選煤廠大型浮選設備吊裝工藝選擇與優化

金志宏

（中煤大屯建安公司 江蘇 沛縣 221611）

1 工程概況

大屯選煤廠浮選系統更新改造工程加壓過濾車間安裝2臺GPJ-120加壓過濾機，位于新建加壓過濾車間18.00m平面，該設備單臺（套）總重91.8噸，其中過濾機總重22.5噸，加壓倉總重 35.6噸，倉體直徑 4.3m，長 11.04m，重 29.8噸（含倉外殼、倉內起重梁、過濾機支撐梁等，其中活封頭可拆卸）。加壓過濾機主要組成如表1。

表1

由于設備外形尺寸、重量較大，安裝高度較高，作業場地比較狹窄，，一旦完成過濾車間18m以上結構施工，加壓倉及過濾機將無法就位（技術難度及安全風險極大），因此我單位計劃在18m平面結構施工完成并具備設計承重能力后先將設備吊裝就位，之后土建進行18m以上結構施工。為保證施工安全，盡快達到設計強度，避免強度上來前的窩工，+18米平臺采用高一級別的混凝土（C35）施工，主要原因是盡快達到設計強度（C30），為了，+18米平臺施工完畢及加壓過濾機吊裝期間安排壓風機房的土建施工，既避免了土建停工，又為安裝工程贏得了時間。

2 吊裝運輸總體方案及施工步驟

方案一：根據設備參數、圖紙要求及現場實際情況，采用一臺200噸汽車吊、一臺70噸汽車吊及一臺50噸平板汽車共同完成加壓過濾機的大件（加壓倉、過濾機）的二次搬運及吊裝就位，另外配一臺15噸汽車進行較小部件（如過濾機排料裝置、汽水分離器等）的運輸。

方案一（選用）：

吊車費（200噸） 運輸費（70噸吊車+平板汽車） 合計10萬元 2.6萬 12.6萬元

方案二（排除）：選用液壓推進設備運輸、200噸吊車吊裝加壓倉，一臺200噸及一臺70噸兩臺吊車抬吊濾芯入倉。

吊車費（200噸） 運輸費（液壓推進） 吊車費（70噸） 合計9萬元 6萬 7000元 15.7萬元

由此可見：方案一費用較低、速度較快，方案二費用高、速度慢，占用道路、場地時間長。經綜合比較，排除方案二，選用方案一。

施工步驟：

2.1 加壓倉的翻轉調正：兩個加壓倉安裝前存放于主廠房門口，目前為“側臥”狀，在運輸裝車前首先需使其翻轉調正至由其底座支撐設備重量就位于地面。此任務由200噸吊車和70噸吊車共同完成。

2.2 加壓倉的運輸：完成翻轉調正后，200噸吊車去皮帶廊南邊就位（圖中B點），安裝配重。然后70噸吊車負責將加壓倉吊裝至50噸平板車上，運至200噸吊車南側（圖中A點），然后利用200噸吊車配合、人工操作，加壓倉吊裝前將其活動封頭拆卸下來（減輕加壓倉吊裝重量，并方便后續的過濾機濾芯吊裝）。

2.3 排料裝置、汽水分離器的運輸、就位：在加壓倉就位前，利用15噸汽車將排料裝置各部件（位于設備庫外，可利用門式起重機吊裝裝車）、汽水分離器（共6件）運至現場，利用200噸吊車將以上6件分別通過18米平面的安裝孔洞吊運至12.6米平面。

2.4 北邊加壓倉的吊裝就位：利用200噸吊車完成。安裝人員在18.0米平面配合作業，使設備按照預先定位線就位于設備基礎上。安裝時應注意設備安裝方向。作業時采取可靠的安全防護措施。吊裝時利用直徑15mm的棕繩作為導向纜風繩。吊裝時應控制加壓倉底部與18米平面的距離不要過大，以不超過200mm為宜。

2.5 南邊的加壓倉的運輸及吊裝就位：在北邊加壓倉吊裝的同時，70噸吊車和50噸平板車進行南邊加壓倉的運輸。待北邊加壓倉就位后，平板車開至A點，利用200噸吊車配合人工，先拆除活動封頭，然后利用200噸吊車將南邊加壓倉吊裝就位，吊裝時應控制加壓倉底部與18米平面的距離不要過大，以不超過200mm為宜。吊裝時利用直徑15mm的棕繩作為導向纜風繩。

2.6 南邊過濾機“濾芯”的運輸：在南邊加壓倉吊裝的同時，70噸吊車與平板車進行南邊一臺過濾機“濾芯”的裝車，運輸至A點。70噸吊車就位于E點。

2.7 南邊過濾機“濾芯”的吊裝就位：濾芯安裝于加壓倉內，利用B點200噸吊車和E點70噸吊車抬吊。由于濾芯吊耳位于設備端部，不便于將濾芯送入倉內，因此應提前在設備先入倉一端（即濾芯北端）往南約1090mm處新增加一組吊耳，由技術過硬的電焊工焊接牢靠。起吊后，先使設備北端部分約519mm進入倉內就位于鋼梁上，掛好兩個5噸手拉葫蘆，然后200噸吊車緩慢松繩至濾芯北端完全由鋼梁承重時，摘除200噸吊車鉤頭，然后一邊利用兩個5噸手拉葫蘆牽引，一邊利用70噸吊車配合平衡，使設備慢慢進入倉內就位。

