狹窄空間大型設備電動葫蘆吊裝

中國化學工程第九建設有限公司 遼寧盤錦 124021

在非常狹小的施工空間中要完成重量較大和體積較大設備的吊裝工作非常困難。正常的汽車起重機在其中無法使用;如使用傳統吊裝工具,如拖拉繩、卷揚機等,其施工周期長,有些現場還可能出現無法固定纜繩及錨點的情況。無法完成吊裝會影響后續安裝工作的進度,甚至于影響到整個施工進度或者生產進度,降低生產收益。

本文以在某流化床施工中的吊裝實際應用為例,對電動葫蘆吊裝法進行扼要介紹,希望為為解決狹窄空間內大噸位設備的吊裝、安裝難題提供新的思路。這里需要特別指出的是,電動葫蘆最大的優勢是在設備水平運輸和垂直起升中能夠保證幾個吊點的同步運作,而且只需要一個人員在地面上控制操作,這樣就消除了由于大量人員擁擠在狹小空間或高空內造成的安全隱患。

1 吊裝工藝原理

電動葫蘆吊裝法的基本工藝原理是以電動葫蘆代替傳統的手拉葫蘆進行設備的水平運輸和吊裝。電動葫蘆吊裝時,首先在設備的水平運輸線上選定受力的結構構件,通常根據水平運輸距離和設備本體的尺寸焊接若干吊耳,以中部四個電動葫蘆為主要承重,前后兩組四個電動葫蘆負責設備的水平運輸和溜尾控制,多組電動葫蘆依次交替,保持設備水平運輸至設備安裝位置,落鉤設備就位。

2 工藝過程

2.1 施工方案

2.1.1 計算設備的理論重心

首先要做的工作就是掌握大型設備的理論重心。設備一般會自帶吊耳,但設備自帶吊耳考慮的是常規吊裝。狹小空間采用的是非常規方法吊裝,往往需要自己增加焊接吊耳,同時還可能會涉及到諸如梯子、管道、欄桿等設備附件。只有把它們都充分設計、考慮在內,才能精確得到大型設備的理論重心。

2.1.2 確定吊點位置

根據實際的倒運路線確定設備的各個吊點。在精確得到大型設備的理論重心之后,可根據重心確定設備的前、后吊點的結構位置。另外,在吊點位置確定后,根據設備的重量和尺寸形狀選擇吊耳的形式。一般選擇板式吊耳,板式吊耳制作簡單,同時也便于受力分析計算。

2.1.3 根據動工方案進行受力分析

針對設備的起吊、安裝過程在狹小空間內展開的實際情況,以設備起吊、吊推過程圖為依據,進行全面受力分析。應了解設備水平運輸過程中相關部分構件的受力情況,尤其是前面電動葫蘆在收緊過程中與后面電動葫蘆松鉤過程中的受力情況。只有了解受力過程與情況,才能對吊點受力構件、吊耳以及鋼絲繩等的基礎結構預埋件進行強度拉力計算。

2.1.4 確定電動葫蘆等的型號、規格

根據吊點的個數和狹小空間內設備起升的高度確定電動葫蘆的型號和鋼絲繩的規格和長度,為安裝、起吊設備過程準備好相應的索具與機械。

2.2 流化床起吊工藝

ETI堿礦加工廠擴建項目流化床長14.173m,高6.252m,寬3.924m,總重52t,分下部設備本體(44t)和頂蓋(7.88t)兩段到貨。由于到貨時間較晚,為不影響整個項目的施工進度,設備附近的鋼結構施工已基本安裝完畢,無法采用汽車吊一次吊裝就位。根據現場實際情況,利用裝置南側空間將設備利用電動葫蘆水平倒運至設備基礎上,倒運水平距離31m,設備起升高度3.5m。本方案只針對流化床下段42t設備本體進行闡述。

2.2.1 設備吊耳和鋼結構吊耳焊接

在實地現場勘查、了解情況后,最先進行的工序是設備本體和鋼結構平臺吊點吊耳的焊接。本設備共10個支腿,同時考慮設備水平運輸方便和設備本體重量,在設備本體焊接10個共5對10t吊耳,在設備運輸路線上均均勻對稱焊接10t吊耳。

