摘要：土建框架內(nèi)重型化工塔類設(shè)備的吊裝施工工藝在化工行業(yè)的應(yīng)用具有一定典型性，在我司承接的福建三鋼(集團(tuán))三明化工有限責(zé)任公司一、二合成醇烷化技改工程多次使用并取得成功，本文就一合成醇烷化重型設(shè)備中壓醇化塔的吊裝施工工藝進(jìn)行闡述，重點(diǎn)從吊裝方法、吊裝的計(jì)算校核等分析如何吊裝中壓醇化塔。

　　關(guān)鍵詞：吊裝;重型塔類設(shè)備;校核

　　一、工程概況

　　三明化工有限責(zé)任公司一合成醇烷化技改項(xiàng)目，R701中壓醇化塔是一臺(tái)核心設(shè)備，其外形尺寸：φ1610X88H=19590Q=91.55t安裝于中壓醇化塔框架基礎(chǔ)上(見(jiàn)設(shè)備吊裝示意圖)。

　　二、施工前準(zhǔn)備

　　1、設(shè)備基礎(chǔ)土建施工完畢，并經(jīng)驗(yàn)收合格。

　　2、施工圖紙齊全，設(shè)備全部到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收合格。

　　3、地腳螺栓預(yù)埋符合要求。

　　4、墊鐵等的數(shù)量規(guī)格等符合要求。

　　三、吊裝方法

　　根據(jù)江蘇省化工設(shè)計(jì)院有限公司的框架施工圖可以知道，在框架+31.000m層的東西向①、②軸之間設(shè)計(jì)為吊裝承重梁，其每根橫梁設(shè)計(jì)吊點(diǎn)承重受力為100噸，設(shè)備吊裝需由框架南側(cè)進(jìn)入(其他方向無(wú)空間位置)，而南北向A、B軸之間每根橫梁受力僅為30噸。根據(jù)一合成中壓醇化塔的本體參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工現(xiàn)場(chǎng)的條件，如果僅用現(xiàn)有的框架梁無(wú)法滿足設(shè)備吊裝的需要。經(jīng)計(jì)算校核后，擬設(shè)計(jì)制作兩根工字梁(見(jiàn)吊裝工字梁示意圖)安裝在①、②軸之間的承重梁距①軸中心線2.2m處，對(duì)準(zhǔn)中壓醇化塔基礎(chǔ)作為設(shè)備吊裝用。設(shè)備吊裝前，將兩個(gè)吊裝工字梁安裝在+31.000m層①、②軸之間承重梁上，用[16#槽鋼連接成一個(gè)框架,吊耳位置對(duì)準(zhǔn)設(shè)備基礎(chǔ)后將其限位。在每根工字梁上分別掛上一組H50×6D滑車(chē)組，用2副H50×6D的滑車(chē)組來(lái)抬吊中壓醇化塔外殼。設(shè)備吊裝前，將中壓醇化塔外殼用鋼排運(yùn)至框架南面后(或?qū)⒃O(shè)備抬吊至鋼排上)，將中壓醇化塔外殼頭部伸入框架內(nèi)，利用里面掛的2組H50×8D滑車(chē)組將頭部抬起,尾部用70T汽車(chē)吊抬吊;為了防止設(shè)備起吊后尾部突然沖進(jìn)到建筑物里面，撞上基礎(chǔ)，必須在設(shè)備尾部掛一副H40×6D的滑車(chē)組起到溜繩的作用，將鋼排和設(shè)備緩緩地送入框架,直至設(shè)備直立就位(見(jiàn)設(shè)備吊裝吊裝示意圖)。

　　

 

　　四、計(jì)算校核

　　1、吊裝鋼梁受力分析：

　　吊裝鋼梁受力示意圖：

　　

 

　　Q計(jì)總=(Q+q)=(92+8)*1.1*1.1=121t

　　Q計(jì)=1/2P計(jì)總=60.5t

　　每根鋼梁吊點(diǎn)處彎矩：Max=Mc=Q計(jì)*a*b/L=60.5*2.5*4.5/7=97.2t•m

　　選用H鋼H740*400*20*20，由現(xiàn)場(chǎng)采用Q235B鋼板自制。

　　鋼梁自重均布力：q1=375kg/m

　　鋼梁自身彎矩：M自=q1*L*2.5/2-q*2.52/2=375*7*2.5/2-375*2.52/2=2109kg.m=2.1t.m

　　截面慣性矩:Ix=[40*743-(40-2)*(74-4)3]/12=264580cm4

　　抗彎截面模量：Wx=Ix/ee=H/2=74/2=37cm

　　正應(yīng)力σmax=(Mx+M自)/Wx=(Mx+M自)*H/2Ix=(97.2+2.1)t•m*37cm/264580cm4=99.3*104*37*10-2/264580*10-8=0.0139*1010Pa=139MPa<[σ]=150MPa

