百萬火電機組立式高壓加熱器吊裝工藝研究

柴景起 李兆民

【摘 要】某百萬電廠新建工程#1-#3高壓加熱器為立式高加，布置于汽機房#13-#14柱間，支座底標高為8.7m。設備重量大、吊裝時需兩臺起吊機械協同作業、安全風險大。

【關鍵詞】立式高壓加熱器；雙機抬吊；重量大

1 立式高加概況

2 施工準備

2.1.施工設備選型

主吊機械為SCC9000/900t履帶吊，吊裝高加工況為超起配重280t、后配重250t、中央壓重80t、其臂桿長度114m，超起半徑21m，最大起吊重量為235t，最小旋轉半徑24m，輔助機械為CKE2500履帶吊，工況為臂桿長度15.2m，最大起吊重量為199.7t，此時吊裝半徑為5.2m。吊裝時，將SCC9000/900t履帶吊布置于#13-#14柱間A排外。CKE2500履帶吊布置于#9-#10柱間A排外。高壓加熱器卸于A排外，#10-#12柱間。吊裝順序為#3、#2、#1。#1、#2、#3高壓加熱器由SCC9000/900t履帶吊主吊，在A排外由CKE2500履帶吊配合翻身，翻身完成后，CKE2500履帶吊脫鉤，由SCC9000/900t履帶吊分別吊裝到位。

2.2 吊車負荷率計算

整個高加卸車、吊裝過程中，#3高壓加熱器卸車時SCC9000/900t履帶吊負荷率最大，計算其相應負荷率是否滿足吊裝要求即可。#3高壓加熱器重量為196t，SCC9000/900t履帶吊最大作業半徑為32m，額定起吊重量232t，吊裝鋼絲繩重約1t，吊車大鉤重量10t，桿下鋼絲繩重量5t，由于卸車起吊高度較低，因此風壓荷忽略不計。

此時吊車負荷率為：（196+1+10+5）/23=91%>90% 卸車時需辦理安全施工作業票。

3 SCC9000/900t履帶吊碰桿校核：

3.1 SCC9000/900t履帶吊轉桿回旋半徑碰桿校核

SCC9000/900t履帶吊就位#3高壓加熱器時，主桿夾角最小，角度為74°，且最容易與汽機房A排頂部橫梁相碰，主廠房區域轉桿過程中，主廠房房頂最高標高為37m，#3高壓加熱器就位半徑為32.5m，A排距離吊車中心為13m，A排處主桿距離地面最大距離為H

H=tan74°x13=45.36m>37m，主廠房區域主桿無碰桿。

3.2 SCC9000/900t履帶與高壓加熱器碰桿校核

吊裝時，SCC9000/900t履帶吊就位#1高壓加熱器時夾角最大，履帶吊主臂與#1高壓加熱器中心線垂直時作業半徑為18m，此時作業半徑最小。高壓加熱器底部標高為37m。計算此位置可知AB=（OB2-OA2）1/2=（1142 –182）1/2=112.6m，BX=AB-XA=112.6-47=65.6m

由相似三角形知：XY/OA=XB/OB，XY=18×65.6/114=10.36m

#1高壓加熱器直徑3.5m，履帶吊主壁寬3.6m，實際距離：L=（3.5+3.6）/2=3.55m<10.36m

所以吊裝時主臂與高壓加熱器不會相碰。

4 施工方法及技術措施：

4.1 主要施工工序如下：

高壓加熱器吊裝前的準備→高壓加熱器卸車→高壓加熱器吊裝→高壓加熱器就位、找正。

4.2 施工方法

4.2.1 高壓加熱器吊裝前的準備：高壓加熱器海運到達碼頭后，進行外觀檢查，檢查無誤后。由運輸單位運至#2機組主廠房A排外指定位置。

4.2.2 高壓加熱器卸車：將SCC9000/900t履帶吊布置于指定位置，高壓加熱器運輸車輛運至A排外，停車至#10-#12柱間，#1-#3高壓加熱器卸車時，吊點為高壓加熱器設備吊耳，分別將1對56mm與1對65mm鋼絲繩用4只55t卡環連接后，四股四用，八股受力捆綁吊裝，SCC9000/900t履帶吊起鉤，吊起高壓加熱器100mm經剎車試驗后，運輸車退出現場，繼續下落高壓加熱器至距地面300mm時停止，履帶吊轉桿，將高壓加熱器轉至指定位置上方，兩端和中間位置墊上道木，繼續下落直至將其落在道木上，在高壓加熱器筒體兩側放防止筒體翻滾裝置。

4.2.3 高壓加熱器支墩安裝：在吊裝#1-#3高壓加熱器前，按照圖紙要求進行鋼支墩安裝。清理鋼支墩基礎表面，確保無油污及雜物，檢查高壓加熱器底座、支座和滾柱接觸表面光潔、無毛刺、焊瘤，滾柱平直、無彎曲，復測高壓加熱器鋼支墩安裝標高，并測量其水平度。調整完畢后布置好地腳螺栓。

