不同吨位的三台吊机抬吊安装废水裂解塔的方法

陈万贵

四川川化永鑫建设工程有限责任公司 四川成都 610301

1 工程概况

四川锦华化工有限责任公司年产3万t 三聚氰胺工程位于泸州市合江县榕山镇，废水裂解塔（R- 1201）是该装置的关键设备之一，塔净重为141.84t，外径φ2.252m，内径φ2.1m ，壁厚：0.076m，长度30.43m；在顶部（方位90°和270°）各有一个管式吊耳，距离底部裙座28.372 m，裙座上有一个板式溜尾吊耳；安装标高0.2m,位于该装置的西北角（见图1）。

图1 平面图

由于受设备制造及运输等原因的影响，R- 1201 不能按计划到达，业主方要求该装置的钢结构、其他设备及管道按原计划施工；当设备R- 1201 到达现场前，再拆除吊装区域内已安装完毕的钢结构、设备、管道等，要求拆除和恢复工作量尽量小，同时又要保证吊装作业所需要的安全施工空间，严重制约了吊装工艺的选择。因此该设备吊装具有“难度大、风险高”的显著特点。必须制定切实可行的吊装方案，保证吊装作业的安全、可靠、稳定。

2 施工方法

2.1 方案的选择

2.1.1 可选吊装机具一览表（部分）

表1 可选吊装机具一览表（部分）

2.1.2 方案

根据工程特点及可选用大型吊装机具情况，可选方案有如下几种：

（1）主吊一台400t 汽车吊、一台200t 汽车吊，溜尾一台150t 汽车吊；

（2）主吊两台260t 履带吊、溜尾一台150t 汽车吊；

（3）主吊一台1250t 吊车、溜尾一台150t 汽车吊；

（4）桅杆吊装。

2.1.3 方案比较（见表2）

表2 方案比较表

2.1.4 方案选择

2.1.4.1 确定方案

结合西南地区施工机具情况及施工现场条件，从工期、经济、技术、安全等方面经综合分析采用机械化吊装，即选用400t液压汽车、200t 液压汽车吊各一台作为主吊机，通过分配梁与设备连接；150t 液压汽车吊为溜尾吊机的三机抬吊滑移法方案。

2.1.4.2 方案选择理由

（1）机具情况：施工现场周边的大件公司有西南地区最大吨位的400t 汽车吊及200t 、150t 的汽车吊，距离施工现场近，进出场费用低;

（2）机动性：汽车吊（400t、200t 、150t）对施工场地要求不高，对道路等基本无破坏性。能迅速的转移到工作地点，机动性能好，施工效率高;

（3）稳定性：该三台汽车吊均是从DEMAG 公司进口的大吨位全液压汽车吊，稳定性高，操控性能优异，机动灵活，可以很好地确保施工安全;

（4）实用性：汽车吊车（400t、200t 、150t）能满足本工程大型设备吊装的需要，且施工准备期短，能很快投入施工;

（5）比较性：与桅杆吊装相比，具有效率高，工期短，安全性好，对其他区域影响小的特点。

2.2 吊装计算

2.2.1 吊装能力的组合利用

图2 分配梁受力及分配图

图3 分配梁几何尺

因为400t 汽车吊车、200t 汽车吊车的吊装能力不相同，为了满足两台吊车各自吊装性能的要求，必须将设备的吊装载荷在两吊车间进行合理分配和平衡。由于400t 汽车吊车比200t 汽车吊起重能力大2 倍左右，确定400t 吊大约2/ 3 载荷，200t 吊大约1/ 3 载荷，为了达到这一目的，需要设计一根板式的分配梁。根据力矩平衡原理及梁的受力分析（见图2），通过计算校核确定梁的具体尺寸（见图3）。该分配梁采用厚度100mm 的Q235 的钢板制作，所有孔采用机加工并用加强板两面加强。

2.2.2 设备吊装机具选用及受力分析结论

2.2.2.1 吊装就位前设备刚过地脚螺栓时顶部高度

注：h1 安装标高,h2 地脚螺栓高度,h3 安全高度,h4 设备长度。

2.2.2.2 吊点选择

（1）主吊车400t 吊车吊点（见图4）：通过分配梁与设备吊耳A 连接（方位270°）;

