多層鋼結(jié)構(gòu)框架安裝多個大型設(shè)備一次性吊裝

虞海廉

中國化學(xué)工程第七建設(shè)有限公司 四川成都 610100

多層鋼結(jié)構(gòu)框架安裝多個大型設(shè)備一次性吊裝

虞海廉

中國化學(xué)工程第七建設(shè)有限公司 四川成都 610100

為了減少在多層鋼結(jié)構(gòu)框架里的尿素多臺設(shè)備的安裝時間,并縮短多層鋼機(jī)構(gòu)框架組對間斷性,我們采用多層鋼機(jī)構(gòu)框架預(yù)留的方法。用大型吊車一次性吊裝尿素多臺設(shè)備,有效的縮短了工期,提高了經(jīng)濟(jì)效益,同時也增加了施工中的安全性。

起升高度 回轉(zhuǎn)半徑 額定重量

1 概況

2009年我公司在重慶涪陵建峰二化肥45萬t合成氨.年產(chǎn)80萬t尿素裝置承建中,承擔(dān)了80萬t尿素鋼結(jié)構(gòu)框架里多臺主要大型設(shè)備的吊裝工作,這些設(shè)備主要的形狀尺寸（見表1）。

表1 重量及安裝高度例表

由于設(shè)備是安裝在多層尿素鋼結(jié)構(gòu)框架里,而鋼結(jié)構(gòu)框架組對量大,鋼結(jié)構(gòu)框架安裝時采用塔吊進(jìn)行吊裝組對(由三化建負(fù)責(zé)設(shè)備安裝和鋼結(jié)構(gòu)框架組對),該項目工程的建設(shè)工期為2009年1月至2009年11月。建設(shè)過程中,大部分設(shè)備是載船通過長江經(jīng)離廠區(qū)幾十公里外的涪陵河運輸?shù)礁⒘杲ǚ鍙S區(qū)專用碼頭進(jìn)行卸船,采用大型拖車運輸?shù)?km的廠區(qū)尿素鋼結(jié)構(gòu)框架場地,整個安裝過程中施工時間較短。

2 吊裝方案的選擇

開工前由業(yè)主,監(jiān)理公司組織施工單位按照合同分類進(jìn)行討論,在合同中位號為R-201.E-201.E-205三臺由500t以上的履帶吊車為主進(jìn)行吊裝,其余的設(shè)備分別以250t、150t履帶吊車為主進(jìn)行吊裝。由于場地的狹小,且設(shè)備是由外地運輸?shù)浆F(xiàn)場,設(shè)備在運輸過程中可能出現(xiàn)不到位或采購設(shè)備不急時等各方面的原因,都可能出現(xiàn)設(shè)備安裝泄后現(xiàn)象。按照組對一層鋼結(jié)構(gòu),安裝一層設(shè)備的方法進(jìn)行,有可能與設(shè)備的到場安裝時間和順序不相不符合,設(shè)備運輸時受到河水和設(shè)備出廠時間的條件限制，都有可能無法按照設(shè)備安裝時間到達(dá)現(xiàn)場,給設(shè)備安裝帶來時間上的拖延,吊裝單位提出采用多層鋼機(jī)構(gòu)框架預(yù)留的方法,用大型吊車750t履帶吊車為主一次性吊裝作業(yè).其原因是解決設(shè)備不能按時到現(xiàn)場因素.得到了業(yè)主,監(jiān)理的同意和批準(zhǔn)。

2.1 設(shè)備的吊裝順序和方法

（1）根據(jù)設(shè)備在尿素鋼結(jié)構(gòu)框架安裝位置,我們把設(shè)備分為東西兩側(cè)

在東面吊裝的設(shè)備位號

E-201.E-205.R-201.E-203.E-703.E-702.V-904.E-804.（見圖 1）。

在西面吊裝的設(shè)備位號（見圖2）。

C-303/E-302.S-402/E-402.S-401/E-401.E-303.

