108-D-103热高压分离器
吊装技术方案
中国石化集团第十建设公司
惠州炼油大件吊装工程项目部
二O O七年七月二十六日
惠州炼油大件吊装工程项目部
目 录
1.施工范围--------------------------------1
2.目的------------------------------------1
3.参考资料--------------------------------1
4.安全措施--------------------------------1
5.吊装组织机构----------------------------2
6.施工程序和方法--------------------------2
7.吊装质量控制----------------------------6
8.技术措施--------------------------------6
9.工作危险性分析(JHA)-------------------8
10.吊装机具及技措用料--------------------12
附件:
吊装工艺参数表---------------------------13
附图一(200吨吊盖及连接件)---------------14
附图二(108-D-103溜尾吊耳) --------------15
附图三(108-D-103吊装平面图) ------------16
附图四(108-D-103吊装立面图) ------------17
附图五(108-D-103地基处理图) ------------18
大型设备吊装设计计算书-------------------19~21
吊盖螺柱紧固程序-------------------------221.施工范围
本方案的施工范围为惠州炼油项目200万吨/年汽柴油加氢装置热高压分离器(108-D-103)的吊装施工。
2.目的
本方案的目的是确保热高压分离器吊装工作的安全顺利进行。
3.参考资料
——热高压分离器(108-D-103)设备制造图(10800EQ-DWA2-0101);
——《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003;
——《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536-2002;
—— LR1400/2履带起重机性能表。
—— M250S2履带起重机性能表;
4.安全措施
¾进入施工现场前,戴好安全帽、防护眼镜,穿好防护鞋。
¾2m以上登高作业人员必须佩戴好安全带。
¾起重机行驶道路必须平整坚实,起重机不得停置在斜坡(斜度不大于2%)上工作。
¾吊装时钢丝绳绑扎方法应正确、牢靠,所有起重索具应检查确认合格。
¾严禁在夜间、大雨、大雾、雷电、六级风以上情况下进行设备的运输、卸车和吊装作业。
¾吊装作业要分工明确。起重工、起重指挥、起重机司机必须具有合格的《特种作业操作证》。吊装指挥应由有经验、技术水平高、组织能力强的人担任。吊装指挥必
须充分理解施工技术方案,严格按方案施工。使用统一指挥信号,信号要鲜明、准
确。如果发现问题及时与技术及相关人员联系,协商解决。
¾地面操作人员严禁在高空作业面的正下方停留或通过。
¾设置吊装作业区,并作警戒标志,禁止与吊装作业无关的人员入内。
¾吊钩偏角不大于3°。
¾起重机不允许同时进行两种动作。
¾禁止用起重机在地面上拽拉设备。
¾辅助起重机的吊装应与主起重机同步进行。
¾方案实施前进行施工风险分析,并办理安全施工许可证。
¾设备吊装场地应按要求提前进行地基处理。
¾吊装前对吊装所用的两台起重机、吊装索具进行全面检查,必须具有合格证件,并保持其完好的使用状态;使用前还要进行认真的检查、确认,对吊装索具不合格者
严禁使用。对吊耳、吊盖的制作、焊接应认真仔细,确保使用安全。
