浅谈大型设备的吊装施工

来源:用户上传      作者: 张守海

　　 [摘 要] 近年来，化工建设行业中制盐项目工程的设备大型化发展越来越突出，设备的工厂化预制和模块化安装是近年设备安装的主流方向。这些趋势对大型设备的吊装提出了新的需求，大型设备吊装施工的好坏直接影响的整个项目的成败。本文以某一工程为例，浅谈一下再大型设备的吊装施工中对钢丝绳、吊耳的校核和安全技术措施。
　　 [关键词] 化工建设 大型设备 吊装 钢丝绳 吊耳
　　
　　1.前言
　　近年来，我国化工建设中制盐项目工程进入了一个快速发展的阶段，其规模越来越大、单机设备越来越重、质量要求越来越高，安全保护越来越严。这些设备是制盐项目的核心部分，具有高投入、高风险、专业性强等诸多特点，在工程建设过程中起到了举足轻重的作用。因此，如何保证这些大型设备吊装的顺利进行，有效地控制设备吊装的质量已成为化工建设项目面临的一个新课题。本文就一工程为例，对大型设备吊装施工中对钢丝绳、吊耳的校核和安全技术措施加以论述。
　　2.工程概况
　　本工程为安徽华塑股份有限公司100万吨/年聚氯乙烯配套项目―真空制盐工程，201～205蒸发室，301蒸发室、302、303闪发室蒸8台不锈钢复合板设备的吊装，选用400T履带吊车进行吊装。201～203蒸发室采取整体吊装，204、301蒸发室、302、303闪发室、205蒸发室采取分段吊装方法。
　　在本工程中，由于要吊装的设备较大，设备基本参数见表 1。设备基体为圆柱体和锥体，外附一些配件，钢丝绳按《钢丝绳》GB/T8918-1996标准选用，吊耳按《化工设备吊耳及工程技术要求》HB/T21574-2008标准选用。对钢丝绳拉力、吊耳的强度校核是保证安全吊装的前提。
　　
　　3.钢丝绳的理论校核
　　3.1吊装钢丝绳选择
　　 钢丝绳选用￠48-6x37+1型号，公称抗拉强度1770Mpa，破断拉力为105t安全系数K=6，则每股钢丝绳安全受力P=105*6=17.5t
　　吊装钢丝绳股数n=G/2P=65.368*2*17.5=1.88，取两股。
　　主吊钢丝绳长度：15m两根取两股
　　平衡梁与设备之间钢丝绳长度：12m两根取两股
　　3.2钢丝绳的校核
　　（1）φ48mm,6*37+1钢丝绳的较核计算
　　拴挂方式：1弯2股*2；
　　① 受力计算
　　T=P/K
　　T=1200/6=200KN
　　式中：T―钢丝绳的容许拉力，G=200KN
　　P―钢丝绳的最小破断拉力，P=1200kN
　　K―安全系数,K=6
　　②受力分析
　　S=G/n*1/sinβ=590/4*1/sin60°=170KN
　　式中：G―设备及吊索平衡梁的重量，G=590KN
　　β―吊索与平衡梁之间的夹角，β=60°
　　n―绳索的股数,n=4 S―每根吊索的拉力,S=170KN
　　 吊装安全校核：170<200, φ48mm,6*37+1吊索满足吊装要求。
　　4.设备吊耳的受力分析及强度校核
　　吊耳型号为AXB-250型，单个吊耳的最大起吊质量为40t（见图二）
　　管轴材质为20；内筋材质为Q235-B
　　Q235-B许用拉应力〔σ〕：140.6Mpa
　　补强圈材质为Q345R
　　角焊缝系数φa:0.7
　　综合影响系数K：1.65
　　1）、吊耳的受力分析
　　①竖向载荷：
　　FV=40x1000x9.81x1.65=647460N
　　②横向载荷
　　FH=FVxtan15°=647460x0.26795=173486.4N.mm
　　③径向弯矩
　　M= FV Xl=647460x80=45322200
　　2）、吊耳的强度校核
　　①吊耳横截面积
　　A=π（DO-S）S=π（273-10）x（10-0.8）=7601.4mm
　　②吊耳抗弯断面模数（只计算管轴）
　　W=J/0.5（DO）=4.86X105
　　式中J=πDO4(1-α4）/64=6.64X104
　　 α=π（DO-2S）/DO=0.9326
　　③吊耳的抗拉应力
　　σL1=FH/A=173486.4/7601.4=22.82Mpa
　　④吊耳最大弯曲应力
　　σLb=M/W=45322200/486487=93.16Mpa
　　⑤组合应力
　　σL=FH/A=σL1+σLb=22.82+93.16=115.98Mpa
　　结论：σLA＜〔σ〕，此种吊耳满足此次所有设备的吊装要求。
　　5.吊装过程中主要安全技术措施
　　安全作业是吊装施工的前提和灵魂，没有安全保障就没有利益可谈。对于大型设备的吊装尤其如此。一方面大型设备本身价格昂贵，一旦发生事故和损坏都是巨大的财产损失；另一方面，吊装的大型设备都是整个化工项目的关键和核心，其安装进度对整个项目进度起着决定性作用，一旦发生吊装事故，其后果难以想象。在本设备的吊装过程中，在安全技术方面做到以下几点：
　　(1)根据工程的实际情况，严格细致地制定吊装方案，并进行多方会审。
　　(2)根据施工现场的地质报告因地制宜地编写地基处理方案，对地基进行平整和强化处理，或根据需要制作路基板。准确画好起重机的站位线，超起重放置位置线、关键点、设备立直点以及吊装前拖车最终停置位置线。
　　(3)在运输与吊装过程中应小心谨慎，设备必须固定后才能进行运输工作，在施工过程中，严禁设备与其它物体如吊臂、钢结构、拖车等产生碰撞现象。
　　(4)所用机械以及起重设备，使用前要严格检查，确保使用性能良好。吊装前进行联合安全检查，设备刚刚吊离拖车时，应联合检查吊耳、钢丝绳、支撑梁受力情况，检查起重机地基下陷程度以及设备上有无坠物。 (5)吊装前所有参与工作人员都必须参加技术交底。
　　6.结束语
　　 本文就一工程实例，浅谈一下大型设备吊装过程中对钢丝绳拉力、吊耳强度校核及安全措施的重要性。化工设备吊装 技术的发展与我国化工项目的发展是紧密相连的，随着我国化工项目建设的规模化、大型化、现代化，我国大型设备吊装技术的整体水平得到进一步创新和提高。
　　参 考 文 献
　　[1]《钢丝绳》GB/T8918-1996
　　[2]《化工设备吊耳及工程技术要求》HB/T21574-2008
　　作者简介：张守海，男，1971年生，助理工程师，2005年毕业于北京经济技术研修学院机电一体化专业，从事压力容器制造工艺和技术管理工作。

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