吊装方案模板
吊装方案
1. 概述
本工程为空气化工产品(中国)投资有限公司 空气化工产品(广州)有限公司东莞 Ferroxcube 11HPN 项目,该项目中有五台设备进行吊装,其中最长设备为 15.74 米 ,最重设备为 15.48 吨,其余设备重量都在 10 吨左右。 具体情况见表 1 。
表 1: 设备参数表
序号 位号 名称 外形尺寸 (mm) 1 C 181A /B 变压吸附器 φ 1440 × 6186mm 2 K111 空气压缩机
3390 × 2031 × 1981mm 3 S218 冷箱 φ 1524 × 15740mm 4
U004
工艺控制模块
5350 × 2100 × 3200mm
• 施工中执行的规范及要求
2.1 业主或制造厂提供的设备安装规范
2.2 《化工机械安装工程施工及验收规范(通用规定)》 HSJ203-83 2.3 《中低压化工设备施工及验收规范》 HGJ209-83
2.4 《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98 3. 设备总体安装原则:
4.1 到场的设备只要具备安装条件的,到场后立即安装。 4.2 安装设备的总体原则是先大后小,先里后外。 4 .设备安装工艺流程
表 2: 设备安装工艺流程图
数量 重量 (Kg) 2 8914 1 10200 1 15840 1
8500
• 设备安装前的准备工作
6.1 设备基础的检查与验收:设备安装前,应先与土建施工单位办理基础交接,交接时,应对照土建施工图,仔细核对设备基础的尺寸、高度与图纸是否相符,核对设备预埋螺栓的数量、丝杆长度和间距与图纸是否相符,核对预留螺栓孔的大小、数量和间距与图纸是否相符。如发现问题,应立即通报业主。如没有发现基础存在质量问题,则应在业主的安排下与土建办理设备基础中间交接记录。 6.2 设备安装的允许偏差见下表 5 :
表 5: 设备安装的允许偏差表
6. 安装方法及技术要求
6.1 设备安装前,应仔细核对设备的方位,确认无误后方可就位。设备的找正与找平应按基础上的安装基准线(中心标记、水平标记)对应设备上的基准测点进行调整和测量。对于立式设备的找正应在互成直角的两个方向利用经纬仪进行测量。
6.2 . 设备找平时,根据要求用垫铁进行调整,不允许用紧固或放松地脚螺栓及局部加压等方法,其安装误差应符合规范规定。
6.2.1 设备的垫铁组高度为 30 ~ 60mm 。
6.2.2 预留螺栓孔安装的设备,先用临时垫铁对设备进行初找正、找平后,进行地脚螺栓的灌浆工作 , 水泥灌浆料通常采用 麦斯特 ( 牌号为 98c ) ,待混凝土强度达到 75% 以上时,在地脚螺栓旁布置垫铁进行最终的找正、找平工作。
6.2.3 垫铁应露出设备支座底板外缘 10~ 20mm ,垫铁伸入长度应超过地脚螺栓,且应保证设备支座受力均衡,每组垫铁的块数不多于 4 块。
6.3 二次灌浆:基础面的二次灌浆层应一次灌满,灌浆料为麦斯特 ( 牌号为 98c ) 无收缩水泥。 7. 设备吊装 设备参数见表 3
表 3 :设备吊装参数及吊车选型
7.1 冷 箱 ( S218 )吊装
设备的吊装采用 160t 全液压汽车式起重机正吊就位, 50t 全液压汽车式起重机配合抬尾直至 S218 直立。直立过程见《图 1 :吊装设备直立抬吊示 》。
图 1 :吊装设备直立抬吊示意图
7.1.1 冷箱( S218 )吊装受力校核 : 7.1.1 .1 抬吊时吊装受力计算 : ( 1 ) 主吊吊车的吊装受力计算 :
起重机吊臂中心与设备吊放点最大距离(回转半径) 10m , 直立时水平抬起之初主、辅吊吊车负荷相等,各为起吊设备的 50% ,直立后主吊负荷是起吊重量的 100% ,辅吊负荷为 0 。其计算式如下: G Ε = ( G 1 +G 2 +G 3 ) +K= ( 15480+2500+800 ) +5000