2.8 北邊過濾機“濾芯”的運輸：在南邊濾芯吊裝完成后，70噸吊車與平板車進行北邊一臺過濾機“濾芯”裝車，運輸至A點。由200噸吊車將濾芯吊至皮帶廊北邊D點位置，70噸吊車就位于C點。

2.9 北邊過濾機“濾芯”的吊裝就位：利用B點200噸吊車和C點70噸吊車抬吊。由于濾芯吊耳位于設備端部，不便于將濾芯送入倉內，因此提前將在設備先入倉一端（即濾芯南端）向北約1090mm處增加一組吊耳，由技術過硬的電焊工焊接牢靠。起吊后，先使設備南端部分約519mm進入倉內就位于鋼梁上，掛好兩個5噸手拉葫蘆，然后200噸吊車緩慢松繩至濾芯南端完全由鋼梁承重時，摘除200噸吊車鉤頭，然后一邊利用兩個5噸手拉葫蘆牽引，一邊利用70噸吊車配合平衡，使設備慢慢進入倉內就位。

2.10 將兩個加壓倉封頭分別吊裝恢復就位

3 吊裝機具的選型及驗算

根據最大最重部件計算，選用200噸吊車進行加壓倉的吊裝，選用200噸與70噸吊車共同進行過濾機“濾芯”的吊裝。

3.1 200噸吊車以其獨立吊裝加壓倉的情況驗算

3.1.1 起重量 Q=【29.8 噸-3.91(活封頭重)+1 噸（吊鉤+捆綁繩索）】*1.1（動載系數）=29.58 噸。

3.1.2 取吊索與豎直方向夾角約30度，則設備頂面離吊鉤高度約3.7m，根據設備尺寸及安裝高度計算，起升高度h=18.0m（安裝位置高度）+4.3m（設備自身高度）+3.7m（鉤頭高出設備頂端的距離）=26m。

3.1.3 考慮吊車安全擺放、安全操作并盡量節約吊車使用時間，提高吊裝效率，經現場勘查，確定200噸吊車工作時位于圖中B點（全部吊裝期間200噸吊車不必挪位），即最大工作幅度為13.3米，按14米計算。

3.1.4 起升高度 26米，工作幅度 14米，則約需起重機臂長為30米。

3.1.5 根據以上特征，查起重機性能參數表知QAY200吊車工作幅度14米時，伸39.9米臂，傾角70度，起重量為31.6噸，大于29.58噸。另查130噸汽車起重機，工作幅度14米時，伸33.7米臂，傾角65度，最大起重量為27噸，顯然無法滿足要求。經比較，200噸吊車伸39.9米臂能滿足本次吊裝的要求。

3.2 70噸吊車以其與200噸吊車抬吊“濾芯”時的情況驗算

加壓過濾機“濾芯”總重22.5噸，根據其結構布置，假設其質量均勻分布，抬吊系數取1.3，根據吊耳位置，可算得抬吊時 70 噸吊車起重量 Q1=【22.5 噸 *3.25/（3.25+4.25）+0.3 噸（吊鉤）】*1.3=13 噸。

起升高度h1=18m+1.6m（安裝位置高度）+1.5m（設備自身高度）+4m（鉤頭高出設備頂端的距離）=25.1m；

根據吊裝布置示意圖，從抬吊時離地直至剛進入倉體，此時70噸吊車承受均可視為最大承重，即13噸，其間工作幅度最大為9.5米 （按10米算），之后隨著設備逐步進入倉內，吊車承受重量逐步減輕。查性能表知，幅度10米時，70噸吊車伸34.3m中長臂時起重量可達13.5噸，因此滿足要求。

3.3 吊索鋼絲繩選型

按照吊裝加壓倉時的情況選型。

吊索與豎直方向夾角約30度，四根鋼絲繩受力，鋼絲繩張 力 T, 則 4Tcos30°=Qg，則 T=Qg/(4cos30°)=29.58*9.82/(4*0.866)=84.44kN，取安全系數6倍，則所需最小破斷拉力為507kN,查鋼絲繩性能表，選用直徑 36mm、6×37+FC 1770MPa纖維芯鋼絲繩，其最小破斷拉力為676kN,大于535kN，滿足要求。

4 結束語

由于合理組織，精心安排，工序穿插調整，避免了因工藝調整給整個工期帶來的窩工。合理選擇起吊設備、設施，使本工藝最經濟，詳見費用比較。多部門、多專業緊密配合，確保了施工安全、工程質量，為今后的大型設備的安裝工程提供了經驗。

［1］胡加銀.獨腳扒桿結合單導梁法架設空心板梁施工[J].山西建筑，2007(17)：20-23.

［2］鄧利民.人字扒桿在空心梁吊裝中的應用[J].工程建設，2007(06):57-58.

［3］樊兆馥.重型設備吊裝手冊[M].北京:冶金工業出版社,2001:125-129.