0502 岳阳大件卸船运输方案(排版)(4月4日).doc
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0502 岳阳大件卸船运输方案(排版)(4月4日).doc
DOC.NO. :SUB-CSMTEC岳阳中石化壳牌煤气化工程大件卸船、公路运输方案SUB-CSMTEC岳阳中石化-壳牌煤气化项目A050306供审批版次日期叙述编制校核授权总工程师项目经理编码:FCC/方案- 综合一般重大岳阳中石化壳牌煤气化工程大件卸船、运输施 工 技 术 方 案(REV 0)编制:贺义民校审:王文勇复审:批准:中国石化集团第四建设公司岳阳中石化-壳牌煤气化项目部二五年三月六日目 录1. 编制依据22. 工程概况23. 岳阳洞氮码头改造方案34. 典型大件设备卸船技术方案95. 典型大件设备陆上运输方案501 编制依据a) 岳阳煤气化设备施工图;b) 岳阳煤气化运输路线勘察报告;c) 起重工中国劳动保障出版社;d) 设备起重工杨文柱编2 工程概况a) 中国石化股份公司巴陵分公司尿素合成氨装置是20世纪70 年代我国引进的13套大型化肥装置之一。以炼油副产品石脑油为原料,经过多次技术改造,现生产能力已达到年产37万吨合成氨、64万吨尿素,生产管理和部分经济技术指标已达到国际先进水平。现因原料结构不合理、竞争力差、经济效益低下。“九五”期间,中国石化集团就着手对原洞庭氮肥厂等以石脑油为原料的大化肥装置实施煤代油改造。b) 巴陵石化煤煤气化项目分为两部分:一是中国石化股份公司与壳牌公司合资,原计划投资13.6亿美元,合资双方各占50,建设煤气化工厂,以当地煤为原料,采用壳牌加压粉煤气化工艺,建设原煤储存、煤粉制备、空分、气化等生产装置;二是中国石化股份公司独资建设配套改造项目,主要内容有新建耐硫一氧化碳变换、酸性气体脱除等单元,改造氨合成及配套系统等。改造完成后,合成氨能力将由现在的年产37万吨提高到年产43.56万吨;尿素年生产能力基本维持在现在的64万吨,年副产硫磺2.3万吨,并能实现对巴陵分公司己内酰胺装置液氨、氢气的互供,尿素成本由每吨1129元降到908元。经测算,项目建成投产后,将大大降低巴陵分公司化肥生产成本,为分公司扭亏脱困和可持续发展发挥不可替代的作用。c) 此次“煤代油”改造工程项目中的V1301、V1302、V1303、V1304、S1501/V1501五件大型设备运输由我公司承担。d) 巴陵石化“煤气化”项目大件设备运输工作是中石化“煤气化”项目建设中重要的一环,运输工作的成败关系到项目建设能否如期竣工,能否使巴陵石化早日尽快走出困境,迈步腾飞!为此,从科学、经济、安全、高效的角度出发,组织国内有关大件运输、人工卸船、船舶运输等方面的知名专家教授、高级工程师及工程技术人员,历时一百二十余天完成本次气化炉装置等大件设备在洞氮码头的卸船和公路运输的施工组织、技术方案。3 岳阳巴陵石化洞氮码头改造方案在此次岳阳“煤气化”工程项目中的气化炉壳体等大件设备运输中,最大件设备为V-1302合成气冷却器540t,4.7×40.5(m)。由于设备重量、尺寸均创长江中上游设备卸船、运输历史之最,以及本地区地理、码头等自然条件的限制,我公司采取目前较成熟的人工纵向拖绞卸船方工艺卸船。由于该工艺对码头及运输船舶有特殊要求,特提出洞氮码头改造方案如下:3.1 卸船总绞拖力计算 a) 基本参数荷载重量580t(货物540t,附件40t);岳阳码头坡比6.3%;图1 2004年8月26日拍摄洞氮码头照片b) 拖绞力计算根据“煤气化”岳阳洞氮码头6.3%的坡度,铺垫卸货停车平台,铺垫平台的坡比为2%3%,现按3%计算。