= 23780kg 式中:
G Ε ------ 吊装总重; G 1 ------ 设备自重 : 15480kg G 2 ------ 吊车钩绳重量 2500 kg ; G 3 ------ 索具重量 800kg ;
参考 《表 4 : 160t 汽车式吊车参数表》,吊臂选用 26.5 m ,回转半径 10m ,由 160t 吊车性能表查得起重量为 37500kg , 按 AP 吊装 AP “吊车的实际起吊应小于吊车起重表中给出的额定负载值的 75% ”规定 , 吊车在回转半径 10m 时最大允许吊装重量 37500kg × 75% = 28125kg ,大于吊装总重( G Ε ) 23780kg 满足吊装要求。
( 2 ) 50t 辅吊在水平抬吊时的受力校核 :
G Ε = ( G 1 /2+G „ 2 + G 3 ) +K= ( 15480/2+1000+250 ) +5000= 13840kg 式中:
G Ε ------ 吊车吊装总重; G 1 ------ 设备重量: 15480kg G 2 ------ 吊车钩绳: 1000kg G 3 ------ 辅吊索具重量: 250kg K------ 动载系数, K 取 5000kg
查阅《表 5 : 50t ( 75% 负荷下)汽车吊车参数表》,吊臂 17.4m 时,回转半径 7m ,在 75% 负荷状态下,查得起重量为 19500kg > 13840kg 满足吊装要求。
表 5 : 50t ( 75% 负荷下)汽车吊车参数表
( 3 ) 冷箱吊装吊车就位受力计算 :
起重机吊臂中心与设备吊装就位点最大距离(回转半径) 9.7m , 冷箱( S218 )吊装平面布置图 ( 见图 2 所示 ) ,考虑到安全性、吊车停位距离的偏差及不可预见的因素,计算时按 12m 计入。 其计算式如下:
G Ε = ( G 1 +G 2 +G 3 ) +K= ( 15480+2500+800 ) +5000 = 23780kg 式中:
G Ε ------ 吊装总重; G 1 ------ 设备自重 : 15480kg G 2 ------ 吊车钩绳重量 2500 kg ; G 3 ------ 索具重量 800kg ;
参考 《 160t 汽车式吊车参数表》,吊臂选用 26.5 m ,,回转半径 12m ,由 160t 吊车性能表查得在回转半径 12m 时,起重最大允许吊装重量 33000kg × 75% = 24750kg ,大于吊装总重( G Ε ) 23780kg 满足吊装要求。
图 2: S218 、 C 181A /B 吊装平面布置图
7.1.2 钢绳校核
7.1.2 .1 主吊吊装钢丝绳的选用校核 冷箱吊装钢绳捆绑及钢绳长度尺寸见图 3 。
a) 根据图 3 所示,其夹角为α= arc sin(1100/3500)=18.3 0 , b)1 绳 2 根钢丝绳吊装受力计算:
F= G Ε sin α /sin β ( 见图 4) ,即: F = 23780 × sin(18.3)/sin(143.4 0 )= 12523kg c) 每根钢丝绳吊装受力 F 1 = F/2 = 12523/2 = 6262kg 式中:
G Ε ------ 冷箱吊装负载总和 23780kg F------1 绳 2 根钢绳受力 F 1 ------ 每根钢绳受力
α ------ 为 18.3 0 (见图 3 、图 4 ) β ------ 为 143.4 0 (见图 3 、图 4 ) d) 钢丝绳容许拉力校核
从《国产钢丝绳主要技术规格 GB1102 - 74 》查出φ 37mm ( 6 × 37+1 )钢丝绳公称抗拉强度 1550MP a 其钢丝破断拉力总和 P 为 798.5kN 。 钢丝绳容许拉力: T = P/K · c T = 798.5/8×0.82 = 81.84kN= 8352kg
