更新改造項目大件吊裝安全性分析

馬萬順，馬新兵

(洛陽欣隆工程檢測有限公司，河南洛陽 471012)

更新改造項目大件吊裝安全性分析

馬萬順，馬新兵

(洛陽欣隆工程檢測有限公司，河南洛陽 471012)

論述了利用600 t履帶吊車采用高空平移法吊裝300 t重吊件吊裝過程中的安全性問題，指出吊裝過程中的每個細節都需要進行仔細考慮和科學的論證。

更新;改造;吊裝

1 引言

如何保證大件吊裝的安全性，要從方案的編制包括詳細的計算、吊車的選型、場地的處理、工件在吊裝過程中本身的穩定性、起重作業人員與吊車司機的配合到吊裝施工過程中的每個細節都需要進行仔細考慮和科學的論證，需要強有力的組織協調。2005年6月洛陽隆惠石化工程有限公司在洛陽石化一催化再生器旋風分離器更新改造項目大件吊裝的施工就是成功的一例。本文以此為例，介紹了更新改造項目大件吊裝的安全性分析，以供讀者借鑒。

2 工程概況

一催化再生器旋風分離器更新改造屬在舊裝置上進行的技術改造項目。此項目大件吊裝施工特點:拆除安裝工程量較大;工期較短，要求在30 d內完成;場地狹小，地面障礙物多;高空作業多;且大型設備吊裝本身具有高風險、高成本、專業性強、社會影響大等特點。主要工程量詳見表1、表2。

3 吊裝方案

3.1 吊車選用

考慮業主方對工期的要求及此項目的施工特點，在保證吊裝施工安全的前提下，盡量增加地面安裝預制工作量，降低高空作業危險性;所以，最終選定利用德馬格CC2800－1吊車完成吊裝施工任務。吊裝平面布置圖如下頁圖1，此項目拆除吊件及安裝吊件參數詳見下頁表3、表4。

表1 拆除主要工作量

表2 安裝(或恢復)主要工作量

圖1 施工現場吊裝平面布置圖

表3 拆除部件參數表

表4 安裝吊件參數表

3.2 地基處理

為保證履帶吊車負載行走安全，對吊車行走道路進行如下處理:①將氣壓機東側排水溝用石子填實，出操作室的電纜溝用石子填充滿，上面鋪設30 mm厚保護鋼板;②在再生器南側南北方向道路上即吊車行走區和吊車旋轉區域鋪設泥結石。泥結石厚度(約300～400 mm)以與緯六路高度相平為宜，鋪設寬度為12 m，泥結石用壓路機壓實;③泥結石上鋪設厚度為24 mm的鋼板;④鋼板上面沿吊車履帶行走路線鋪設路基箱。

3.3 設計計算與校核

3.3.1 最大吊裝索具的選擇與校核

初選擇4根40 m長的規格為6×37－60－1770鋼絲繩，每根兩彎四頭作為吊裝千斤，吊裝夾角60°，夾角系數取 1.15，不平衡系數取 1.1，鋼絲繩折減系數0.75，則每根鋼絲繩所承擔的力F1=300 t/(16 ×0.75) ×1.15 ×1.1=31.625 t。該規格鋼絲繩破斷拉力P破=220 t，鋼絲繩安全系數K=220/31.625=6.957，大型設備吊裝安全系數范圍為6～8，故所選6×37－60－1770鋼絲繩每根兩彎四頭能滿足吊裝要求。

3.3.2 板軸式吊耳校核

圖2 軸式吊耳府視圖

3.3.2.1 板軸式吊耳尺寸板軸式吊如圖2所示，其主要零部件尺寸如表5所示。

表5 主要零部件尺寸 mm

3.3.2.2 銷軸強度校核

①最大剪應力校核

銷軸直徑為160 mm，材質Q235－A鋼，由于跨度為200 mm，剪應力τ為:

式中:P，鋼絲繩拉力，取P=100 t;A，銷軸截面積，A= πd2/4=0.020106m2;E，彎曲應力影響系數，E 取0.8。

Q235－A鋼的許用應力為[σ]=160 MPa，許用剪應應力為許用拉應力的0.8倍，[τ]=0.8[σ]=128 MPa＞τ，故滿足要求。

②最大彎曲應力校核

把銷軸作為中間受壓的簡支梁進行校核，其最大彎距為 Mmax=PL/4，P=100 t，L=20 cm，銷軸的截面系數W=0.1D3，截面應力σ為:

故σ＜[σ]=160 MPa，滿足要求。

3.3.2.3 吊耳板強度校核

每個吊耳板受力按50 t計算，吊耳板最小受力面積為:

(60－16.5) ×3.6=156.6cm2

截面應力σ為:

而16MnR鋼板的許用應力為200 MPa，故吊耳板強度滿足要求。

3.3.2.4 吊耳板與封頭的焊接接頭強度校核

吊耳板、筋板厚度 δ取36 mm，封頭材質為A3R，[σ]=160 MPa，每個板軸式吊耳與封頭角焊縫受力面積A為:

則焊縫承受的剪應力τ為:

許用剪應應力為許用應力的0.8倍

τ=6.723 MPa＜[τ]=128 MPa，故滿足要求。故封頭與吊耳間的焊縫強度滿足吊裝要求。

3.3.2.5 板軸式吊耳工藝要求

板耳材料為16MnR，板軸為Q235－A，焊條使用J427，吊耳板開雙面K型坡口，雙面焊透，角焊縫焊腳高度為32 mm，并須連續焊，筋板與耳板同材質。銷軸2中的兩銷孔各配2個d=25、長184 mm的帶孔銷(GB880－86)，每個帶孔銷配兩個6×40的開口銷(GB91－86)。

4 安全注意事項

除如上所述制定詳細的吊裝方案并進行詳細的計算之外，還應做到:①整個吊裝過程指揮、信號應一致方可起吊;②拆除及安裝前必須實測起吊高度，確認起吊安裝及負載行走期間與吊車桅桿的距離，并須詳細核算;③舊設備拆除時要考慮計算及其它不可見因素造成的質量誤差，并且用設置好的6～8臺千斤頂預頂升，以確定所拆部件的連接是否全部割斷;④每次起吊前都要進行試吊，待確認安全的情況下，再進行吊裝作業;⑤吊車載重在高空移動時，應密切關注吊車狀態和天氣狀況;⑥新的旋風分離器安裝前，對吊耳進行100%著色檢查，確認無裂紋為合格;對鋼絲繩進行認真細致的肉眼檢查，確認無異常變化為合格;⑦地基寬度應有一定的余量，處理好后試走一遍;⑧應有吊車負載情況下施工作業停止時的處理方案。

5 結束語

在利用大型履帶吊車進行舊裝置技術改造大件吊裝過程中，詳細的理論計算是保證其安全的前提和基礎，整個吊裝實施過程中的細節考慮是其安全的保障。大型設備吊裝容不得半點疏漏和些許閃失，否則，造成的經濟損失、社會影響甚至政治影響都是巨大的。

TQ050.7

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1003－3467(2010)12－0001－03

2010－04－21