依据绞拖计算公式,所需牵引力为:公式见起重工其中:Q¾¾ 设备拖绞总重 取 Q=580t拖绞坡度 按3%(1.72°) f1滚杠与上走板的摩擦系数,取0.05(按钢滚杆与钢拖板的滚动摩擦系数取值) 起重工f2滚杠与下走板的摩擦系数 ,取0.10(按钢滚杆与木材的滚动摩擦系数取值) 起重工D滚杠直径 0.14m Kq起动阻力系数 取2.5 起重工 代入计算:P=2.5×580×cos 1.72°×(0.05+0.1)/(100×0.14)+0.03)=59t经以上计算,拖绞卸船需要的总牵引力为60t3.2 卸船拖绞地锚受力计算a) 地锚设置为了固定拖绞定滑轮组,必须在卸货场地上设置定滑轮定位地锚。(拖绞地锚布置见拖绞示意图)b) 地锚受力计算绞拖地锚布置示意如下图2。图2 绞拖地锚布置示意图图中:a-为两个拖绞点间最近距离4mb-为两个地锚间距Q-为地锚与绞拖点夹角Q=0°时计算得:地锚力F=P/2= 60/2 = 30tQ=30°时计算得:地锚力F=P/2/cos Q = 30/2/cos 30°= 34t 经以上计算:主地锚的开间距离b不易过大。本设计取b=8m ,若Q=30°c=(b-a)/2/tgQ =(8-4)/2/tg30=3.5 m经以上计算c值为3.5m,即地锚点平板车前距为3.5m时,地锚受力最为34t。如将地锚设置在距平板车前10m以上,则c值15m。当c取15时,计算F如下:Q=arctg2/15=7.6°F=P/2/cos Q = 59/2/ cos7.6°= 30.3t (取30t)经以上计算,地锚横向两点间距离在8m以内时,地锚力为30t。3.3 驳船纵向系缆力计算图3 纵向水平缆力分析图图3中:Q-为驳船衬垫部位的斜角,为14.6°i-为绞拖过程中可能出现的驳船甲板斜角,1% W-为驳船底部支垫力,为304tN-为绞拖荷载对甲板的压力,600tP-为底部支垫物与船体的摩擦力,Pt为水平分力则:Nt=N×i= 600×0.01=6tWt=W×cos (90°-Q)=304×cos (90°-14.6°)=76.62tPt=P×cos 14.6°=W×f×cos 14.6°=304×0.15×cos 14.6° = 44t(f-摩擦系数,尼龙-钢为0.3,湿取0.15)Ft=Nt+Wt-Pt=6+77.62-44=39.6t采用两根纵缆,则每根纵缆力为:Ft/2=20t经以上计算,系船用地锚力为每个20t。3.4 岳阳洞氮码头改造实施方案如下图4、图5。图4 岳阳牵引车拖绞示意图图5 岳阳洞氮码头改造示意图图64 典型大件设备卸船技术方案4.1 项目简介a) 设备简介岳阳巴陵石化“煤气化”工程关键设备“气化炉”由四个大件组成(详细设备图纸“气化炉”由四个大件组成(参见图6)1) 反向室(V-1302)(图6中粉红色) 2) 传导体(V-1303)(图6中蓝色)3) 气化炉(V-1301)(图6中绿色)4) 合成气冷却器(V-1302)(图6中红色)b) 运输数据如下:1) 合成气冷却器(V-1302)的重量为540t,外形运输最大尺寸为4660×40500(长,mm);2) 气化炉(V-1301)的重量为510t,外形尺寸3020/4630(不包括凸出的法兰联接件)×30900(长,mm);3) 传导体(V-1303)的重量为98t,外形尺寸3020(不包括凸出的法兰联接件)×11700(长,mm);4) 反向室(V-1302)的重量为250t,外形尺寸3020/3400(不包括凸出的法兰联接件)×8150(宽)×9700(长)(mm);c) 水路运输简介1) 在上海港海轮转驳运输时装船采用浮吊。2) 水路运输采用1000吨级加重型平板驳船。d) 卸船方式简介1) 大件在岳阳洞氮大件码头卸船。2) 卸船方式为人工纵向滚杠拖绞工艺。