摘 要：本文結合工程實例，詳細闡述了狹窄空間條件下采用門式桅桿滑移法整體吊裝大型氧化塔設備施工技術，并對其施工計算及質量安全控制措施進行了深入探討。

關鍵詞：狹窄空間；門式桅桿滑移法；吊裝 ；工業(yè)設備

中圖分類號：TU74

文獻標識碼：B

文章編號：1008-0422（2009）06-020703

1引言

近年來石油化工項目工程基本上都是通過增加設備和改造生產線來提高生產能力，增加的高、重型塔類設備，由于安裝空間狹窄、位置緊湊等特點，給設備安裝施工造成一定的難度。隨著設備吊裝技術的日臻完善，在吸收同類設備吊裝技術的基礎上，進一步完善其吊裝技術而形成本工法。

2工程概況

湖南某大型化工企業(yè)技改工程，有8臺氧化塔須吊裝，最大氧化塔高34.6m，組裝后總重35.6t，由于吊裝作業(yè)現場位于兩廠房之間，布置相對集中，空間塔基礎相隔間距3.6m左右，基礎邊線距建筑物外墻僅約2.5m，空間較為有限，且周圍路面松軟，呈一線型分布，見圖1 。

3安裝施工方案的選擇

由于受吊裝場地限制，經對可行的三種吊裝方法所需的施工機械、技術條件、工期、勞動力等比較，如下表1。

從表1中可以看出：在可選擇的施工方案中，利用門式桅桿使設備滑移吊裝法，比較適合現場的實際情況，且操作簡單易行，整體移動方便，更適合現場場地狹小，小范圍連續(xù)作業(yè)，故選用此方案施工。

3門式桅桿吊裝工藝原理及施工參數

3.1吊裝原理

根據塔類設備重量和外形尺寸制作門式桅桿，并選擇相應的吊索、鋼絲繩、滑輪和卷揚機，設備在現場組對平臺上組對好后使用滾杠和鋼排子移至基礎附近，利用門式桅桿起吊設備并不斷調整后引卷揚機，最終使設備就位。

門式桅桿吊裝工藝的優(yōu)點是狹窄空間安裝高重型塔類設備吊裝技術成套化，安全可靠、技術可行、吊裝工藝簡單、方便操作。

3.2主要施工參數

3.2.1門式桅桿

本工程選用兩根高度36m、管徑Φ426mm×12mm、截面采用4L 100mm×10mm角鋼加強、單根額定起重量為25t的管式桅桿，頂部采用136c工字鋼。連接組成的間距為3.4m的門式桅桿見圖2 。

說明：以上門式桅桿用于化工廠8臺塔的吊裝；桅桿的纜風繩按方案中要求布置；總數不少于8根；筋板1- 3的尺寸在現場按實際下料焊接；桅桿制作各部位焊接應符合有關焊接規(guī)范要求；φ159管支撐與工字鋼連接應以不妨礙桅桿頂部索具布置的跨距為宜；導向滑輪位置現場確定。

3.2.2起重滑輪組、鋼絲繩、卷揚機

選用額定起重量為32t、型號為：H32×4D的輪滑輪組4個：選用6×37 +1d= 19.5；σ= 140kg/mm2的鋼絲繩；選用2臺5t卷揚機。

3.2.3纜風繩及地錨

選用6×19 +1d= 23；σ= 140kg/mm2的鋼絲繩做纜風繩：查表選用承載能力為100KN的臥式地錨，見圖3。

3.2.4吊點捆扎

吊點捆扎選用6×37+ 1d= 28；σ= 140kg/mm2鋼絲繩，見圖4。在桅桿頂部固定滑輪組的鋼絲繩6×37+ 1d；σ= 140kg/mm2；d≥24mm。

圖4說明：捆扎點露出鋼絲繩；捆扎鋼絲繩采用6×37+ 1d= 28；σ= 140kg/mm2鋼絲繩繞設備捆綁8圈并在鋼絲繩與設備間墊方木防滑；捆扎前應注意捆扎點鋼絲繩頭引出位置與底座螺栓孔及塔體安裝方位相對應。

3.3主要材料

其它安裝施工的主要材料及機具規(guī)格、數量詳見下表2、表3。

4門式桅桿滑移吊裝施工技術

4.1吊裝時主要受力計算及校核

4.1.1臨界角計算

在吊裝過程中，當塔體進入鉛垂位置前，塔裙座與鋼拖排處于接觸升離開的臨界位置時鋼拖排對塔體的支力為零，此時，如不用制動卷揚機制動，塔體在自重作用下，將繞吊耳自行回轉，此時塔體中心線與水平面的夾角稱為臨界角，臨界角及計算簡圖如圖5：

臨界角α為：α1=arctg()=87.47o

4.1.2塔體處于水平位置時各受力值計算

經計算，塔體處于水平位置時各受力值計算如下表4，計算簡圖見圖6。吊裝中塔體所受的最大應力出現在水平起吊時，最大應力為：

σmax = 65＜[σ]137MPa ( 塔體安全)