¾主、辅起重机将设备吊离支撑物后,应及时将支撑物拆除移走。
¾设备吊装完毕,要求使用吊篮将人吊到平台上拆卸吊盖。
¾吊装过程中应配备专职的安全员监督员,具体负责吊装过程的监督、检查。 5.吊装组织机构
6.施工程序和方法
6.1概述
6.1.1热高压分离器的主要技术参数
热高压分离器(108-D-103)的主要技术参数见表1
表1 项目 108-D-103参数
外形尺寸 φ3400×15596.6mm
设备净重 123.184t
设备重心 裙座底部上侧8.279m
吊装重量 (123.184+4.41+0.5+8+4)=140.094t
安装标高 0.75m
主吊耳形式 200t吊盖式
主吊耳数量 1只
表中4.41t为吊盖吊耳及连接件重量,0.5t为溜尾吊耳重量,8t为吊钩重量,4t为吊索重量。
6.1.2热高压分离器吊装机械的选择
选用一台LR1400/2型400t履带起重机为主起重机,一台M250S2型272t履带起重机为溜尾起重机。
6.1.3热高压分离器吊装参数的选择
热高压分离器起吊时吊装参数的选择见表2。
热高压分离器就位时吊装参数的选择见表3。
6.1.4吊装索具的选择
主绳扣选用Φ压制绳扣,2根,L=18m×2。4股绳受力,每股额定工作载荷37.24t,4股额定工作载荷148.96t,实际工作载荷128.094t,负荷率85.99%。
在反应器裙座底板和上盖板之间设置1个100t级的板式溜尾吊耳,用Φ压制绳扣,1根,L=22m,绳扣中间通过1只85t弓形卸扣与溜尾吊耳连接,两端直接挂在钩头上,共2股受力,每股额定工作载荷37.24t,2股额定工作载荷74.48t,实际工作载荷61.733t,负荷率82.88%。
详细情况见热高压分离器吊装工艺参数表。
6.1.5吊装吊耳的选择
主吊装选用200t级吊盖及连接件,设计制作图见附图(108-D-103-01)。
在热高压分离器裙座底板和上盖板之间设置1个100t级的板式溜尾吊耳,设计制作图见附图(108-D-103-02)。
6.1.6吊装方法
采用双机抬吊提升递送吊装工艺,整体吊装反应器,即使用LR1400/2型400t履带起重机为主起重机吊设备的上部,使用M250S2型272t履带起重机为溜尾起重机吊设备的下部,两台起重机先将设备抬起,主起重机负责提升设备,溜尾起重机负责送递,来实现设备由平卧状态逐渐过渡到接近垂直状态,完成设备的直立,然后辅助起重机摘钩,由主起重机将设备垂直吊起,并回转将反应器放置在基础上,找正后拧紧固定螺栓完成吊装工作。
6.2起重机进场和组装
主、辅起重机进场后,按照反应器吊装平面布置图(108-D-103-03)进行站位组装。
6.3设备的运输与摆放
此设备已由运输单位运输到现场,业主采用自卸方式将设备临时卸在PMT2现场办公室后面路上,待现场地基处理完毕,由业主负责将设备倒运到指定地点,(倒运之前调整好设备方位,让溜尾吊耳置于上方),主、辅起重机提前站好位置,运输车辆将设备运到指定地点后,主、辅起重机将设备从拖车上吊起后,运输车辆从原路退出,主、辅起重机将设备吊装就位。设备的具体摆放位置、方向等要求详见反应器吊装平面布置图(108-D-103-03)。
6.4设备吊装前应完成的工作
6.4.1 反应器基础验收合格,垫铁准备完毕,具备设备安装条件。
6.4.2检查设备材质、焊接质量、管口方位等。如有不合适,严禁吊装,并及时通知有关部门处理。
6.4.3吊盖安装完毕。吊盖紧固要求使用可显示数字的专用液压扳手(由业主提供)。
6.4.4拆卸吊盖的操作平台安装搭设完毕。根据吊盖实际情况,操作平台设计结构尺寸见下图。
6.5警戒
设备吊装时设置警戒区,周围设醒目警戒线,进入吊装区域的人员应配有专区证。无关人员严禁入内。
6.6起重机站位检查
主、辅起重机按规定位置站位后,由质量检查人员和技术人员进行测量确认。
6.7吊索和设备的联结