e) 公路运输简介岳阳洞氮大件码头至厂建设工地的公路运输采用四纵列十六轴线法国尼古拉全液压平板车运输。4.2 驳船航运方案驳船航运方案需由船方编制。4.2.1 船型参数:适用于汽车和拖滚装卸重件的甲板驳船。载重1000t总长70m型宽13.3m型深2.7m货舱长度50m货舱宽度10m甲板重量20t/m2空载吃水0.75m满载吃水1.9m肋距0.50m水线长67.30m梁拱0.25m压载舱容580 m3纵舱壁间距4.2m压水能力120m3/h4.2.2 驳船外形图驳船外形见图7。4.2.3 本方案选用船型的主要特点a) 船面承载能力大本次选用的船舶是长江上的新型船舶,船面载货区能够承载每平方米20t的压力,主纵梁上可以承载每平方米45t的压力。根据此船的特点,货物卸船时的顶升和拖绞走道均选在船舶的纵梁处。b) 货物拖绞通道宽货物可以从船前拖绞卸货,船艏开口最小处6.5m,可以保障6m以下宽度的货物从船前拖绞装卸无障碍。c) 可加载压舱水1) 纵向卸船时,货物向前移动,重力向前,当货物离开船艏时,船艏失去重物,船艉重力向下,船艏浮力向上,造成船艏向上翘起,为此在卸船的过程中,船舶必须具备配载压水的设备和能力,以满足卸船要求。2) 本船具有4个压水舱,可压载舱水量为580t,加水速度每小时不小于120t。4.2.4 装载图船运装载见图8。4.3 拖绞卸船方案4.3.1 岳阳洞氮大件码头a) 洞氮码头现状洞庭氮肥厂码头为斜坡式码头,前沿宽度47m,坡面长度200多米,坡度6.3%,全混凝土结构。码头条件满足最大配车四纵列十五轴线车辆的运输及卸船作业要求。图9 岳阳洞庭氮肥厂码头在此码头采用人工拖绞纵向卸船方案进行540t合成器冷却器卸船装车,必须对码头进行改造。改造方案为:1) 地锚的设置:沿洞氮码头下坡20m、60m、100m处设置三对横向间距6m的30t绞拖地锚;沿洞氮码头下坡40m、80m、120m、140m处设置四对横向间距15m的20t驳船固定地锚(因长江水位每年受长江三峡截流和季节的影响,设备到货时的洞氮码头水位线只能根据历年水位情况进行估计)。2) 码头承载能力:每平方米20t。 b) 岳阳洞氮码头锚点布置图见图5。图7 1000t重件驳船设计外形图图8 船运装载图图8 船运装载图4.3.2 卸船a) 驳船和车辆就位1) 船舶和车辆的就位按照图10卸船就位几何参数图执行;2) 驳船靠泊时按图11驳船靠泊示意图图示数据执行靠泊;3) 驳船靠泊工艺按图12沙包衬垫工艺图实施;4) 驳船系缆按图13驳船系缆图执行;5) 挂车就位前挂车平台的铺垫按照图14卸船钢架铺垫图实施铺垫。b) 拖绞卸船1) 卸船拖绞托架的制作按照图15托架尺寸及顶位要求图制做;2) 卸船托架布置的位置及顶升位置按图16卸船托架及顶位示意图执行;3) 顶升工艺按照图17卸船顶升过程图实施;4) 滚杠布置按图18滚杆布置示意图执行;5) 下走板布置按图19下走板布置示意图执行。c) 拖绞绳系布置1) 拖绞绳索机主要机具、布置方式及拖绞原理图见图20拖绞绳系示意图;2) 拖绞索固定位置按图21拖绞全局图实施。d) 货物落位工艺按图22落位于挂车工艺图实施。10111213141516171819202122e) 拖绞过程加载压舱水计划1) 绞拖全过程支垫力和舱水力表 图23其中:最大支垫力300.4t最大艏合力294.2t最大艉合力306.6t2) 几个重要位置的支垫力和舱水量图24图25图26图27图28图29图30图31图32图33图343) 压舱水量不足的应对办法改变滚装尾部吃水,可以减少舱水量。以下是在滚装结束时,将艉吃水调整到1.3m时(比艏高出0.2m,驳船纵倾-0.3%)的压舱水量计算结果,艉部最大舱水力变为240t。