雙桅桿整體吊裝437t丙烯精餾塔

雙桅桿整體吊裝437t

丙烯精餾塔中油吉林化建工程股份有限公司目錄

摘要…..……..........…………….…………....1

關鍵詞…….……..21緒論………………....………..32施工工藝方法…..........................................4

2.1工程概況..................................................4

2.2吊裝方法的確定.........................................53吊裝模型建立..............................................64T5501塔吊裝各部索具受力分析計算.........7

4.1吊裝計算載荷….......................................8

4.2設備抬頭時受力分析…………..94.2.1起吊繩扣受力:P………………104.2.2前牽引索具受力:F……………114.2.3拖拉繩受力:Pt…..…………....124.3設備脫排時受力分析…………134.3.1起吊繩受力:P1…………….….144.3.2后溜繩受力:Py………………..154.3.3拖拉繩受力:Pt……………..…16

4.4設備上基礎時受力分析……….…..…....…174.4.1起吊繩受力:P1=P2………..184.4.2拖拉繩受力:Pt……………194.5吊裝各受力狀態(tài)分析結果匯總表……....….204.6主滑車組捆綁繩與穿滑繩受力分析…….….214.6.1主起吊滑車組穿滑繩受力:S……………….224.6.2起吊滑車組上部綁繩（掛滑繩）受力:Pa…..235吊裝系統(tǒng)建立：………………24

5.1主吊系統(tǒng)….…………….255.2纜風系統(tǒng)…….………….265.3控制系統(tǒng)……….……….275.4桅桿底部封固系統(tǒng)……………….……...286吊裝技術措施……………….......…...…......296.l桅桿底部實腹鋼板的敷設方法……….…..306.2錨點型式的選擇及使用方法………..........316.3設備放置……...……...…32

6.4設備吊耳的檢查與更改………………..…..336.5裙座支撐加固…………..…346.6桅桿豎立……………........356.7利用T5501塔同時放倒兩臺桅桿的新工藝.....367塔吊裝操作步驟………….….378討論…………………..………389結論…………………..………3910附錄……………..……………40摘要：

主要介紹了雙抱桿滑移法整體吊裝大型塔類設備的主要受力計算和施工工藝過程及安全注意事項，同時闡述了利用已吊裝就位的塔本體同時放倒兩臺承吊抱桿的方法，是一種安全、高效的吊裝工藝，并對相關問題行進了總結。

關鍵詞：

抱桿滑移整體吊裝大型設備1緒論:

國家重點項目吉化30萬t/a乙烯工程中T5501丙烯精餾塔高82m,直徑φ4.3m,吊重437t,是東北地區(qū)最大的一臺塔，被稱為吉化30萬t/a乙烯裝置中的“塔王”，它的吊裝豎立被列為乙烯裝置設備安裝的重點和難點。我們針對工期緊，作業(yè)環(huán)境差，承吊設備重等工程特點與現場實際情況，并結合我公司現有的兩臺

250t/62m金屬格構式桅桿，在吊裝方案的編制過程中，進行了反復研究精心的推敲，認真優(yōu)化,逐級審批把關，最終使這臺“塔王”從桅桿豎立，設備現場組對、試壓到整體一次吊裝成功僅用了短短的28天時間，成為吉化建設公司大型設備吊裝史的先例。2施工工藝方法2.1工程概況：

T5501丙烯精餾塔高82300mm，直徑φ4300mm，吊重4370kN。<詳見圖1>。此塔由吉林化工機械廠制造后,分兩段運至現場，需在現場組對、試壓后進行整體吊裝豎立。圖1T5501塔外形尺寸及中心與吊耳位置圖2.2吊裝方法的確定：

化工裝置的大型設備整體吊裝作業(yè)中，常見的吊裝方法有兩種，即:滑移法與旋轉法。由于旋轉法吊裝多用于矮基礎、低設備的吊裝工藝中，而目前對于超大型設備的吊裝，多采用雙桅桿滑移法及門式桅桿滑移法這兩種型式。(單桅桿滑移通常也只適用于2000kN,60m以下的大型設備吊裝)。而龍門式桅桿多用于高桅桿、低重型設備的吊裝工藝中，針對丙烯精餾塔這類具有超高、超重吊裝難度大風險性大等特點的設備，我們在吊裝方案的擬定編制過程中，經過反復分析研究，既分析了各種吊裝方法的可行性，又考慮到經濟效益的優(yōu)劣，并立足于我公司現有的兩臺2500kN/62m桅桿(見圖2)與3000kN的滑車組的配套索具和公司新購進的一臺250t格構式汽車吊等主要吊裝機具，最終決定采用等高雙桅桿滑移的方法將T5501塔整體吊裝就位。圖2250t格構桅桿外形尺寸圖3吊裝模型建立:

