废碱液焚烧装置钢制烟囱专项吊装工程施工技术方案.doc

废碱液焚烧装置钢制烟囱专项吊装工程施工技术方案962020年5月29日文档仅供参考 神华新疆68万吨/年煤基新材料项目废碱液焚烧装置钢制烟囱专项吊装工程施工技术方案编制:审核:批准:中国化学工程第四建设有限公司 07月05日目 录1 编制说明31.1 目的和范围31.2 编制依据32 工程概况32.1 工程概述32.2 施工范围和内容43 工程主要实物量484 施工组织494.1 施工组织机构494.2 施工劳动力计划504.3 教育、培训与持证上岗管理505 主要施工机具计划516 主要施工周转材料计划517 施工平面布置518 施工方法和工艺措施548.1 工程施工、验收应遵循的法规和标准、规范、规程548.2 工程施工方法和施工技术文件549 施工质量保证措施559.1质量目标和质量方针559.2质量保证措施559.3本工程项目A.B.C三级质量控制点5510 施工HSE保证措施6111 施工进度计划6612 施工过程技术资料和工程竣工技术资料管理6813 有害和危险性因素的辨识、环境因素辨识评价表与应急措施681 编制说明1.1 目的和范围 神华新疆68 万吨/年煤基新材料项目废碱液焚烧装置设备安装工程,为了对设备施工过程进行技术控制、明确具体质量标准、促进整个安装工程顺利进展。其中废碱液焚烧装置中钢制烟囱(3623-S-001)重量最重,高度最高,为了保证吊装作业顺利、安全的进行,特编制此专项施工技术方案。1.2 编制依据1. 中国五环工程有限公司提供的2.MYH05/BAZY-01.14- 3.SH/T3536- 4.SH/T3515- 5. GB50078- 6.GB6067- 7.GB50236- 8.GB5082-19859.设备装配图及设备制造商关于设备进场的有关资料2 工程概况2.1 工程概述1. 神华新疆68万吨/年煤基新材料项目废碱液焚烧装置占地约21*31m,共包括:内管廊、污水池、和焚烧炉、文丘里除尘器、燃料气分液罐、空气风机、盐水缓冲罐、烟囱、废碱液进料储罐、废油储罐和各类输送泵等设备。废碱液焚烧装置设备总计22台,其中动设备13台,静设备9台,重量最大为静设备为烟囱位号为(3623-S001),规格型号:250050000有效内径900,单重:34550kg。2. 废碱液焚烧装置中钢制烟囱分三段运输至施工现场,自下而上分别为19米、15米、16米,然后在现场组对焊接。为了减少高处作业的难度和危险性,会采取第二段和第三段组对焊接完后整体吊装,第一段和第二、第三段焊缝留在19米处。2.2 施工范围和内容1.根据设备情况、现场条件、工期要求等多方面考虑,确定选用徐工QY100K汽车吊进行废碱液焚烧装置静设烟囱进行吊装就位工作。2.吊装按照设备到场进行验收后,能够先把第一段19米直接就位与基础上,第二段与第三段在基础就近处组对焊接完毕再整体吊装与第一段组对。3.烟囱第一段主吊装使用徐工QY100K汽车起重机,徐工QY50K汽车吊溜尾,第二段与第三段组对完毕后采用QAY220-220吨主吊25T汽车起重机溜尾,一切准备工作就绪,然后主吊车在设定工况下由起重指挥缓慢提升设备进行试吊,试吊无异常后,开始正式吊装至19米处,完成吊装工作。4.钢制烟囱在第一段吊装前,在筒体焊缝搭设脚手架,以便于焊接、探伤等施工人员的操作,在补漆完成后再进行拆除。a)施工工序b)就位形式根据现有徐工QY100K、QAY220汽车起重机的性能参数,第一段、第二段和第三段组对后分别采用整体吊装的方法。c)根据现场情况,第一段能够直接就位于基础上,第二段和第三段需要在烟囱基础附近处整理出一块场地组对焊接后进行吊装。d)设备吊装时,先对烟囱的基础部位进行清理,确保设备就位前基础面已清理无杂物,垫铁、螺栓等材料机具已准备到位。施工作业面无脚手架、模板、钢筋等杂物。e)吊装的载荷计算 根据烟囱制造商提供的技术协议我们可知烟囱分三段运送,每个分段都自带吊耳,第一段、第二段和第三段净重分别为21093kg、7930kg、4495kg。设备标高为POSEL0.3第一段能够直接就为于基础上。根据徐工QY100K吊车性能选用主臂31米,工作半径8米(已确定)。1)设备吊装重量:Q=(G1+G2)K = (21.093+0.5+0.4) 1.1=24.19吨式中:G1烟囱第一段重量、 G1=21.093吨 G2钩头重量、钢丝绳、 G2=0.5吨 G3临时平台、 当前估算为 G3=0.4吨 K1动载系数、 K1=1.1其中主吊车徐工QY100K吊车主臂31米,工作半径8米,额定载荷为31.8吨。