化工項目精餾塔吊裝方案研究

梅天宇

（太原化學工業集團工程建設有限公司，山西 太原 030021）

0 引言

華陽生物降解新材料有限責任公司6 萬噸/年PBAT 項目THF 回收裝置有1#/2#/3#精餾塔設備共計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）裝置內或存在土建施工作業，交叉作業多。

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，工程技術要求高，施工難度大。

2 吊裝方案

2.1 安裝施工程序

導熱油爐吊裝安裝施工程序：施工前準備→底層塔內件駝峰支撐安裝→設備吊裝進入裝置區→設備找垂直找平→塔填料安裝→塔內件分布器及壓蓋安裝→分節吊裝緊固→完工驗收[1]。

2.2 起重機選擇

根據項目現場情況和特點，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，塔式起重機由于需要安裝及拆卸，考慮建設周期及起重機進出場費用成本，不予優先考慮；桅桿式起重機工作效率不高，機動性差，不予考慮，綜合比對后優先選用流動式起重機進行施工作業。

2.3 施工前準備

1）所有施工人員應熟悉設備安裝技術資料，預先準備設備安裝所需工機具、車輛等，并勘察現場，與總包方、土建施工方確認施工條件。

2）施工人員和機具均需提前到達施工現場，一般為確定吊裝時間3 日前。對設備部位活動腳手架進行搭設，做好工器具擺放準備，臨時用電接線準備工作。每一步工序施工前都要組織有關管理人員（技術、質量、安全）對所有施工作業人員進行安全技術交底。

3）設備交接過程中，應仔細對設備進行檢查。

4）精餾塔設備基礎驗收及處理設備安裝前，根據塔設備基礎情況，對可能存在的基礎進行接觸面的檢查，并復核設備與管口方位、制作尺寸及地腳螺栓情況。基礎外觀應符合規范要求，不得有空洞、蜂窩、裂紋、露筋等缺陷；預埋板無損壞、銹蝕；將基礎表面與周圍上的污漬清除干凈[2]。

5）復測現場基礎，放置墊鐵，基礎水平度達到標準即可直接安裝。復測基礎時，應符合如下規定（見表2）。

6）設備基礎水平度、標高偏差較大，則需安裝斜墊鐵組進行找正找平需放置墊鐵的位置應鏟平，其水平度偏差應小于2 mm/m。

2.4 設備吊裝方案

2.4.1 流動式起重機的基礎處理

1）流動式起重機必須在水平堅硬地面上進行吊裝作業。

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

3）吊車的工作位置的地面應做耐壓力測試，確保工作地面滿足吊車對地基的要求，施工現場地面為原山體巖層，場地比較平整，滿足起重機耐壓作業。若在復雜地基上吊裝重型設備，應請專業人員對基礎進行專門設計。

4）吊裝前必須進行基礎驗收，并做好記錄。

2.4.2 吊裝順序

采用直接吊裝法一次吊取設備、一次吊裝到位。

單獨計算最重塔設備（3#精餾塔），其他兩臺參照此進行吊裝。

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

吊裝時進行預吊，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，經檢查無異常現象后方可繼續下一步工序。

吊裝時，先在設備上栓好纜繩然后再起吊。起升應平穩，緩慢上升，起升速度不得過快，穿進裝置區內各層人員扶好設備防止碰撞到周圍其他設備和構筑物[3]。

吊車起吊要平穩，要使抬吊物平衡上升。

吊裝前，須將爐體上管口方位調整對正后吊車方可松鉤。

吊裝其他塔設備就位采用同樣方式。

2.5 吊裝計算

根據現場條件及設備參數，采用汽車吊（100 t）到場，根據施工方案中計算出的吊車站位支車，并于周圍設警戒帶，設專人監管。

根據現場勘測吊車停放位置，采用100 t吊車配合25 t 吊車尾部配合將設備一次吊起，穿至裝置區安裝到位，具體方法及計算過程如下：第一節塔設備高度約為12.9 m，質量5.7 t，這里只進行第一臺塔設備的吊裝計算，其他二臺設備即滿足吊裝條件。

2.5.1 吊車選用吊裝總質量：

式中：G 為設備質量，取5.7 t；Q 為索具、吊鉤、鋼絲繩質量，取2 t；K 為動載衡系數，取1.1。代入數值計算得G總=8.47 t。

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

參照75 t 吊車性能表查閱可得，回轉半徑15 m，起吊出桿40 m，吊裝的最大質量為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。按照設備承受力（60 t）為依據計算。每個吊耳兩根鋼絲繩，根據吊裝參數選用4 分規格鋼絲繩兩只，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，取6；K2為鋼絲繩子的換算系數，取0.82；T 為受力的鋼絲繩為4 股。代入數值計算得P=164.5 kN。

鋼絲繩至少應選用最小破斷拉力為164.5 kN 的鋼絲繩，滿足吊裝要求。或采用滿足要求的完好10 t吊帶。

2.6 吊裝后工作

按照塔內件圖紙，先在地面將駝峰支撐塔內件安裝完畢，螺栓緊固，經檢查合格后留影像資料，再進行吊裝。

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

3 安全風險分析及對策

3.1 施工過程中可能發生的安全事故風險分析

本方案最高吊裝高度約為33 m，屬于高空作業，可能發生的安全事故：

1）物體打擊、高空墜落事故；

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

3）管理不到位可能導致在汽車吊車移動過程中發生車輛傷害等。

3.2 相應對策

加強安全教育，嚴格執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，高處作業應使用合格的腳手桿、吊架、梯子、腳手板，防護圍欄，擋腳板和安全帶，作業前應認真檢查所用安全設施是否堅固、牢靠，腳手架應經安全員檢查認可后，掛牌標識，并辦理工序交接手續后，方可使用。如遇雨水時，必須清掃干凈并采取適當防滑措施，高處作業使用工具、材料等應放在安全、不易失落處。

2）防止設備運輸事故的發生，必須認真封車，運前探路。

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

4 結語

經分析計算后，嚴格按照吊裝方案執行，可提高精餾塔安裝精度，確保項目安全穩定運行。