反应区设备吊装方案

104新疆独山子石化第一联合300万吨/年直馏柴油加氢精制装置反应区反应器（10212-R101）吊装方案获奖等级公司一等奖安装五公司宋晓艺1、编制说明1.1本方案仅适用于新疆独山子石化公司300万吨/年直馏柴油加氢装置反应区反应器（10212-R101）吊装。1.2本方案是根据现场实际情况及设备制造厂家在现场组焊时需要的场地情况综合考虑而编制的，吊装前实际情况与本方案不符时，另行编制修订方案或补充方案。1.3该反应器分四段到货，在施工现场由中国一重集团公司进行组对焊接，合格后由我公司进行安装。1.4为了安全、优质地完成该吊装任务，希望参加施工的人员尽早熟悉本方案，并在实施过程中遵照执行，如遇到本方案中未涉及到的内容，现场进行技术交底。2、编制依据2.1反应区设备布置图2.2反应器制造图2.3300万吨/年直馏柴油加氢精制装置设备一览表2.4《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-20032.5《工程建设安装工程起重施工规范》HG20201-20002.6《建筑地基基础设计规范》GB50007-20012.7《钢制压力容器》GB150-19982.8《设备吊耳》HG/T21574-19942.9中油吉林化建机械设备性能手册2.10LR1750型750吨履带式吊车性能表2.11《五金实用手册》（四川科学技术出版社）2.12《重型设备吊装手册》（冶金工业出版社）2.13巨力集团产品简介（网络版）2.14现场实际勘测结果3、工程概况1053.1反应区设备数据统计表设备位号设备名称外型尺寸重量（吨）安装方式10212-R-101加氢精制反应器Φ4370×35471403.796（理论重量）立式3.2反应区地型示意图建北3.3设备到货形式反应器共分4段到货，在采用我公司600吨履带式吊车卸车时，其单节重量如下表：序号名称规格（mm）重量（t）1反应器Ⅰ段Ф4370×103701302反应器Ⅱ段Ф4370×104201403反应器Ⅲ段Ф4370×105501404反应器Ⅳ段Ф4660×311018总计428（实际重量）由于上表中的总计重量高于理论重量，为了确保安全，本方案中下述的相关计算内容将以实际重量为依据进行分析。1063.4现场场地情况3.4.1根据设计文件中介绍，施工区域的地质构成主要由厚度为0.15~0.8米黄土状粉土和厚度为0.7~2.3米的碎石土以及巨厚的卵砾层构成。地基允许承载力特征值300~500KPa。3.4.2一重集团为反应器组对，在基础西北侧制作了一个宽20米，长42米的硬化场地。如本方案第5页中反应器进场运输图所示。3.4.3反应器东侧管廊基础已经施工完毕，但钢结构尚未安装。根据600吨吊车所需的运行场地以及现场实际勘测结果，必须将303管架的301轴、302轴、303轴，共6个基础进行掩埋处理，以防止在吊装过程中对基础造成意外伤害。3.4.4根据实际勘察及测量，主吊车及副吊车站位地点以及副吊吊车的行走路线均为开挖后的碎石土，必须进行分层压实处理。具体方法在施工方法中具体阐述。4、施工准备4.1施工技术准备4.1.1施工技术人员认真审阅图纸、核算部件重量，对现场地形进行勘查、测量，确认准确的吊车站位。4.1.2根据图纸、设计技术要求和现场情况制定技术措施。4.1.3编制切实可行的吊装及安装施工方案，并由主管部门审核批准。4.1.4按照吊装方案附图一中的位置，待吊重物摆放位置、吊车站车位置事前在现场画好标记，并确保准确。4.1.5按方案要求对所选吊车、索具等进行检查，确认无误后方可进行吊装。4.1.6施工前由工程技术人员进行技术交底，参加人员：承包队长、安全员、检查员和全体施工人员。