图354.3.3 绞拖相关计算4.3.3.1 驳船纵向系缆力计算图36 纵向水平缆力分析图图中:Q-为驳船衬垫部位的斜角,为14.6°i-为绞拖过程中可能出现的驳船甲板斜角,1%N-为绞拖荷载对甲板的压力,600tNt-为滚杆压力的水平分力W-为驳船底部支垫力,为304tWt-为支垫付压力的水平推力P-为底部支垫物与船体的摩擦力,Pt为水平分力则:Nt=N×i=600×0.01=6tWt=W×cos (90°-Q)=304×cos (90°-14.6°)=76.62tPt=P×cos 14.6°=W×f×cos 14.6°=304×0.15×cos 14.6°=44t(f-摩擦系数,尼龙-钢为0.3,湿取0.15)Ft=Nt+Wt-Pt=6+77.62-44=39.6t采用两根纵缆,则每根纵缆力为:Ft / 2 = 20t4.3.3.2 驳船支垫和舱水计算计算方法:采用“滚装技术分析软件”进行a) 输入参数1) 驳船主要参数船名:长驳1001(载重1000t),船长70m,船宽13.3m,型高2.7m驳船的细节尺寸和空船吃水见下图37。图372) 滚装货物的主要参数货重540t,滚装附件重量60t货物荷载细节见下图38。图38b) 驳船滚装时姿态和衬垫滚装时首尾吃水1.5m,支垫宽度为船宽 13.3m,见下图39。图39c) 计算结果1) 全过程支垫力和舱水力变化表图402) 全浮态计算结果(参考)全浮态滚装不可行,但计算结果的部分数据可供参考。也从侧面反映出舱水调节与搁浅的必要性。图413) 仅采用搁浅计算结果仅采用搁浅滚装不可行,但结算结果的部分数据可供参考。也从侧面反映出舱水调节的必要性。图424) 驳船压水舱舱容图43d) 结论当采用1.5m吃水深度,并进行了搁浅与压舱水调节时,计算结果如下:序号项目计算值允许值备注1驳船底部衬垫力单位力15t/m2(最大衬垫力362t,面积8m×3m)20t/m2安全2艏部最大舱水力64.4.2t259t(计算机90%舱容)安全3艉部最大舱水力307t303t(计算机90%舱容288t,经与驳船资料比较实际应为95%,304t)基本安全见44结论滚装可行4.3.3.3 顶升力和甲板受力计算a) 受力状态顶升和拖绞过程中,都利用拖绞上走板和下走板分布荷载力,比起航运状态受力面积最小,以此作为受力校核对整个过程是安全的。驳船设置4个走板,一个走板的力F为:式中:P-为货物重量,540tQ-为上下走板等附件重量,60tn-为顶升时荷载分布不均匀系数,取1.3b) 受力面积上下走板均为钢制,在甲板上铺垫如下图44。图44对甲板受力面积可确定为:S=4×1=4m2c) 校核荷载单位作用力为: p=F/S=195/4=48.75t鉴于以下情况:为了增加甲板承受力,将走板布置在驳船的纵舱壁上(两走板间距4.2m),驳船单位承载力将会提高;走板相对驳船只是局部荷载。因此,虽然甲板的单位荷载强度为20t/m2,小于荷载单位力48.75t,故仍认为有可行性,这需要船方的认可。4.3.3.4 上走板受力计算a) 上走板示意图45。图45b) 材料内应力计算单根走板的受力为:P=600÷4×1.3=195t式中:1.3为荷载分布不均匀系数图46根据受力简图计算最大弯矩为:抗弯模量为:式中:B=600mm(B上500mm、B下700mm)b=600-3×20=540mmH=400mmh=400-2×30=340mm则应力为:材料为16Mn,=31.5/1.8=17.5kg/mm2(1.8-安全系数)c) 结论:根据以上计算,选择16Mn钢即可以满足使用要求,结果安全。