:设备的长度 26414mm主臂杆倾角计算:主臂杆杆顶到地面的高度:则臂杆倾角 吊车杆顶到吊钩间最小距离C: 符合要求,其中8m为钩头距离设备顶部法兰垂直距离。臂杆到设备顶部的距离E:,符合要求。(8)吊耳强度校核尾部吊耳采用设备尾部接管B,尺寸及核算如下:溜尾吊耳采用尾部接管B, 考虑受力性能及安全,尾部吊耳钢丝绳系挂时挂在吊耳根部位置。本方案中吊耳校核钢丝绳系挂位置按图示位置计算。设备尾部接管B(吊耳)规格为870*130mm,吊耳长度725mm,吊耳材质SA-336F22CL.3 IV,查表其许用应力为,取其安全系数1.75,则,吊耳强度计算如下:竖向载荷,则吊耳根部1-1截面最大
13、弯矩:,吊耳截面积:A=4982.5cm2抗弯截面模数:弯曲应力:剪应力:,辅助吊耳强度满足要求。2-2截面经验算强度满足要求,在此不再赘述。附件:1. 合成塔外壳设备重心计算表2. 450吨履带吊车性能表3. 大件设备吊车吊装参数一览表4、氨合成塔卸车平面布置图5、吊装时合成塔移动路线及吊车行走路线图6、大件设备吊装顺序附表1: 氨合成塔外壳R重心计算表件号名称重量(kg)重心高度(mm)力矩备注1全螺纹螺柱308002螺母84.8003球底封头组件925314884支撑环锻件495021685支座410640686支撑环287751687筒体133688端部法兰组件22363253689顶
14、盖258902618710主螺栓26002618711主螺母3632641412保护罩3602641413螺栓2261875237414吊环螺柱802641415全螺纹螺柱5.626414.416螺母0.642641416904.9617法兰462641418支撑1组件1442617019双锥环4352593920柔性石墨垫021支撑2组件1282588322密封环托圈642588323螺栓1258832588324D口活套法兰4002536825D口异径管3302536826密封膜片302536827全螺纹螺柱2242536828螺母682536829名牌0.55168258430吊耳740
15、2536831管头5.41085585932螺杆0.481085520.833螺母0.028108530.3834垫片0.024108526.04总体重心则:.47214906 附表2:450吨履带吊吊装性能表附表3:大件设备吊车吊装参数一览表序号设备名称吊装方法设备重量(t)规格 mm吊车(主、辅)吊装参数回转半径(m)臂杆长度(m)额定起重量(T)1合成塔外壳450吨履带吊主吊、350T汽车吊溜尾289295026414主SDB200T超起配重1654341辅614.71592合成塔内件450吨履带吊(QUY450)552275 H=23200SDB 2054833废热锅炉450吨履带吊(
16、QUY450)55.62100*11300SDB2054834水冷器450吨履带吊(QUY450)56.351800*9490 SDB2054835热气-气换热器450吨履带吊(QUY450)112.971350*12814 SDB 100T超起配重22541486氨水冷凝器450吨履带吊(QUY450)61.462100*11971 SDB 2054837合成气压缩机组450吨履带吊(QUY450)116.3STC-SV(06-8-A)+STC-SV(06-6)主臂8氨压缩机组450吨履带吊(QUY450)约150MCL526+3MCL528主臂 9高压氨分离器450吨履带吊主吊、350T汽
17、车吊溜尾74.05DN220010500主SDB 50T超起配重 54126辅715.675附表4:合成塔卸车平面布置图附表5:吊装时合成塔移动路线及吊车行走路线图大件设备吊装顺序表序号位号名称设备重量(吨)主吊吊车辅吊吊车吊装时间备 注1R-氨合成塔外壳288.345450T履带350T汽车吊2.272R-氨合成塔内件55450T履带350T汽车吊3.113V-高压氨分离器74.05450T履带350T汽车吊3.14V-中压氨分离器12.01450T履带2.295V-液氨受槽20.19450T履带3.026E-氨水冷凝器61.46450T履带3.037E-氨水冷凝器61.46450T履带3.048E-冷气气换热器26.55450T履带3.089E-第一氨冷器30.332450T履带3.0810E-第二氨冷器30.81450T履带3.0911E-水冷器56.35450T履带3.712E-锅炉给水预热器14.2450T履带3.613E-热气气换热器112.97450T履带3.514E-蒸汽过热器27450T履带3.115E-废热锅炉63450T履带3.2附表6