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1、20万吨合成氨塔吊装方案一、氨合成塔技术情况：该塔分为封头、筒体、裙座三部分，其中筒体与裙座为焊接连接的整体件，壁厚为120mm，重量约为180吨，封头为可拆卸件，重量约为5吨；塔体主要尺寸如下图：裙座筒体封头3500203252551562028402644二、场地情况：该塔就位位置周围无建筑物，没有可利用的辅助吊装条件。三、吊装方案的确定：由于设备重量大（因设备壁厚未最终确定，据甲方约定设备重量暂时按200吨计算），重心位置较高（重心距裙座底部约13.5米），所以对吊装机具的吊装能力要求就特别重要。根据目前现有情况，采用起重机直接吊装不太可能，只能采用桅杆吊装；根据设备重量拟两台20030
2、.58米格构式桅杆、两套H1408D滑车组进行吊装。由于该氨合成塔外部是光滑面，无管道接管、人孔、梯子和栏杆等附件，而设备本体上不允许焊接吊点，所以吊点的选择定位相当重要，根据以往的施工经验，吊点的位置可设置在距合成塔底部23.5米处。四、施工工艺流程地锚设置200吨桅杆基础处理塔体运输50吨桅杆基础处理50吨桅杆竖立施工准备第一台200吨桅杆竖立50吨桅杆拆卸、移位50吨桅杆再竖立第二台200吨桅杆竖立塔体夹具制作吊具及绳索准备、安装塔体吊装塔体就位塔体找平、找正200吨桅杆拆除50吨桅杆拆除交工验收设备基础检查五、桅杆高度确定：根据起重吊装常用数据手册表5-21可查，选用桅杆高度为28米，
3、但根据200吨桅杆每节长度和氨合成塔得吊装高度，现选择桅杆高度为30.58米，桅杆总重量为24.06吨，桅杆重心距球头15.5米。六、桅杆受力计算：计算荷重P=（Q+q）K1K2 （其中Q表示吊物重量，q表示吊具重量可按2.5%Q计算，K1表示动载系数取K1=1.1，K2表示超载系数取K2=1.1），则P=（200+2002.5%）1.11.1=248吨。吊物一侧滑车组受力P1=P/2cosr，一般情况下夺吊夹角r按5选取，则P1=P/2cosr=248/（2cos5）=1245KN；滑轮组出绳端拉力S1=P1/(n+1)，=(1-n+1)/(n+1)(1-)，考虑每个滑轮的工作效率为0.96
4、，则=0.736，所以S1=124.5/(170.736)=99.5KN；跑绳出滑轮组后，拟经过2个转向滑轮与卷扬机相连，这样卷扬机所需牵引力S=S1/0.962=108KN；由此可选两台12吨的慢速卷扬机作为主提升设备。吊具总受力Pd=（P12+S12+2P1S1cos10）1/2=1343.1KN；主缆风绳所受拉力：Pt=(2Pdsin5cos5+Gsin5)/(cos30cos5-sin30sin5)=310KN；桅杆承受正压力Pz=(Ptcos30-Pdsin5)/sin5=1737.2KN；桅杆底部的水平推力H=Pz sin5=151.4KN。七、钢丝绳的选择1主缆风绳的选择，缆风绳
5、的安全系数为3.5：a200吨桅杆：根据主缆风绳受力Pt=310KN，查表1-12得主缆风绳直径为52.0mm，规格为637+1；b50吨桅杆：根据主缆风绳受力Pt=39KN，查表1-12得主缆风绳直径为18.5mm，规格为619+1；2辅助风绳的选择；a200吨桅杆：辅助风绳受力T=55KN，查表1-12得辅助风绳直径为21.5mm，规格为619+1。b50吨桅杆：根据辅助缆风绳受力T=13KN，查表1-12得辅助缆风绳直径为11.0mm，规格为619+1；3跑绳的选择，跑绳的安全系数为5：a200吨桅杆：根据卷扬机牵引力S=108KN，查表1-12得跑绳直径为36.5mm，规格为637+1
6、。b50吨桅杆：根据卷扬机牵引力S=50KN，查表1-12得跑绳直径为21.5mm，规格为637+1。c 3吨卷扬机（用于塔体尾部）：根据塔体吊起后所产生的水平推力T0桅杆底部的水平推力H=151.4KN，当选用H163D滑轮组的情况下，跑绳受力为S0=25.2KN，查表1-12得跑绳直径为15.5mm，规格为619+1。4捆绳的选择，捆绳的安全系数为8：a200吨桅杆：设备重量为200吨，单边受力为1000KN，拟采用4根捆绳来吊装，则每根捆绳受力为250KN，查表1-12得捆绳直径为72.0mm，规格为661+1。b50吨桅杆：根据200吨桅杆的自身重量G=24.06吨，则50吨桅杆的吊装