首先检查吊装索具,合格后方可使用。然后按照方案规定的将吊索与设备吊盖吊耳、起重机吊钩进行联结,并进行检查。
6.8吊索预受力检查
各项准备工作完成后,主、辅起重机在起重总指挥的信号下,开始缓慢提升,使吊索伸直,检查吊索连接是否合适。状况正常后,起重机继续缓慢提升,使吊索受力,检查各吊索受力是否均匀。
6.9试吊起重机继续提升,使反应器与运输鞍座脱离50-100mm,然后对吊索、吊盖的受力情况、起重机的机械运转状况进行仔细的检查,一切正常后方可进行正式吊装。
6.10正式吊装
在起重总指挥的信号下,主起重机和辅助起重机配合将设备竖起,当设备仰角达到90°时,辅助起重机脱钩,由主起重机将设备垂直吊起。主起重机缓慢将反应器吊至设备基础上方750mm,确认设备管口方位。设备吊装立面图见(108-D-103-04)。
6.11设备就位
将设备缓慢回落到基础上,初步调整设备的垂直度后,紧固地脚螺栓。
6.12摘钩
选身体好、有经验的起重人员乘吊篮进行摘钩作业。使用TG-500E型50t起重机,负责吊篮的起升和转动,起重人员必须系挂好安全带,方可进行作业。将反应器吊盖吊耳与设备连接螺栓拆开,使吊装索具与设备脱离。然后起重机回转,收回吊装索具,吊装结束。
7.吊装质量控制
¾吊装使用的吊索具应具有产品质量合格证书,必须严格按照方案中规定的强度级别进行选用。
¾吊装使用的钢丝绳严格按照方案中要求进行选用。经质量、安全部门检查合格后方可使用。
¾吊装用吊盖的制作应严格按照制造图进行,支撑钢管和钢板应具备产品质量合格证明书。焊接应挑选熟练的焊工进行,焊缝高度严格按照制作图的要求进行,焊接完
毕进行着色探伤检测,一级合格。
¾设备运输临时道路,设备摆放场地,起重机进场临时道路,起重机停放场地的地基处理应由质量责任人员进行检测,合格后方可停放设备和起重机。
¾对起重机的性能进行全面复核,对主要部件逐件进行检查,确认起重机的完好性。
¾吊装时随时对起重机履带处的地基变化情况进行观测,在履带周边均匀选取四个点,由专人利用水平仪测量地基下沉情况,如有异常情况发生,应立刻停止吊装。
8. 技术措施
8.1 由于起重机负荷很大,必须谨慎操作,避免反应器晃动,产生动载荷,发生倾翻事故。
8.2 吊装场地处理范围:400t起重机吊装场地占用108-R-101/102吊装场地,处理后地耐力要求≥16t/m2。详见吊装地基处理平面图(108-D-103-05)。
8.3起重机转场行走时,将拆除臂杆、配重等,其履带对地压力均将小于12t/m2,其行走道路需要进行专门的地基处理。
8.4场地表层处理措施
因现场存在因积水浸软而成松散或软塑状的现象和基于防止雨季造成的场地粘滑和因起重机行走、转弯对地面的破坏,影响吊装作业安全和施工场地洁净、文明,故应对地基进行相应处理. 400t起重机吊装场地占用108-R-101/102吊装场地,处理后地耐力要求≥16t/m2。详见吊装地基处理平面图(108-D-103-05)。
8.5吊装作业区地下隐蔽物的保护处理
吊装作业人员在基槽开挖期间,应注意观察、评估吊装作业区域的地质状况,以确定合理的地基处理措施。并应注意监督吊装作业区的基槽回填质量,避免因回填质量不能满足吊装作业需要,而导致的重复挖填处理。
对于窨井、阀门井等,采用灌砂法将井内填实,当井壁高出地面时宜采用拆除高出地面的部分或提高地面的铺填高度,使钢走道板与井壁之间保持不少于0.1m的间隙。
对于地下管道采用两侧浆砌毛石基础,上覆钢筋混凝土板桥,管道周围填砂的措施,基础和板桥的具体数据应根据管道材质、直径、埋深、数量等现场具体情况经验算确定。地下管道的保护可参照下图进行。
8.6 路面保护措施:
行车路面铺50mm厚砂找平,上铺25mm厚钢板。
8.7 消防栓保护措施:高出路面的消防管拆除封死,吊装工程完毕后恢复。
8.8地基处理平面图:
地基处理平面图内容包括:吊装作业区、设备摆放场地、起重机行走路线场地、起重机组对场地的地基处理。
地基处理预分包给有相应资质和工作经验的专业公司进行,项目部负责管理工作。 9.工作危险性分析(JHA)
工作危险性分析表见大型起重机吊装场地处理JHA表和大型设备吊装作业JHA表。
项目(单位)名称:惠州炼油项目 单项工程(作业)名称:大型起重机吊装场地处理 日期:2007.7.20 编号:SH-001
序号 工作步骤 可能造成的危害
可能性
L 严重性
S
风险值
R
详细的控制措施
1 确定施工人员 无专业技能人员施工作业,造成
人身伤害。
2 3 6
①接受专业培训。②熟悉现场情况和图纸要求。
③工长带班,工程技术人员指导。
基坑塌方,造成人员伤害。 2 3 6 ①按施工方案要求放坡。②制订可靠的防塌方措施。
2 基坑开挖
跌落,造成人员伤害。 2 4 8 ①基坑周围设可靠的防护围栏,并且设明显的标志。
车辆陷入,造成车辆损坏。 2 4 8 ①车辆倒车要有专人负责指挥。
3 填毛石
人员跌落,造成伤害。 2 3 6 ①所有作业人员作业时要戴好安全帽,穿好工作鞋。
4 碎石及沙子回填 人员跌落,造成伤害。 2 3 6 ①所有作业人员作业时要戴好安全帽,穿好工作鞋。
②回填时要有专人统一指挥。
5 压路机压实 车辆陷入,造成车辆损坏。 2 3
6 ①车辆作业时要有专人负责指挥。
6 地基处理验收没按方案地耐力要求处理,造成
起重机作业时倾覆,人员伤亡。
2 4 8
①严格按施工方案地耐力要求进行处理。
②组织有关专业人员,认真进行验收。
注:1.风险值R=L×S;可能性L取值范围为:1-2-3-4-5;严重性S取值范围为:1-2-3-4-5。
2.JHA由项目部总工程师组织技术员、安全员以及对该项工作有丰富经验的施工人员进行。
编制人 审批人 施工负责人 交底人
作业人员:(签字):
版次0 第 9 页共 22 页吊装工艺技术方案项目(单位)名称:惠州炼油项目 单项工程(作业)名称:大型设备吊装作业 日期:2007.7.20 编号:SH-002
序号 工作步骤 可能造成的危害
可能性
L 严重性
S
风险值
R
详细的控制措施
1 施工方案编制 方案编制不符合施工要求,吊装工
作无法进行。
1 4 4
①施工方案必须由有资格的技术人员编制。
②施工方案必须按规定进行审批。
2 施工人员确定 没有经过专业培训,无证上岗操
作,造成人身伤害。
2 3 6
①接受专业培训、取证,持证上岗;有高血压、心脏病、癫
痫病和恐高症者,严禁登高作业。
②熟悉现场情况、图纸要求和施工方案。
3 起重机确定未按施工方案要求选择起重机,造
成起重机倾覆,人员伤亡。
2 4 8
①选择吊装能力满足方案要求的起重机。
②检查起重机的各种证件是否齐全有效。
未选用合适吊装能力的组对起重
机,无法满足组对要求。
2 3 6
①根据起重机组件的重量正确选择起重机。
组对起重机未按要求垫好支腿或
履带。
2 3 6
①按要求垫好支腿或履带。
人员坠落,造成人体受伤。 2 3 6
①所有作业人员作业时要戴好安全帽,穿好工作鞋,系好安
全带。
未正确使用吊装索具,造成部件损
坏。
2 4 8
①正确选用吊装索具。
4 起重机组对
对易损部件未采取保护措施,造成易损部件损坏。 2 4 8
①易损部件吊装时,应采取合理可靠的防护措施。
5 起重机站位未按方案要求站位,造成起重机倾
覆,人员伤害。
2 4 8
①严格按方案要求站位。
②履带下必须垫好路基板。
未按方案要求选用吊装索具,造成
设备损坏,人员伤害。
2 4 8
①按吊装方案要求正确选用吊装索具。
②吊装索具要有合格证。
6 选用吊装索具
索具系挂位置不正确,造成设备变形或损坏。 2 4 8
①按吊装方案要求正确选择吊装位置。
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惠州炼油大件吊装工程项目部
