陳萬貴
四川川化永鑫建設(shè)工程有限責(zé)任公司 四川成都 610301
四川錦華化工有限責(zé)任公司年產(chǎn)3萬t 三聚氰胺工程位于瀘州市合江縣榕山鎮(zhèn),廢水裂解塔(R- 1201)是該裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一,塔凈重為141.84t,外徑φ2.252m,內(nèi)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(biāo)高0.2m,位于該裝置的西北角(見圖1)。
圖1 平面圖
由于受設(shè)備制造及運(yùn)輸?shù)仍虻挠绊?,R- 1201 不能按計(jì)劃到達(dá),業(yè)主方要求該裝置的鋼結(jié)構(gòu)、其他設(shè)備及管道按原計(jì)劃施工;當(dāng)設(shè)備R- 1201 到達(dá)現(xiàn)場前,再拆除吊裝區(qū)域內(nèi)已安裝完畢的鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管道等,要求拆除和恢復(fù)工作量盡量小,同時又要保證吊裝作業(yè)所需要的安全施工空間,嚴(yán)重制約了吊裝工藝的選擇。因此該設(shè)備吊裝具有“難度大、風(fēng)險(xiǎn)高”的顯著特點(diǎn)。必須制定切實(shí)可行的吊裝方案,保證吊裝作業(yè)的安全、可靠、穩(wěn)定。
2.1.1 可選吊裝機(jī)具一覽表(部分)
表1 可選吊裝機(jī)具一覽表(部分)
2.1.2 方案
根據(jù)工程特點(diǎn)及可選用大型吊裝機(jī)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(jié)合西南地區(qū)施工機(jī)具情況及施工現(xiàn)場條件,從工期、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全等方面經(jīng)綜合分析采用機(jī)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(jī),通過分配梁與設(shè)備連接;150t 液壓汽車吊為溜尾吊機(jī)的三機(jī)抬吊滑移法方案。
2.1.4.2 方案選擇理由
(1)機(jī)具情況:施工現(xiàn)場周邊的大件公司有西南地區(qū)最大噸位的400t 汽車吊及200t 、150t 的汽車吊,距離施工現(xiàn)場近,進(jìn)出場費(fèi)用低;
(2)機(jī)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(zhuǎn)移到工作地點(diǎn),機(jī)動性能好,施工效率高;
(3)穩(wěn)定性:該三臺汽車吊均是從DEMAG 公司進(jìn)口的大噸位全液壓汽車吊,穩(wěn)定性高,操控性能優(yōu)異,機(jī)動靈活,可以很好地確保施工安全;
(4)實(shí)用性:汽車吊車(400t、200t 、150t)能滿足本工程大型設(shè)備吊裝的需要,且施工準(zhǔn)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(qū)域影響小的特點(diǎn)。
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?yàn)?00t 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(shè)備的吊裝載荷在兩吊車間進(jìn)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(dá)到這一目的,需要設(shè)計(jì)一根板式的分配梁。根據(jù)力矩平衡原理及梁的受力分析(見圖2),通過計(jì)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(jī)加工并用加強(qiáng)板兩面加強(qiáng)。
2.2.2 設(shè)備吊裝機(jī)具選用及受力分析結(jié)論
2.2.2.1 吊裝就位前設(shè)備剛過地腳螺栓時頂部高度
注:h1 安裝標(biāo)高,h2 地腳螺栓高度,h3 安全高度,h4 設(shè)備長度。
2.2.2.2 吊點(diǎn)選擇
(1)主吊車400t 吊車吊點(diǎn)(見圖4):通過分配梁與設(shè)備吊耳A 連接(方位270°);
(2)主吊車200t 吊車吊點(diǎn)(見圖4):通過分配梁與設(shè)備吊耳B 連接(方位90°);
(3)輔助吊車150t 吊車點(diǎn)為設(shè)備裙座處。
圖4 吊點(diǎn)系掛圖
2.2.2.3 吊裝重量計(jì)算
(1)取動載系數(shù)K1=1.1 不均衡系數(shù)K2=1.1
計(jì)算重量
(2)吊車的擺放及設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)半徑6m,起重量為90t
由于Q 起=90t>Q 計(jì)/ 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(shè)備與分配梁(A1 與A 及B1 與B)連接:
折減系數(shù)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(huán):
折減系數(shù)c =0.82 L=6m,(連接時為三彎六股與卡環(huán)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(jì)/ 2)/ 6=9.8×88/ 6=143.7 kN 故安全
卡環(huán)選用100t 一只與設(shè)備尾部吊耳連接。
2.3.1 施工準(zhǔn)備
2.3.1.1 施工準(zhǔn)備階段的要求
(1)設(shè)備裝車時,設(shè)備的頂部必須裝在平板拖車的車尾,設(shè)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(qū)域的地面是回填圖,土壤的承載能力較差,在該區(qū)域地坪施工時,要求土壤夯實(shí),地坪混凝土按承重道路使用的混凝土標(biāo)號進(jìn)行澆注。并且養(yǎng)護(hù)期足夠;
(3)按施工方案的規(guī)定用油漆劃定吊車擺放位置、設(shè)備擺放位置,以保證按方案計(jì)劃施工;
(4)根據(jù)方案要求,拆除吊裝區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管道等,其中設(shè)備C- 1201、E- 1204 可以不拆除。
2.3.1.2 索吊具
索吊具須經(jīng)檢查合格后,方可使用。
2.3.1.3 施工現(xiàn)場施工區(qū)域采取隔離措施進(jìn)行隔離,并設(shè)立明顯的安全警示標(biāo)志,要保證施工現(xiàn)場、周邊安全、整潔、通暢。
2.3.2 施工工藝流程
根據(jù)選定的吊裝方案拆除施工區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、管道等→根據(jù)吊裝方案規(guī)劃施工場地并標(biāo)出吊裝機(jī)具及設(shè)備的位置→吊裝機(jī)具進(jìn)場按方案擺位→設(shè)備進(jìn)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(shè)備就位找正→索吊具摘除→吊裝機(jī)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(shè)備提升時三臺吊車配合時應(yīng)做到平穩(wěn),避免振動和碰撞。
利用400t、200t 和150t 吊車,從機(jī)具擺位、吊裝作業(yè)及機(jī)具撤場共用了4d(施工過程見圖8、9、10、11),比桅桿吊節(jié)省了26個日歷天數(shù),為設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)、管道等的恢復(fù)安裝贏得了時間,從而有效保證了整個工程的工期和質(zhì)量。在吊裝過程中安全平穩(wěn),保證了施工質(zhì)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(yè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
本吊裝方案已實(shí)施完畢,整個吊裝過程比較順利,無論從安全性還是經(jīng)濟(jì)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(xiàn)有機(jī)具,在現(xiàn)場作業(yè)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(jī)的起重能力,采用雙機(jī)抬吊滑移法吊裝設(shè)備,同時增加一臺起重機(jī)遞送設(shè)備尾部,在統(tǒng)一指揮下,通過多臺起重機(jī)聯(lián)合吊裝,提高了施工效率,順利地實(shí)現(xiàn)了廢水裂解塔的吊裝任務(wù)。這種吊裝方法具有很好的推廣價(jià)值。