建立吊裝模型：(詳見下圖<6>,<7>,<13>)圖6

T5501設備吊裝立面示意圖圖7

T5501設備吊裝平面示意圖圖13

借助塔放倒桅桿立面圖圖13

借助塔放倒桅桿平面圖4T5501塔吊裝各部索具受力分析計算：

己知：(1)設備空重G=368t(2)梯子平臺重G1=14t(3)附塔管線重G2=5t(4)吊裝索具重g=10t(5)抬頭時起吊夾角α=2°(6)脫排時起吊夾角α=5°(7)脫排時后溜繩夾角α

溜

=3°(8)上基礎時起吊夾角α=10°

(8)上基礎時起吊夾角α=10°(9)錨點與地面夾角β=30°(10)動載荷系數K=1.1

(11)起吊繩安全系數K起=6(12)定距繩安全系數K定=4(13)穿滑繩安全系數K穿=5(14)纜風繩安全系數K拖=3.5(15)鋼管與道木滾動摩擦系數f=0.2(16)動滑輪摩擦阻力系數f0=1.04(17)導向輪摩擦阻力系數fH

=1.054.1吊裝計算載荷

P計

=(G+Gl+G2+g)×K

=(368+14+5+10)×1.1

=436.7t4.2設備抬頭時受力分析：4.2.1起吊繩扣受力：P

P2=

=437×41.05/2×51

=175.87t=1758kN4.2.2前牽引索具受力:FF=（P計-2P）×f×η

=(437-2×175.87)×0.2×1.2(式中過載系數η取1.2)

=20.496t=2.5kN4.2.3拖拉繩受力:Pt

Pt=

==9.8t=98kN

4.3設備脫排時受力分析4.3.1起吊繩受力:P1P1===216t=2160kN4.3.2后溜繩受力:Py

Py=

=

=38t=380kN

考慮1.2倍得過載系數

Py=1.2×38

=45.6t=456kN4.3.3拖拉繩受力：Pt

Pt=

=

=25t=250kN考慮預緊力：

Pt=25×1.2=30t=300kN4.4設備上基礎時受力分析

4.4.1起吊繩受力:P1=P2P1===215t=2150kN4.4.2拖拉繩受力:PtPt=

=

=46t=460kN4.5吊裝各受力狀態(tài)分析結果匯總表吊裝各工況起吊繩受力滑放繩受力牽引繩受力拖拉繩受力設備抬頭工況175.87t(1758kN)20.5t(205KN)9.8t(98kN)設備脫排工況216t(2160kN)46t(460kN)30t(30kN)設備上基礎工況215t(2150kN)

46t(460kN)最大受力216t(2160kN)46t(460kN)20.5t(205KN)46t(460kN)4.6主滑車組捆綁繩與穿滑繩

受力分析:

由以上計算得知，起吊滑車組在設備脫排瞬間受力最大，其值為

Pl=2160kN，故主滑車組的捆綁繩〈掛滑繩〉與穿滑繩均可按設備脫排狀態(tài)進行受力分析。4.6.1主起吊滑車組穿滑繩受力:S(穿滑繩受力按

9-10滑車組雙抽頭，通過

2個導向輪計算)S=P/2××

=×1.052

=108××1.052

=16t=160kN

上式中：n—有效滑輪數α—跑繩通過得導向輪數4.6.2起吊滑車組上部綁繩（掛滑繩）受力:Pa

Pa=

==231.7t

=2317kN注：(1)吊裝用各部機索具均按以上計算出的各部索具最大

受力值進行選擇的。

(2)各部索具選擇步驟省略。5吊裝系統(tǒng)建立5.1主吊系統(tǒng)

在對稱于設備基礎中心，距設備基礎中心4700mm處各豎立一根250t/62m桅桿，每臺桅桿頂部設一套300t級9-10滑車組，雙抽頭,另設四臺

20t級慢速卷揚機作為主起吊索具的控制。(詳見圖6、圖7)圖6

T5501設備吊裝立面示意圖5.2纜風系統(tǒng)

在每臺桅桿頂部沿設備抬頭和就位工況的主受力方向共設三套規(guī)格為H50×6Dφ56mm,6×37的規(guī)定索具，做為兩桅桿背部主纜風繩，另選兩套規(guī)格為H50×6Dφ52mm,6×73的索具做為桅桿兩邊側副纜風繩，再選兩套規(guī)格為H50×6Dφ47.5mm,6×73的纜風繩做為桅桿前邊次纜風繩。

(詳見圖〈7〉)圖7

T5501設備吊裝平面示意圖5.3控制系統(tǒng)

托排前牽引索具選用一套H32×4D滑車組控制，配套卷揚機選用5t級慢速卷揚機。再選用一套H50×6D滑車組做為設備尾部溜放控制，配套卷揚機選用8t級慢速卷揚機。5.4桅桿底部封固系統(tǒng)

每臺桅桿選用H30×4D滑車組四套做為桅桿底部四角固定封底滑車組。6吊裝技術措施6.l桅桿底部實腹鋼板的敷設方法：

因桅桿站處為塔基礎回填土。為防止桅桿在吊裝過程中發(fā)生沉降，我們將桅桿站位處先挖了個5000mm(長)×4000mm(寬)×1000mm(深)的基礎坑,然后往坑里回填800mm厚的山皮石，整平夯實后又在其上方鋪墊了160mm×230mm×4200mm規(guī)格的連二道木，最后根據計算選擇了兩塊規(guī)格為1600mm×3500mm×70mm的鋼板做桅桿底部的實腹鋼板。(桅桿底部敷設方法見圖〈8〉)6.2錨點型式的選擇及使用方法

