不同噸位的三臺吊機抬吊安裝廢水裂解塔的方法

陳萬貴

四川川化永鑫建設工程有限責任公司 四川成都 610301

1 工程概況

四川錦華化工有限責任公司年產3萬t 三聚氰胺工程位于瀘州市合江縣榕山鎮，廢水裂解塔（R- 1201）是該裝置的關鍵設備之一，塔凈重為141.84t，外徑φ2.252m，內徑φ2.1m ，壁厚：0.076m，長度30.43m；在頂部（方位90°和270°）各有一個管式吊耳，距離底部裙座28.372 m，裙座上有一個板式溜尾吊耳；安裝標高0.2m,位于該裝置的西北角（見圖1）。

圖1 平面圖

由于受設備制造及運輸等原因的影響，R- 1201 不能按計劃到達，業主方要求該裝置的鋼結構、其他設備及管道按原計劃施工；當設備R- 1201 到達現場前，再拆除吊裝區域內已安裝完畢的鋼結構、設備、管道等，要求拆除和恢復工作量盡量小，同時又要保證吊裝作業所需要的安全施工空間，嚴重制約了吊裝工藝的選擇。因此該設備吊裝具有“難度大、風險高”的顯著特點。必須制定切實可行的吊裝方案，保證吊裝作業的安全、可靠、穩定。

2 施工方法

2.1 方案的選擇

2.1.1 可選吊裝機具一覽表（部分）

表1 可選吊裝機具一覽表（部分）

2.1.2 方案

根據工程特點及可選用大型吊裝機具情況，可選方案有如下幾種：

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

（2）主吊兩臺260t 履帶吊、溜尾一臺150t 汽車吊；

（3）主吊一臺1250t 吊車、溜尾一臺150t 汽車吊；

（4）桅桿吊裝。

2.1.3 方案比較（見表2）

表2 方案比較表

2.1.4 方案選擇

2.1.4.1 確定方案

結合西南地區施工機具情況及施工現場條件，從工期、經濟、技術、安全等方面經綜合分析采用機械化吊裝，即選用400t液壓汽車、200t 液壓汽車吊各一臺作為主吊機，通過分配梁與設備連接；150t 液壓汽車吊為溜尾吊機的三機抬吊滑移法方案。

2.1.4.2 方案選擇理由

（1）機具情況：施工現場周邊的大件公司有西南地區最大噸位的400t 汽車吊及200t 、150t 的汽車吊，距離施工現場近，進出場費用低;

（2）機動性：汽車吊（400t、200t 、150t）對施工場地要求不高，對道路等基本無破壞性。能迅速的轉移到工作地點，機動性能好，施工效率高;

（3）穩定性：該三臺汽車吊均是從DEMAG 公司進口的大噸位全液壓汽車吊，穩定性高，操控性能優異，機動靈活，可以很好地確保施工安全;

（4）實用性：汽車吊車（400t、200t 、150t）能滿足本工程大型設備吊裝的需要，且施工準備期短，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，對其他區域影響小的特點。

2.2 吊裝計算

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

因為400t 汽車吊車、200t 汽車吊車的吊裝能力不相同，為了滿足兩臺吊車各自吊裝性能的要求，必須將設備的吊裝載荷在兩吊車間進行合理分配和平衡。由于400t 汽車吊車比200t 汽車吊起重能力大2 倍左右，確定400t 吊大約2/ 3 載荷，200t 吊大約1/ 3 載荷，為了達到這一目的，需要設計一根板式的分配梁。根據力矩平衡原理及梁的受力分析（見圖2），通過計算校核確定梁的具體尺寸（見圖3）。該分配梁采用厚度100mm 的Q235 的鋼板制作，所有孔采用機加工并用加強板兩面加強。

2.2.2 設備吊裝機具選用及受力分析結論

2.2.2.1 吊裝就位前設備剛過地腳螺栓時頂部高度

注：h1 安裝標高,h2 地腳螺栓高度,h3 安全高度,h4 設備長度。

2.2.2.2 吊點選擇

（1）主吊車400t 吊車吊點（見圖4）：通過分配梁與設備吊耳A 連接（方位270°）;

