化工項目精餾塔吊裝方案研究

梅天宇

（太原化學(xué)工業(yè)集團(tuán)工程建設(shè)有限公司，山西 太原 030021）

0 引言

華陽生物降解新材料有限責(zé)任公司6 萬噸/年P(guān)BAT 項目THF 回收裝置有1#/2#/3#精餾塔設(shè)備共計3 臺，其中1#精餾塔基本尺寸為Φ950mm×19100mm、2#精餾塔基本尺寸為Φ750 mm×31 200 mm、3#精餾塔基本尺寸為Φ1 200 mm×24 500 mm，最大吊裝高度約為33 m，工作半徑最大為15 m。

1 問題分析

1）裝置內(nèi)或存在土建施工作業(yè)，交叉作業(yè)多。

2）施工場地狹小，道路條件差。

3）最大吊裝高度約為33 m，工作半徑最大為15 m，工程技術(shù)要求高，施工難度大。

2 吊裝方案

2.1 安裝施工程序

導(dǎo)熱油爐吊裝安裝施工程序：施工前準(zhǔn)備→底層塔內(nèi)件駝峰支撐安裝→設(shè)備吊裝進(jìn)入裝置區(qū)→設(shè)備找垂直找平→塔填料安裝→塔內(nèi)件分布器及壓蓋安裝→分節(jié)吊裝緊固→完工驗收[1]。

2.2 起重機(jī)選擇

根據(jù)項目現(xiàn)場情況和特點，初步選擇以下方案（見表1）。

表1 吊裝方案對比

綜合比對以上三種方案，塔式起重機(jī)由于需要安裝及拆卸，考慮建設(shè)周期及起重機(jī)進(jìn)出場費用成本，不予優(yōu)先考慮；桅桿式起重機(jī)工作效率不高，機(jī)動性差，不予考慮，綜合比對后優(yōu)先選用流動式起重機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)。

2.3 施工前準(zhǔn)備

1）所有施工人員應(yīng)熟悉設(shè)備安裝技術(shù)資料，預(yù)先準(zhǔn)備設(shè)備安裝所需工機(jī)具、車輛等，并勘察現(xiàn)場，與總包方、土建施工方確認(rèn)施工條件。

2）施工人員和機(jī)具均需提前到達(dá)施工現(xiàn)場，一般為確定吊裝時間3 日前。對設(shè)備部位活動腳手架進(jìn)行搭設(shè)，做好工器具擺放準(zhǔn)備，臨時用電接線準(zhǔn)備工作。每一步工序施工前都要組織有關(guān)管理人員（技術(shù)、質(zhì)量、安全）對所有施工作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。

3）設(shè)備交接過程中，應(yīng)仔細(xì)對設(shè)備進(jìn)行檢查。

4）精餾塔設(shè)備基礎(chǔ)驗收及處理設(shè)備安裝前，根據(jù)塔設(shè)備基礎(chǔ)情況，對可能存在的基礎(chǔ)進(jìn)行接觸面的檢查，并復(fù)核設(shè)備與管口方位、制作尺寸及地腳螺栓情況?；A(chǔ)外觀應(yīng)符合規(guī)范要求，不得有空洞、蜂窩、裂紋、露筋等缺陷；預(yù)埋板無損壞、銹蝕；將基礎(chǔ)表面與周圍上的污漬清除干凈[2]。

5）復(fù)測現(xiàn)場基礎(chǔ)，放置墊鐵，基礎(chǔ)水平度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即可直接安裝。復(fù)測基礎(chǔ)時，應(yīng)符合如下規(guī)定（見表2）。

6）設(shè)備基礎(chǔ)水平度、標(biāo)高偏差較大，則需安裝斜墊鐵組進(jìn)行找正找平需放置墊鐵的位置應(yīng)鏟平，其水平度偏差應(yīng)小于2 mm/m。

2.4 設(shè)備吊裝方案

2.4.1 流動式起重機(jī)的基礎(chǔ)處理

1）流動式起重機(jī)必須在水平堅硬地面上進(jìn)行吊裝作業(yè)。

2）根據(jù)其地質(zhì)情況或以測定的地面耐壓力為依據(jù)，采用合適的方法（一般施工場地的土質(zhì)地面可采用開挖回填夯實的方法）進(jìn)行處理。

3）吊車的工作位置的地面應(yīng)做耐壓力測試，確保工作地面滿足吊車對地基的要求，施工現(xiàn)場地面為原山體巖層，場地比較平整，滿足起重機(jī)耐壓作業(yè)。若在復(fù)雜地基上吊裝重型設(shè)備，應(yīng)請專業(yè)人員對基礎(chǔ)進(jìn)行專門設(shè)計。

4）吊裝前必須進(jìn)行基礎(chǔ)驗收，并做好記錄。

2.4.2 吊裝順序

采用直接吊裝法一次吊取設(shè)備、一次吊裝到位。

單獨計算最重塔設(shè)備（3#精餾塔），其他兩臺參照此進(jìn)行吊裝。

第一節(jié)塔體，基本尺寸為Φ1 200 mm×12 836 mm，重量5.7 t，塔設(shè)備吊裝高度約為33 m，工作半徑最大為15 m。

吊裝時進(jìn)行預(yù)吊，25 t 吊車尾部配合，整體抬起后尾部緩慢下放，直至塔體垂直。5 min 后檢查吊車站位地面，鋼絲繩等，經(jīng)檢查無異常現(xiàn)象后方可繼續(xù)下一步工序。

吊裝時，先在設(shè)備上栓好纜繩然后再起吊。起升應(yīng)平穩(wěn)，緩慢上升，起升速度不得過快，穿進(jìn)裝置區(qū)內(nèi)各層人員扶好設(shè)備防止碰撞到周圍其他設(shè)備和構(gòu)筑物[3]。