（2）主吊车200t 吊车吊点（见图4）：通过分配梁与设备吊耳B 连接（方位90°）;

（3）辅助吊车150t 吊车点为设备裙座处。

图4 吊点系挂图

2.2.2.3 吊装重量计算

（1）取动载系数K1=1.1 不均衡系数K2=1.1

计算重量

（2）吊车的摆放及设备吊装摆放（见图5、图6。）

图5 吊装平面图

图6 吊装立面图

（3）400t 吊车选用臂长34.4m，回转半径6m，起重量为115t

由于Q 起=115t＞Q1 =110t，故安全

（4）200t 吊车选用臂长33.6 m，回转半径6 m，起重量为73.6t

由于Q 起=73.6t＞Q2=66t，故安全

（5）150t 吊车选用臂长17m，回转半径6m，起重量为90t

由于Q 起=90t＞Q 计/ 2=176/ 2=88t 故安全

2.2.3 吊装用捆绑绳的选择及连接（见图4）

（1）设备与分配梁（A1 与A 及B1 与B）连接:

折减系数c =0.82 L=19.2m，（连接时为三弯六股），共两根。

许用拉力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 与分配梁（A2）连接：

采用2 只85t 弓型卸扣与400t 双钩头及分配梁连接。

（3）200t 与分配梁（B2）连接：

采用2 只55t 弓型卸扣与200t 双钩头及分配梁连接。

（4）辅助150t 汽车吊用溜尾绳及卡环：

折减系数c =0.82 L=6m，（连接时为三弯六股与卡环连接）共一根

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

卡环选用100t 一只与设备尾部吊耳连接。

2.3 方案的实施

2.3.1 施工准备

2.3.1.1 施工准备阶段的要求

（1）设备装车时，设备的顶部必须装在平板拖车的车尾，设备的底部必须装在平板拖车的车头（见图7）;

图7 装车图

（2）由于吊装区域的地面是回填图，土壤的承载能力较差，在该区域地坪施工时，要求土壤夯实，地坪混凝土按承重道路使用的混凝土标号进行浇注。并且养护期足够;

（3）按施工方案的规定用油漆划定吊车摆放位置、设备摆放位置，以保证按方案计划施工;

（4）根据方案要求，拆除吊装区域内的钢结构、设备、管道等，其中设备C- 1201、E- 1204 可以不拆除。

2.3.1.2 索吊具

索吊具须经检查合格后，方可使用。

2.3.1.3 施工现场施工区域采取隔离措施进行隔离，并设立明显的安全警示标志，要保证施工现场、周边安全、整洁、通畅。

2.3.2 施工工艺流程

根据选定的吊装方案拆除施工区域内的设备、钢结构、管道等→根据吊装方案规划施工场地并标出吊装机具及设备的位置→吊装机具进场按方案摆位→设备进场按方案摆位→按方案系挂索吊具→试吊检查受力情况→正式吊装→设备就位找正→索吊具摘除→吊装机具退场。

图8 起吊至30度情景

图9 即将溜尾完成时的情景

图10 迈过地脚螺栓的情景

图11 吊装就位时的情景

2.3.3 配合

设备提升时三台吊车配合时应做到平稳，避免振动和碰撞。

3 实际过程

利用400t、200t 和150t 吊车，从机具摆位、吊装作业及机具撤场共用了4d（施工过程见图8、9、10、11），比桅杆吊节省了26个日历天数，为设备、钢结构、管道等的恢复安装赢得了时间，从而有效保证了整个工程的工期和质量。在吊装过程中安全平稳，保证了施工质量，同时也为利用不同吨位吊车的配合、合理分配载荷的吊装作业提供了宝贵经验。

本吊装方案已实施完毕，整个吊装过程比较顺利，无论从安全性还是经济性方面都取得满意的效果。本文采用的吊装方法，充分利用现有机具，在现场作业面狭小的条件下，通过分配梁对吊装载荷的合理分配，充分利用不同吨位吊机的起重能力，采用双机抬吊滑移法吊装设备，同时增加一台起重机递送设备尾部，在统一指挥下，通过多台起重机联合吊装，提高了施工效率，顺利地实现了废水裂解塔的吊装任务。这种吊装方法具有很好的推广价值。