7、重量为29.8吨，为此可考虑两个吊点，设置4个绳头，每个绳头受力为74.5KN，查表1-12得捆绳直径为36.5mm，规格为637+1。八、专用吊具的制作（1）由于设备本体上不允许焊接，且壳体外部没有可利用的吊点，所以考虑制作专用吊具；根据设备特点，封头外径比壳体外径大196mm，可利用此台阶来纵向固定吊具，防止吊装至最后阶段时吊具在筒体上的滑移，吊点位置距塔体底部约23.5米。专用吊具为一个夹套装置，分两片构成，每一片呈半圆形，其直径略小于筒体直径，两片用高强螺栓连接；在每一片的中间位置焊接一个管轴形吊耳，同时吊耳的内部和与夹套接触处必须焊接加强筋。专用吊具的结构形式如下图：2600管轴式吊
8、耳高强螺栓M36120，每侧4组螺栓连接块专用吊具的每一片半圆厚度为30mm，宽度为700mm，需在滚板机上滚压成型后再焊接两端的螺栓连接块，焊接时必须开坡口，必要时应进行焊缝的探伤检查。（2）管轴式吊耳形式如下图：挡圈专用夹具加强筋管轴30700加强筋管轴式吊耳与半圆吊具焊接时，管轴上也必须开坡口，同时进行焊缝的探伤检查。（3）专用吊具尺寸计算：每个吊耳受力为1000KN，而每个吊耳所受剪应力应小于980Kg/cm2，所以管轴式吊耳的横截面积A100000/980=102cm2，则直径R32.5cm=325mm；为此可选用厚壁无缝管作吊耳外壳，在其内部按上图布置焊接=16mm的加强筋，吊耳长
9、度为350mm。九、地锚设置根据桅杆高度和缆风绳与水平面的夹角可得风绳锚点至桅杆中心的水平距离。1200吨桅杆：a.主缆风绳锚点至桅杆中心的水平距离b1=Lcos35/sin30=50米b.对称缆风绳锚点至桅杆中心的水平距离c1=（L+e1）/tg30+e1=57.4米（e1=1600mm，L=30580mm）250吨桅杆：a.主缆风绳锚点至桅杆中心的水平距离b2=Lcos35/sin30=40.4米b.对称缆风绳锚点至桅杆中心的水平距离c2=（L+e1）/tg30+e1=44.9米（e1=800mm，L=24645mm）（1）主缆风绳地锚设置埋深H30钢丝绳压板柱木回填土横木和薄钢板挡木横木
10、4根，直径为240，长度为4000mm；埋深H=3500mm；挡木5根，直径为240，长度为4000mm；柱木木4根，直径为220，长度为1500mm；压板直径100，长度为1500mm，宽度为4000mm。（2）平衡风绳和卷扬机地锚设置横木和薄钢板埋深H30钢丝绳压板回填土横木3根，直径为240，长度为3200mm；埋深H=2200mm；压板直径100，长度为800mm，宽度为3200mm。十、主要施工工艺1施工准备设备运输吊装前，应作好以下几方面的工作：a熟悉设备图纸，了解设备结构，掌握设备的构造特点及安装技术要求；b检查设备的出厂合格证及材质证明是否齐全；c桅杆基础应处理完毕；d各个地锚
11、应制作完成，并回填夯实；e主要吊装机具应齐备，并检查机具的安全性，同时应对机具作好养护和润滑。250吨辅助桅杆的竖立50吨桅杆的参数：长度为24.645米，重量为5.85吨。桅杆竖立时可用16吨汽车吊直接竖立，竖立前应将H324D滑车组和缆风绳系挂牢固；当桅杆就位后立即拉紧主缆风绳和平衡缆风绳，同时调节桅杆的倾斜角和风绳的张紧力，其中主风绳受力为40KN，平衡风绳受力为13KN。3200吨桅杆的竖立利用已竖立的50吨桅杆来竖立200吨桅杆，先将200吨桅杆在基础上组装完成，组装时应将其重心定在离基础中心1.5米位置处，另外须将H1408D滑车组和主、副缆风绳系挂在200吨桅杆上；竖立时吊点系在
12、200吨桅杆的重心偏上1.5米左右。竖立时50吨桅杆的各项受力参数为：桅杆倾斜角为5，风绳夹角为30，H324D滑车组受力Pd=355KN，卷扬机受力S=50KN，桅杆所受正压力Pz=446KN，根据以上数据卷扬机可选用5吨慢速卷扬机。桅杆就位后立即拉紧主缆风绳和平衡缆风绳，同时调节桅杆的倾斜角和风绳的张紧力。当第一台200吨桅杆竖立完后，利用16吨汽车吊拆除50吨桅杆，然后将50吨桅杆竖立在基础另一侧，最后再按上述步骤竖立第二台200吨桅杆；当桅杆全部竖立固定完成后，可以保留50吨桅杆，以便设备吊装完成后用其来拆除200吨桅杆。4设备的吊装合成塔吊装前应按设计要求对其安装基础进行检查。为了使