吊車起吊要平穩(wěn)，要使抬吊物平衡上升。

吊裝前，須將爐體上管口方位調(diào)整對正后吊車方可松鉤。

吊裝其他塔設(shè)備就位采用同樣方式。

2.5 吊裝計算

根據(jù)現(xiàn)場條件及設(shè)備參數(shù)，采用汽車吊（100 t）到場，根據(jù)施工方案中計算出的吊車站位支車，并于周圍設(shè)警戒帶，設(shè)專人監(jiān)管。

根據(jù)現(xiàn)場勘測吊車停放位置，采用100 t吊車配合25 t 吊車尾部配合將設(shè)備一次吊起，穿至裝置區(qū)安裝到位，具體方法及計算過程如下：第一節(jié)塔設(shè)備高度約為12.9 m，質(zhì)量5.7 t，這里只進(jìn)行第一臺塔設(shè)備的吊裝計算，其他二臺設(shè)備即滿足吊裝條件。

2.5.1 吊車選用吊裝總質(zhì)量：

式中：G 為設(shè)備質(zhì)量，取5.7 t；Q 為索具、吊鉤、鋼絲繩質(zhì)量，取2 t；K 為動載衡系數(shù)，取1.1。代入數(shù)值計算得G總=8.47 t。

爐體設(shè)備頂高約33 m 左右，中心位于吊車站位（吊車回轉(zhuǎn)半徑）15 m 處，吊車需將設(shè)備起吊至33 m。

參照75 t 吊車性能表查閱可得，回轉(zhuǎn)半徑15 m，起吊出桿40 m，吊裝的最大質(zhì)量為8.2 t＜8.47 t，不滿足吊裝拆除條件。

參照100 t吊車性能表查閱可得，回轉(zhuǎn)半徑15 m，起吊出桿4 m，吊裝的最大重量為10 t＞8.47 t，能滿足吊裝拆除條件。

2.5.2 鋼絲繩選用

起吊索具的鋼絲繩的夾角以70°計算。按照設(shè)備承受力（60 t）為依據(jù)計算。每個吊耳兩根鋼絲繩，根據(jù)吊裝參數(shù)選用4 分規(guī)格鋼絲繩兩只，鋼絲繩破斷力P 計算過程如式（1）：

式中：K1為鋼絲繩安全系數(shù)，取6；K2為鋼絲繩子的換算系數(shù)，取0.82；T 為受力的鋼絲繩為4 股。代入數(shù)值計算得P=164.5 kN。

鋼絲繩至少應(yīng)選用最小破斷拉力為164.5 kN 的鋼絲繩，滿足吊裝要求?；虿捎脻M足要求的完好10 t吊帶。

2.6 吊裝后工作

按照塔內(nèi)件圖紙，先在地面將駝峰支撐塔內(nèi)件安裝完畢，螺栓緊固，經(jīng)檢查合格后留影像資料，再進(jìn)行吊裝。

第一節(jié)塔就位，調(diào)整水平后，進(jìn)行填料添加，在填料添加至20%、50%、80%及100%時分別留影像資料，在進(jìn)行填料壓蓋及分布器內(nèi)件的安裝。第二節(jié)吊裝順序與第一節(jié)類似，逐步吊裝，直到完成全部塔的吊裝任務(wù)[4]。

3 安全風(fēng)險分析及對策

3.1 施工過程中可能發(fā)生的安全事故風(fēng)險分析

本方案最高吊裝高度約為33 m，屬于高空作業(yè)，可能發(fā)生的安全事故：

1）物體打擊、高空墜落事故；

2）設(shè)備運輸事故；吊裝作業(yè)過程中，吊裝綁扎松動，操作不到位等可能引發(fā)精餾塔設(shè)備傾倒，對吊車造成損壞；

3）管理不到位可能導(dǎo)致在汽車吊車移動過程中發(fā)生車輛傷害等。

3.2 相應(yīng)對策

加強(qiáng)安全教育，嚴(yán)格執(zhí)行班前安全講話和周一安全活動制度，有針對性地交代近期工作中的安全注意事項，現(xiàn)場做到每日一交底。

1）針對物體打擊和高空墜落事故，高處作業(yè)應(yīng)使用合格的腳手桿、吊架、梯子、腳手板，防護(hù)圍欄，擋腳板和安全帶，作業(yè)前應(yīng)認(rèn)真檢查所用安全設(shè)施是否堅固、牢靠，腳手架應(yīng)經(jīng)安全員檢查認(rèn)可后，掛牌標(biāo)識，并辦理工序交接手續(xù)后，方可使用。如遇雨水時，必須清掃干凈并采取適當(dāng)防滑措施，高處作業(yè)使用工具、材料等應(yīng)放在安全、不易失落處。

2）防止設(shè)備運輸事故的發(fā)生，必須認(rèn)真封車，運前探路。

3）為防止發(fā)生吊裝事故，吊車使用前應(yīng)檢查是否完好，不得超載使用；鋼絲繩是否合格。吊裝作業(yè)時，需專職指揮人員人員，確保無人站在重物正下方。作業(yè)前，拉好圍擋，將施工的區(qū)域隔離，禁止無關(guān)人員入內(nèi)；安裝就位的設(shè)備應(yīng)及時固定，確保設(shè)備安裝精度及其穩(wěn)固性。

4 結(jié)語

經(jīng)分析計算后，嚴(yán)格按照吊裝方案執(zhí)行，可提高精餾塔安裝精度，確保項目安全穩(wěn)定運行。