钢丝绳断裂,造成设备损坏,人员伤害。
2 4 8 ①钢丝绳在使用前应有专人负责检查。 ②吊装带有尖棱角设备时要加垫保护措施。 卸扣断裂,造成设备损坏,人员伤害。
2 4 8 ①选用满足强度要求的卸扣。
②卸扣不准横向受力。③禁止使用补焊的卸扣。 7
检查吊装索具
吊耳撕裂,造成设备损坏,人员伤害。
2 4 8 ①按吊装方案要求制作满足强度要求的吊耳。
②吊装前,对吊耳焊缝进行探伤检查,确保焊接质量。 8
设备卸车
未正确选择卸车索具,造成设备坠落,人员伤害。
2 4 8 ①按吊装方案要求选用吊装索具,卸车索具按规定检查。 ②卸车时人员精力要集中,起重机履带下必须垫好路基板。 指挥不当,造成设备坠落,人员伤害。
2 4 8 ①指挥应正确,配合要默契。
未正确选择吊装索具,造成设备坠落,人员伤害。
2 4 8 ①按吊装方案要求选用吊装索具,检查吊装索具和吊耳的外观及合格证。
设备与周围障碍物刮碰,造成设备损坏。
2 3 6 ①在障碍物处吊装应缓慢,在框架层要设置多个观察点。 9 设备起吊
吊装区域未设警戒线,造成人员伤害。
2 4 8 ①划定警戒区域,无关人员严禁入内。 ②起重臂下及作业区域严禁站人。
10
设备吊装就位
拆除吊装索具时未站在作业平台或脚手架上,造成人员跌落受伤。
1
3
3
①拆除吊装索具时,作业人员必须站在合格的脚手架或作业平台上作业,并正确系挂安全带。
注:1.风险值R=L×S;可能性L 取值范围为:1-2-3-4-5;严重性S 取值范围为:1-2-3-4-5。 2.JHA 由项目部总工程师组织技术员、安全员以及对该项工作有丰富经验的施工人员进行。 编制人
审批人
施工负责人
交底人
作业人员:(签字):
10. 吊装机具及技措用料
吊装机具、技措用料一览表
序号 名称 单位 数量规格 备注
1 履带式起重机 台 1 400t LR1400/2
2 履带式起重机 台 1 272t M250S2
3 汽车式起重机 台 1 50t TG-500E
4 弓型卸扣 副 1 85t
5 压制绳扣根 2 Ø L=18m
6 压制绳扣 根 1 Ø L=22m
7 吊盖及连接件 套 1 200t 16Mn
8 吊蓝 个 1 可载2~3人
10 液压扭力扳手 套 1 紧固吊盖螺柱
热高压分离器吊装工艺参数表吊装设备位号 108-D-103 整体吊装
吊装设备外形尺寸 Φ3400×15596.6
主吊车
型号 LR1400/2型400t起重机
工况 主吊臂,超起配重260t;R=15m
吊臂长度和工作半径 L=49m,R=20m
工作半径处的最大额定起重量 236t
设备重量 123.184t
设备附属物重量 4.91t
吊车吊钩+吊索具重量 12t
吊车最大负载重量 140.094t
吊车负荷率 59.36%
形式规格:200t吊盖,1只。
方位:
吊盖描述
高度:与设备顶部法兰连接。
平衡梁描述
绳扣描述 主绳扣选用压制绳扣Φ,2根,L=18m×2,绳扣中间通过连接件与吊盖吊耳相连,绳扣两端挂在吊钩上,4股受力。
单股绳扣允许工作载荷 37.24t
4股绳扣允许工作载荷 148.96t
吊装时双只绳扣所受实际拉力(MAX) 128.094t
绳扣负荷率 128.094÷148.96=85.99%
溜尾吊车
型号 M250S2型272t起重机
工况 主臂工况
吊臂长度和工作半径 L=42.7m,R=10m
工作半径处的最大额定起重量 149t
吊车承载的设备及附属物重量 61.733t
吊车吊钩+吊索具重量 10t
吊车最大负载重量 71.733t
吊车负荷率 48.14%
形式规格: 板孔式 100t,1只。
方位:0°
吊耳描述
高度:在裙座底板与上盖板处。
绳扣描述 压制绳扣Φ,1根,L=22m,绳扣中间通过1只85t弓形卸扣与溜尾吊耳连接,两端直接挂在钩头上,共2股受力。
