独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目丙烯精馏塔吊装方案中国石油天然气第六建设公司2006年11月27日目录一．设备的主要参数 (1)二．编制依据 (1)三．吊装方案的选择 (1)四．单门型液压吊装系统的配置 (4)五．吊耳的设置 (5)六.溜尾吊车的最大受力 (5)七.有关受力计算 (5)八.吊索具的选用 (8)九.吊装平面布置 (10)十．吊装施工组织机构 (10)十一.进度计划 (11)十二.德马格CC—2800—1型600t履带吊的主要起重性能表 (12)十三. 吊装安全技术措施 (12)十四. 设备吊装所需的机具及材料 (13)附图施工进度计划 (16)一．设备的主要参数根据施工蓝图，独山子石化乙烯裂解装置中的两台丙烯精馏塔(C-5501A/B)的空塔重量为900t，增加劳动保护、焊接内件等后吊装重量约为1200t，塔体的内径为φ5700mm，塔体的高度为107900mm，设备的基础标高为▽+0.3m。

二．编制依据1．SH/T3536—2002《石油化工工程起重施工规范》2．HG 20201—2000《工程建设安装工程起重施工规范》3．SH/T3515—2003《大型设备吊装工程施工工艺标准》4．KRAMO液压吊装系统设计计算书5．丙烯精馏塔(C-5501A/B)的设计图纸6．乙烯装置的设备平面图三．吊装方案的选择对这2台超大型设备的吊装，其实吊装方案的选择只有两种：一种是分段吊装，在空中组对、焊接和热处理，并在直立的状态下进行水压试验；另一种是在地面上将塔设备组焊成整体，并且在地面上做完热处理和水压试验，在将梯子、平台及附塔管线等装上之后，然后再整体吊装。

从技术上来看，这两种吊装方案都是可行的，都能达到将塔设备吊装就位的目的。

但经过分析、比较和充分地论证，我们认为将超大型设备在地面的滚胎上卧式组对焊接成整体，并将附塔管线、梯子、平台、防腐保温、电气仪表等工作尽可能在地面上完成后，再进行整体吊装的方案更为合理些，其理由如下：1.可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具，其组焊条件与制造厂内的条件差不多，与在空中组对和焊接相比，设备在地面上组对的尺寸容易控制，焊接的质量也有保证。

2.可以最大限度地缩短安装工期设备如果分段吊装，在空中组对和焊接，则只有一个工作面，并且只能在白天作业，因为在夜间不允许进行高空作业。

而设备如果在地面上组对、焊接，就可以有很多个工作面，可以根据工程进度的需要增加组焊机具或人力，可以三班倒，每天24小时连续作业，这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间，缩短设备安装的工期。

3.有利于施工的安全设备如果分段吊装，除了需要在空中组对焊接塔本体之外，还有附塔管线、梯子、平台、防腐保温、电气仪表等大量的工作需要在高空作业，这不利于施工的安全。

如果在地面上将设备组成整体，并将附塔管线、梯子、平台、防腐保温、电气仪表等工作尽可能在地面上完成，然后再将设备整体吊装就位，这样就可以大量地减少高空作业，保证了设备吊装的安全。

4.可以节省费用，降低施工成本在地面上将设备组成整体，并将附塔管线、梯子、平台、防腐保温、电气仪表等尽可能在地面上完成，这些工作只需要普通的小吨位吊车配合就可以了。

而分段吊装在空中组对和焊接塔体，需要使用千吨级的巨型吊车，后续的安装附塔管线、梯子、平台等工作都离不开大吨位吊车。

千吨级的巨型吊车进退场费用以及使用台班、静止台班无疑是一笔很大的费用，此外还要花费为进行高空作业搭设的脚手架、必要的劳动保护以及必须的HSE等大笔费用。

粗略估算一下，整体吊装的方案比分段吊装的方案可以节省几千万的安装费用。

5.可以展现项目施工水平和管理水平丙烯精馏塔的吊装是乙烯装置施工的重点与难点，同时也最能体现了项目的施工水平和管理水平，也最能展现中国石油这个大集团公司的实力，纵观国外著名吊装公司和国内近几年的大型石油化工项目施工，大多数都是采用整体吊装的方法。

目前中国石油直属第一线施工单位已经具备了将超大型设备整体吊装的能力，这是在国内的施工企业中为数不多的，应该让这种有利的因素充分发挥其应有的作用，要不然这种很好、很有利的资源就浪费掉了，这是很可惜的。

在地面上将设备组成整体，并将附塔管线、梯子、平台、防腐保温、电气仪表等工作全部在地面上完成，然后将设备整体安全、顺利吊装就位，做到“塔起灯亮”，这是大型设备吊装工作的最高境界，也是我们追求的工作目标。

四．我公司KRAMO门式液压顶升吊装系统主要性能我公司的门式液压顶升吊装系统根据设备吊装的需要，可以有单门型（图1）和双门型（图2）不同的组合方式。

图1 单门型组合图2 双门型组合每根桅杆根据需要可以安装1根、2根或是3根方钢，方钢的规格为200mm×200mm，每根方钢承载能力为400吨，供1台400t的爬升式液压千斤顶工作。

门式液压顶升吊装系统通过不同的组合方式，可以达到不同的吊装能力，从而满足不同重量的设备吊装要求；本系统桅杆的最大高度为160m，最大起重量为4800t，可以解决超高、超重型设备及大型钢结构吊装要求。

单门型组合的吊装能力双门型组合的吊装能力门式液压顶升吊装系统采用计算机控制，可以全自动完成同步升降、实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能，是集机、电、液、传感器、计算机和控制技术于一体的现代化先进设备。