满足吊装要求。2)吊装高度校核: H0H1+H2+H3+H4+H5 式中: H1设备底部至吊点的高度 (厂家技术协议提供为12米) H2预留操作高度 (正常取0.2-0.4m) H3地脚螺栓和基础高度 (根据现场测量取0.8m) H4吊点至吊钩的垂直距离 (经计算) H5臂杆顶与钩头底间距, (暂取4m ,正式吊装可根据实际现场定) 取H112米,H20.2米,H30.8米,H49米,H54米。3) 计算吊装实际高度Hs Hs= L2-(S-F)2 +E = 312-(8-1.5)2 +1.5 = 31.8m 式中:L吊车臂杆长度 L=31m S吊车工作半径 S=8m F-臂杆底铰至回转中心的距离, F=1.5m E-臂杆底铰至地面的高度, E=1.5m 4)吊装高度校核HsHx 则吊车臂杆高度满足吊装要求Hs=31.8mHx=26mf)设备是否碰吊车臂杆的校核方法:1） 计算夹角a=arc cos(S-F)/La= arc cos(8-1.5)/31 =77.9式中 S-吊车回转半径, S=8m F-臂杆底铰至回转中心的距离,F=1.5m L-吊车臂杆长度, L=31m 2) 净空距离B的计算B=Lcosa-(H-E)ctga-D/2 =31cos77.9-(13-1.5)ctg77.9-1.25= 2.8m 式中:H-设备吊装时距臂杆最近的最高点B至地面的高度,H=13m E-臂杆底铰至地面的高度,E=1.5m D-设备的直径,D=2.5m以上计算说明选用的吊车性能满足吊装要求,设备不碰臂杆。附:简图 H5 H4 BHD H1 H2FH3 0.00 a +0.3 地面L O回转中心 E 设备基础S3)汽车起重机参数:徐工QY100K汽车吊车起重性能表(一)g)烟囱第一段受力计算: 1)重心计算: l=G1(l1/2)+G2l2+G3l3/(G1+G2+G3) =(18.4847.5+2.08616.5+0.52318.5)/(18.484+2.086+0.523) =8.66m以上计算得知,烟囱第一段重心位置距离底部8.66米处。h)溜尾吊车的吊装计算: 简图:Q26M7.0m1m10.34mQGL=19mF1)溜尾吊车受力计算: F=(G1+G2)(10.34-7)/(L-7-1)+qK =(21.4933.34)/11+0.551.1 =7.78T 式中G1烟囱第一段重量;G1=21.093 G2临时平台重量; 当前估算为0.4吨 q吊钩、索具重量;取0.55T K动载系数;K=1.1 溜尾吊车选用为:QY50K型50T汽车吊臂杆长度:18m;回转半径:8m;起吊能力14T;吊装安全校核:因为7.78t14t,因此50T汽车吊能够满足吊装要求。50t汽车吊100t汽车吊100吨汽车吊2)50吨汽车起重机性能表:不支第五支腿,吊臂位于起重机前方或后方;支起第五支腿,吊臂位于侧方、后方、前方工作半径(m)主臂长度(m)10.7018.0025.4032.7540.103.050.003.543.004.038.004.534.005.030.0024.705.528.0023.506.024.0022.2016.306.521.0020.0015.007.018.5018.0014.1010.208.014.5014.0012.409.207.509.011.5011.2011.108.306.5010.09.2010.007.506.0012.06.407.506.805.2014.05.105.704.6016.04.004.703.9018.03.103.703.3020.02.202.902.9022.01.602.302.4024.01.802.0026.01.401.5028.01.2030.00.90各臂伸缩率(%)二0100100100100三003366100四003366100五003366100钢丝绳倍率128543吊钩重量0.5150.2153)起吊时烟囱位于水平,简化为简支梁,对其进行强度校核,主要是弯矩最大位置(也就是重心处截面),此截面为14mm厚钢板,重心位于离底部8.66m处。弯距最大在剪力为零处(重心位置剪力为零) 重心位置处的弯矩: M=PY(L-Y)/L=21.09310000N3.340m(12-3.340)/12m=508.4KN m 抗弯截面系数 : 弯曲的强度条件: 烟囱重心位置处钢板厚度为14mm,材质为Q235B许用应力=116(根据GB150得知) 因此烟囱在最大弯矩截面不会变型。