針對錨點受力大，現場土質差的特點，經過反復研究、計算對比，我們在眾多錨點型式中首先考慮了采用一次性澆灌砼錨點或埋設預制錨點塊兩種型式，比較這兩種型式，我們考慮到錨點的重復使用性和經濟效益，最終選定采用規(guī)格為1200mm(高)×1200mm(寬)×4000mm(長)與

1000mm(高)×1000mm(寬)×3000mm(長)預制混凝土錨點塊作為吊裝用各部錨點。

(詳見以下各部機索具錨點塊埋設型式圖)。

錨點選用與埋設形式圖

1桅桿后背主錨點使用

形式圖：

主錨點最大受為500KN，

埋設兩塊

1200m×

1200mm×4000mm砼大

塊，其能力為770KN。

∵770kN>500kN

∴滿足吊裝要求

錨點選用與埋設形式圖

2桅桿兩側次錨點使用

形式圖：

側次錨點最大受力360KN,

埋一塊，壓一塊1200mm

×1200mm×4000mm砼大

塊，其能力為

390kN。

∵390kN>360kN

∴滿足吊裝要求

錨點選用與埋設形式圖

3桅桿底部及主卷揚

機封固錨點：

最大受力桅桿底部及主卷揚

機最大受為力240kN。埋一塊

1200mm×1200mm×4000mm

規(guī)格砼大塊，其能力為350kN

∵350kN>240kN.

∴滿足吊裝要求.6.3設備放置

由于設備吊點設在距裙座51m處，距塔頂部

31m，設備放置時必須將吊耳處放于兩桅桿中心同一垂面上。為了能解決這一難題，采用在設備基礎上,地腳螺栓間墊以道木，道木上鋪上跑板，并在設備擺放位置墊上山皮石，使運輸車輛能夠通過基礎將設備吊耳處擺放于兩桅桿中心垂直平面內。以達到吊裝的最佳受力要求。6.4設備吊耳的檢查與更改

T5501塔吊耳是由設計院設計，化機廠焊接安裝完后隨塔一起進入現場的。為了確保吊裝的安全，設備進入現場后，我們又將設備吊耳進行了重新核算，核算結果，吊耳及補強板的強度足夠但長度不能滿足吊裝要求,由于設備吊點高，桅桿相對較矮，吊裝滑車組提升高度余量僅剩3.5m，吊裝夾角大，如不將吊耳重新加長，就可能發(fā)生吊索脫落的重大事故。為此我們與設計院一起開會共同研究了吊耳加長的方法。并將設備吊耳進行現場加長修改。最終確保了T5501塔安全順利的一次整體吊裝就位。6.5裙座支撐加固

因吉化設計院在T5501塔的設計中對塔體底部裙座支撐環(huán)板的強度和穩(wěn)定性均是按塔豎立就位狀態(tài)時加以分析核算的。但滑移法吊裝設備前，設備處于臥式狀態(tài)，裙座與托排的支點處承受設備三分之二的重量，成為塔吊裝過程中的一個重要支承部位，為此我們對塔裙座徑向受力的強度和穩(wěn)定性進行了認真核算。核算結果表明必須對塔裙座基礎環(huán)板處加以三角支撐方可確保裙座不失穩(wěn)。最終我們根據計算選擇了I32b工字鋼對裙座進行了三角形支撐加固，從而確保

T5501塔一次吊裝成功。

(見裙座加固示意圖)6.6桅桿豎立

第一根桅桿采用250t格構式吊車，以單車滑移的方法將其吊立至84°再用這根桅桿的后背纜風繩將其板調到87°，（傾斜3°角),再以傾斜單桅桿滑移的方法將另一根桅桿豎立，最后使兩臺桅桿調整就位。6.7利用T5501塔同時放倒兩臺

桅桿的新工藝

承吊T5501塔的兩臺250OKN/62m桅桿的放倒方法是利用在已吊裝就位的T5501塔吊耳處(51m)設置兩套H80×8D的起吊索具,吊于桅桿三分之二高度原有吊耳處(42m)另外分別在兩臺桅桿的側方向和底座板處各設一套H20×3D的側溜索具,最終利用T5501塔本體以滑移的方法一次同時將兩臺2500KN/62m桅桿整體放倒（詳見桅桿放倒示意圖<13>）

圖13

借助塔放倒桅桿立面圖圖13

借助塔放倒桅桿平面圖7塔吊裝操作步驟：

首選收緊300t主起吊滑車組，使設備抬頭至25o，再利用設備前牽引滑車組配合起吊滑車組逐漸將塔體吊立至73o時，再逐漸收緊設備后溜放滑車組，待塔裙座支承點距塔基礎中心10m（計算確定好的設備脫離排子的位置）時，同