2.2.2 電動葫蘆選擇

選擇10t電動葫蘆,起升高度最大6m,對稱均勻布置。設置控制箱的位置,既要利于觀察各吊點情況,也要保證與吊裝區域有足夠的安全距離。電動葫蘆安裝完畢后,進行連鎖調試,保證葫蘆的起升同步操作正常。在設備基礎上準備兩條工字鋼軌道,高度超過預埋地腳螺栓為宜。

2.2.3 起吊

設備前端吊點與電動葫蘆掛鉤,利用前端電動葫蘆和尾部吊車將設備同步往里運輸。這里要注意,電動葫蘆的鉸鏈與設備吊點應保持一定的角度,以達到牽引的作用。到達安裝高度后前端電動葫蘆緩慢向前牽引,尾部吊車隨著設備前進方向緩慢扒桿。

圖1 設備起吊

2.2.4 設備入位

隨著設備前進,電動葫蘆逐步增加,到設備基本進入裝置內部后,吊車松鉤,設備完全由電動葫蘆承重,同時起升電動葫蘆,將設備提升至安裝標高以上,高出地腳螺栓,前端電動葫蘆收緊,后端電動葫蘆保持溜尾直至松鉤,交替輪換直至設備到達安裝位置。

圖2 設備入位

2.2.5 收工

當設備基本到達安裝位置時,做好就位工作,然后撤出臨時工字鋼軌道,電動葫蘆松鉤,設備就位擰緊、固定好相應本體以及設備的地腳螺栓;之后拆除索具、電動葫蘆至此工作完畢。

3 吊裝特點

(1)電動葫蘆吊裝法不需要單獨設置牽引裝置、錨點等穩定撐護系統,這可以使得整個安裝、吊裝工程省去不少設置索具與相關配套設備所用的時間和工作量。

圖3 就位后的設備

(2)電動葫蘆吊裝法適用于非常困難的狹窄、狹隘施工場地,甚至是在非常密集、稠密的設備群落中展開作業。

(3)電動葫蘆吊裝法可以減少設備從裝置邊緣到設備基礎之間的過道鋪設,節省大量的措施費用,同時節省安裝措施的時間,能快速完成設備安裝工作。

(4)電動葫蘆吊裝法可以減少傳統手拉葫蘆大量的人力工作,同時各個電動葫蘆連鎖控制后,可以同步提升,避免人員過多、指揮失誤造成設備的傾斜和偏重現象。同時人員不必再搭設高空平臺進行作業,僅需一專門的操作人員在地面配合起重作業即可,降低了高空作業的風險。同時人員操作可以遠離吊裝區域,人員的人身安全保障大大提高。

4 吊裝過程中的主要安全技術措施

在對大型設備的吊裝過程中,在安全技術方面做到以下幾點:

(1)根據工程的實際情況,嚴格細致地制定吊裝方案,并進行多方會審。根據施工現場的地理位置、設備運輸路線畫好設備的位置線、關鍵點。

(2)在運輸與吊裝過程中應小心謹慎,設備必須起吊穩定后才能進行運輸工作。施工過程中,嚴禁設備與其它物體如鋼結構、附近設備及管線、建筑物等產生碰撞現象。

(3)電動葫蘆吊裝前,應進行試吊,檢查電動葫蘆的起升是否平穩、控制連鎖機構是否正常

(4)所用電動葫蘆和吊裝索具,使用前要嚴格檢查,確保使用性能良好。吊裝前進行聯合安全檢查,設備剛剛吊離地面時,應聯合檢查吊耳、鋼絲繩、支撐梁受力情況,無任何異常方可進行下一步施工。

總之,對于大型設備的安裝、起吊過程要注重施工方案的合理性,而方案合理性主要是指施工環境條件的具體情況,對于設備晚到,鋼結構框架或建筑廠房已經全部或部分封閉等狹小空間作業,采用電動葫蘆吊裝工藝進行作業,安全、經濟、實用。