　　為加強(qiáng)安全系數(shù)，在鋼梁的腹板、翼板等多處焊接加強(qiáng)板。

　　梁中部最大剪應(yīng)力：

　　τmax=Qmax•∫0/Ib0=Q/Hd=60.5*104/0.74*0.02=40.9*106Pa=40.9MPa<84MPa

　　最大撓度=Fmax=P計(jì)*L3/48EIx=(60.5*73*104)/(48*2*1011*264580*10-8)=0.008m=8mm

　　2、跑繩拉力S=1/2*Q計(jì)*0.1455=1/2*121*0.1455=8.8t

　　其中每臺(tái)10t卷?yè)P(yáng)機(jī)的跑繩拉力約為8.5t,起吊鋼絲繩選用6×37+1，Φ=28，ó=155kg/mm2。

　　吊裝中計(jì)算的參數(shù)：

　　1) 中壓醇化塔R701重量Q=92t，吊具重量約q=8000kg;

　　2) 取動(dòng)載系數(shù)為k1=1.1;不均衡系數(shù)為k2=1.1;

　　3) 板厚20mm的結(jié)構(gòu)型鋼抗彎許用應(yīng)力為[σ]=150MPa，抗剪許用應(yīng)力為84MPa

　　4) 滑車(chē)組有效繩數(shù)為n=16;

　　3、吊耳受力計(jì)算：

　　

 

　　3.1通過(guò)孔中心線水平斷面處，吊耳A-A面受力分析：

　　σ=Q計(jì)/[(50-11)*δ]=60.5*1000/[(50-11)*6]=258kg/cm2=25.8MPa<[σ]=150MPa

　　強(qiáng)度滿足安全要求。

　　3.2通過(guò)孔底面斷面處，B-B面吊耳受力分析，按拉曼公式計(jì)算。

　　P=Q計(jì)/(d*δ)=60.5*1000/(11*6)=917kg/cm2

　　σ=P*(D2+d2)/(D2-d2)=917*(352+112)/(352-112)=1118kg/cm2=111.8MPa<[σ]=150MPa

　　式中：D-----吊耳外徑長(zhǎng)度，D=500mm

　　d-----吊耳孔內(nèi)徑，d=110mm

　　δ-----吊耳厚度

　　強(qiáng)度滿足安全要求。

　　3.3吊耳板焊縫強(qiáng)度校核

　　τ=Q計(jì)/(L1*δ*0.7)=60.5*1000/(50*4*0.7)=432kg/cm2=43.2MPa<[σ]=150MPa

　　式中：L1-----焊縫接觸長(zhǎng)度，δ-----焊縫高度

　　強(qiáng)度滿足安全要求。

　　五、吊裝步驟

　　1、吊裝前的準(zhǔn)備工作

　　對(duì)現(xiàn)場(chǎng)行走路線進(jìn)行壓實(shí)，鋪設(shè)必要的鋼板以保護(hù)地下管網(wǎng)，設(shè)備吊裝前，要做好全面仔細(xì)的檢查核實(shí)工作。檢查卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩等起重機(jī)具是否完好，工作是否正常;設(shè)備基礎(chǔ)是否符合要求，設(shè)備方位是否確定;各崗位人員是否全部到位等。

　　正式吊裝前，吊裝總指揮進(jìn)行吊裝作業(yè)交底;布置各監(jiān)察崗位進(jìn)行監(jiān)察的要點(diǎn)及主要內(nèi)容;起吊放下進(jìn)行多次試驗(yàn)，使各部分具有協(xié)調(diào)性和安全性;復(fù)查各部分的變化情況。

　　2、吊裝就位

　　由總指揮下令各崗位人員到位，檢查指揮信號(hào)系統(tǒng)是否正常;各崗位人員匯報(bào)準(zhǔn)備情況，并及時(shí)反饋給總指揮;正式起吊，使設(shè)備離開(kāi)地面300-500mm時(shí)停止，并做進(jìn)一步檢查，各崗位人員匯報(bào)情況是否正常，正常后繼續(xù)起吊，吊車(chē)隨著卷?yè)P(yáng)機(jī)的提升緩慢旋轉(zhuǎn)，直至設(shè)備達(dá)到垂直位置后，將吊車(chē)吊鉤松開(kāi)。

　　六、安全保證措施

　　1、起重工應(yīng)持證上崗，由經(jīng)驗(yàn)豐富的起重工擔(dān)任指揮，一切行動(dòng)聽(tīng)指揮。

　　2、吊裝作業(yè)區(qū)要設(shè)置警戒區(qū)，并有專人看護(hù)，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入和通過(guò)，吊臂和起吊物下嚴(yán)禁行走和站人。

　　3、起重作業(yè)前必須對(duì)起重機(jī)械的運(yùn)行部位、安全裝置、吊具、索具等進(jìn)行詳細(xì)檢查，不得帶病工作。

　　4、吊裝前必須向參加起重作業(yè)的人員進(jìn)行安全技術(shù)交底,并有全體人員簽字的書(shū)面安全技術(shù)交底記錄。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1、江蘇省化工設(shè)計(jì)院有限公司設(shè)計(jì)的施工圖。

　　2、《起重設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50278-98。

　　3、《化工設(shè)備安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》HG20236-93。

　　4、《化工塔類設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范》HGJ211-85。

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