φ 37 ( 6 × 37+1 )钢丝绳容许拉力 8352kg 大于每根钢绳受力 6262kg ,满足吊装安全要求。 T------ 钢丝绳容许拉力
P------ 钢丝绳破断拉力总和( kN ) K------ 安全系数取 8
c------ 换算系数取 0.82 ( 6 × 37+1 )
7.1.2 .2 辅吊钢丝绳的选用校核
根据 7.1.1 .1 ( 2 ) 计算出辅吊钢绳 G Ε = ( G 1 /2+G „ 2 + G 3 ) +K= 13740kg , 其辅吊的钢丝绳长度(夹角α、β)与主吊选择同样的数据,钢绳也采用 1 绳 2 根共 4 根绳。 a)1 绳 2 根钢丝绳吊装受力计算:
F= G Ε sin α /sin β,即: F = 13740 × sin(18.3)/sin(143.4 0 )= 7236kg b) 每根钢丝绳吊装受力 F 1 = F/2 = 12523/2 = 3618kg 式中:
G Ε――――― 冷箱直立辅吊负载总和 13740kg F ――――― 1 绳 2 根钢绳受力 F 1 ------ 每根钢绳受力
α ------ 为 18.3 0 β ------ 为 143.4 0 c) 钢丝绳容许拉力校核
从《国产钢丝绳主要技术规格 GB1102 - 74 》查出φ 26mm ( 6 × 37+1 )钢丝绳在公称抗拉强度 1550MPa 时,其钢丝破断拉力总和 P 为 400.5kN 。 钢丝绳容许拉力: T = P/K · c T = 400.5/8×0.82 = 41.05kN= 4188kg
φ 26 ( 6 × 37+1 )钢丝绳容许拉力 4188kg 大于每根钢绳受力 3618kg ,满足吊装安全要求。 T------ 钢丝绳容许拉力
P------ 钢丝绳破断拉力总和( kN ) K------ 安全系数取 8
c------ 换算系数取 0.82 ( 6 × 37+1 ) 7.1.3 扁担梁设计
吊装用扁担梁 HM 型 H 型钢加工制作。 H 型钢规格为 350 × 250 ,长度为 2.4m ,吊耳采用δ= 30mm 、材质 Q245 加工而成,吊耳外径为 400mm , 开孔走私为 80mm ( 20t 卸扣直径 62mm ), 7.1.4 冷箱( S218 )吊装抗杆校核
160t 吊车伸出臂长 26500mm ,回转半径按最小值计入为 9700mm (吊车负荷计算时按 12000mm 计入),吊车底盘高度 1200mm 。 1 )杆顶端到地面的距离: S = L · con(arc sin α )+h
S = L · con[arc sin(9700/26500)]+1200= 25861mm 2 )臂杆顶端到吊装设备顶端的距离: S 1 = S - (H - h 2 ) - S 2
S 1 = 25861 - (15740 - 400)-800= 9721mm 3 )抗杆距离:
W = S 1 tg(arc sin α )-R
W = 9721{tag[arc sin(9700/26500)]}- 762= 3061mm
经校核吊装设备边缘距离吊车臂杆为 3061mm ,满足要求,图 5 是用 CAD 按 1 : 1 的比例绘制的,其结果与计算完全吻合。 式中:(单位 mm ) S----- 吊车杆顶到地面距离
S 1 ----- 臂杆顶到吊装设备顶部(吊耳处)的距离 S 2 ----- 吊起设备底部到地面的距离 L----- 吊车伸出臂长 h----- 吊车底盘高度 H----- 设备高度 h 1 ---- 设备封头的高度 R---- 设备半径
图 5 S218 吊装抗杆校核
7.2 变压吸附器 C 181A /B 吊装
变压吸附器 C 181A /B 吊装采用 100t 轮胎式起重机正吊就位, 50t 全液压汽车式起重机配合抬尾直至 C 181A 和 C181B 直立。 7.2.1 吊装受力校核 : 7.2.1 .1 吊装受力计算