4)受力简图如下:i)吊绳的选择及安全校核 1)吊绳确定选用一对L=18m钢丝绳一弯两股使用,两绳间夹角约为20,故单根钢丝绳承受荷载为: Gp=(W1+W2)K/ 4sin =(21.093+0.4)1.1/4sin80 = 6t式中 Gp单根钢丝绳承受荷载; W1设备重量; W2临时平台重量;钢丝绳与水平面夹角,计算得80K动载系数 取1.1本次吊装选用637,抗拉强度为1770MPa系列钢丝绳,安全系数取10。(详见JGJ 276- 建筑施工起重吊装安全技术规范4.3.1-1-3) 每股钢丝绳的破断拉力应大于6t*10=60t ,重力加速度取9.8N/Kg 则有:9.8*1000*60=588000N 主吊绳选用32钢丝绳,其破断拉力为598KN,满足吊装要求。 2)尾溜采用捆绑法吊装,钢丝绳捆绑位置应设置于管口附近或裙座处,若设备下部无管口,应焊接临时档环,以免钢丝绳滑脱。考虑设备直径,选定钢丝绳长L=14m,一弯两股,两绳之间夹角约为30, 故单根钢丝绳承受的最大荷载为:Gp = W/n1/sin = 7.78/21/sin75 = 4t式中;Gp单根钢丝绳承受荷载; W1尾溜吊车承受设备重量(前面已计算为7.78T); n吊索数量; 钢丝绳与水平面夹角钢丝绳采用637,抗拉强度1770MPa系列,安全系数取10。(详见JGJ 276- 建筑施工起重吊装安全技术规范4.3.1-1-3)每股钢丝绳的破断拉力应大于4t*10=40t ,重力加速度取9.8N/Kg则有:9.8*1000*40=39 N 经过查表:应选用637+128的钢丝绳作为尾溜绳。其破断拉力为458KN,满足吊装要求。j)烟囱第二段与第三段的组对和受力分析 1)地面组装时,需用一定高度的垫置物,在每半段烟囱头尾两处垫置。因此,需要事先准备好一定数量和高度的临时支撑和道木等。 2)第二段与第三段组装完毕,为减少高空作业,烟囱宜在在地面进行补漆.油漆干透后,再进行吊装. 示意图:3） 将烟囱第二段和第三段筒体吊到胎具上,准备相关的工具并在筒体上画好方位母线,根据管口方位图正确摆放且四条方位母线应对正。调整间隙及错边量,并用直线、直角尺检查筒体的直线度。直线度检查三个方位,合格后再进行定位焊。定位时采用专用对口夹具、撑具、错边修正工具等以提高对口质量。组对后,用长度不小于300mm的直尺检查。钢烟囱筒体组对质量标准及检验方法:类别序号项目质量标准/允许偏差单位检验方法主控项目1外观表面表面不应有焊疤、明显凹面,划痕应小于0.5mm 观察检查2标记基准线、点、标高及编号应完备、清楚- 3椭圆度筒直径5m10 mm钢尺检查,抽查数不小于10处筒直径5m204焊接应符合GB50078- 第7.5.3条中规定-查看焊接验评表一般项目1外径周长偏差+60mm钢尺检查抽查数不小于10处2对口错边1直尺和塞尺检查3两端面与轴线的垂直度3吊线和钢尺检查4相邻两节焊缝错开300钢尺检查5直线度11m钢尺和塞尺检查6圆弧度2用1.5弧长样板和塞尺检查7表面平整度1.51m钢尺和塞尺检查8高度偏差H/ ,且不大于50钢尺检查4)焊接技术措施本工程焊接涉及的主体材质为Q235B,应采用J427型焊条。焊接是压力容器制造中的特殊工序,必须严格按照(GB50236- )、NB/T 47015 等标准、规范及本措施进行焊接施工及管理。5)焊接工艺评定、焊接工艺规程及焊工 焊接工艺必须按NB/T 47015 规定进行。焊接过程中所采用的焊接工艺,均必须以合格的焊接工艺评定为依据。焊接前焊接工程师根据焊接工艺评定报告和设计要求编写焊接工艺规程,所有的焊接工作均需按批准的焊接工艺规程严格执行。参加本工程施焊的焊工都要按进行考试,取得相应项目的合格证,才能上岗担任焊接工作。焊工应按图样、工艺文件、技术标准施焊。并符合下表的规定.所有焊缝将进行无损检测并符合JB/T4730- 中的标准(RT-)。