（2）主吊車200t 吊車吊點（見圖4）：通過分配梁與設備吊耳B 連接（方位90°）;

（3）輔助吊車150t 吊車點為設備裙座處。

圖4 吊點系掛圖

2.2.2.3 吊裝重量計算

（1）取動載系數K1=1.1 不均衡系數K2=1.1

計算重量

（2）吊車的擺放及設備吊裝擺放（見圖5、圖6。）

圖5 吊裝平面圖

圖6 吊裝立面圖

（3）400t 吊車選用臂長34.4m，回轉半徑6m，起重量為115t

由于Q 起=115t＞Q1 =110t，故安全

（4）200t 吊車選用臂長33.6 m，回轉半徑6 m，起重量為73.6t

由于Q 起=73.6t＞Q2=66t，故安全

（5）150t 吊車選用臂長17m，回轉半徑6m，起重量為90t

由于Q 起=90t＞Q 計/ 2=176/ 2=88t 故安全

2.2.3 吊裝用捆綁繩的選擇及連接（見圖4）

（1）設備與分配梁（A1 與A 及B1 與B）連接:

折減系數c =0.82 L=19.2m，（連接時為三彎六股），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 汽車吊用溜尾繩及卡環：

折減系數c =0.82 L=6m，（連接時為三彎六股與卡環連接）共一根

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

卡環選用100t 一只與設備尾部吊耳連接。

2.3 方案的實施

2.3.1 施工準備

2.3.1.1 施工準備階段的要求

（1）設備裝車時，設備的頂部必須裝在平板拖車的車尾，設備的底部必須裝在平板拖車的車頭（見圖7）;

圖7 裝車圖

（2）由于吊裝區域的地面是回填圖，土壤的承載能力較差，在該區域地坪施工時，要求土壤夯實，地坪混凝土按承重道路使用的混凝土標號進行澆注。并且養護期足夠;

（3）按施工方案的規定用油漆劃定吊車擺放位置、設備擺放位置，以保證按方案計劃施工;

（4）根據方案要求，拆除吊裝區域內的鋼結構、設備、管道等，其中設備C- 1201、E- 1204 可以不拆除。

2.3.1.2 索吊具

索吊具須經檢查合格后，方可使用。

2.3.1.3 施工現場施工區域采取隔離措施進行隔離，并設立明顯的安全警示標志，要保證施工現場、周邊安全、整潔、通暢。

2.3.2 施工工藝流程

根據選定的吊裝方案拆除施工區域內的設備、鋼結構、管道等→根據吊裝方案規劃施工場地并標出吊裝機具及設備的位置→吊裝機具進場按方案擺位→設備進場按方案擺位→按方案系掛索吊具→試吊檢查受力情況→正式吊裝→設備就位找正→索吊具摘除→吊裝機具退場。

圖8 起吊至30度情景

圖9 即將溜尾完成時的情景

圖10 邁過地腳螺栓的情景

圖11 吊裝就位時的情景

2.3.3 配合

設備提升時三臺吊車配合時應做到平穩，避免振動和碰撞。

3 實際過程

利用400t、200t 和150t 吊車，從機具擺位、吊裝作業及機具撤場共用了4d（施工過程見圖8、9、10、11），比桅桿吊節省了26個日歷天數，為設備、鋼結構、管道等的恢復安裝贏得了時間，從而有效保證了整個工程的工期和質量。在吊裝過程中安全平穩，保證了施工質量，同時也為利用不同噸位吊車的配合、合理分配載荷的吊裝作業提供了寶貴經驗。

本吊裝方案已實施完畢，整個吊裝過程比較順利，無論從安全性還是經濟性方面都取得滿意的效果。本文采用的吊裝方法，充分利用現有機具，在現場作業面狹小的條件下，通過分配梁對吊裝載荷的合理分配，充分利用不同噸位吊機的起重能力，采用雙機抬吊滑移法吊裝設備，同時增加一臺起重機遞送設備尾部，在統一指揮下，通過多臺起重機聯合吊裝，提高了施工效率，順利地實現了廢水裂解塔的吊裝任務。這種吊裝方法具有很好的推廣價值。