（2）吊裝順序

由尿素鋼結(jié)構(gòu)框架安裝組對情況和設(shè)備安裝位置,吊裝時的先后順序如下進(jìn)行:

3 設(shè)備的堆放按排

為了不影響鋼結(jié)構(gòu)和西面儲罐的組對,合理安排設(shè)備的擺放,是關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)組對和設(shè)備吊裝工作順利進(jìn)行的主要因素。我們按照設(shè)備的吊裝順序進(jìn)行擺放,分為東西兩面,（見圖3）。

3.1 預(yù)留情況

根據(jù)設(shè)備的重量及安裝位置,首先確定設(shè)備吊裝中吊車所需要的回轉(zhuǎn)半徑和最大起重量。設(shè)備吊裝中采用750t履帶吊車,臂桿長度為70m,由750t履帶吊車性能,可得設(shè)備安裝在尿素鋼結(jié)構(gòu)框架位置時需用下列的回轉(zhuǎn)半徑和最大起重量是安全的。（見表2）鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)備吊裝時的主要參數(shù)和要求。

表2 經(jīng)計算其尿素鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)備吊裝時的主要參數(shù)和要求

3.2 經(jīng)核算,吊裝前尿素鋼結(jié)構(gòu)框架應(yīng)預(yù)留如下列

我們在東面吊裝時鋼結(jié)構(gòu)預(yù)留情況為:

(1)B～C⑤～⑥12m以上內(nèi)橫梁；

(2)C⑤～⑥41m以上的橫梁；

(3)D⑤～⑥25.6m以上的橫梁；

(4)D④～⑤48.7m以上立柱；

(5)C～D/④～⑤47.3m以上橫梁；

(6)B～C⑤和B～C④以上的橫梁(E-205臥式高壓池式冷凝器設(shè)備就位時上方橫梁)進(jìn)行預(yù)留；

(7)D②～③22m以上的橫梁；

(8)A～B③22m以上的橫梁 (二段蒸發(fā)器第一冷凝器設(shè)備就位時上方橫梁)進(jìn)行預(yù)。

在西面,設(shè)備安裝上方框架立柱內(nèi)的橫梁進(jìn)行預(yù)留。

4 吊裝方法

4.1 E-201立式高壓汽提塔的吊裝

根據(jù)吊裝順序,對立式設(shè)備E-201立式高壓汽提塔,750t履帶吊車主吊車站在鋼結(jié)構(gòu)框架東面軸線⑤～⑥之間離安裝位置中心24m處,在基本配重下回轉(zhuǎn)半徑為12內(nèi),起重量為264t,副吊車采用260履帶吊車,副吊車采用基本臂桿24m起重量為124t,回轉(zhuǎn)半徑為10m抬尾部.如圖4所示.設(shè)備起吊垂直后副吊車脫鉤,主吊車轉(zhuǎn)向鋼結(jié)構(gòu)框架邊緣,同時組對鋼結(jié)構(gòu)的塔吊臂桿隨主吊車方向轉(zhuǎn)動,使塔吊臂桿不碰擊750t履帶吊車臂桿,750t履帶吊車開始加超提配重,使起重量達(dá)到341t,起吊E-201立式高壓汽提塔吊入位置。

在吊裝中使用的平衡梁采用Φ273×8無縫鋼制作,長度為3500mm,鋼絲繩采用6×61+1,抗拉強(qiáng)度為185kg/mm2Φ90雙股兜在設(shè)備的管式吊耳上。平衡控制鋼絲繩采用6×37+1,抗拉強(qiáng)度為185kg/mm2Φ30雙股,卡環(huán)20T兩個.副吊車使用鋼絲繩采用6×37+1,抗拉強(qiáng)度為185kg/mm2Φ52(機(jī)索具計算略去),設(shè)備就位后再卸下超提配重。

4.2 E-205臥式高壓池式冷凝器的吊裝

根據(jù)設(shè)備的堆放位置,E-201立式高壓汽提塔吊裝工作結(jié)束后鋪設(shè)路基板,750t履帶吊車行走至東面軸線④～⑤之間,回轉(zhuǎn)半徑在離臥式高壓池式冷凝器就位中心24m處,鋼絲繩采用6×61+1,抗拉強(qiáng)度為185kg/mm2Φ90雙股兜,在吊裝前為了防止設(shè)備左右擺動碰擊鋼結(jié)構(gòu)框架和吊車臂桿,采用Φ16的麻繩作控制繩栓在設(shè)備的兩端.起吊前加好配重,使起重量達(dá)到 341t.（見圖 5）。