4.3.3.5 滚杠数量的计算选用外径140mm、壁厚14mm、重量43.5kg/m的热轧结构无缝钢管4组,每组下需要的滚杠数如下:计算公式为:滚杠数量(根)其中:Q-设备重量(t),按600/4*1.3=195t计算(1.3-荷载分布不均匀系数)K1-动载系数,取1.1K2-超载系数,取1.1W-滚杠允许载荷(t/m),取350d,d为滚杠的直径0.14m。依据见下表:滚杠容许荷载表序号滚杠材料容许荷载W(t/m)1厚壁无缝钢管350d2厚壁无缝钢管填充混凝土400d3锻钢滚杠530dL滚杆的受力长度取每根0.5m经计算得:M=7.4根,即每个走板下的滚杆数不少于8根。图47工艺设计实际操作中,每个走板下的滚杆数为10根。计算依据:设备起重工杨文柱编4.3.3.6 绞拖力计算包括:总牵引力、地锚力计算、滑轮组计算a) 总牵引力1) 基本参数荷载重量580t(货物540t,附件40t)码头坡比6%铺垫拖绞平台的坡比为2%,按3%计算。2) 计算依据绞拖计算公式,所需牵引力为:公式见起重工其中:Q-设备拖绞总重 取Q=580t-拖绞坡度 按3%(1.72度) f1-滚杠与上走板的摩擦系数,取0.05(按钢滚杆与钢拖板的滚动摩擦系数取值)起重工f2-滚杠与下走板的摩擦系数 ,取0.10(按钢滚杆与木材的滚动摩擦系数取值)起重工D-滚杠直径 0.14m Kq-起动阻力系数 取2.5 起重工 代入计算:P=2.5×580×cos 1.72°×(0.05+0.1)/(100×0.14)+0.03)=59t b) 地锚及主绳1) 地锚设置为了固定船舶、车辆及定滑组,必须在卸货场地左右分别设置地锚。图48根据几何作图,可确定锚位:最低处锚:在最低水位线以上5m长最高处锚:在最高水位线以上18m长布锚间距:32m长锚位考虑了主绳最大夹角,定滑轮组位置等。2) 地锚及主绳力绞拖时钢丝绳布置如下图:图49图中:a-为两个滑轮组间距,4.4mb-为地锚间距,10mQ-为最大夹角30°计算得:主绳最小长度 L=(b-a)/2×cos 30°=2.43m主绳力F=P/2/cos Q=59/2/cos 30°=34t(取35t)地锚力34t(取35t)3) 主绳选用计算如采用双股钢绳:型号:直径39mm 6×37+1查表得,破断拉力96t,取5倍的安全系数,许用拉力为19.2t,重叠使用其许用拉力为38.4t。实际力34t,安全。如采用单股钢绳:型号: 直径56mm 6×37+1查表得,破断拉力200t,取5倍的安全系数,许用拉力为40t。实际力34t,安全。图50c) 滑轮组计算1) 滑轮组型号根据以上牵引力计算,现选用两组滑轮组,型号为:H32×6D其单组滑轮组承受的拉力为32t,两组滑轮组可承受的最大拉力为64t,两组滑轮组可满足设备拖绞要求。 图51 图522) 安全性计算H32×6D滑车组省力系数为:0.12单组滑轮走丝需用牵引拉力:P=59/2×0.12=3.55t。滑车组走力丝直径19.5mm 6×37+1,查表得,破断拉力23.95t,取5倍的安全系数,许用拉力为4.8t,大于牵引拉力3.55t的需用拉力,可安全使用。4.3.3.7 跳板强度计算(下走板)a) 滚装跳板尺寸设计的单根滚装跳板由5根6m长的180的工字钢焊接,两根单跳组成一根滚装跳板,长×宽×高=6000×940×180(mm)。图53b) 滚装跳板受力分析图54滚装跳板按1650mm均布荷载计算。c) 材料内应力计算单根滚杆的受力为:F=600÷4×1.3÷8=24.5t式中:1.3为荷载分布不均匀系数 8为滚杆数量图55根据受力简图计算最大弯矩为:抗弯模量Wz:185cm3(查机械零件设计手册 180的工字钢抗弯模量)滚装跳板的抗弯模量Wz=185×10=1850 cm3则应力为:材料为碳素结构钢,=21.5/1.8=12kg/mm2(1.8-安全系数)d) 结论根据以上计算,选择型钢238即可以满足使用要求,结果安全。