( 1 ) 主吊吊车的吊装受力校核 :
抬吊时起重机吊臂中心与设备吊放点最大距离(回转半径) 8m ,考虑到吊装就位时回转半径 8.9m 加之不可遇见的因素和安全性,回转半径取 10m , 直立时水平抬起之初主、辅吊吊车负荷相等,各为起吊设备的 50% ,直立后主吊负荷是起吊重量的 100% ,辅吊负荷为 0 。其计算式如下:
G Ε = ( G 1 +G 2 +G 3 ) +K= ( 8914+2000+750 ) +2500= 14164kg 式中:
G Ε ---- 吊装总重; G 1 ---- 设备自重 : 8914kg
G 2 ---- 吊车绳与钩重量: 2000 kg ; G 3 ---- 索具重量 750kg ; K---- 动载系数: 2500
参考 《表 6 : 100t 汽车式吊车参数表》, 100 吨吊车主臂伸出长度 27.45 时,回转半径在 10m 时,最大起重量为 31500t , 最大允许吊装重量 31500kg × 75% = 23625kg ,大于吊装总重( G Ε ) 14164kg 满足吊装要求。
( 2 )辅吊装受力校核
起重机吊臂中心与设备吊放点最大距离(回转半径) 7m , 直立时水平抬起之初主、辅吊吊车负荷相等,各为起吊设备的 50% ,直立后主吊负荷是起吊重量的 100% ,辅吊负荷为 0 。计算按最大起吊重量,即总负载的 50% ,其计算式如下:
G Ε = ( G 1 /2+G 2 +G 3 ) +K= ( 8914/2+1200+250 ) +2500= 8407kg
式中:
G Ε ---- 吊装总重; G 1 ---- 设备自重 : 8914kg
G 2 ---- 吊车绳与钩重量: 1200 kg ; G 3 ---- 索具重量 250kg ; K---- 动载系数: 2500
按 《表 7 : 25t 汽车式吊车参数表》, 25 吨吊车主臂伸出长度 20. 5 时,回转半径在 7m 时,最大起重量为 8900t , 最大允许吊装重量 8900kg × 75% = 6675kg , 25t 吊车在此状态下最大起吊重量 6675kg ,小于起吊负荷 8407kg ,不能满足吊装要求。
因此,选用 50t 吊车作辅 , 吊臂 17.4m 时,回转半径 7m ,查得《表 5 : 50t 吊车性能表(在 75% 负荷状态下)》起重量为 19500kg > 8407kg 满足吊装要求。
表 7 : 25t 吊车参数表
7.2.2 钢绳校核
7.2.2 .1 主吊吊装钢丝绳的选用校核
变压吸附器 C 181A /B 与 冷箱其直径相差只有 76mm ,因此,选用吊装冷箱用的扁担梁,其钢绳捆绑及钢绳长度(图 3 中α、β等)参数与冷箱相同。
a) 根据图 3 所示,其夹角为α= arc sin(1100/3500)=18.3 0 , b)1 绳 2 根钢丝绳吊装受力计算:
F= G Ε sin α /sin β ( 见图 4) ,即: F = 14164 × sin(18.3)/sin(143.4 0 )= 7459kg c) 每根钢丝绳吊装受力 F 1 = F/2 = 7459/2 = 3730kg 式中:
G Ε ------ 变压吸附器 吊装负载总和 14164kg F------1 绳 2 根钢绳受力 F 1 每根钢绳受力
α ------ 为 18.3 0 (见图 3 、图 4 ) β ------ 为 143.4 0 (见图 3 、图 4 ) d) 钢丝绳容许拉力校核
从《国产钢丝绳主要技术规格 GB1102 - 74 》查出φ 28mm ( 6 × 37+1 )钢丝绳公称抗拉强度 1550MP a 其钢丝破断拉力总和 P 为 449.kN 。