4.3 R-201高壓合成塔的吊裝

臥式高壓池式冷凝器吊裝就位后卸下超提配重,然后脫鉤起桿,鋪路基板行走至東面軸線⑤～⑥之間離高壓合成塔就位中心18m處,再轉(zhuǎn)向設(shè)備堆放處。副吊車采用260履帶吊車抬尾,副吊車采用基本臂桿24m起重量為124t,吊裝方法與立式設(shè)備E-201立式高壓汽提塔相同.吊繩采用6×61+1,抗拉強(qiáng)度為185kg/mm2Φ90雙股兜在設(shè)備的管式吊耳上,抬吊時使主吊車不動,副吊車邊起吊邊行走,吊繩采用6×37+1,抗拉強(qiáng)度為185kg/mm2Φ52(機(jī)索具計算略去)。（見圖 6）。

設(shè)備垂直后，副吊車吊鉤脫鉤,主吊車起吊設(shè)備轉(zhuǎn)向鋼結(jié)構(gòu)框架邊緣,同時安裝鋼結(jié)構(gòu)的塔吊臂桿隨主吊車方向轉(zhuǎn)動,主吊車加好超提配重,使起重量達(dá)到415t,然后起吊就位,（見圖7）。

4.4 E-203高壓洗滌器的吊裝

R-201高壓合成塔的吊裝就位脫鉤后,同樣的方法將吊車走至軸線④～⑤之間之間離高壓洗滌器設(shè)備就位中心18m處,吊車采用150t履帶吊車配合。（見圖8）。

4.5 E-703臥式二段蒸發(fā)器第一冷凝器V-903立式低壓蒸汽包E-804回流冷凝器設(shè)備的吊裝

E-203高壓洗滌器的吊裝就位脫鉤后,鋪設(shè)路基板750t履帶吊車行走至東面軸線①～③之間,行走時塔吊配合轉(zhuǎn)動塔吊塔桿方向,立式設(shè)備使用的副吊車采用150t履帶吊車配合，3臺設(shè)備用同樣的方法吊裝。V-903立式低壓蒸汽包吊裝見圖9(機(jī)索具計算略去)。

4.6 西面設(shè)備的吊裝

E-303低壓甲氨冷凝器S-401/E-401二段蒸發(fā)器S-402/E-402立式一段蒸發(fā)分離器C303/E302精餾塔及加熱設(shè)備的吊裝。

東面設(shè)備吊裝完成后開始行走至尿素鋼結(jié)構(gòu)框架西北方向,如設(shè)備的堆放平面圖位置.西面的設(shè)備到場時間為5月初,到場后按指定位置擺放在儲罐西面進(jìn)行組對,組對時采用其它吊車進(jìn)行,同時作好吊裝準(zhǔn)備工作。（見圖10）。

西面設(shè)備采用150t履帶吊車配合,750t履帶吊車站位在西面①～②軸線規(guī)定的范圍內(nèi),設(shè)備吊裝順序由E-303低壓甲氨冷凝器開始進(jìn)行。（見圖11）。S-401/E-401二段蒸發(fā)器S-402/E-402立式一段蒸發(fā)分離器采用二段蒸發(fā)器第一冷凝器所用的平衡梁,最后吊C303/E302設(shè)備(機(jī)索具計算略去)。（見圖12）。

5 吊裝中的要求

為了在吊裝中做到萬無一失,進(jìn)行兩個單位的協(xié)調(diào)性,吊裝前由業(yè)主,監(jiān)理公司組織施工單位進(jìn)行嚴(yán)格的吊裝程序?qū)徍?布屬了尿素設(shè)備吊裝統(tǒng)一協(xié)調(diào)程序：

接受總指揮的統(tǒng)一協(xié)調(diào)通知,由吊裝總監(jiān)根據(jù)總指揮的指令,層層下達(dá)檢查,確認(rèn)指令,在所有檢查合格后,確認(rèn)作業(yè)人員全部到位,由起重工程師將檢查結(jié)果請示總指揮及吊裝總監(jiān),根據(jù)吊裝總監(jiān)指令下達(dá)尿素大設(shè)備吊裝令,吊裝作業(yè)統(tǒng)一接受“起重指揮”的指揮,包括塔吊配合及設(shè)備就位過程,安裝協(xié)調(diào)指揮需要解決的問題,統(tǒng)一匯交起重工程師處,由起重工程師給“起重指揮”下達(dá)指令,監(jiān)理及業(yè)主代表的意見和建議,必須匯總的總指揮處,由總指揮評估后,層層下達(dá)指令,不得指揮或干涉“起重指揮”的作業(yè),起重指揮及班組,安裝協(xié)調(diào)及班組,有權(quán)拒絕除起重工程師外的任何指揮指令.設(shè)備工程師.質(zhì)量.安全的指令,必須通過吊裝總監(jiān)下達(dá),技術(shù).安全及副總指揮,必須向總指揮提供及時,可靠的建議。