2.4 #3高壓加熱器吊裝

#3高壓加熱器為立式高壓加熱器，吊裝使用SCC9000/900t履帶吊主吊，CKE2500履帶吊協助翻身。開始吊裝時，CKE2500履帶吊至指定位置。SCC9000/900t履帶吊吊#3高加頭部，一側鋼絲繩連接吊耳，另一側連接管口（管口為吊裝位置經廠家書面確認），鋼絲繩采用一對φ56mm-28m與一對φ65mm-28m鋼絲繩，兩對鋼絲繩用4個55t卡環連接，對折采用8股繩受力方式，8股繩對稱掛在大鉤兩側。CKE2500履帶吊吊#3高加尾部，鋼絲繩連接兩側吊耳，鋼絲繩采用一對φ56mm-35m鋼絲繩，對折采用8股繩受力。觀察SCC9000/900t履帶吊頂部風速儀檢測的風速不大于5級，同時起升SCC9000/900t履帶吊、CKE2500履帶吊吊鉤，使#3高壓加熱器吊離地面約100mm，靜止10分鐘觀察鋼絲繩受力情況、吊車性能情況、高壓加熱器兩端水平偏差不大于100mm，做剎車試驗兩次，拴好纜風繩（兩根纜風繩分別拴在#3高壓加熱器兩頭的給水接口上），SCC9000/900t履帶吊、CKE2500履帶吊繼續起升吊鉤，離地1000mm時，CKE2500履帶吊停止起鉤，SCC9000/900t履帶吊繼續緩慢起升吊鉤，起升吊鉤的同時，CKE2500履帶吊緩慢落鉤，翻身過程中保證兩吊車鋼絲繩始終垂直，待#3高壓加熱器成豎立形式，CKE2500履帶吊脫鉤。

翻身過程中吊車負荷率：

#3高壓加熱器重量為193t，翻身配合起吊過程中，兩臺吊車負荷可看為平均分配，負荷為96.5t。SCC9000/900t履帶吊作業半徑26m，額定吊裝重量為235t。CKE2500履帶吊作業半徑為8m，額定吊裝重量為127.2t。吊裝鋼絲繩等鎖具重1t，吊車主鉤重2t，吊車鋼絲繩重量1t。SCC9000/900t履帶吊吊車負荷率大小為：（96.5+1+9+5）/235=47%<80%

CKE2500履帶吊吊車負荷率大小為：（96.5+1+2+1）/127.2=79%<80%

CKE2500履帶吊脫鉤后，SCC9000/900t履帶繼續緩慢起鉤，#3高壓加熱器底部超過汽機房房頂標高（37m），SCC9000/900t履帶吊順時針轉至#13-#14柱間，2/A與3/A之間，調整履帶吊臂桿至#3高壓加熱器安裝位置，調整#3高壓加熱器方向，確保支座與鋼支墩處于平行位置。繼續落鉤緩緩將#3高壓加熱器放在安裝位置，確認無誤后，緊固地腳螺栓，脫鉤、摘繩。

吊裝過程中吊車負荷率：

#3高壓加熱器重量193t，SCC9000/900t履帶吊就位時，作業半徑為32.5m，額定吊裝重量為232t。吊裝鋼絲繩等鎖具重1t，吊車主鉤重10t，吊車鋼絲繩重量5t。

SCC9000/900t履帶吊吊車負荷率大小為：（193+1+10+5）/235=88.5%

5 計算書及其附圖

1.#1-#3高壓加熱器吊點示意圖

2.#1-#3高壓加熱器鋼絲繩受力計算

選用直徑65mm（6×37S+FC）長28m的鋼絲繩一對，直徑56mm（6×37S+FC）長28m的鋼絲繩一對，用4個50t卡環連接，對折采用8股吊裝

O點為主鉤吊點，A、B分別為鋼絲繩與高壓加熱器接觸點，E為O點在平面AB上的垂直點。

#1-#3高壓加熱器吊點水平距離為3.5m，鋼絲繩直徑0.056m（按照破斷拉力低者計算），所以：AB=3.5+2x0.056=3.612，AE=BE=0.5xAB=0.5x3.612=1.806，AO=0.25x28=14，OE=（AO?+AE?）?=（14?+1.806?）?=14.116，Sinα=AE/AO=1.806/14=0.129，Cosα=OE/AO=14.116/14=1.008

由于鋼絲繩對折，8股起吊，所以假設單根鋼絲繩受力為T，且#3高壓加熱器最重，鋼絲繩計算只需計算#3高壓加熱器，重量為193t。

G=8xTxCosα，T=G/（8xCosα）=193/（8x1.008）=23.93t

根據《一般用途鋼絲繩》GB/T20118-2006國家標準，鋼絲繩技術標準計算，抗拉強度為1670MPa的φ65--6×37+FC鋼絲繩最小破斷拉力公式為：鋼絲繩最小破斷拉力F0=K×D?×R0/1000=0.295×65?×1670/1000=2081.45kN，安全系數取6倍，則單股繩最大起吊能力F1=2081.45÷9.8÷6=35.4t；

抗拉強度為1770MPa的φ56--6×37+FC鋼絲繩最小破斷拉力公式為：鋼絲繩最小破斷拉力F0=K×D?×R0/1000=0.33×56?×1770/1000=1831kN，安全系數取6倍，則單股繩最大起吊能力F2=1831÷9.8÷6=31.2t

F1=35.4>T=23.93t，F2=31.2>T=23.93t，因此，鋼絲繩符合吊裝要求。

3.履帶吊地載力計算

SCC9000/900t履帶吊自身重量為1470t，墊板鋪設規格為3m×6mm，共用6塊墊板，地載力P=F/A=（1470+196）/3×6×6=15.42t/m2。地載力不得小于16t/m2。

參考文獻：

[1]《一般用途鋼絲繩》GB/T20118-2006

[2]《電力建設大型設備吊裝方案編制與實例》張崇洋

[3]《大型設備吊裝技術》

[4] 《設備起重吊裝工程便攜手冊》何焯

（作者單位：中國電建集團山東電力建設第一工程有限公司）