電解銅種板高位槽的吊裝設(shè)計(jì)

湯永升，杜長(zhǎng)海

(金川集團(tuán)股份有限公司銅冶煉廠，甘肅 金昌 737100)

1 引言

電解銅種板高位槽是為電解系統(tǒng)生產(chǎn)銅皮提供電解液的關(guān)鍵設(shè)備，一是對(duì)電解液的傳遞起到平衡和自流作用，二是對(duì)儲(chǔ)存的電解液內(nèi)存在的氣體進(jìn)行緩釋?zhuān)岣咩~皮質(zhì)量[1]。生產(chǎn)出的銅皮經(jīng)機(jī)組加工后成為始極片，為電銅生產(chǎn)提供陰極。由于儲(chǔ)存介質(zhì)含酸濃度較高，因此電解系統(tǒng)各類(lèi)槽罐材質(zhì)多采用的是玻璃鋼。

玻璃鋼儲(chǔ)罐具有重量輕、耐腐蝕、維護(hù)費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于濕法電解和凈化系統(tǒng)[2]。在金川集團(tuán)某銅企業(yè)，由于玻璃鋼儲(chǔ)槽強(qiáng)度低，1臺(tái)種板高位槽在使用中發(fā)現(xiàn)中部外凸變形嚴(yán)重，經(jīng)加固后仍存在安全隱患，一旦高位槽破裂，近30m3的電解酸液將全部?jī)A瀉于廠房?jī)?nèi)，對(duì)人員及設(shè)備造成嚴(yán)重威脅，因此必需對(duì)變形的高位槽進(jìn)行更換。由于高位槽自重約3t，材質(zhì)為玻璃鋼，受空間限制，采用傳統(tǒng)吊裝無(wú)法完成作業(yè)，而且容易變形和破損。

在槽體安裝的副跨廠房有1臺(tái)5t單梁吊，但吊車(chē)大梁下沿距地面僅為5m，種板高位槽凈高2.7m(包括頂部法蘭管口)，而高位槽安裝平臺(tái)高度為1.7m，單梁吊無(wú)法完成吊裝就位，由于設(shè)備處于廠房?jī)?nèi)，大型吊車(chē)也無(wú)法利用，舊件拆除和新件的安裝都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。不更換，安全隱患無(wú)法徹底去除，更換又不具備吊裝條件。

2 明確思路，確定方案

由于高位槽位于電解廠房副跨，沒(méi)有直接吊裝進(jìn)出空間，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)位置的核實(shí)，決定由主廠房吊裝孔通過(guò)雙梁吊提升到二樓，利用架設(shè)支撐和滾杠的方法平移到副跨廠房，再充分利用單梁吊。由于單梁吊無(wú)法獨(dú)立完成安裝工作，設(shè)計(jì)了專(zhuān)用吊架，并對(duì)單梁吊增加輔助吊具，采用抬轎法順利完成舊高位槽的拆除和新高位槽的安裝就位。吊裝路線(xiàn)見(jiàn)圖1。

圖1 吊裝路線(xiàn)

3 具體吊裝方案的實(shí)施

3.1 利用滾杠平移運(yùn)輸

在主廠房和副跨結(jié)合處(圖1中2、3位置)，將一段欄桿拆除后開(kāi)辟為設(shè)備運(yùn)輸通道。由于主廠房為電解槽，因此在兩廠房架設(shè)的支架高度要高于電解槽高度，支架上鋪設(shè)2根320mm規(guī)格工字鋼。為了保證運(yùn)輸平穩(wěn)，在工字鋼上平鋪5根φ8管子作為滾杠。吊車(chē)將設(shè)備吊放在滾杠上后，另一端通過(guò)倒鏈牽引，平緩地將設(shè)備由主廠房平移到副跨廠房[3]81－82，[4]。

3.2 單鉤作業(yè)設(shè)計(jì)

方形玻璃鋼槽罐傳統(tǒng)的吊裝是采用吊裝帶從底部穿過(guò)，吊鉤從上部提起，由于吊裝繩夾角處到物體垂直距離達(dá)0.5m，電葫蘆從橫梁下沿到吊鉤距離達(dá)1m，由于這兩部分距離限制，傳統(tǒng)吊裝無(wú)法實(shí)施，因此首先針對(duì)高位槽設(shè)計(jì)吊具。由于高位槽材質(zhì)為玻璃鋼，高度為2.7m，在槽體中部加強(qiáng)筋位置，采用中間焊接吊耳的Ⅰ14工字鋼對(duì)槽體進(jìn)行對(duì)夾，另兩邊用圓鋼連接，由螺母和工字鋼鎖緊，形成固定吊架，橫擔(dān)槽鋼起到平衡梁的作用[3]33－35。