6 吊裝前的準(zhǔn)備

(1)750t履帶吊車站位的處理

由于750t履帶吊車的自身的重量較重,對地面的硬度要求較高.地面應(yīng)有足夠的承載能力,我們在吊裝前應(yīng)進(jìn)行處理,方法是在吊車站位處原始地面下鋪設(shè)一層30cm的大片石,片石上鋪設(shè)一層10～30沙夾碎石,由壓路機(jī)反復(fù)進(jìn)行碾壓,使地面強(qiáng)度達(dá)到40t/m2,在鋪上吊車的專用路基板。

（2）吊裝前由施工單位的質(zhì)量安全部組織專業(yè)人員對吊車和塔吊的機(jī)械進(jìn)行全面檢查,并且由吊車司機(jī)和塔吊作業(yè)人員每天進(jìn)行填寫好吊車和塔吊的使用安全檢查記錄,以確保吊裝的順利進(jìn)行。

（3）吊裝前,應(yīng)對吊裝場地進(jìn)行清理,將尿素鋼結(jié)構(gòu)框架組對時預(yù)留的鋼結(jié)構(gòu)暫時堆放到不影響吊裝場地的地方,以保證場地暢通無阻。

（4）吊裝前,由施工安裝單位進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)框架基礎(chǔ)的檢查(三化建負(fù)責(zé)設(shè)備安裝進(jìn)行檢查),確定基礎(chǔ)是否與設(shè)備底座安裝位置相符合,如不符合的情況下應(yīng)盡量與設(shè)計單位聯(lián)系修改安裝方案,處理好設(shè)備基礎(chǔ),以保證安裝順利進(jìn)行。

7 設(shè)備吊裝時的安全措施和注意事項

（1）在吊裝前,起重技術(shù)員對起重作業(yè)人員進(jìn)行全面的技術(shù)交底,使全體起重作業(yè)人員熟悉吊裝方案,在吊裝作業(yè)過程中做到心中有數(shù),忙而不亂,吊裝時選排一名有豐富經(jīng)驗的人員作吊裝指揮,指揮人員應(yīng)穿戴鮮明的標(biāo)志或特殊顏色的安全帽,并嚴(yán)格執(zhí)行起重“十不準(zhǔn)吊”的安全原則。

（2）設(shè)備在起吊前,吊車司機(jī)和吊裝指揮人員應(yīng)與塔吊司機(jī)采用對講機(jī)或手機(jī)聯(lián)系配合,當(dāng)?shù)踯嚪较蛟谀蛩劁摻Y(jié)構(gòu)框架東面時,塔吊的臂桿應(yīng)順尿素鋼結(jié)構(gòu)框架方向,當(dāng)?shù)踯嚻鸬踉O(shè)備轉(zhuǎn)向尿素鋼結(jié)構(gòu)框架時,塔吊的臂桿應(yīng)轉(zhuǎn)向尿素鋼結(jié)構(gòu)框架垂直方向或向設(shè)備就位時的斜方向轉(zhuǎn)動,對臥式設(shè)備E-205高壓池式冷凝器吊裝時,為防止設(shè)備左右旋轉(zhuǎn)碰擊尿素鋼結(jié)構(gòu)框架,吊裝前應(yīng)栓好控制繩控制設(shè)備左右擺動。（見圖13）。

（3）吊裝時應(yīng)做好臨邊防護(hù)工作，設(shè)備的安裝位置下層沒有安裝樓層平臺板時,應(yīng)在下方鋪設(shè)安全網(wǎng),尿素鋼結(jié)構(gòu)框架周圍未安裝防護(hù)欄桿時應(yīng)在構(gòu)框架邊牽拉?6鋼絲繩作安全生命線,作業(yè)人員在構(gòu)框架邊作業(yè)安全帶應(yīng)栓掛在鋼絲繩上,以防止墜落事故的發(fā)生。（見圖14）。