4.3.3.8 垫梁对地压强校核a) 垫梁触地总面积: 型号底宽(m)长(m)单根垫梁面积(m2)支垫点数备注20钢梁0.41104.1240钢梁0.583104.4.83263钢梁0.72107.2218垫木0.5483.213根并列(0.16×0.18)总面积S=4.1×2+4.4.83×2+7.2×2+3.2=37.46m2b) 垫梁总力FF=荷载总重+空车重+铺垫总重 =600+105+100 =805tc) 对地压强P21.49t/m2d) 结论垫梁对地压强21.49t/m2,地面承载力20t/m2。考虑到垫梁对地压强为局部荷载,因此承载力可满足。4.3.4 卸船工艺a) 泊船1) 按驳船靠驳图在码头前沿水下铺垫砂袋,利用拖轮的推力和牵引车的拉力,将船艏靠向码头前沿铺垫的沙包,使船艏在靠岸时底部受力均匀、平稳、牢实。图56 将驳船用牵引车拖拉靠岸2) 按驳船和车辆就位图要求,根据船舶的前吃水尺寸确定船艏拖出水面的高度o为0.1m0.2m。图57 拖拉靠岸后船前吃水高出装载时0.1m0.2m3) 泊船时船体的纵向中心线应与码头上卸载重物平台的中心线重合。4) 将船上的缆桩与码头上的地锚用缆绳系固可靠。清除船艏的围板、系缆桩等障碍物。在平板挂车下垫花墩防止平板受力不均受到损伤。b) 顶升作业:1) 选择200t电动液压千斤顶8个,按顶升工艺图要求分别布置于前后2个托架的顶位上。2) 顶升时,前后顶应分别同步缓慢升降,设备底部的空隙由专人填塞,每次顶升高度不超过10cm,顶升作业使设备底部离船体满足滚拖工具放置高度要求时停止,并加垫枕木作辅助支承。c) 布置走板、滚杠、钢梁:1) 上走板采用钢板制做,下走板采用18号工字钢横拼焊接成;2) 滚杠选用无缝钢管4组,每组滚杠布置时应间距相等,相互平行,均匀受力。d) 安置拖绞工具:1) 选用滑车组2组(4个);2) 主千斤的钢丝绳的直径及重叠使用方式应根据计算的结论使用;3) 走力丝的直径的选择应根据计算的结论使用;4) 选用5t卷扬机作为牵引动力。e) 牵引设备移动上平板车:1) 牵引时接受指挥人员的统一指挥,协调行动,每移动不超过2m停车检查一次钢丝绳的受力情况,滚杠及走板的状况,随时调整设备移动方向,使设备纵向中心线与平板车纵向中心线对正;2) 卷扬机操作人员必须密切注意指挥人员的指挥信号,及时启动、停机;3) 货物移动时,为了保证船舶的水平姿态,货物在移动的过程中必须适时加载压舱水,货物每移动5m检查一次驳船姿态,将船舶的水平姿态调整到水平或小于2%的上坡姿态。4) 货物在移动中逐步校正移动轨迹,使货物逐步移动到平板中心时保证其中心与平板车的中心误差不超过±5cm,然后顶升设备抽出滚杠、走板,装车捆扎。f) 拖绞卸船的安全措拖(由于时间原因,安全措施目前没有编写完毕,待完善)拖绞卸船在我公司是常用的卸船方案,但至建厂以来还未采用此方案卸过超过280t以上的大件,此次卸船的大件重量达到560t,是以往卸船重量的1倍,因此必须要用严格的安全技术措施来保证本方案的顺利完成。g) 船体纵梁加固必须达到本方安案要求船体纵梁的加固是一个不能忽视的问题,在船上顶升560t的大件需要对船板下的支撑进行特别的加固,否则将产生严重后果。4.4 JHA风险分析公司:中石化四公司(FCC)FCC岳阳项目部工作:岳阳中石化壳牌煤气化工程大件运输编号: 日期:2004.4.12 序号工作步骤可能的危害或损失风险评估值对危害的控制方法剩余危险SPR1.