摘 要：由于鍋爐汽包安裝的特殊性以及周圍場地的局限性，采用卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組的方式對(duì)汽包進(jìn)行傾斜吊裝是現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)常用的一種吊裝方式。對(duì)汽包從水平狀態(tài)到傾斜狀態(tài)的吊裝過程進(jìn)行分析計(jì)算，同時(shí)也對(duì)汽包從地面吊裝到高空時(shí)進(jìn)行分析計(jì)算，得出汽包吊裝過程中引起受力變化的影響因素，同時(shí)也明確了汽包吊裝過程中的最危險(xiǎn)時(shí)刻，具有指導(dǎo)現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)的意義。

關(guān)鍵詞：汽包吊裝；卷揚(yáng)機(jī)吊裝：滑輪組吊裝；傾斜吊裝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.004

1 概述

目前電廠鍋爐汽包吊裝方法很多，但由于施工單位機(jī)具力量、現(xiàn)場條件和實(shí)際設(shè)備情況的約束，現(xiàn)場實(shí)際施工主要采用卷揚(yáng)機(jī)或液壓提升裝置兩種。而現(xiàn)場施工過程中的種種因素，汽包一般采用傾斜吊裝，整個(gè)吊裝過程的控制尤為重視。

中天合創(chuàng)鄂爾多斯煤炭深加工示范項(xiàng)目熱電裝置工程490t/h鍋爐的汽包吊裝采用卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組系統(tǒng)吊裝，根據(jù)施工單位提供的資料對(duì)汽包吊裝過程進(jìn)行受力分析，進(jìn)而明確施工機(jī)具和安全風(fēng)險(xiǎn)因素，從而采取必要的措施對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行防范，保證施工順利進(jìn)行。

2 汽包吊裝工藝參數(shù)

汽包外形尺寸：φ1780mm×90mm，鍋筒內(nèi)徑為Φ1600mm，壁厚為90mm，筒身長為17300mm，鍋筒全長約為19100mm，材料為13MnNiMo5-4，圖紙重量為75.167t，運(yùn)輸重量78t，單臺(tái)汽包圖紙重量為84.5t（含2組汽包吊桿）。汽包吊裝采用卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組系統(tǒng)進(jìn)行傾斜吊裝，先將汽包抬起，主吊卷揚(yáng)機(jī)提升汽包，溜尾卷揚(yáng)機(jī)不動(dòng)，直到汽包傾斜到適當(dāng)?shù)慕嵌龋ǜ鶕?jù)現(xiàn)場汽包吊裝測得最大傾斜角度為52°），然后兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)同時(shí)提升，到達(dá)一定高度后，越過最上層橫梁之后主吊卷揚(yáng)機(jī)不動(dòng)，溜尾卷揚(yáng)機(jī)慢慢提升，使得汽包由傾斜狀態(tài)變?yōu)樗綘顟B(tài)，最后將汽包提升安裝。

3 受力分析

3.1 受力計(jì)算

聯(lián)立方程（1）（2）（3）（4）（9）求解，但未知數(shù)有六個(gè)a、b、c、F3、F4、X，因此我們可以采用控制變量求解。

由于方程中含有超越方程，因此求解方式我們可以采用Excel里面的規(guī)劃求解進(jìn)行求解，在論文中就不作詳細(xì)說明了。

實(shí)際上我們需要重點(diǎn)關(guān)注的變量為兩個(gè)：c和X，一個(gè)是設(shè)備傾斜角度，一個(gè)是設(shè)備的吊裝高度。

情況一：吊裝過程中，設(shè)備在特定的高度進(jìn)行傾斜：X為定值，c為可變數(shù)值，求解：

情況二：吊裝過程中，設(shè)備以特定的傾斜角度緩緩上升：c為定值，X為可變數(shù)值，求解：

說明：F3為溜尾受力，F(xiàn)4為主吊受力，a為F3與垂直方向夾角，b為F4與垂直方向夾角，c為設(shè)備傾斜角度，L為吊點(diǎn)到設(shè)備中心距離即LAO（值為5m），G為設(shè)備重量（值為112.3t），X為設(shè)備中心距頂部滑輪組距離。

