不同噸位的三臺(tái)吊機(jī)抬吊安裝廢水裂解塔的方法

陳萬(wàn)貴

四川川化永鑫建設(shè)工程有限責(zé)任公司 四川成都 610301

1 工程概況

四川錦華化工有限責(zé)任公司年產(chǎn)3萬(wàn)t 三聚氰胺工程位于瀘州市合江縣榕山鎮(zhèn)，廢水裂解塔（R- 1201）是該裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，塔凈重為141.84t，外徑φ2.252m，內(nèi)徑φ2.1m ，壁厚：0.076m，長(zhǎng)度30.43m；在頂部（方位90°和270°）各有一個(gè)管式吊耳，距離底部裙座28.372 m，裙座上有一個(gè)板式溜尾吊耳；安裝標(biāo)高0.2m,位于該裝置的西北角（見(jiàn)圖1）。

圖1 平面圖

由于受設(shè)備制造及運(yùn)輸?shù)仍虻挠绊懀琑- 1201 不能按計(jì)劃到達(dá)，業(yè)主方要求該裝置的鋼結(jié)構(gòu)、其他設(shè)備及管道按原計(jì)劃施工；當(dāng)設(shè)備R- 1201 到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前，再拆除吊裝區(qū)域內(nèi)已安裝完畢的鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管道等，要求拆除和恢復(fù)工作量盡量小，同時(shí)又要保證吊裝作業(yè)所需要的安全施工空間，嚴(yán)重制約了吊裝工藝的選擇。因此該設(shè)備吊裝具有“難度大、風(fēng)險(xiǎn)高”的顯著特點(diǎn)。必須制定切實(shí)可行的吊裝方案，保證吊裝作業(yè)的安全、可靠、穩(wěn)定。

2 施工方法

2.1 方案的選擇

2.1.1 可選吊裝機(jī)具一覽表（部分）

表1 可選吊裝機(jī)具一覽表（部分）

2.1.2 方案

根據(jù)工程特點(diǎn)及可選用大型吊裝機(jī)具情況，可選方案有如下幾種：

（1）主吊一臺(tái)400t 汽車(chē)吊、一臺(tái)200t 汽車(chē)吊，溜尾一臺(tái)150t 汽車(chē)吊；

（2）主吊兩臺(tái)260t 履帶吊、溜尾一臺(tái)150t 汽車(chē)吊；

（3）主吊一臺(tái)1250t 吊車(chē)、溜尾一臺(tái)150t 汽車(chē)吊；

（4）桅桿吊裝。

2.1.3 方案比較（見(jiàn)表2）

表2 方案比較表

2.1.4 方案選擇

2.1.4.1 確定方案

結(jié)合西南地區(qū)施工機(jī)具情況及施工現(xiàn)場(chǎng)條件，從工期、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全等方面經(jīng)綜合分析采用機(jī)械化吊裝，即選用400t液壓汽車(chē)、200t 液壓汽車(chē)吊各一臺(tái)作為主吊機(jī)，通過(guò)分配梁與設(shè)備連接；150t 液壓汽車(chē)吊為溜尾吊機(jī)的三機(jī)抬吊滑移法方案。

2.1.4.2 方案選擇理由

（1）機(jī)具情況：施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的大件公司有西南地區(qū)最大噸位的400t 汽車(chē)吊及200t 、150t 的汽車(chē)吊，距離施工現(xiàn)場(chǎng)近，進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)用低;

（2）機(jī)動(dòng)性：汽車(chē)吊（400t、200t 、150t）對(duì)施工場(chǎng)地要求不高，對(duì)道路等基本無(wú)破壞性。能迅速的轉(zhuǎn)移到工作地點(diǎn)，機(jī)動(dòng)性能好，施工效率高;

（3）穩(wěn)定性：該三臺(tái)汽車(chē)吊均是從DEMAG 公司進(jìn)口的大噸位全液壓汽車(chē)吊，穩(wěn)定性高，操控性能優(yōu)異，機(jī)動(dòng)靈活，可以很好地確保施工安全;

（4）實(shí)用性：汽車(chē)吊車(chē)（400t、200t 、150t）能滿(mǎn)足本工程大型設(shè)備吊裝的需要，且施工準(zhǔn)備期短，能很快投入施工;