单股绳扣允许工作载荷 37.24t
双股绳扣允许工作载荷 74.48t
吊装时双只绳扣所受实际拉力(MAX) 61.733t
绳扣负荷率 61.733÷74.48=82.88%
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第 14 页 共 22 页 吊装工艺技术方案
惠州炼油大件吊装工程项目部
(1)、设备重心计算
设备重心横坐标为X,
G×X=G1×2. 25+G2×8.905+G3×15.87
其中:G1=13.71t,G2=110t,G3=1.8t, G=125.484t,
代入上式
125.484×X=13.7×2. 25+110×8.905+1.8×15.87
得:X=8.279m=8279mm
(2)、吊盖和溜尾吊耳受力计算
设备起吊时吊盖受力为F2,溜尾吊耳受力为F1。
F1×8279= F2×(16296-8279)
F1+F2=125.484
得:F1=61.733t
F2=63.751t
二、吊盖及连接件强度校核
1、108-D-103吊盖设计与强度校核
108-D-103吊盖的设计能力等级为200t,见下图。
由于吊盖在设备直立状态时受的作用力最大,因此以吊耳在设备直立状态时所受力作为强度校核的依据。
吊盖材质拟用16Mn IV,其许用拉应力为[σ]=160MPa,
相应的许用剪应力[τ]=0.8×[σ]= 128(MPa)
每个吊耳按200t力校核,动载系数取K=1.1,
其径向载荷F1=200×1000×10×1.1=2200000(N)
吊耳板孔处横截面积:A1=(600–160) ×200=88000(mm²)
吊耳板孔处的拉应力:
σ1=F1/A1=2200000/88000=25(N/mm²)=25MPa < 160 MPa 开孔截面处的剪应力:
τ=F1/A2=2200000/[(300-80)×200]=50(N/mm²)
=50MPa < 128 (MPa)
吊盖强度满足安全要求。
三、溜尾吊耳设计与强度校核
溜尾吊耳的设计能力为100t,祥见108-D-103-03所示。
由于吊耳在设备起吊状态时受的作用力最大,此时受力61.733t,因此以吊耳在设备起吊状态时所受力进行强度校核。
吊耳材质拟用16Mn,其许用拉应力为[σ]=160MPa,
相应的许用剪应力[τ]=0.8×[σ]= 128(MPa)
吊耳按61.733t力校核,动载系数取K=1.1,
其径向载荷F1=61.733×1000×10×1.1=69063(N)
吊耳板孔处横截面积:A1=(300–95)×60+(250–95) ×20×2=18500(mm²)吊耳板孔处的拉应力:
σ1=F1/A1=679063/18500=36.71(N/mm²)=36.71MPa < 160 MPa 开孔截面处的剪应力:
τ=F1/A2=679063/[(150-95/2)×60+(250–95) ×20]=73.42(N/mm²)
=73.42MPa < 128 (MPa)
溜尾吊耳强度满足安全要求。
吊盖螺柱紧固程序
1.要求采用可显示紧固力数据的液压力矩扭力扳手(业主提供)紧固。
2.每条螺柱分4遍紧固,第一遍紧固力为所需紧固力的40%,第二遍为80%,第三、四遍为100%。
螺柱紧固力要求见下表。
螺母型号最大预紧力N最小预紧力N
M76 421298 219457.5
3.标记出每遍紧固螺柱的开始位置,下一遍紧固螺柱的开始位置应与上一遍紧固螺柱的开始位置错开。
4.每次同时紧固3个螺柱,且这3个螺柱应分布在不同的象限,要求见下图和下表。
紧固次序同时紧固螺柱序号
(1) 1,7,12
(2) 4,10,15
(3) 2,8,13
(4) 3,9,14
(5) 5,11,16
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