3.2 對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析

對(duì)上述兩種情況解進(jìn)行分析：

分析情況一：提取變量c、F3和F4，并作C-F3、C-F4關(guān)系圖。

分析情況一：提取變量c、a和b，并作C-a、C-b關(guān)系圖。

分析結(jié)論：結(jié)論1：汽包傾斜角度變大時(shí)，主吊受力越來越大，溜尾受力越來越小；

結(jié)論2：汽包傾斜角度變大時(shí)，主吊受力方向與豎直方向的夾角b和溜尾受力方向與豎直方向的夾角a越來越大，并且存在b

分析情況二：提取變量X、F3和F4，并作X-F3、X-F4關(guān)系圖。

分析情況二：提取變量X、a和b，并作X-a、X-b關(guān)系圖。

分析結(jié)論：結(jié)論1：汽包吊裝高度越高時(shí)，主吊受力越來越大，溜尾受力越來越小；

結(jié)論2：汽包吊裝高度越高時(shí)，主吊受力方向與豎直方向的夾角b和溜尾受力方向與豎直方向的夾角a越來越大，并且存在b

4 結(jié)論

結(jié)合兩種情況進(jìn)行分析：吊裝設(shè)備汽包過程中，設(shè)備汽包以最大的傾斜角度越過最高的橫梁障礙時(shí)，主吊受力最大，溜尾受力最小，同時(shí)主吊受力方向與豎直方向的夾角達(dá)到最大，溜尾受力方向與豎直方向的夾角達(dá)到最大。

汽包吊裝過程中，由于卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組系統(tǒng)是提前固定好的，所以頂部吊點(diǎn)也是固定的，在吊裝過程中，汽包傾斜之后，主吊卷揚(yáng)機(jī)跑繩和溜尾卷揚(yáng)機(jī)跑繩必定與豎直方向有夾角，在對(duì)汽包吊裝受力分析過程中，我們也得出一個(gè)重要的結(jié)論：汽包吊裝高度越高時(shí)，主吊受力方向與豎直方向的夾角b和溜尾受力方向與豎直方向的夾角a越來越大，并且存在b

5 結(jié)束語

通過對(duì)汽包傾斜吊裝過程中的受力分析，發(fā)現(xiàn)了整個(gè)吊裝過程中的存在的危險(xiǎn)因素，提前給我們施工單位準(zhǔn)備相應(yīng)的措施進(jìn)行消除風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)也指導(dǎo)我們施工，例如：施工前應(yīng)該準(zhǔn)備何種機(jī)具，機(jī)具的數(shù)量，以及場地布置等等。

文中提及的這種對(duì)汽包傾斜吊裝受力分析計(jì)算基于卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組系統(tǒng)固定的這種施工方式，最關(guān)鍵的地方是頂部兩個(gè)吊點(diǎn)是不動(dòng)的，從而產(chǎn)生這種計(jì)算方法，若是其他一端固定一端可以移動(dòng)的吊裝方式，或是兩個(gè)吊點(diǎn)都是自由移動(dòng)的吊裝方式，則需要重新考慮計(jì)算方式，論文中提及的計(jì)算方法則不適用。

同時(shí)本論文計(jì)算過程中忽略設(shè)備規(guī)格大小，從而產(chǎn)生吊點(diǎn)在設(shè)備軸心線上，現(xiàn)場實(shí)際中是在汽包設(shè)備本體表面上的，因此實(shí)際施工生產(chǎn)采用此種計(jì)算方式需要將設(shè)備規(guī)格以及吊耳設(shè)置的位置考慮在內(nèi)，以確?，F(xiàn)場施工的順利。

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作者簡介：劉歡（1989-），男，廣東始興人，本科，助理工程師，研究方向：吊裝施工。