4.1.3門式桅桿主要技術校核

1）吊裝重量校核 ：經分析受力設備離排達到臨界角時桅桿受力最大，其計算載荷為：

Q計= K動（Q + q ）= 1.1×（35.6+ 3）= 42.46 t

Q雙= 25×2 = 50t

由于Q雙>Q計，所以門式桅桿，滿足吊裝需要。

2）滑輪組校核：

荷載計算：P = ( Q + g ) K動= ( 35.6+ 3)×1.1=42.6t

式中：P——滑輪計算荷載；

Q——起吊工作物重量；g——索具重量；

K動——動載系數( 查表)P/2= 42.6/2=21.3t < 32 t ( 滿足要求)

4.1.4卷揚機牽引力校核

Sn=PS=42.6／2×0.15=3.19 < 45 t ( 滿足使用要求)

式中：

Sn——牽引力( N)

P——滑輪計算荷載( N)

S——起吊時所需拉力(查表)

4.1.5鋼絲繩校核

吊裝所選用的6×37+1d=19.5，σ=140 Kg/mm2 的鋼絲繩， P破 =K×S=5×3.19=15.95t (式中K為安全系數)，其中 P1=19.75 t×0.86=

16.985 t > P破(滿足需要)

此外，纜風繩計算過程略，能滿足要求地錨、卷揚機不再校核，能滿足要求。

4.2吊裝主要施工技術

整體吊裝示意如圖7所示，具體吊裝施工技術步驟如下：

1）設備現場組對在基礎附近預制的組對平臺上進行，將分期到貨的設備移至平臺上組對焊接，并將裙座放置在拖排上。

2）進行設備基礎驗收和對施工機具作全面檢查、試驗。

3）布置地面的滑道、地錨、卷揚機、滑輪組，穿繞鋼絲繩，做好吊裝前的技術交底。

4）吊裝時，兩臺5t主卷揚機同時起吊，使塔身緩慢上升，為保證吊點在規(guī)定的位置垂直升高，應注意牽引卷揚機的操作配合，使塔的底裙座隨吊耳的升高而靠近基礎的中心位置。

5）當鋼拖排接近塔基礎時，用提升力和后牽引力的角度使塔底的裙座緩慢地離開鋼排直至塔體垂直地吊在基礎的正上方。

6）拆除塔底部吊具，使塔體豎直下降，將底部底裙座安裝在基礎地腳螺栓上，找正、找平后，緊固基礎螺栓。

7）安裝塔體內部的塔盤等配件并連接工藝管道。

4.3安裝質量要求

1）按照吊裝平面布置圖布置錨點、卷揚機、桅桿及組對操作平臺。

2）門式桅桿及組對平臺制作要全部滿焊，桅桿的焊接要根據要求實施100%探傷。地錨位置誤差≤5，門式桅桿位置誤差﹤100mm。纜風繩對地面夾角為300，誤差﹤5°，卷揚機位置誤差< l m，朝向誤差< 2°，纜風繩預張力達到規(guī)范規(guī)定。

3）桅桿直立，垂直度誤差小于桅桿高度的2/1000。吊裝中調整用2臺經緯儀測量調整。

4）起重量必須由專職工程技術人員計算，重量誤差<10％，并由專職工程技術人員簽字認可。

4.4施工安全措施

用管式龍門架滑移式法整體吊裝氧化塔，須保證多臺起升卷揚機協(xié)同配合，并嚴格控制起重機吊索吊具的垂線角度，使其不超過規(guī)定的范圍，根據具體情況，施工中采取相應的措施：

1）校正施工機具及塔體的起吊位置所有施工機具均應按施工方案要求安裝在施工平面布置圖所標定的位置安裝后進行測量校正。吊裝前對設備基礎、地腳螺栓中心距，塔體方位、底部法蘭、吊耳捆扎的位置等都應嚴格校正。各項檢查必須有專人負責，逐項填表記錄，直至全部合格后，才能吊裝。

2）所有施工機具的檢查所有施工機具均應嚴格檢查、養(yǎng)護，試吊或正式吊裝前，所有受力鋼絲繩均應預緊，吊裝時卷揚機采用慢速。

3）對參加吊裝的人員應認真進行有關吊裝方法、施工程序等安全技術交底。

4）在帶電的電線下作業(yè)時，工作的安全條件應事先取得有關部門的同意，要嚴格注意安全，不得使吊桿、吊鉤、鋼絲繩、纜風繩等碰到電線上，其相隔間距不得小于2m

5）起吊過程中，起升或下降要平穩(wěn)，不得有急動或沖突現象；

6）用經緯儀監(jiān)測吊裝過程中塔體及門式桅桿的變化情況，其各項狀態(tài)參數不得超過有關規(guī)定。

5結語

本工程門式桅桿滑移吊裝氧化塔取得了圓滿成功，由于運用門式桅桿滑移吊裝法，大大節(jié)約了租賃吊裝機械的費用，所制作的門式桅桿又可作為固定資產再利用，結合設備安裝預算，經與其它吊裝方法對比測算，該項可降低成本10.2萬元，取得了較好的經濟效益，可為類似工程提供借鑒。

參考文獻：

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