（4）所有的起重作業(yè)人員應(yīng)熟悉和執(zhí)行《起重吊運指揮信號》(GB5082).哨音應(yīng)清楚,響亮,旗語,手式應(yīng)準(zhǔn)確,作業(yè)人員不得憑估計,猜測進(jìn)行操作。吊裝中必需嚴(yán)格遵守“十不準(zhǔn)吊”的安全原則，嚴(yán)禁違章操作指揮。

（5）文明施工保持現(xiàn)場清潔衛(wèi)生,在吊裝區(qū)內(nèi)拉好警戒線,禁止非作業(yè)人員進(jìn)入吊裝現(xiàn)場,做好禁戒區(qū)標(biāo)志。

8 對這種吊裝的工期和經(jīng)濟(jì)分析

（1）在一般的情況下,我們都是采用組對一層鋼結(jié)構(gòu)框架安裝一層設(shè)備,這樣的方式在設(shè)備完全到場地的情況下是可行的,而其在大型吊車能保證隨叫隨到的情況下進(jìn)行。但組對這樣大的尿素鋼結(jié)構(gòu)框架和設(shè)備的安裝需要三四個月的時間,大型吊車需要3、4個月,大型吊車的連續(xù)工作時間較短,停留時間長,吊車的費用較高,在設(shè)備吊裝過程中需要鋼結(jié)構(gòu)框架停工配合,耽誤組對時間的連續(xù)性。另一個方面現(xiàn)場的場地較窄小,對鋼結(jié)構(gòu)框架材料的堆放有限,特別是西面的儲罐組對安裝也不能進(jìn)行,這也給設(shè)備的安裝工作帶來緩慢影響。實際的工作中設(shè)備是由外地采購,存在了運輸困難,設(shè)備不急時到位現(xiàn)象,設(shè)備實際到場地時間(東面設(shè)備由2月25日至4月10日)(西面設(shè)備5月5日左右)。如果采用這樣的方法在短短的一年內(nèi)完成建設(shè)尿素鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)備的安裝工作是很困難的,即時能夠完成安裝工作也可能保證不了質(zhì)量,因為后面有復(fù)雜的管道和電氣儀表安裝及保溫等工作帶來時間上的不充足現(xiàn)象。

（2）我們采用多層鋼結(jié)構(gòu)框架里的尿素多臺設(shè)備一次性吊裝,解決了上屬的一些不利現(xiàn)象,從吊裝的角度來講,每臺設(shè)備只需要一天的時間,5月5日開始E-201立式高壓汽提塔吊裝,5月20最后一臺C 302/E 303精餾塔及加熱器吊裝結(jié)束,吊裝只用了15天時間就完成,吊車費用減少,同時也增加了多層鋼結(jié)構(gòu)框架組對時間,也不影響其它的小設(shè)備的安裝工作,為其它工種爭取了多余的安裝時間,安全方面已得到保證。

9 結(jié)語

通過實際的吊裝工作,這種合理的安排設(shè)備吊裝方法,減少了施工現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)組對的間斷性和吊裝交叉作業(yè)現(xiàn)象,同時也增加了尿素鋼結(jié)構(gòu)框架組對的連續(xù)性,縮短了尿素鋼結(jié)構(gòu)框架安裝的時間,克服了設(shè)備不能急時到達(dá)現(xiàn)場的現(xiàn)象,得到了業(yè)主高度贊揚,保證了其它設(shè)備.管道.電氣儀表安裝和保溫工作的順利進(jìn)行進(jìn),這樣的設(shè)備吊裝具有安全,經(jīng)濟(jì)性好,安裝進(jìn)度快的特點,值得在今后的工作中采用。

1從周 等編.機(jī)械設(shè)備安裝計算手冊.中國建筑工業(yè)出版社,1983.

2華人民共和國石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).SH/T3515-2003.大型設(shè)備吊裝工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn).北京:中國石化出版社,2004.

3楊文柱 編.重型設(shè)備吊裝工藝與計算.中國建筑工業(yè)出版社,1984.

4羅頂瑞,朱兆華編著.大型吊裝組織設(shè)計與方案實例分

5蔣智翔 編著.材料力學(xué).北京清華出版社,1985.

6宋壽南.馮怒 編.材料力學(xué).湖南大學(xué)出版社.1988

7蘇志平 主編.材料力學(xué)全程輔導(dǎo).中國建筑工業(yè)出版社,2004.

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1672-9323（2012）02-0078-06

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