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1、攻克“大直径非标设备”分段预制整体吊装防变形施工难题山东分公司“烧碱装置预处理器分段预制整体吊装质量控制”QC 小组主要完成人：*申报单位：山东分公司鲁北项目部申报日期：2008 年 1 月 20 日一、 工程概况*公司 20 万吨/年离子膜烧碱装置一次盐水工序中非标设备预处理器座在 12m 高混凝土基础上，是由14个锥体及1个筒体内外嵌套而成，最大锥体直径达15500mm，设 备高为18594mm，设备重量达1951；其工艺介质为盐水，设计温度60C，容积1924m3,为 立式常压容器。主体结构依下而上，由下部结构、中部结构和上部结构三部分组成。下部结 构由两个直径、锥角、高度不同的对接凹锥
2、体组成。中部结构由四带筒体、十层夹套锥、十 六块夹套锥连接板及四十根槽钢支撑组成。上部结构由溢流槽、溢流管、环形平台、顶部走 廊、上筒体组成，内部附有浮泥集中槽。设备外形图如图1-1：两个套锥十个内锥槽钢支撑设备基础aEutAnn X T 丄图 1-1 ：设备外形图（单位： mm ）该设备的直径、安装高度、重量均大于同类烧碱装置。为了保证施工质量，控制设备变形缩短施工周期，我们采用地面分段组对整体吊装，一改往常施工此设备搭设满堂红脚手架采 用空中分片组对的方式。先在基础北侧将预处理器下段及十个内锥预制完毕，采用两台 200T 液压汽车吊抬吊下部锥体，吊完下部锥体后使用一台200T吊车吊十个内锥
3、，然后在地面预 制上段筒体，最后使用 500T 液压杆吊车吊装上部筒体。分段及各段重量如表1-1:表 1-1 ：分段及吊装重量名称规 格吊装重量吊车选用安装标高备注下部两锥体e 15500/0 800X1289455t两台200T抬吊EL+12m0-1图粉色部分十个内锥0 15400/6400X350060t200TEL+14m0-1图红色部分上部筒体e 15500/X 570080t500TEL+16m0-1图蓝色部分二、 QC 小组概况为保证预处理器施工中的质量、工期，我们特组建吊装QC小组，QC小组从技术、管理、操作、协调都选取的是一些经验丰富、技术水平高、责任心强的人员。人员组成如表2
4、-1：表 2-1： QC 小组成员组成表序号姓名年龄文化程度受教育时间职务职称组内分工1120项目经理咼工组长兼联系人2120施工经理工程师副组长3120总工程师工程师技术指导4100质检员助工组员580技术员技术员活动记录资料收集680安全员安全工程师安全阵督760材料员材料工程师材料860起重工起重起重三、选题理由1、由于预处理器内部构造复杂，制作、安装难度高，为保证制作安装过程的安全、质量、工期，特成立QC小组。2、设备直径大，吊装及空中组对时控制设备变形是一个难题。3、为我们单位吊装这么大直径、重量、高度的设备进行一次攻关。对烧碱装置预处理器采用地面分段预制、空中组对安装也是一次尝试。
5、四、现状调查及分析对策1、大型吊车进场、台班费昂贵提前预制好，把下部锥体和十个内锥全部制作完毕后进两台200T吊车，抬吊完下部椎体后使用一台200T吊装内锥。对策 一一2、大直径非标设备的空中组对，变形难以控制选取610个吊点，内部加支撑。3、500T吊车的联系对策一业主正好有500T吊车进场，顺便一块吊装。五、目标设定与可行性分析：（一）目标设定： 1、安全地完成预处理器三部分吊装任务。2、确保每部分吊装都一次成功。3、控制吊装变形，保证施工质量。（二）可靠性分析：1、有公司各级领导在管理、技术和精神各方面的支持与鼓励。2、小组成员中施工技术人员、工人师傅有认真务实的精神和过硬的 技术功底，
6、可指导施工。施工技术管理人员和经验丰富的施工队伍。3、吊装方案的选择将进行详细的讨论、计算。六、原因分析（见图 6-1）图6-1 :原因分析图七、要因确认从因果分析图中找出了吊装过程中影响同步的末端因素11 个，我们运用现场调查与理论相结合的方式对其进行要因论证，如表7-1：表7-1:要因分析表序号末端原因分析确认1计算失误计算失误将导致吊装方案不合理，可能导致设备扛 杆无法吊装；最可怕的是造成机索具的超载，致使 吊装危险系数增大，造成安全隐患，后果不堪设想， 必须保证设备吊装过程受力分析与计算的准确性要因2对操作机构不熟练参加此次吊装操作人员均有一定的经验，通过短期培训、交底能达到对操作机构
7、熟悉的要求非要因3操作程序不兀善程序不完善，将直接影响吊装的同步进行，由有经 验的专家对吊装程序进行详细安排，能完善操作程 序非要因4无通讯设备或其失灵预购置4部对讲机非要因5指挥人员动作不规范进行岗位练兵，短期达到动作规范是可以保证的。非要因6吊装变形严重变形严重导致无法组对；采用多吊点、加固支撑来 防变形。要因7预留洞和设备筋板分布不符导致设备无法就位，必须联系土建专业进行多次测 量、复核。要因8专人专管未落实对机械设备和机具材料进行专人专管,并加强管理， 确保刹车装置灵活，吊装前及试吊时要仔细检查。非要因9厂地狭窄工作环境使吊装难度增大，不利于吊装，吊装方案中充分考虑了这一客观因素非要因
