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中国化学工程第十六建设有限公司 湖北宜昌 443000
随着工业的快速发展,工业厂房的布置日趋紧凑,设备的布置也更加密集,从而给施工中设备的吊装就位增加了不少难度。
通常情况下,在保证换热器与储罐安全距离的前提下,罐区的换热器布置主要靠近管廊,或直接布置在管廊下方。根据一般施工程序,围堰砌筑完成以及管廊安装完成后,才开始设备的安装就位,但此时由于吊装场地小,换热设备位于土建围堰以内,使吊车站位受到影响。同时,罐区管廊及围堰外机泵基础对换热器吊装就位也有一定影响。本文以具体工程为例,论述了在小空间内设备吊装的施工方案。
某工程需吊装换热器共计9 台,具体参数见表1。
表1 换热器参数列表
本次吊装工程的吊装场地狭窄,无法满足吊车回转的大半径要求,为了保证换热器从管廊与储罐之间安全下落,采用双股绳起吊的形式对换热器进行吊装。
换热器吊装总体顺序为:E3221B →E3222B →E3220B→E2223B→E2222B→E2221B→E2220B。
考虑到由于E3220B—E3222B 换热器单重为6.27t,吊车回转半径过大,故计划分3 次吊装:第一次,E3221B—E3222B;第二次,E3220B(分两次进行吊装,先倒运,再吊装);第三次:E2220B—E2223B。
吊装计算以最重的换热器在最大吊装半径内吊装为例。换热器E3220B—E3222B 重量均为6.27t,在卸车时,利用25t 吊车整体卸车,钢丝绳受力P=6.27t。
例如E3221B 换热器吊装时,先将其从储罐T3221与管廊之间慢慢放下,直到距离预制好的轨道(图1)150mm 时,吊车停止落钩;然后将换热器底座与20#工字钢用螺栓连接起来,卸掉卡扣和吊装索具;最后利用撬棍和轨道将换热器移动至换热器土建基础中心处(管廊架底部),具体如图2 和图3 所示。
图1 预制轨道示意图
图2 换热设备从储罐T3221 与管廊之间缓慢下放
图3 换热设备与滑动拖排连接
利用拖排将设备搬运至管廊下方换热设备基础的正下方,然后将吊车吊钩从管廊架中间将钢丝绳放下;将钢丝绳重新捆绑在换热器上,将换热器吊起高出土建基础100mm;再将地脚螺栓穿上并将螺母拧紧。具体如图4 所示。
图4 换热器安装
安全系数(K)取8 时,钢丝绳所需破断力(P1)的计算式见式(1)。
查《实用五金手册》,选钢丝绳6×37+1,公称抗拉强度为1670MPa,则选6×37+1φ26,其钢丝绳最小破断拉力总和PZ=333×2=666>501.6。所以选择的钢丝绳吊装能力大于所需能力,满足使用要求。
钢丝绳受力以两股计算,其中单根钢丝绳受力S=62.7/ 2=31.35kN。取安全系数K=8,则P破=31.35×8=250.8kN,σb=1670N/ mm2,由此得到钢丝绳直径(d)为22mm,计算公式见式(2)。
因此,钢丝绳选用Ф=26mm,σb=1670N/ mm2的绳扣,长度20m。
考虑设备吊装时的动载荷,取动载荷系数为1.1,吊索具、吊钩重量以及臂架头部垂下至吊钩的起升钢丝绳的总重量按照1.5t 计,则P=1.1×(6.27+1.5)=8.547t<10.5t。
根据现场的实际场地与换热器吊装时的重量计算结果,结合吊车性能表,吊装时选择QY- 80t 汽车吊。相关参数:臂杆L=28m,工作半径R=15m,吊装额载10.5t。
可见,吊车的吊装能力满足要求,详见表2。根据现场实际情况确定吊车站位。
表2 吊车的吊装参数表
另外,大型吊车进场前应具备以下条件:工件运输所经道路必须按要求整平压实;道路中的管廊标高必须落实是否能无阻通车;横穿道路中的埋地管线必须加以保护;电缆线必须架高至4.5m 以上;道路中所经装置必须防火严密;吊车进场前必须加带阻火器。
(1)检查各项准备工作是否符合方案要求;
(2)设备进场后,要求甲方、监理、总承包单位以及施工单位四方进场进行外观验收;
(3)吊装时须有固定防滑措施,与设备接触处用胶皮垫好,以防损伤设备;
(4)吊装前,在换热器一端栓一根麻绳,以控制换热器吊装时的转向;
(5)正式起吊前,应进行试吊,来检查起重机的运行情况,待一切正常后,方可正式起吊;
(6)吊装时要核查设备方位、标高、位置等是否符合设计要求;
(7)脱钩时,为了不让设备受到瞬间的自然力而发生较大晃动,在准备脱钩时首先逐渐降低吊车受力,并且安排专门人员在旁边密切观察设备情况,以便出现异常情况时能及时告知吊车司机及其他有关人员。
在狭小的区域巧妙利用自制脱排将设备运输至吊车的容许吊装范围内,避免了吊车的移位,同时也克服了狭小空间设备吊车无法进场的难题,极大地提高了施工速度,降低了施工项目的成本,保证了安装品质,取得了较好的经济效益。
此类方法不但适用于狭小空间设备安装和室内设备安装,而且在电气设备安装过程中,尤其是电气变压器的吊装就位中得到了广泛使用。