業主批准
質量審定
安全審核
設材編制
中國化學工程第三建設公司安裝工程九公司
二○○四年八月一日
1、概述
2、撐桿受力及強度驗算
3、施工技術要求
4、安全施工技術要求
5、機索具表
附圖 a、撐桿圖
b、甲醇合成塔吊裝示意圖
c、甲醇合成裝置吊裝平面圖
一、 概述
本方案是為河北省遷安化肥廠18萬噸/年精甲醇合成裝置r7101甲醇塔內筒、v7101油分離器、v7102醇分離器吊裝而編制。裝置吊裝使用450t汽車吊主吊，用120t汽車吊送尾，甲醇塔內筒去掉1#、2#菱形分布器1.294t層間換熱器16.
955t，吊裝重量34.237t，油分離器去掉大蓋23t，吊裝重量83.7t，醇分離器去掉大蓋重量23t，吊裝重量77.
1t。裝置技術參數列
吊裝技術引數
1.1 施工程式
1.1.1甲醇塔內筒吊裝
1.1.1.1 450t吊車、50t吊車站位。（見吊裝平面示意圖）
1.1.1.2 拆除原合成塔的內筒，倒運出現場。
1.1.1.3 內筒移位到吊裝位置。
1.1.1.4 450t吊車、50t吊車吊抬起內筒，兩車配合將內筒豎立。
1.1.1.5 450t吊車將內筒吊起，並安裝就位。
1.1.1.6 去掉內筒上部法蘭。
1.1.1.7 廠方裝徑向觸媒。
1.1.1.8 吊裝層間換熱器。
1.1.1.9 廠方裝下層催化劑。
1.1.1.10 吊裝2#菱形分布器。
1.1.1.11 廠方裝中層催化劑。
1.1.1.12 吊裝1#菱形分布器。
1.1.1.13 廠方裝上層催化劑。
1.1.1.14 安裝內筒上部法蘭等。
1.1.1.15 根據施工現場的實際情況，在廠方裝觸媒時吊裝熱交換器、2#廢熱鍋爐。
1.1.2 油分離器、醇分離器吊裝
1.1.2.1吊車站位。
1.1.2.2 450t吊車、120t吊車抬起油分離器並豎立。
1.1.2.3 450t吊車、120t吊車配合吊裝油分離器、醇分離器及內件。
二、 撐桿受力及強度計算
2.1 撐桿受力
2.1.1計算重量
p=（q+g）k=（83.7+1.5）*1.1=93.72t
q—裝置吊裝重量 q=83.7t
g—索具重 g=1.5t
k—動載係數 k=1.1
2.1.2 單支吊索受力
p1=p/（2sin60°）=93.72/（2sin60°）=53.47t
2.1.3 繩扣產生水平力
p2=p1cos60°=53.47 cos60°=26.7t
2.2 撐桿強度計算
2.2.1 撐桿受壓力
n=p2=26.74t
2.2.2 撐桿長細比
撐桿使用φ219*6的鋼管，撐桿長2.9m，材質a3，斷面積f=40.1cm2，迴轉半徑i=7.53m。
λ=l/i=290/7.53=38.5
查表拆減係數φ=0.931
2.2.3 應力
σ=n/（φf）=26740/（0.931*40.1）=716kg/cm2
2.2.4 許用應力
撐桿屬於第一組，其屈服限σs=2400 kg/cm2取安全係數n=1.8
[σ]= σs/n=2400/1.8=1333 kg/cm2
σ〈[σ] 安全
2.3 吊耳受力：
2.3.1 吊耳受力及強度驗算
油醇分離器均無吊耳如用**方法吊裝，吊裝難度大、費時、費工，且不經濟。現用60mm厚的鋼板組焊吊耳，用8根裝置大蓋螺栓固定在頂端筒部上。現根據裝置裝配圖。
進行吊耳受力及強度驗算。
2.3.1.1 受力驗算
2.3.1.2 裝置重量
p＇=q＇-q1-q2-q3-q4=106.7-0.338-23.023-2.351-0.326=80.662t
q＇——廠方給定裝置重量 q＇=106.7t
q1——油罐環重q1=0.338t
q2——大蓋重q2=23.023t
q3——主螺柱q3=2.351t
q4——主螺母q4=0.326t
2.3.1.3 計算重量
p=（ p＇+g）*k*k1 =（80.662+2.5）×1.1×1.1=106.3t
g——索具重g=2.5t
k——動載係數取 k=1.1
k1——不均衡係數取 k1=1.1
2.3.1.4 吊裝時每根螺栓受力
p1=p/n=106.3/8=13.29t
n——吊裝時使用螺栓根數 n=8根
2.3.1.5 按設計壓力推算每根螺栓受力
裝置設計壓力n=16mpa，裝置大蓋受壓面直徑d2=22cm
大蓋螺栓36根，螺栓最小斷面d1=9.7cm
p2=（πd2/4*n）÷36=（π*2202/4×160）÷36=168947kg