4.1.7吊装组织机构1074.2施工现场准备4.2.1勘察、疏通设备运输及进车道路，确保道路平整、坚实、畅通；吊装时施工现场需设置警戒线和维护秩序的人员，无关人员严禁进入吊装现场。4.2.2吊车站位、行走移动及主吊车超起配重的起落位置处应先整平，达到站车、行走及起落所需的条件。4.2.3施工现场的水、电、气（汽）接通。4.2.4施工前主要工种应配备齐全，且经过一定的岗位培训，起重工必须经过培训，持劳动局颁发的岗位资格证书。4.2.5施工过程中所有机具、卡具应落实到位运至现场，检查合格，并由相关负责人在吊装命令书中签字。5、施工方法5.1施工程序现场总指挥：宋天新技术负责人：张玉林安全负责人：杨风雷材料负责人：孙东吊装技术员：宋晓艺起重总指挥：戴树亮起重副指挥：蒋万秋起重副指挥：赵志刚现场调度员：宋忠良钳工班长：魏长龙索具检查员：黄福权安装技术员：王代峰吊装总指挥：陶树森1085.2施工方法5.2.1反应器由1个裙座，3节筒体共同组成，由设备制造厂家在现场进行组焊后，我单位进行吊装。5.2.2从安全施工的角度考虑，本方案所采用的吊装方法使主吊车一次站位，副吊吊车行走的总体设想。所以在反应器吊装前，反应器框架及炉区部份管廊不能安装。5.2.3根据独山子石化现场吊车资源配置情况，反应器的吊装拟采用中油化建公司DEMAG-CC2800型600吨履带式吊车进行主吊，由于适用的送尾吊车在拟定的吊装日期另有它用，所以送尾吊车采用LR1750型750吨履带式吊车进行。5.3R-101反应器吊装参数核算5.3.1反应器进场运输反应器进场线路如下图所示：道路及吊车地基处理吊车回转、就位试验反应器组对、焊接主吊车进场、接杆反应器吊装超起配重摆放副吊车进场、接杆吊装工具检查吊装技术交底会拆除吊车、清理现场吊具拆除109R101加氢反应器运输路线图此榀管廊结构设备运输后施工设备分四段由东门进入现场，由此路线运至拼装、吊装位置：1105.3.2顶部吊耳设计5.3.2.1顶部盲法兰吊耳简图（图一）5.3.2.2许用应力盲法兰盖吊耳材质原则上与反应器人孔法兰的材质相同：为锻钢+堆焊，12Cr2Mo1(IV)。板的弯曲：选用12Cr2Mo1锻件作为盲法兰的材料，σb=510MPa，σs=310MPaMPaMPaMinMinsb1026.0170206,1705.1,35.3.2.3盲法兰盖吊耳及颈部尺寸（图三）5.3.2.4强度核算垂直状态截面A-A上的剪切应力111201610.kg/cm30224030002CrW截面B-B上拉应力201cm366.36.kg/2522240300022erW凸缘处弯曲应力22222200211m776.13kg/c5.67424)13.01(2405.67ln)13.01(3.01243.01240200034)1(ln)1(23armrammmtWb截面A-A22202202112m425.18kg/c4)1(4)1(ln)1()1(23rrmarmrammtmWb水平状态截面C-C处弯曲应力320512006804862cmhrWc221'm281.39kg/ccbWlR凸缘处弯曲应力21002m596.89kg/c)(2ln1143aKrammrtMb2021)7.0(49.0araK5.2.5螺栓受力分析5.2.5.1螺栓的许用应力MPaMPa，MinMinsb2746.0457457,5375.16855.18055.1,35.2.5.1起吊时螺栓受力分析112螺栓截面积计算：已知螺栓公称直径72mm。222416.314.3cmrA在设备起吊时，螺栓主要受剪切应力，每根螺栓受力为：kgtnGFs817017.8282291螺栓受剪切应力为：MpaMpaAFs2743.1994181705.2.5.2设备立直后螺栓受力分析设备立直后，螺栓主要受到拉伸应力的作用，每根螺栓受力为：螺栓受拉伸应力为：MpaMpaAFs4572.37341153005.3.2.5卸扣选择根据吊耳的型式，选择S-BX500型卸扣，其额定载荷为500吨，等级为S(6)级，其相关尺寸符合吊装要求。