化工项目精馏塔吊装方案研究

2024-01-12梅天宇

山西化工 2023年12期

梅天宇

（太原化学工业集团工程建设有限公司，山西太原 030021）

0 引言

华阳生物降解新材料有限责任公司6 万吨/年PBAT 项目THF 回收装置有1#/2#/3#精馏塔设备共计3 台，其中1#精馏塔基本尺寸为Φ950mm×19100mm、2#精馏塔基本尺寸为Φ750 mm×31 200 mm、3#精馏塔基本尺寸为Φ1 200 mm×24 500 mm，最大吊装高度约为33 m，工作半径最大为15 m。

1 问题分析

1）装置内或存在土建施工作业，交叉作业多。

2）施工场地狭小，道路条件差。

3）最大吊装高度约为33 m，工作半径最大为15 m，工程技术要求高，施工难度大。

2 吊装方案

2.1 安装施工程序

导热油炉吊装安装施工程序：施工前准备→底层塔内件驼峰支撑安装→设备吊装进入装置区→设备找垂直找平→塔填料安装→塔内件分布器及压盖安装→分节吊装紧固→完工验收[1]。

2.2 起重机选择

根据项目现场情况和特点，初步选择以下方案（见表1）。

表1 吊装方案对比

综合比对以上三种方案，塔式起重机由于需要安装及拆卸，考虑建设周期及起重机进出场费用成本，不予优先考虑；桅杆式起重机工作效率不高，机动性差，不予考虑，综合比对后优先选用流动式起重机进行施工作业。

2.3 施工前准备

1）所有施工人员应熟悉设备安装技术资料，预先准备设备安装所需工机具、车辆等，并勘察现场，与总包方、土建施工方确认施工条件。

2）施工人员和机具均需提前到达施工现场，一般为确定吊装时间3 日前。对设备部位活动脚手架进行搭设，做好工器具摆放准备，临时用电接线准备工作。每一步工序施工前都要组织有关管理人员（技术、质量、安全）对所有施工作业人员进行安全技术交底。

3）设备交接过程中，应仔细对设备进行检查。

4）精馏塔设备基础验收及处理设备安装前，根据塔设备基础情况，对可能存在的基础进行接触面的检查，并复核设备与管口方位、制作尺寸及地脚螺栓情况。基础外观应符合规范要求，不得有空洞、蜂窝、裂纹、露筋等缺陷；预埋板无损坏、锈蚀；将基础表面与周围上的污渍清除干净[2]。

5）复测现场基础，放置垫铁，基础水平度达到标准即可直接安装。复测基础时，应符合如下规定（见表2）。

6）设备基础水平度、标高偏差较大，则需安装斜垫铁组进行找正找平需放置垫铁的位置应铲平，其水平度偏差应小于2 mm/m。

2.4 设备吊装方案

2.4.1 流动式起重机的基础处理

1）流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业。

2）根据其地质情况或以测定的地面耐压力为依据，采用合适的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法）进行处理。

3）吊车的工作位置的地面应做耐压力测试，确保工作地面满足吊车对地基的要求，施工现场地面为原山体岩层，场地比较平整，满足起重机耐压作业。若在复杂地基上吊装重型设备，应请专业人员对基础进行专门设计。