13、氨合成塔能在地面上顺利滑移，须将设备基础一侧的地面夯实（若为水泥地面更好），然后铺垫钢板，长度至少30米。将氨合成塔放在两个运输排上，在合成塔的尾部系挂一套H163D滑车组，用一台3吨卷扬机来控制合成塔向前滑行的速度；将已制作好的专用吊具安装在距塔底23.5米的壳体上，拧紧高强螺栓，此时若合成塔有安装方向的要求，必须注意专用吊具的安装方向，同时也必须摆对合成塔的方向；然后将两台200吨桅杆的捆绳捆绕在专用吊具上，捆绕时必须使钢丝绳尽量紧贴专用吊具的外表面，保证四个出绳头一致，捆绳不能有相互交错和扭结情况。当所有准备工作完成后，再次检查，确保无误后进行试吊，当合成塔的封头离开钢排后，静置10分钟
14、，仔细检查桅杆、滑轮组、卷扬机、捆绳、跑绳、缆风绳、专用吊具的受力和运动状况，发现问题及时处理。然后继续提升，在提升的过程中一定要注意观察和检查各个吊具的运行情况，确保整个吊装过程的安全，从而保证设备和人身安全。当合成塔就位后，用经纬仪检查垂直度偏差是否符合要求，超过偏差时可利用桅杆和10吨手拉葫芦进行调整，直至合格；然后对设备最终定位。钢排氨合成塔专用吊具及吊点200吨桅杆处理后的地基及钢板合成塔放置方式如下图：十一、施工人员计划本工程中拟投入施工人员24人。1管理人员计划序号种类资质数量备注1项目经理二级项目经理1高级工程师2设备安装负责人工程师13焊接负责人工程师14专职安全员技师12现
15、场施工人员计划施工人员计划表序号工 种人数资 质备 注1钳工4高级工兼卷扬机司机和维护2起重工8技师、高级工、中级工3焊工1高级工4电工2中级工兼电气抢修5土方工36后勤、保管17司机1合计20十二、施工进度计划本工程施工周期预计为25天，开工日期以甲方批准的开工报告为准。施工进度计划表见附页。十三、安全施工措施1进入现场的施工人员，应遵守公司编发的安全技术操作规程；2施工现场应拉防护围栏，并张贴醒目的安全标语；3进入现场的施工人员必须戴上安全帽；4高空作业人员必须系上安全带；5起重机具在投入使用前应进行一次认真地检查、清洗、修理、加油工作，尤其对主卷扬机、各类滑车和吊具要派专人负责；6穿拉钢
16、丝绳时应停止现场的焊接作业，严禁电焊打坏钢丝绳；7吊装前应对各焊接的吊具进行专项质量检查；8参与吊装作业的人员应由吊装总指挥统一调配，每个施工人员必须明确自己的工作岗位、作业范围及要求，吊装中必须服从指挥，不得擅自行动。9吊装时电源必须得到可靠保证；10应在每台卷扬机处配备司机、机械维修、电气抢修人员各一名，以防卷扬机出现意外而能及时抢修。十四、主要机工具及材料计划1主要机工具计划序号名 称型号规格单位数量备注1汽车吊16台1竖立50吨桅杆2双排座汽车NKR55ELW台1拉机工具和生活用车3卷扬机12吨台2主起升4卷扬机5吨台1用于塔尾5卷扬机2吨台1用于200吨桅杆竖立6滑车组H1408D套
17、27滑车组H324D套28滑车组H163D套29单滑车H161K套310卡环32t只411卡环16t只412卡环5t只813卡环3t只414交流电焊机BX300-BX400台115气割工具套116型钢切割机350400台117角向磨光机100150台218手拉葫芦10t-6m、台419手拉葫芦5t-6m台420手拉葫芦3t-6m台421手拉葫芦2t-6m台422液压千斤顶32t台423大锤8P把224活动扳手10-18英寸把各325钢排125吨台22施工材料计划序号名 称型号规格单位数量备注1钢丝绳72.0 661+1米602钢丝绳52.0 637+1米1203钢丝绳36.5 637+1米65
18、04钢丝绳21.5 637+1米1405钢丝绳18.5 619+1米506钢丝绳15.5 619+1米2007钢丝绳11.0 619+1米1108钢丝绳扣15.5 637+1根8长4000mm9钢板410070030mm块2制作专用吊具10钢板70020030mm块411钢板=16mm米2112无缝管32512米113道木2002002000根3014横木（挡木）2404000根8+10各种地锚使用15横木2403200根1816柱木2201500根817压板15004000块418压板8003200块12参考文献：化工工程建设起重施工规范（HGJ201-83）起重吊装常用数据手册重型设备吊装工艺及计算机械设备起重工作手册20万吨氨合成塔吊装施工方案中国机械工业第一安装工程公司二OO二年五月三十日目 录一、 合成塔技术情况二、 场地情况三、 吊装方案的确定四、 施工工艺流程五、 桅杆高度确定六、 桅杆受力计算七、 缆风绳的选择八、 专用吊具的制作九、 地锚设置十、 主要施工工艺十一、 施工人员计划十二、 施工进度计划十三、 安全施工措施十四、 主要机工具及材料计划表