这套门式液压顶升吊装系统有如下特点：1.起重能力大,吊装的高度高，设备体积小，自重轻，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位设备提升；2.超强的安全性能，提升油缸锚座、锚爪具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定；3.低廉的进场费和使用费用4.简单快捷的安装5.简便精确的操作，提升系统具有毫米级的微调功能，能实现空中垂直精确定位;6.独特的结构和工作方式7.对地基的要求低四．单门型液压吊装系统的配置丙烯精馏塔(C-5501A/B)的塔体直径φ5700mm，塔设备的高度为107.9m，单台空塔的重量为900t，加上内件及外部的梯子、平台、附塔管线及防腐保温等重量后，设备的吊装重量按1200t计，这是整个乙烯装置中最高和最重的设备，针对丙烯精馏塔的吊装，采用单门型组合的方式，我们在现场安装二组120m高的门式塔架，形成单门型结构，每根桅杆配2根方钢、2套400t千斤顶和动力撬，共使用6台400t千斤顶，达到1600t 的吊装能力；在两根桅杆之间安装1根1600t的吊装大梁，这样配置的整套液压吊装系统的额定起重量为1600t，起重量有较大富余，可以将梯、平、栏和附塔管道安装后整体吊装。

1.塔节——塔节横断面的中心尺寸为2.2m×3m，长度为12m，共需用20节，这些塔节组成了2根高度为120m的桅杆，构成120m高的门式塔架。

2.主吊横梁——起重量为1600t，长度为10m的起重梁1根。

3.顶升千斤顶—— 4台400t的顶升千斤顶，每台千斤顶均带1套动力装置。

4．水平移动千斤顶——2台100t的水平移动千斤顶，每台千斤顶均带1套动力装置。

5．底座——1200t的塔节底座台2个。

6．底座滑行梁——15m长的桅杆底座滑行梁2根。

7．回转机构——起重量为1600t的回转机构1套。

8．拖拉绳系统——需设置2层拖拉绳，每层设置6根拖拉绳，两桅杆之间设对拉绳。

9．方钢——200×200mm×6000mm的方钢80根，100×100mm×6000mm的方钢2根。

10．地锚——需设置60t地锚4个，50t地锚2个。

11．控制系统——需要使用1套计算机控制系统。

吊装系统以上的配置可以达到1600t的吊装能力，提升的高度至少有116m。

五．吊耳的设置在丙烯精馏塔的设计图中，主吊耳的位置设置在距裙座底部80m 处，为一对管轴式吊耳；在塔体的裙座环板处，设置一对板式溜尾吊耳。

六.溜尾吊车的最大受力由于暂无丙烯精馏塔(C-5501A/B)的设计详图，因此塔设备的重量暂按均匀分布，重心的位置暂按在塔设备的中部，也就是说重心的位置在标高54m 处；以开始起吊时，溜尾吊车的受力最大，参见图3。

t G T 3908026120080)5480(2=⨯=-⨯= 因此用1台600t 履带吊作溜尾吊车，车型为德国的德马格CC —2800-1型，选用SSL 工况，即带超起的主臂工况，起重臂长度42m ，作业半径9m ，车尾配重180t ，中心配重60t ，超起配重100t ，配600t 吊钩，在此工况下吊车的额定起重量为566t ，吊车的吊钩及吊索具的重量按12t 计，因此吊车的起重负荷率为71%，完全能满足吊装的要求。

七.有关受力计算1.千斤顶的最大载荷在整个吊装的过程中，千斤顶的最大载荷就是设备垂直后的载荷，千斤顶的最大载荷应P 为：P=(G+Q 1+Q 2)/4=(1200+45+35)/4=320t 。

上式中：G ——设备重量，G=1200t ；图3Q 1——顶升梁的重量，Q 1=45t ；Q 2——吊索具等重量，Q 2=35t ； 千斤顶的起重负荷率为：%80%100400320=⨯=tt η,安全。

2.其他构件的受力由于设备的重量是在液压顶升门式吊装系统的设计范围之内，所以不再对其他构件(如塔架、吊装梁、方纲、底座等)的受力进行核算，只是着重对塔架地基的受力及缆风绳的受力进行核算。

经计算塔架地基的最大受力及缆风绳的最大受力情况如下：八.吊索具的选用1.主吊索具包括4个800t的卸扣、1对800t的无接头绳圈、1对400t的无接头绳圈、1个1600t 的回转机构及1条1600t的平衡梁，串接方式见下图，从下图中可以看出，在吊装的过程中吊装梁顶部的最大标高为▽+118.7m，而塔架的高度为120m，塔架底座的高度为1m，因此吊装梁顶部可以上升的最大高度为121m，吊装的高度还有2.3m的余量，完全能满足丙烯精馏塔的吊装要求。

400t无接头绳圈打双2.溜尾索具溜尾索具的最大受力为390t ，用1对直径为φ104mm ，长度为16m 的压制式钢丝绳扣和2个200t 的卸扣串接起来，绳扣对折后打双使用，参见右图，考虑折减系数0.75，单根φ104mm 钢丝绳扣的破断拉力为850t 。

安全系数为65.639075.022850>=⨯⨯⨯=tt η,安全。

九.吊装平面布置采用单门式液压顶升吊装系统主吊，用1台600t履带吊车配合溜尾来吊装丙烯精馏塔(C-5501A/B)的吊装平面布置见下图。

从上图中可以看出，丙烯精馏塔的中心轴线与东西方向成30°角、主吊耳的位置在设备的基础上；图中绿颜色部分为对吊装有影响的设备及构筑物，可以看出受影响的范围非常小；按塔架设计的要求缆风绳与地面的夹角为45°，锚点及缆风绳对裂解炉和压缩机房等关键位置的施工没有任何影响。