單鉤吊運(yùn)時(shí)，為了保護(hù)槽體邊緣及上部管口，槽頂放置4個(gè)120mm*120mm方木，方木上橫擔(dān)一槽鋼，兩端開(kāi)孔，孔距與槽體兩端吊耳距離一致，用一對(duì)長(zhǎng)度相同的鋼絲繩穿過(guò)形成吊裝，如圖2所示。

圖2 吊裝吊具

3.3 雙鉤抬轎法設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各位置的測(cè)量，由于吊車(chē)大梁下沿距地面僅為5m，吊鉤最高點(diǎn)距離地面僅為4m，種板高位槽凈高2.7m，槽體安裝平臺(tái)高度為1.7m，由于按單鉤方案無(wú)法完成作業(yè)，只能通過(guò)單梁吊想辦法。

單梁吊橫梁為工字鋼形式，因此在單梁吊小車(chē)軌道上掛一5t錨頭吊，去除槽體頂部橫擔(dān)槽鋼，將單梁吊和錨頭吊鉤頭直接掛在槽體中部工字鋼的吊耳上，這樣就降低了吊點(diǎn)高度，對(duì)槽體兩側(cè)同步抬升，利用抬轎法實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)吊裝[5]。

思路明確后再對(duì)高度進(jìn)行核實(shí)，槽體中部加強(qiáng)工字鋼距離地面1.7m，安裝平臺(tái)高度1.7m，加之槽體上半部分1m，合計(jì)為4.4m，單梁吊橫梁下沿距離地面高度5m，滿(mǎn)足槽體提升到平臺(tái)的高度，方案可行，安裝位置見(jiàn)圖3。

圖3 安裝位置

3.4 作業(yè)順序

為了最大限度降低對(duì)生產(chǎn)的影響，檢修前充分做好各項(xiàng)準(zhǔn)備。首先利用單鉤作業(yè)將新槽體吊裝平移至路線(xiàn)圖位置3放好，對(duì)變形的舊槽體也安裝工字鋼吊具，拆除并清理平臺(tái)欄桿。停產(chǎn)指令下達(dá)后，打開(kāi)閥門(mén)對(duì)高位槽溶液進(jìn)行排放，放空余液后對(duì)管口進(jìn)行包扎，防止余液灑落。

利用抬轎法(錨頭吊和單梁吊)將舊槽體從平臺(tái)提起后移離平臺(tái)，在位置5降低高度再移送到圖1中指定臨時(shí)存放點(diǎn)放下。操作時(shí)由1人指揮，2人分別操作單梁吊和錨頭吊，動(dòng)作一致，吊裝平穩(wěn)，防止撞擊、搖動(dòng)、滑落等意外事故發(fā)生，特別是單梁吊和錨頭吊起升降落要一致，防止槽體傾覆。

采用同樣方法將新槽體平穩(wěn)安裝就位，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間受限槽體的更換。

4 效果

該設(shè)計(jì)方案有兩大亮點(diǎn)，一是設(shè)計(jì)單鉤作業(yè)用吊具，有效保護(hù)槽體在吊裝中不受擠壓，吊裝平穩(wěn);二是增加錨頭吊，采用抬轎法順利實(shí)現(xiàn)受限空間設(shè)備的吊裝，縮短檢修時(shí)間，提高工作效率，為電解系統(tǒng)生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

在銅生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)用于各電解和凈化系統(tǒng)的玻璃鋼儲(chǔ)罐較多，設(shè)計(jì)獨(dú)特抬轎法可順利完成對(duì)槽體的吊裝，該設(shè)計(jì)新穎，操作方便，為銅電解檢修提供新思路。

[1]張志國(guó).銅電解高位槽工藝設(shè)計(jì)和探討[J].安徽冶金，2002(2):48－50.

[2]李慧峰.大型玻璃鋼儲(chǔ)罐的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].油氣田地面工程，2008，27(6):92

[3]李寶.起重工工藝學(xué)(初級(jí)本)[M].北京:科學(xué)普及出版社出版，1982.

[4]李寶.重工工藝學(xué)(中級(jí)本)[M].北京:科學(xué)普及出版社出版，1985:168－172.

[5]魏磊.外置式錨頭吊索在斜靠式系桿拱橋中的應(yīng)用[J].山西建筑，2006(22):329－330.