钢烟囱和钢内筒制作、安装焊接质量标准及检验方法:类别序号项目质量标准/允许偏差单位检验方法主控项目1焊接材料的品种、规格、性能等应符合设计要求和国家现行的有关材料标准的规定检查质量合格证明文件、中文标记及检验报告2焊工必须经考试合格并取得合格证书且在其考试合格项目及认可范围内施焊检查焊工合格证书及其认可范围、有效期 3设计要求全焊透的一、二级焊缝探伤检验应符合现行国家标准GB11345和GB3323的规定检查探伤报告4焊缝质量等级及缺陷分级应符合规范GB50078- 中7.3.2条的规定5焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和国家现行标准JGJ81的规定-检查质量证明文件6首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等应进行焊接工艺评定、并应根据评定报告确定焊接工艺-检查焊接工艺评定报告7焊缝表面质量不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷,且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷-观察检查或使用放大镜和焊缝量规钢尺检查,抽查10,且不少于3处8要求焊透的组合焊缝焊脚尺寸+40mm观察检查,使用焊缝量规测量,检查数不小于10处一般项目1焊条外观质量不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷,焊剂不应受潮结块观察检查对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝应符合国家现行标准JGJ81的规定或经过工艺试验确定-检查预、后热施工记录和工艺试验报告凹形的角焊缝焊出凹形的角焊缝应过度平缓,加工成凹形的角焊缝不得有切痕观察检查,抽查10,且不少于3处焊缝感观外形均匀、成型较好,焊渣和飞溅物基本清理干净观察检查二、三级焊缝外观质量未焊满二级0.2+0.02t,且1.0mm观察检查或使用放大镜和焊缝量规钢尺检查,且不少于10处三级0.2+0.04t,且2.0根部收缩二级0.2+0.02t,且1.0三级0.2+0.04t,且2.0咬边二级0.05t,且0.5,连续长度100.0三级0.1t,且1.0弧坑裂纹三级允许存在个别长度5.0电弧擦伤二级允许存在个别接头不良二级缺口深度0.05t,且0.5三级缺口深度0.1t,且1.0表面夹渣二级深度0.2t,长0.5t,且2.0表面气孔三级每50.0mm焊缝长度允许直径0.4t,且3.0,数量不多于2个,孔距6倍孔径2对接焊缝尺寸焊缝余高B20一级+2.0+0.5焊缝量规检查,且不少于10处二级+2.5+0.5三级+3.5+0.5B20一级+3.0+0.5二级+3.5+0.5三级+3.50.0焊缝错边一级、二级0.1t,且2.0三级0.15t,且3.03焊透组合焊缝尺寸焊脚尺寸Ht6+1.50.0Ht6+3.00.0角焊缝余高Ht6+1.50.0Ht6+3.00.0注:t为板的厚度,Ht为焊脚尺寸。l)吊装的载荷计算 根据烟囱制造商提供的技术协议我们可知烟囱分三段运送,每个分段都自带吊耳,第二段和第三段净重分别为7930kg、4495kg。吊装标高在19米处,根据中联QAY220-220吨吊车性能选用主臂61米,工作半径11米(已确定)。1)设备吊装重量:Q=(G1+G2+G3)K = (7.93+4.495+0.8) 1.1=14.55吨式中:G1烟囱第二段重量、 G1=7.93吨 G2烟囱第三段重量、 G2=4.495吨 G3钩头重量、钢丝绳、平衡梁、 G3=0.8吨 K动载系数、 K=1.1主吊车中联QAY220-220吨吊车主臂61米,工作半径14米,额定载荷为21.3吨。满足吊装要求。2)吊装高度校核: H0H1+H2+H3+H4+H5 式中: H1设备底部至吊点的高度 (厂家技术协议提供为26.2米) H2预留操作高度 (正常取0.2-0.4m) H3地面至第一段上平面高度 (现场实际为19.3m) H4吊点至吊钩的距离 (经计算) H5臂杆顶与钩头底间距, (暂取4m ,正式吊装可根据实际现场定) 取H126.2米,H20.2米,H319.3米,H49.84米,H54米。3) 计算吊装实际高度Hs Hs= L2-(S-F)2 +E = 642-(14-1.5)2 +2 = 64.77m 式中:L吊车臂杆长度 L=64m S吊车工作半径 S=14m F-臂杆底铰至回转中心的距离, F=1.5m E-臂杆底铰至地面的高度, E=2m 4)吊装高度校核HsH0 则吊车臂杆高度满足吊装要求Hs=64.77mH0=59.54mk)设备是否碰吊车臂杆的校核方法:1)计算夹角a=arc cos(S-F)/La= arc cos(14-1.5)/64 =78.74式中 S-吊车回转半径,S=14m F-臂杆底铰至回转中心的距离,F=1.5m L-吊车臂杆长度,L=64m 2)净空距离B的计算B=Lcosa-(H-E)ctga-D/2 =64cos78.74-(45.7-1.5)ctg78.74-0.45= 3.24m 式中:H-设备吊装时距臂杆最近的最高点B至地面的高度,H=45.7m E-臂杆底铰至地面的高度,E=1.5m D-设备的直径,D=0.9m以上计算说明选用的吊车性能满足吊装要求,设备不碰臂杆。