按設計壓力推算每根螺栓受力168.947t，大於吊裝時每根螺栓受力13.29t，安全。
2.3.2 螺栓抗剪驗算
2.3.2.1 每根螺栓永受剪力
σ=50/8=6.25t
2.4.2.2 每根螺栓斷面積
f=πd2/4=π*9.72/4=73.898cm2
2.3.2.3 螺栓剪應力
τ=σ/f=6250÷73.898=84.6kg/cm2 安全
2.3.3 吊耳強度驗算
2.3.3.1 吊耳受力
吊裝時使用4個吊耳。
p＂=p/4=106.3÷4=26.6t
2.3.3.2 3-4斷面
σ=〔p＂（4r2+d2）〕÷〔δ*d（4r2-d2）〕=〔26600×（4×152+10.82）〕÷〔6×10.8×（4×152-10.82）〕=533kg/cm2
2.3.3.3 1-1 斷面
σ1= p＂/〔（20-10.8）×6〕=26600÷〔（20-10.8）×6〕=481kg/cm2
2.3.3.4 耳板彎矩
m=p*l/4=26600×44.28÷4=294462kg·cm
2.3.3.5 吊耳斷面係數
ψ=6×43.52÷6=1892cm2
2.3.3.6 彎應力
σ=m/ψ=294462÷1892=155 kg/cm2
2.3.3.7 耳板許用應力
耳板杆質a3鋼板厚60mm，屬第三組，其屈服限σs=2200 kg/cm2，取安全係數n=1.8
〔σ〕=σs/n=2200÷1.8=1222 kg/cm2
〔σ〕＞σ 安全
2.4.1 耳板焊縫受力及強度驗算
2.4.1.1 支點受力（焊縫受力）
n＇= p＇＇/2=26.6÷2=13.3t
2.4.1.2 焊縫彎矩
m= n＇×12=13300×12=159600 kg·cm
2.4.1.3 斷面積
f=2×0.7×h×l=2×0.7×1×43.5=60.9cm2
h —— 焊縫高h=10mm
l —— 焊縫長l=435mm
2.4.1.4 焊縫斷面係數
ψ=2×（0.7hl2/6）=2×（0.7×1×43.52÷6）=441m3
2.4.1.5 彎應力
σm=m/ψ=159600÷441=363 kg/cm2
2.4.1.6 剪應力
τ=n＇/f=13300÷60.9=218 kg/cm2
2.4.1.7 組合應力
τ＇=（σm2+3τ2）1/2=（3622+32182）1/2=503 kg/cm2
貼角焊縫、坑彎剪許應力套表
〔σz〕=1200 kg/cm2＞σ523 kg/cm2 安全
3 施工技術要求
3.1 氨合成塔舊內筒拆除
3.1.1在450t吊車進廠前，將氨合成塔頂部**蘭螺栓全部卸掉，做好標記，繫掛索具。
3.1.2 準備好氨合成塔鋼排。
3.1.3 450t吊車、120t吊車按平面位置站位。
3.1.4 利用450t吊車將氨合成塔內筒吊起。
3.1.5 450t吊車、120t吊車配合將氨合成塔內筒抬平放在鋼排上。
3.1.6 將氨合成塔內筒運離現場，並放到指定位置。
3.2甲醇塔內筒安裝
3.2.1 徹底清理外殼內殘留物，外殼內壁下部內件支撐面要清洗除鏽。
檢查外筒垂直度、水平度及外筒內部淨空高度。在外殼上部內壁做好定位銷方位標記，內筒到位後，內筒法蘭高度標記。
3.2.2 配合國昌公司安裝層間中心管及中心套管，將內筒定位銷方位返到內筒上部法蘭，並做好標記，檢查內筒幾何尺寸，在國昌公司的指導下做好拆除管口堵塞工作，廠方按要求裝入耐溫高強瓷球。
3.2.3 利用內筒頂部法蘭上四個吊耳，下部兩個吊耳，繫掛吊裝送尾繩扣，繫掛送尾繩扣時要保證兩吊耳連線水平。
3.2.4 兩吊車將內筒水平抬起4m後，尾部120t吊車停止起吊，450t吊車轉杆起吊，直到內筒垂直，去掉尾部120t吊車摘鉤。
3.2.5 450t吊車轉杆起鉤，直到內筒尾部管口超過外殼上口200mm停止，內筒對中後，慢慢落鉤，待內筒上部法蘭距外筒內壁上口到位標記150mm時停止。
轉動內筒，待內筒上法蘭定位銷標記對正外筒內壁定位銷孔標記時，扶住內筒，在內筒不轉動的情況下慢慢落鉤。內筒頂部法蘭與外筒內壁到位標記成水平後，再少許落鉤。待繩扣松了就停止。
全面檢查，待確定內筒安裝無誤並對中固定後，在內筒上部法蘭上做好標記。去掉內筒上部法蘭螺母，把法蘭吊下，墊平蓋好。
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