钢丝绳容许拉力: T = P/K · c T = 449/8×0.82 = 46.02kN= 4695kg
φ 28 ( 6 × 37+1 )钢丝绳容许拉力 4695kg 大于每根钢绳受力 3730kg ,满足吊装安全要求。 T------ 钢丝绳容许拉力
P------ 钢丝绳破断拉力总和( kN ) K------ 安全系数取 8
c------ 换算系数取 0.82 ( 6 × 37+1 ) 7.1.2 .2 辅吊钢丝绳的选用校核
根据 7.1.2 .1(2) 计算出辅吊钢绳 G Ε = 8407kg , 其辅吊的钢丝绳长度(夹角α、β)与主吊选择同样的数据,钢绳也采用 1 绳 2 根共 4 根绳。 a)1 绳 2 根钢丝绳吊装受力计算:
F= G Ε sin α /sin β,即: F = 8407 × sin(18.3)/sin(143.4 0 )= 4427kg b) 每根钢丝绳吊装受力 F 1 = F/2 = 12523/2 = 2214kg
式中:
G Ε ------ 变压吸符器直立辅吊负载总和 8407kg F------1 绳 2 根钢绳受力 F 1 ------ 每根钢绳受力 α ------ 为 18.3 0 β ------ 为 143.4 0 c) 钢丝绳容许拉力校核
从《国产钢丝绳主要技术规格 GB1102 - 74 》查出φ 21.5mm ( 6 × 37+1 )钢丝绳在公称抗拉强度 1550MPa 时,其钢丝破断拉力总和 P 为 271.5kN 。 钢丝绳容许拉力: T = P/K · c T = 271.5/8×0.82 = 27.82kN= 2840kg
φ 21.5 ( 6 × 37+1 )钢丝绳容许拉力 2840kg 大于每根钢绳受力 2214kg ,满足吊装安全要求。 T------ 钢丝绳容许拉力
P------ 钢丝绳破断拉力总和( kN ) K------ 安全系数取 8
c------ 换算系数取 0.82 ( 6 × 37+1 ) 7.2.3 变压吸符器( C 181A /B )吊装抗杆校核
变压吸符器( C 181A /B )吊装回半径 8.9m ,吊装高度比冷箱低 5.5m ,对照冷箱抗杆校核数据,抗杆距离远远大于 3061mm , 因此不再进行校核。 7.3 空气压缩机 (K111) 吊装校核 7.3.1 空气压缩机 (K111) 吊装受力计算
空气压缩机 (K111) 吊装回半径 7m , 考虑安全性和不可预测因素,按 8m 计算见图 6 所示。其计算式如下:
G Ε = ( G 1 +G 2 +G 3 ) +K= ( 10200+1800+400 ) +5000= 17400kg 式中:
G Ε ------ 吊装总重; G 1 ------ 设备自重 : 110200kg G 2 ------ 吊车钩绳重量 1800 kg ; G 3 ------ 索具重量 400kg ;
查阅《表 5 : 50t 轮胎车式吊车参数表》和《表 6 : 100t 轮胎式吊车参数表》, 50t 吊在回转半径 8m 、臂长 17.4m 负载系数 75% 时最大起吊重量为 16300kg ,小于起重负荷 17400kg ,不能满足安全吊装要求。因此, 100t 吊车吊臂伸出长度 21.35 m ,回转半径 8m ,起重最大允许吊装重量 43200kg × 75% = 32400kg ,大于吊装总重( G Ε ) 17400kg 满足吊装要求。 7.3.2 钢丝绳的选用校核
根据 7.3.1 计算出辅吊钢绳 G Ε = 17400kg , 其吊装的钢丝绳长度(夹角α、β)见图 7 、图 8 所示,钢绳采用 2 条 1 绳 2 根共 4 根绳。首先计算图 7 中的 1 绳 2 根绳的受力 F ,再由 F 计算出 F 1 受力, F 1 是每根绳的最终负载。
a)1 绳 2 根钢丝绳吊装受力计算:
F= G Ε sin α /sin β,即: F = 17400 × sin(29)/sin(122)= 9947kg b) 每根钢丝绳吊装受力
F 1 = Fsin α 1 /sin β 1 = 9947 × sin(19)/sin(142) = 5260kg 式中:
G Ε ------K111 吊装负载总和 17400kg F------1 绳 2 根钢绳受力
F 1 ------ 每根钢绳受力 α ------29 0 β ------122 0 α 1 ------19 0 β 1 ------142 0
c) 钢丝绳容许拉力校核
从《国产钢丝绳主要技术规格 GB1102 - 74 》查出φ 31mm ( 6 × 37+1 )钢丝绳在公称抗拉强度 1550MPa 时,其钢丝破断拉力总和 P 为 554.5kN 。 钢丝绳容许拉力: T = P/K · c T = 554.5/8×0.82 = 56.84kN= 5800kg
φ 31 ( 6 × 37+1 )钢丝绳容许拉力 5800kg 大于每根钢绳受力 5260kg ,满足吊装安全要求。 T ――――― 钢丝绳容许拉力
P ――――― 钢丝绳破断拉力总和( kN ) K ――――― 安全系数取 8
c ――――― 换算系数取 0.82 ( 6 × 37+1 ) 7.4 工艺模块( U004 )受力校核 7.4.1 工艺模块 (U004) 吊装受力计算
吊装回半径 5m , 考虑安全性和不可预测因素,按 6m 计算见图 6 所示。其计算式如下: G Ε = ( G 1 +G 2 +G 3 ) +K= ( 8500+1000+200 ) +2500= 12200kg 式中:
G Ε ------ 吊装总重; G 1 ------ 设备自重 : 8500kg G 2 ------ 吊车钩绳重量 1000 kg ; G 3 ------ 索具重量 250kg ;
查阅《表 5 : 50t 轮胎车式吊车参数表》和《表 6 : 100t 轮胎式吊车参数表》, 50t 吊在回转半径 6m 、臂长 17.4m 负载系数 75% 时最大起吊重量为 16300kg ,大于起重负荷 12200kg ,满足安全吊装要求。 7.4.2 钢丝绳的选用校核
钢绳选用吊装变压吸符器所用的φ 28mm (6×37), 完全满足吊装安全。 为了方便查阅现将计算校核数据罗列如下表
8. 施工人力及机械计划 3.1 人力计划
除项目部管理人员外,直接参加吊装工人见表 2 。 表 2 设备吊装人力配置计划
3.2 施工机械计划
施工机具的计划是按照施工工期及人力资源相对应配置,见表 3 。 表 3 施工机具配置计划
• 吊装安装措施:
9.1 吊装方案必须经业主批准后,方可进行吊装作业。
9.2 进入现场的作业人员,必须按规定穿工作服、工作鞋、戴安全帽、防护眼镜。
9.3 进入现场的所有人员都必须经过业主安全教育,考核合格后方可持证上岗。参与吊装工作的人员必须接受安全交底方可进行吊装作业。
9.4 登高作业系好安全带。超高作业应检查身体,高血压者,心脏病者不能上岗。 9.5 吊装器具使用前必须进行安全检查,合格后方可使用。 9.6 吊装作业时,设立警戒线,划分警戒区,专人负责警戒。
9.7 吊装作业时,超重臂下及吊装作业半经范圈下严禁站人,吊装作业放一专职指挥员,统一指挥协调作业。
9.8 起重人员应熟知施工方案、吊车性能、操作规程、指挥信号和安全要求。起重人员穿戴有明显标识的反光服 .
9.9 当阵风风速大于 10.8 米 / 秒时,不得进行吊装。 9.10 雨、雪、雾等恶劣天气严禁吊装。
9.11 参加吊装的施工人员,必须坚守岗位,并根据指挥者的命令进行工作。吊装过程中,任何岗位出现故障,必须立刻向指挥报告。没有指挥者的命令,任何人不得擅自离岗。
9.12 吊装指挥人员的指挥信号、手示必须与吊车操作人统一,指挥人员可以同时采用对讲机进行通讯指挥。