（5）比較性：與桅桿吊裝相比，具有效率高，工期短，安全性好，對(duì)其他區(qū)域影響小的特點(diǎn)。

2.2 吊裝計(jì)算

2.2.1 吊裝能力的組合利用

圖2 分配梁受力及分配圖

圖3 分配梁幾何尺

因?yàn)?00t 汽車(chē)吊車(chē)、200t 汽車(chē)吊車(chē)的吊裝能力不相同，為了滿(mǎn)足兩臺(tái)吊車(chē)各自吊裝性能的要求，必須將設(shè)備的吊裝載荷在兩吊車(chē)間進(jìn)行合理分配和平衡。由于400t 汽車(chē)吊車(chē)比200t 汽車(chē)吊起重能力大2 倍左右，確定400t 吊大約2/ 3 載荷，200t 吊大約1/ 3 載荷，為了達(dá)到這一目的，需要設(shè)計(jì)一根板式的分配梁。根據(jù)力矩平衡原理及梁的受力分析（見(jiàn)圖2），通過(guò)計(jì)算校核確定梁的具體尺寸（見(jiàn)圖3）。該分配梁采用厚度100mm 的Q235 的鋼板制作，所有孔采用機(jī)加工并用加強(qiáng)板兩面加強(qiáng)。

2.2.2 設(shè)備吊裝機(jī)具選用及受力分析結(jié)論

2.2.2.1 吊裝就位前設(shè)備剛過(guò)地腳螺栓時(shí)頂部高度

注：h1 安裝標(biāo)高,h2 地腳螺栓高度,h3 安全高度,h4 設(shè)備長(zhǎng)度。

2.2.2.2 吊點(diǎn)選擇

（1）主吊車(chē)400t 吊車(chē)吊點(diǎn)（見(jiàn)圖4）：通過(guò)分配梁與設(shè)備吊耳A 連接（方位270°）;

（2）主吊車(chē)200t 吊車(chē)吊點(diǎn)（見(jiàn)圖4）：通過(guò)分配梁與設(shè)備吊耳B 連接（方位90°）;

（3）輔助吊車(chē)150t 吊車(chē)點(diǎn)為設(shè)備裙座處。

圖4 吊點(diǎn)系掛圖

2.2.2.3 吊裝重量計(jì)算

（1）取動(dòng)載系數(shù)K1=1.1 不均衡系數(shù)K2=1.1

計(jì)算重量

（2）吊車(chē)的擺放及設(shè)備吊裝擺放（見(jiàn)圖5、圖6。）

圖5 吊裝平面圖

圖6 吊裝立面圖

（3）400t 吊車(chē)選用臂長(zhǎng)34.4m，回轉(zhuǎn)半徑6m，起重量為115t

由于Q 起=115t＞Q1 =110t，故安全

（4）200t 吊車(chē)選用臂長(zhǎng)33.6 m，回轉(zhuǎn)半徑6 m，起重量為73.6t

由于Q 起=73.6t＞Q2=66t，故安全

（5）150t 吊車(chē)選用臂長(zhǎng)17m，回轉(zhuǎn)半徑6m，起重量為90t

由于Q 起=90t＞Q 計(jì)/ 2=176/ 2=88t 故安全

2.2.3 吊裝用捆綁繩的選擇及連接（見(jiàn)圖4）

（1）設(shè)備與分配梁（A1 與A 及B1 與B）連接:

折減系數(shù)c =0.82 L=19.2m，（連接時(shí)為三彎六股），共兩根。

許用拉力P=c·P 破/ K=0.82×971.7/ 5=159.4kN＞9.8·Q3/ 6=9.8×88/ 6=143.7 kN 故安全

（2）400t 與分配梁（A2）連接：

采用2 只85t 弓型卸扣與400t 雙鉤頭及分配梁連接。

（3）200t 與分配梁（B2）連接：

采用2 只55t 弓型卸扣與200t 雙鉤頭及分配梁連接。

（4）輔助150t 汽車(chē)吊用溜尾繩及卡環(huán)：

折減系數(shù)c =0.82 L=6m，（連接時(shí)為三彎六股與卡環(huán)連接）共一根

許用拉力P=c· P 破/ K=0.82×971.7/ 5=159.4kN ＞（9.8·Q 計(jì)/ 2）/ 6=9.8×88/ 6=143.7 kN 故安全