船型选用未进行检验,设备处于不安全状态236根据设备尺寸、重量合理选配船型并对其安全部件进行检查,使其在安全状态下投入使用12顶升装置选用未进行检查试验,设备处于不稳定状态224设专人指挥,操作工经技术培训,设专人检查设备平衡情况13沙包铺垫铺垫不适,船体接触不稳236按要求铺垫沙包,船就位后补铺沙包04船舱压水平衡船舱倾斜或下沉、上翘339设专人进行压水平衡,专人指挥设备拖拉05道木及上走板平、实道木或上走板不平、实,设备倾斜224专人检查道木铺实情况后再铺设上走板,设备卸运过程中有人监控06车辆选用未进行检验,设备处于不安全状态212根据设备尺寸、重量合理选配车辆并对其安全部件进行检查,使其在安全状态下投入使用17设备拖运未进行检验,设备设置不合理,受力不均224施工前调试、检验,专人指挥。7设备装车封车装车时,无指挥,发生事故313装车时,作业人员必须听从专职指挥的命令1未按规定穿戴劳动保护用品,造成身体伤害212正确穿戴劳动保护用品作业时未观察周围环境,造成意外伤害133加强现场监督,关键部位有人监督。运输过程封车用具松弛,造成设备倾斜313加强监督,适时检查,及时整改JHA拟定:施工经理:施工负责人: 日期施工HSE经理 :日期5 典型大件设备陆上运输方案中石化“煤代油”工程项目最大件设备为合成器冷却器3400×40500(mm),重量为540t(实际运输方案中按560t考虑),现就此设备岳阳洞氮码头工地的公路运输做出如下技术方案。5.1 沿途道路情况设备从岳阳洞庭氮肥厂码头卸船装车,经过已改造好的氮肥厂仓库、内部铁路、仓库大门进入七里山路后到达厂区,沿途2km。七里山路需在2005年5月大件设备运输之前,改造成沿途净空高度大于9m,直行路宽9m,内转弯半径为20m,外弯道扫空宽度大于2m的道路。全部改造完后,沿途道路条件满足我们最大配车四纵列十五轴线车辆的运输要求。 图58 改造后的氮肥厂仓库 图59 岳阳化肥厂码头出口处栈桥(05年2月份恢复)图60 七里山路(目前路宽7m,改造后路宽9m)5.2 装载车辆技术性能a) 设备规格及运输车辆配备设备名称外型尺寸(mm)重量(t)数量配车合成器冷却器4700×405005601四纵列十五轴线b) 设备运输装载图5.2.3 平板车组技术性能平板车承载面尺寸:24000×7600(mm)轴距:1.6m最大承载能力:870t额定荷载:750t单轴自重:5t实际单轴总轴荷:23.7t最小内转弯半径20m直行有效路宽9m弯道有效弯宽13m图61图61弯道外扫空宽度2m5.3 车辆可行性计算5.3.1 挂车装载受力计算挂车的托架位置关系到挂车的刚性问题,为此采用“公路大件运输计算机决策系统”软件进行计算,以下是计算机计算结果: 图62注:由于采用是四纵列十五轴线,因此吨位减半(560/2=280t),按一个挂车计算。a) 挂车装载弯矩受力计算图63结论:挂车纵梁弯矩在允许范围之内,弯矩校核结果安全。b) 挂车装载受力变形计算图64结论:挂车纵梁变形在允许范围之内,变形校核结果安全。c) 挂车装载剪力计算图65结论:挂车纵梁剪力在允许范围之内,剪力校核结果安全。5.3.2 牵引车牵引力计算根据汽车行驶理论,确保大件运输车组可靠行驶的条件有两条:一是牵引车有足够的动力性,即由发动机扭力、传动比所确定的车轮最大驱动力应大于车组的行使阻力,以使牵引车在驱动过程中不至于熄火;二是牵引车驱动轮有足够的附着力,即牵引车有足够的配重,以使牵引车在驱动时驱动轮与路面不滑转。牵引车的配备计算应综合考虑以上因素。以下进行牵引力校核计算。a) 由发动机动力性所决定的最大牵引力(暂不考虑驱动轮滑转现象)。