附:简图 H5H4 BH1 H2H D H3F 0.00 +0.3 a 烟囱基础E 地面L O回转中心 S3)汽车起重机参数:中联重科QAY220-220吨汽车吊车起重性能表支腿全伸8.7米,配重75吨,全方位作业。臂长幅度13.618.218.218.222.922.922.927.527.527.532.132.132.136.836.836.83220*3.51601501451254145140140117.51151301104.5135130130110.5108.5122.5104.5103.51151035125125120104.4102115.599.59811098899564.56116113112.59491102918710388.579.592.5617979737102.710110285.481.99183.57893817385.4577272.569.5889.58989.7787482.576.570.984.574.566795465666697978.579.27267.974.97064.577.5696072.951.55960.562.510677070.96762.568.564.559.971645567495455.5601256.757.758.35557.1565157.856.5475844.5464749.51446.747.748.546.247.248.544.547.849.34048.741.54043.943.51638.839.741.139.240.54235.541.338.535.438.540.41833.234.135.333.634.736.231.535.735.531.53436.52028.329.831.528.530.832.52830.131.82224.125.627.124.526.528.12525.827.52421.123.124.821.822.524.126182021.81919.621.32816.617.318.83014.615.416.8仰角()30.873.331.576.8327932.480.532.480.532.781.6吊钩160吨(2416)100吨(1543)倍率1615121197伸缩方式2046%0092%46%092%46%092%46%092%92%46%30046%0046%46%46%46%46%92%46%46%92%46%46%400046%0046%046%46%046%46%46%46%46%500000000046%046%46%046%46%600000000000046%0046% 臂长幅度41.441.441.446.146.146.150.750.750.755.355.355.3606475656.56085252554848.539.5947.547.55044.545.537.5404034.51043.7444641.44335.437.537.533.532.53329.51239.537.539.535.43731.43233.53129.329.52825.21434.536.53531.532.427.5283027.52727.52623.521.31630.5323127.528.524.524.52624.524.5252322191826.528.527.924.525222223.52220.922.62120.3172023.925.5252223202022202020.618.91915.32221.92322.519.920.51818.920.51818.318.817.117.113.82419.52120.9181916.517.517.516.516.817.2161612.62617.5191916171516161515.415.713.714.911.6281617.31814.515.51414.514.91413.814.313.313.910.6301515.416.313.514.51313.513.51313.213.612.3139.73213.513.814.512.513.5121212.512.5