4）吊装前必须进行基础验收，并做好记录。

2.4.2 吊装顺序

采用直接吊装法一次吊取设备、一次吊装到位。

单独计算最重塔设备（3#精馏塔），其他两台参照此进行吊装。

第一节塔体，基本尺寸为Φ1 200 mm×12 836 mm，重量5.7 t，塔设备吊装高度约为33 m，工作半径最大为15 m。

吊装时进行预吊，25 t 吊车尾部配合，整体抬起后尾部缓慢下放，直至塔体垂直。5 min 后检查吊车站位地面，钢丝绳等，经检查无异常现象后方可继续下一步工序。

吊装时，先在设备上栓好缆绳然后再起吊。起升应平稳，缓慢上升，起升速度不得过快，穿进装置区内各层人员扶好设备防止碰撞到周围其他设备和构筑物[3]。

吊车起吊要平稳，要使抬吊物平衡上升。

吊装前，须将炉体上管口方位调整对正后吊车方可松钩。

吊装其他塔设备就位采用同样方式。

2.5 吊装计算

根据现场条件及设备参数，采用汽车吊（100 t）到场，根据施工方案中计算出的吊车站位支车，并于周围设警戒带，设专人监管。

根据现场勘测吊车停放位置，采用100 t吊车配合25 t 吊车尾部配合将设备一次吊起，穿至装置区安装到位，具体方法及计算过程如下：第一节塔设备高度约为12.9 m，质量5.7 t，这里只进行第一台塔设备的吊装计算，其他二台设备即满足吊装条件。

2.5.1 吊车选用吊装总质量：

式中：G 为设备质量，取5.7 t；Q 为索具、吊钩、钢丝绳质量，取2 t；K 为动载衡系数，取1.1。代入数值计算得G总=8.47 t。

炉体设备顶高约33 m 左右，中心位于吊车站位（吊车回转半径）15 m 处，吊车需将设备起吊至33 m。

参照75 t 吊车性能表查阅可得，回转半径15 m，起吊出杆40 m，吊装的最大质量为8.2 t＜8.47 t，不满足吊装拆除条件。

参照100 t吊车性能表查阅可得，回转半径15 m，起吊出杆4 m，吊装的最大重量为10 t＞8.47 t，能满足吊装拆除条件。

2.5.2 钢丝绳选用

起吊索具的钢丝绳的夹角以70°计算。按照设备承受力（60 t）为依据计算。每个吊耳两根钢丝绳，根据吊装参数选用4 分规格钢丝绳两只，钢丝绳破断力P 计算过程如式（1）：

式中：K1为钢丝绳安全系数，取6；K2为钢丝绳子的换算系数，取0.82；T 为受力的钢丝绳为4 股。代入数值计算得P=164.5 kN。

钢丝绳至少应选用最小破断拉力为164.5 kN 的钢丝绳，满足吊装要求。或采用满足要求的完好10 t吊带。

2.6 吊装后工作

按照塔内件图纸，先在地面将驼峰支撑塔内件安装完毕，螺栓紧固，经检查合格后留影像资料，再进行吊装。

第一节塔就位，调整水平后，进行填料添加，在填料添加至20%、50%、80%及100%时分别留影像资料，在进行填料压盖及分布器内件的安装。第二节吊装顺序与第一节类似，逐步吊装，直到完成全部塔的吊装任务[4]。

3 安全风险分析及对策

3.1 施工过程中可能发生的安全事故风险分析

本方案最高吊装高度约为33 m，属于高空作业，可能发生的安全事故：

1）物体打击、高空坠落事故；

2）设备运输事故；吊装作业过程中，吊装绑扎松动，操作不到位等可能引发精馏塔设备倾倒，对吊车造成损坏；

3）管理不到位可能导致在汽车吊车移动过程中发生车辆伤害等。

3.2 相应对策

加强安全教育，严格执行班前安全讲话和周一安全活动制度，有针对性地交代近期工作中的安全注意事项，现场做到每日一交底。

1）针对物体打击和高空坠落事故，高处作业应使用合格的脚手杆、吊架、梯子、脚手板，防护围栏，挡脚板和安全带，作业前应认真检查所用安全设施是否坚固、牢靠，脚手架应经安全员检查认可后，挂牌标识，并办理工序交接手续后，方可使用。如遇雨水时，必须清扫干净并采取适当防滑措施，高处作业使用工具、材料等应放在安全、不易失落处。

2）防止设备运输事故的发生，必须认真封车，运前探路。

3）为防止发生吊装事故，吊车使用前应检查是否完好，不得超载使用；钢丝绳是否合格。吊装作业时，需专职指挥人员人员，确保无人站在重物正下方。作业前，拉好围挡，将施工的区域隔离，禁止无关人员入内；安装就位的设备应及时固定，确保设备安装精度及其稳固性。