根据发动机最大扭力确定的最大牵引力可利用以下公式计算:本次运输选用的牵引车为TG300,其发动机的最大牵引力计算如下:发动机最大扭力Mmax:206kgm液力变扭器变扭比in1:2.82变速箱1挡速比in2:5.32后桥减速比i:16.187轮胎动力半径r:800mm机械效率:0.8最大牵引力:=50025(kg)b) 由牵引车驱动轮重所决定的最大牵引力根据附着条件,当牵引车的车轮驱动力大于车轮与路面的附着力时,车轮将发生滑转,牵引力不再增加。在硬路面上的附着力与附着系数和驱动轮重有关,用式可表示为:最大附着力计算公式如下: 其中:牵引车总重附着系数附着系数是随路面的种类和状况变化的量。对于车速较低的大件运输,兼顾高可靠性的驱动能力,附着系数取实验数据的较小值。常见路面的附着系数见表:路面性质附着系数混凝土和沥青路面(干燥)0.7混凝土和沥青路面(潮湿)0.5碎石路面(干燥)0.6碎石路面(潮湿)0.4土路(干燥)0.6土路(潮湿)0.4威廉姆TG300为全驱动的8×8超重型牵引车:牵引车加载6块压载铁时总重:68200kg考虑混凝土和沥青路面(潮湿),附着系数取0.5TG300 附着力为:F1=68200×0.5=34100(kg) 最大牵引力校核比较由发动机动力性和驱动轮附着力所计算的最大牵引力,后者为小。以此作为牵引车的最大牵引力。即最大牵引力34100kg。运输时,牵引力必须大于行驶阻力。行驶阻力仅是道路坡度的函数,可如下计算: W为车组总重(t):560(最重设备)+150(平板车重)+54.4.2(牵引车和压载铁重)=764.4.2 i为道路坡度:取7% f为滚动阻力系数,f=0.02F=764.4.2×(0.07+0.02)=69t牵引车的最大牵引力34.1t,采用双机牵引后,牵引力为34.1×2=68.2t小于最大行驶阻力69t,牵引动力不够。必须采用三机牵引。下图66为三机牵引上坡的示意图图66上图中,中部牵引车采用9m的牵引杆进行牵引,两侧牵引车采用56(6×37+1)的钢线绳进行牵引。此钢丝绳的破断拉力为200t,按5倍的安全系数,200/5=40t,最大行驶阻力为69t,按三机牵引,单车为23t40t,可满足牵引要求。5.4 运输对沿线道路要求合成器冷却器为中石化“煤气化”工程项目所有设备的最重最大件,如果道路条件满足此设备的运输要求,则同时满足其它设备的运输要求。下图67为合成器冷却器采用四纵列十五轴线运输通过道路弯道时的行驶示意图。图67通过上图所示,对道路提出如下要求:沿途道路路面条件良好,道路内转弯半径20m、沿途净空9m、转弯宽度13m、弯道外扫空宽度2m、直行道路路宽9m。5.5 捆绑加固a) 捆扎方法采用18.5mm,6×19钢丝绳整车运输采用大兜后双分头围捆扎方式,外加八字捆扎。钢丝绳与设备接触面加垫保护层;钢丝绳与车板用卡环连接;钢丝绳用手拉葫芦拉紧。b) 装车后及时进行货物与挂车间的加固。我公司“公路大件运输计算机决策系统”中的捆扎计算模块专门用于捆扎位置与索具强度的计算,可确保在任何不利情况下货物与车体位置保持不变。由于现有资料未提供货物捆扎点,因此,最终的捆扎方案还无法制定。在获得必须的资料后,我们将及时进行计算,提供详细方案。为了说明捆扎的基本方法,我们虚设捆扎位置对气化炉组件进行捆扎设计与计算。虚设捆扎点及捆扎如图68。图68有关计算如下:防货物前滑捆扎计算制动引起的惯性前滑力:180t货物和车体间的摩擦力:340t防前滑安全系数:1.3捆匝索具力应为:0.0t防托架向前翻倒捆扎计算制动引起的翻倒力矩:41.69t·m货压力引起的阻力矩:360.0t·m防托架翻倒安全系数:1.3托架不会翻倒,常规捆匝即可。防货物侧翻捆扎计算重力的侧翻分力形成的力矩138t·m重力的抗翻分力形成的力矩520t·m防侧翻安全系数:2不会侧翻,常规捆匝即可。防货物向前翻倒捆扎计算制动引起的前翻力矩:900t·m货物重力形成的阻力矩:18