卡環(huán)選用100t 一只與設(shè)備尾部吊耳連接。

2.3 方案的實(shí)施

2.3.1 施工準(zhǔn)備

2.3.1.1 施工準(zhǔn)備階段的要求

（1）設(shè)備裝車(chē)時(shí)，設(shè)備的頂部必須裝在平板拖車(chē)的車(chē)尾，設(shè)備的底部必須裝在平板拖車(chē)的車(chē)頭（見(jiàn)圖7）;

圖7 裝車(chē)圖

（2）由于吊裝區(qū)域的地面是回填圖，土壤的承載能力較差，在該區(qū)域地坪施工時(shí)，要求土壤夯實(shí)，地坪混凝土按承重道路使用的混凝土標(biāo)號(hào)進(jìn)行澆注。并且養(yǎng)護(hù)期足夠;

（3）按施工方案的規(guī)定用油漆劃定吊車(chē)擺放位置、設(shè)備擺放位置，以保證按方案計(jì)劃施工;

（4）根據(jù)方案要求，拆除吊裝區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管道等，其中設(shè)備C- 1201、E- 1204 可以不拆除。

2.3.1.2 索吊具

索吊具須經(jīng)檢查合格后，方可使用。

2.3.1.3 施工現(xiàn)場(chǎng)施工區(qū)域采取隔離措施進(jìn)行隔離，并設(shè)立明顯的安全警示標(biāo)志，要保證施工現(xiàn)場(chǎng)、周邊安全、整潔、通暢。

2.3.2 施工工藝流程

根據(jù)選定的吊裝方案拆除施工區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、管道等→根據(jù)吊裝方案規(guī)劃施工場(chǎng)地并標(biāo)出吊裝機(jī)具及設(shè)備的位置→吊裝機(jī)具進(jìn)場(chǎng)按方案擺位→設(shè)備進(jìn)場(chǎng)按方案擺位→按方案系掛索吊具→試吊檢查受力情況→正式吊裝→設(shè)備就位找正→索吊具摘除→吊裝機(jī)具退場(chǎng)。

圖8 起吊至30度情景

圖9 即將溜尾完成時(shí)的情景

圖10 邁過(guò)地腳螺栓的情景

圖11 吊裝就位時(shí)的情景

2.3.3 配合

設(shè)備提升時(shí)三臺(tái)吊車(chē)配合時(shí)應(yīng)做到平穩(wěn)，避免振動(dòng)和碰撞。

3 實(shí)際過(guò)程

利用400t、200t 和150t 吊車(chē)，從機(jī)具擺位、吊裝作業(yè)及機(jī)具撤場(chǎng)共用了4d（施工過(guò)程見(jiàn)圖8、9、10、11），比桅桿吊節(jié)省了26個(gè)日歷天數(shù)，為設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、管道等的恢復(fù)安裝贏得了時(shí)間，從而有效保證了整個(gè)工程的工期和質(zhì)量。在吊裝過(guò)程中安全平穩(wěn)，保證了施工質(zhì)量，同時(shí)也為利用不同噸位吊車(chē)的配合、合理分配載荷的吊裝作業(yè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

本吊裝方案已實(shí)施完畢，整個(gè)吊裝過(guò)程比較順利，無(wú)論從安全性還是經(jīng)濟(jì)性方面都取得滿(mǎn)意的效果。本文采用的吊裝方法，充分利用現(xiàn)有機(jī)具，在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面狹小的條件下，通過(guò)分配梁對(duì)吊裝載荷的合理分配，充分利用不同噸位吊機(jī)的起重能力，采用雙機(jī)抬吊滑移法吊裝設(shè)備，同時(shí)增加一臺(tái)起重機(jī)遞送設(shè)備尾部，在統(tǒng)一指揮下，通過(guò)多臺(tái)起重機(jī)聯(lián)合吊裝，提高了施工效率，順利地實(shí)現(xiàn)了廢水裂解塔的吊裝任務(wù)。這種吊裝方法具有很好的推廣價(jià)值。