8、10大风、大雨天气提前收听天气预报，尽可能的去得到准确预报。非要因11设备安装位置高，设备半径大。客观因素，吊装方案已充分考虑。非要因因此造成吊装无法完成的主要原因为：1、计算失误；2、吊车性能和实际不符3、防控制变形措施不到位。4、预留洞和设备筋板不符；八、制定对策结合施工现场实际情况和对过程原因分析，制定了相应切实可行的对策措施，如表8-1表8-1:主要原因对策措施表序号主要原因目标对策措施负责人检查人时间1计算失误计算 受力 分析 无误进行详 细讨论、 验证、计 算依据理论知识，进行科学 受力分析和计算。如：对 吊车、吊耳、钢丝绳的受 力分析及对两吊车抬吊 时的站位受力分析。2007.7
9、.102吊装变形保证 空中 组对 顺利吊点进 行受力 分析后 加支撑由于内锥板较薄（6=6mm）采用多吊点使之受 力均匀分部。上部筒体采 用内部加“米字”支撑进 行加固。2007.7.31 2007. 8.23预留 洞和 设备 筋板 分布 不符使设备筋 板顺 利坐 入预 留洞多次测 量、复 核，减小 变形量。和土建专业共同复查预 留洞分布尺寸，根据预留 洞分布尺寸测量设备筋 板；内部加固，防止变形。2007.7.25九、实施对策实施一：通过科学分析和计算，编制吊装方案，并按方案实施对吊装方案中的计算过程重新验算，组织专家认真讨论，请专家确认细化吊装程序， 分解动作要领及意外情况的处理，确保万无
10、一失。吊装下部椎体，两吊车抬吊转杆，所以计 算时动载系数选1.3；两台吊车为了能更好的配合，两吊车对称站位。吊上部筒体时采用一 台吊车，四个吊点，由于设备直径过大，所以计算时要求仔细核算起吊后在就位的最大高度 时设备不能扛杆。见设备外形图1-1, r =16m,设备最大半径R=9.25m，选杆长L=52.4m, 吊车高度约h=2m，吊杆宽约k=1.5m，杆端部具地面垂直高度H=52.7m, a =73.1。，吊件半径 最大处（环形平台处就位升杆最大处）在21.1m高度（距地面高度）时设备中心线距吊车臂 杆 距 离 为 ： （52.7-2-19.1）*16/50.7=10.1m， 设 备 中 心
11、 距 吊 杆 中 心 线 最 小 距 离 为 k/2+R=0.75+9.25=10m,小于设备中心距吊杆中心距离，所以不会扛杆。设备吊耳采用板式 吊耳（TPP）,其强度通过计算必须满足吊装受力要求。仔细核算吊耳强度。钢丝绳使用根据 计算选取，断股数一定小于 10%。卸扣采用 M-WD25 型号。实施二：采取相应措施，控制变形量。设备内锥吊装，内锥板较薄（6 =6mm），直径又大（最大的Q =15400mm）吊装时容易应 力集中产生变形，由于板薄直径大采取内部需要加大量支撑，而且焊接支撑和吊装时支撑受 力时都会产生应力集中而变形，我们使用多吊点（10 个吊点）来分散吊装应力。当吊上部 筒体时，提
12、前仔细测量对接口处的直径偏差，偏差在 20mm 范围内，相对椭圆度 30mm 范围内。 四个吊耳分别焊在顶部十字走廊根部，十字走廊是采用双排32a槽钢制作而成的，强度较 高，吊耳受力时设备不会产生变形。为防止十字走廊受力时产生上突或下凹，在十字走廊的 中心四周使用槽钢把走廊和设备内件连接一体。在走廊径向方向对称加四个槽钢32 的临时 支撑。如图 9-1。图 9-1：临时支撑及吊耳位置示意图实施三：核查设备基础预留洞，确保顺利就位。土建基础是由我们单位土建专业施工，设备预留洞需要使用无收缩混凝土灌浆，且 设备基础过大，从经济上考虑预留洞不易留太大，从而给设备就位带来困难。我们和土建专 业共同复核
13、预留洞尺寸，把每两个预留洞之间的弦长都测量准确，然后根据预留洞之间的尺 寸来焊接设备筋板。使每个筋板正好在预留洞中间。为防止设备起吊后产生变形使筋板之间 的弦长产生偏差，在设备的预留洞边缘磨上倒角，使设备最大限度的就位。 实施四：吊装前准备充分，确保万无一失。吊车进场前现场再仔细清查一遍，把所有可能妨碍吊装的都做以处理。特别需要检查 各种机具器械，保证良好；钢丝绳、吊耳、卸扣等再一一检查。所有参与施工人员点名到位， 各负其责。保证吊装过程完全按着既定的方案井然有序地进行着。十、实施效果1、整个施工过程中安全无事故。2、几次吊装都确保了一次性吊装成功。3、采取各种措施，有效地控制了设备变形。4、
14、取得了较好的经济效益。5、为以后施工预处理器采用地面预制分段吊装开了个先例。6、为以后吊装这种大直径、易变形的设备积累了经验。十一、巩固措施由于此次活动充分发挥了每一个小组成员的聪明才智，发挥了集体的作用，经过周 密的布置，使此次吊装圆满完成任务。通过本次QC小组活动，小组成员对吊装技巧有了充 分地认识，为企业培养了一批熟练的吊装技术人才，增加了企业的技术积累。从而也深刻体 会到成立QC小组作用的巨大，在以后遇到难度大的工程中继续发挥QC小组的作用。并及时 做技术总结，为以后的此类设备吊装作以经验铺垫。十二、遗留问题和今后打算 遗留问题：在十个内锥吊装是过程中费工、费时；而且变形量控制起来非常困难，由于锥与 锥之间间隙很小，吊装后稍有变形在上部调整也非常困难。今后打算：打算以后制作此设备时把十个内锥连同上下连接板在地面焊接起来，使十个内锥 成为一个整体，然后再进行整体吊装，而且吊装固定时只需