如下表所示：型号额定载荷WDdEPSL自重S-BX500500.00240.0185165.0390.0--557.5779.0684.005.3.3底部吊耳设计5.3.3.1底部吊耳位置底部吊耳位于群座两侧设备中心线上呈180度，且与顶部吊耳呈90度垂直，吊耳中心距群座底边1200mm，在吊装状态下，两吊耳处于水平状态，吊耳的制做与补强板的焊kgtnGFs153003.15284281113接按详图进行。5.3.3.2底部吊耳选择参照中华人民共和国行业标准HG/T21574-94选择两个125吨轴式吊耳，吊耳单重482kg，材质和换热器相同(16MoR)，以下是吊耳详图：5.3.4反应器重心位置分析240δ=18内筋板0.8S注注：内筋板与管轴，内筋板之间可采用间断焊，但焊接长度应≥1/2总长度12±115。±2。M10-7H15右图6312007201000挡板δ=24管轴φ720*18垫板δ=3224320详见右图0.8S114参考线已知：（1）设备裙座及下封头长度6米，重33.8吨，（2）筒体长度25.65米，重341吨（3）上封头长度2.1米，由于反应器主体可视为一均匀杆件，所以其重心按下式计算为：nWWLWLWLC332211式中：C——从参考线至设备重心的距离；L1——1/2设备裙座及下封头长度=3米；L2——L1+1/2筒体长度=18.8米；L3——L1+L2+1/2上封头长度=32.7米；W1——裙座及下封头重量=33.8吨；W2——筒体重量341吨；W3——上封头重量8.3吨；Wn——W1+W2+W3=383.1吨。按上式计算后，C=17.7米，即设备底座以上17.7米处为设备重心。说明：设备的其他管口及相关配件由于在筒体中所占比例较小，所以在进行设备重心分析时将其重量忽略不计。5.3.5吊车受力分析吊装时拟采用化建公司德玛格600吨履带式吊车主吊，LR1750型750吨履带吊车溜115尾。600t吊车受力P=G反+G钩+G索=428+12+6=446t600t吊车和750吨吊车共同抬吊时吊车受力：由于主吊车吊点在设备顶部，副吊车吊点在裙座底部向上1.3米处，所以主吊车受力为：LCWpn式中：P’——主吊车承重；Wn——设备实际重量=428吨C——吊点中心距离，即1/2主吊点至尾吊点距离；C=1/2×(35.5-1.3)=17.1米L——设备长度=35.5米将上述数据代入公式后，得P’=206吨，即主吊车承重206吨，尾吊车承重等于设备总重量减去主吊车承重，为222吨。所以，两台吊车抬吊时，可按照尾吊车承重进行分析：P=P’+G钩+G索=222+8.4+1.6=232t5.3.6吊车工况600t吊车和750吨吊车共同抬吊时工况如下表所示（图一）：序号吊车型号幅度(m)杆长(m)能力(t)1600t吊车主臂杆加支撑臂1054354＞231满足要求负荷率65%2750t吊车主臂1235337＞232满足要求负荷率69%两车抬吊将设备抬起后，主吊车转杆，幅度变至14米，将超起配重挂起，副吊车转杆，辐度保持12米不变。吊车工况如下：（图二、图三、图四）：116序号吊车型号幅度(m)杆长(m)能力(t)1600t吊车主臂杆加支撑臂附带250吨超起1454474＞231满足要求负荷率49%2750t吊车主臂1235337＞231满足要求负荷率69%750吨吊车趴杆至22米，将设备立直（图五、图六）：序号吊车型号幅度(m)杆长(m)能力(t)1600t吊车主臂杆加支撑臂250吨超起配重1454474＞445满足要求负荷率94%2750t吊车主臂2235156＞10（钩头、索具）满足要求负荷率6%设备立直后，600吨吊