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        化工企業(yè)大型設(shè)備吊裝方案

        2020-03-30 06:44:52鄭端陽(yáng)
        化工機(jī)械 2020年1期
        關(guān)鍵詞:索具履帶吊吊耳

        鄭端陽(yáng)

        (河南化工技師學(xué)院機(jī)械工程系)

        某企業(yè)年產(chǎn)36 萬(wàn)噸合成氨技改項(xiàng)目的凈化區(qū)域共有50 多臺(tái)設(shè)備,其中直徑4 000mm、高度約 25m、 重 量 約 160t 的 變 換 爐 1 臺(tái) ; 直 徑3 600mm、 高度約33m、 重量約125t 的變脫塔2臺(tái),對(duì)于這種超限設(shè)備的吊裝,卸車與就位同等重要。 同時(shí),設(shè)備進(jìn)場(chǎng)時(shí)無(wú)吊耳,現(xiàn)場(chǎng)必須制作、安裝抱卡和吊耳,因此吊裝難度比較大。 筆者依據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況,有針對(duì)性地確定大型設(shè)備的吊裝方法,選擇、制作合理的吊裝機(jī)具,并對(duì)吊裝作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、建立相應(yīng)的安全控制措施,為后續(xù)管道施工的順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。

        1 吊裝方案編制依據(jù)

        大型設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工之前需要先編制吊裝方案,吊裝方案依據(jù)SHJ 3515—2003《大型設(shè)備吊裝工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》、SH/T 3536—2002《石油化工工程起重施工規(guī)范》 并結(jié)合150t/300t吊車性能表、變換工段總平面圖和設(shè)備制造圖進(jìn)行編制。

        2 運(yùn)輸、吊裝前應(yīng)達(dá)到的條件

        設(shè)備吊裝前,基礎(chǔ)應(yīng)已施工完成并經(jīng)檢查驗(yàn)收合格,基礎(chǔ)外觀不得有裂紋、蜂窩及露筋等缺陷,強(qiáng)度符合安裝要求;設(shè)備安裝基準(zhǔn)標(biāo)記、方位線標(biāo)記已正確標(biāo)識(shí);所吊裝的變換爐、變脫塔設(shè)備已經(jīng)建設(shè)方檢查驗(yàn)收合格且符合安裝條件;吊車司機(jī)和起重作業(yè)人員應(yīng)檢查起重設(shè)備及其附件(包括吊耳、索具及卡扣等)狀況良好;起重工應(yīng)提前到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)起吊設(shè)備、起吊點(diǎn)、起吊高度及就位情況等進(jìn)行考察,做到心中有數(shù);查看現(xiàn)場(chǎng)行進(jìn)路線、路面的地質(zhì)和路基,場(chǎng)地耐壓能力和平整度符合要求,確?,F(xiàn)場(chǎng)路面滿足設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)要求。 設(shè)備吊裝運(yùn)輸前,應(yīng)清理現(xiàn)場(chǎng)吊裝運(yùn)輸通道,并告知周邊其他作業(yè)人員應(yīng)注意安全;施工現(xiàn)場(chǎng)周圍設(shè)置警戒帶, 并設(shè)專人把守各路口;安全人員對(duì)吊裝過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。 所有進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施工的人員需熟知該吊裝方案內(nèi)容和要求。

        3 吊裝工藝

        3.1 變換爐

        變換爐設(shè)備規(guī)格為 φ4112mm×24790mm×56mm,設(shè)備凈重175t,運(yùn)輸過(guò)程中設(shè)備填料支撐單獨(dú)運(yùn)送,設(shè)備進(jìn)廠實(shí)際重量為160t。 考慮到現(xiàn)場(chǎng)的局限性、安裝工期等因素的要求,決定采用吊裝技術(shù)較為成熟、快捷的雙吊車抬吊的吊裝工藝進(jìn)行作業(yè)(變脫塔相同),設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)布置如圖1所示。

        根據(jù)設(shè)備的規(guī)格和重量,所選吊裝機(jī)具見(jiàn)表1。

        圖1 設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)布置

        用350t 履帶吊車將設(shè)備從貨車上卸下。設(shè)備進(jìn)場(chǎng)的實(shí)際重量為 160t,350t 吊車工況為 L=42m,R=8m,Q=223t, 變換爐吊點(diǎn)位置如圖2 所示。

        繩扣用長(zhǎng)31m、規(guī)格為6×37+1-65-1670 的鋼絲繩1 根,每根4 股,采用大兜方式,單股破斷拉力為 244t,安全系數(shù) K=4×244÷160=6.10。 在板車邊上墊上與板車一樣高的道木,將設(shè)備抬到道木上,卸車完成。

        吊裝過(guò)程具體如下:

        表1 吊裝機(jī)具表

        圖2 變換爐吊點(diǎn)位置

        a.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,采用單車起吊的方法將設(shè)備就位;

        b.吊裝前先用350t 履帶吊車將設(shè)備頭部吊至基礎(chǔ)位置, 斜著擺放并調(diào)整好設(shè)備管口方位,以保證設(shè)備直立后不需要轉(zhuǎn)動(dòng)方位;

        c.350t 履帶吊車主吊,150t 履帶吊車溜尾,設(shè)備直立后,150t 吊車松鉤;

        d.設(shè)備吊裝就位后找正,將設(shè)備地腳螺栓裝上,進(jìn)行一次灌漿,在灌漿料凝固之前350t 履帶吊車不能松鉤;

        e.灌漿料凝固后,吊車松鉤,用50t 汽車吊將人送到設(shè)備頭部,將吊繩卸下,吊裝平面圖如圖3 所示。

        起吊時(shí),350t 履帶吊車吊住設(shè)備頭部的板式吊耳,150t 履帶吊車吊設(shè)備底部,為防止繩滑,在設(shè)備裙座上焊2 個(gè)200t 級(jí)的管式吊耳,起吊時(shí)的受力如圖4 所示。

        圖3 吊裝平面圖

        圖4 起吊時(shí)的受力

        起吊時(shí),350t 吊車受力最大為 G=180t (G=G1+G2,G1為設(shè)備重量;G2為吊索具重量+吊耳重量)。 則吊車受力為 1.1×180=198t。

        索具用長(zhǎng)31m、規(guī)格為6×37+1-52-1670 的鋼絲繩 2 根,共 4 股。 單股破斷拉力為 149t,則安全系數(shù) K=149×4÷90=6.60。

        3.2 變脫塔

        變脫塔設(shè)備規(guī)格為 φ3640mm×32890mm×20mm,設(shè)備凈重124.656t,設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)布置同圖1。

        根據(jù)設(shè)備的規(guī)格和重量,選擇的吊裝機(jī)具見(jiàn)表2。

        表2 吊裝機(jī)具表

        設(shè)備卸車時(shí),用350t 履帶吊將設(shè)備從貨車上抬下。設(shè)備進(jìn)場(chǎng)的實(shí)際重量為117.4t,350t 吊車采用工況為 L=49m,R=10m,Q=168t。

        繩扣用長(zhǎng)31m、規(guī)格為6×37+1-65-1670 的鋼絲繩1 根,每根4 股,單股破斷拉力為244t,安全系數(shù) K=4×244÷117.4=8.30。 在板車邊上墊上道木,將設(shè)備抬到道木上,卸車完成。

        吊裝過(guò)程具體如下:

        a.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,采用單車吊裝的方法將設(shè)備就位;

        b.因設(shè)備進(jìn)場(chǎng)時(shí)無(wú)吊耳, 現(xiàn)場(chǎng)制作安裝抱卡,在抱卡上焊上吊耳,吊裝前先用350t 履帶吊車將設(shè)備頭部吊至基礎(chǔ)位置,斜著擺放并調(diào)整好設(shè)備管口方位;

        c.350t 履帶吊車主吊,150t 履帶吊車溜尾,設(shè)備直立后,150t 吊車松鉤;

        d.設(shè)備吊裝就位后找正,用50t 汽車吊將人送到設(shè)備頭部,將吊繩卸下。

        起吊時(shí),350t 履帶吊車吊住設(shè)備吊耳,150t汽車吊車吊設(shè)備底部,用繩子大捆,起吊時(shí)的受力如圖5 所示。

        圖5 起吊時(shí)的受力

        起吊時(shí),350t 吊車受力最大為G=127t (G=G1+G2,G1為設(shè)備實(shí)際重量;G2為抱卡、 平衡梁和吊裝索具重量)。 則吊車受力為 1.1×127=139.7t。

        350t 吊車工況選用 L=49m,R=10m,Q=168t;150t 吊車工況選用 L=30m,R=7m,Q=92.9t。 索具用長(zhǎng) 31m、 規(guī)格為 6×37+1-52-1670 的鋼絲繩 2根,共4 股。 單股破斷拉力為149t,則安全系數(shù)為K=4×149÷63.5=9.38。

        4 吊裝前準(zhǔn)備

        4.1 平衡梁制作

        制作一根平衡梁用于吊裝設(shè)備吊耳,平衡梁尺寸如圖6 所示,零件明細(xì)見(jiàn)表3。

        圖6 平衡梁尺寸

        表3 平衡梁零件明細(xì)表

        4.2 抱卡制作安裝

        抱卡和吊耳的制作尺寸如圖7 所示。

        圖7 抱卡和吊耳的制作尺寸

        4.3 吊裝場(chǎng)地的處理

        在進(jìn)行變換爐和變脫塔吊裝之前,應(yīng)對(duì)吊裝場(chǎng)地進(jìn)行處理,并達(dá)到以下要求:

        a.施工場(chǎng)地應(yīng)平整,現(xiàn)場(chǎng)吊裝運(yùn)輸通道寬度符合要求,并應(yīng)進(jìn)行清理。

        b.為了讓地基承載能力達(dá)到吊裝要求,應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行處理。 以處理區(qū)域的地面標(biāo)高為基準(zhǔn),把軟土層取走,夯實(shí)底部,回填毛石約400mm,分層壓實(shí)后,上鋪3∶7 級(jí)的配砂石約300mm,使用振動(dòng)式壓路機(jī)壓實(shí), 最后再鋪設(shè)砂夾石層約400mm, 用鹵水灌透后再使用振動(dòng)式壓路機(jī)壓實(shí),處理后的地基地耐力不小于20t/m2。

        c.為了增加吊裝時(shí)地面承載力的安全系數(shù),在吊裝時(shí)吊車每個(gè)履帶下鋪墊2 塊2.2m×6m 的鋼板。

        d.碎石鋪墊應(yīng)比路基板四周各寬500mm 以上。

        4.4 機(jī)索具使用計(jì)劃

        根據(jù)之前介紹的吊裝工藝可確定機(jī)索具使用計(jì)劃,吊裝機(jī)具見(jiàn)表4,吊裝措施用料見(jiàn)表5。

        表4 吊裝機(jī)具表

        表5 吊裝措施用料表

        5 吊裝安全技術(shù)措施

        5.1 吊裝作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

        吊裝過(guò)程中可能存在以下不安全因素和傷害:

        a.場(chǎng)地地基處理不牢固、 吊裝超載吊運(yùn),可能會(huì)造成傾車、起重傷害;

        b.設(shè)備運(yùn)輸?shù)桨惭b位置和卸車過(guò)程中,可能會(huì)造成交通事故、起重傷害;

        c.吊裝前或吊裝過(guò)程中, 進(jìn)行塔體檢查、清理及附件安裝等作業(yè)時(shí)易造成高空墜落、物體打擊或觸電事故;

        d.設(shè)備起吊、就位過(guò)程中,發(fā)生吊車失穩(wěn)、索具損壞及溜尾吊車松鉤后設(shè)備晃動(dòng)等情況,可能會(huì)造成起重傷害、翻車傷人事故。

        5.2 起重指揮安全技術(shù)措施

        本工程的設(shè)備吊裝屬于超限設(shè)備吊裝,針對(duì)上述安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別, 首先需要保障起重指揮的安全,因此,各級(jí)管理人員必須做到精心組織和指揮:

        a.施工前應(yīng)由起重負(fù)責(zé)人向所有參加施工的人員進(jìn)行方案技術(shù)交底,包括變換爐和變脫塔自身規(guī)格參數(shù)、吊裝位置、吊裝高度及所使用的主輔吊車工況等;

        b.明確所有參與吊裝施工的指揮人員、吊裝作業(yè)人員各自的具體崗位職責(zé)和工作范圍,所有人員要充分認(rèn)識(shí)到大型設(shè)備吊裝中的關(guān)鍵因素、關(guān)鍵內(nèi)容、關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)控制的目的;

        c.兩車抬吊和溜尾吊車行走時(shí)最大的風(fēng)險(xiǎn)就在于指揮信號(hào)混亂、步調(diào)不一而造成超負(fù)荷作業(yè),因此,吊裝前的分工必須明確,只有吊裝總指揮才有權(quán)利中止吊裝作業(yè)、修正吊裝信號(hào);

        d.設(shè)備和吊車一旦進(jìn)入指定吊裝位置時(shí),現(xiàn)場(chǎng)吊裝質(zhì)量負(fù)責(zé)人應(yīng)組織人員對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)、設(shè)備本體、所有索具、吊車工況、吊車履帶或壓腳進(jìn)質(zhì)量檢查;

        e.設(shè)備提升到距離地面100mm 時(shí)進(jìn)行試吊,暫停后相關(guān)人員全面檢查吊車、索具和設(shè)備的狀態(tài),無(wú)問(wèn)題后方可繼續(xù)吊裝;當(dāng)設(shè)備被立直后,底部距離地面100mm 時(shí)仍要試吊3~5min,無(wú)異常現(xiàn)象方可起吊;

        f.當(dāng)?shù)踯囖D(zhuǎn)桿擺至設(shè)備基礎(chǔ)處且設(shè)備底座距離地腳螺栓上部200mm 高度時(shí), 吊裝指揮人員應(yīng)下發(fā)清晰、準(zhǔn)確的就位指令,安裝人員配合吊裝將設(shè)備就位;

        g.設(shè)備就位、找正、緊固后,吊裝指揮應(yīng)準(zhǔn)確指揮吊車回繩并拆卸繩索。

        5.3 起重作業(yè)人員安全技術(shù)措施

        起重作業(yè)人員安全技術(shù)措施如下:

        a.所有參與起重作業(yè)的人員,必須持證上崗作業(yè);

        b.起重作業(yè)人員應(yīng)熟悉方案、起重設(shè)備的性能和操作規(guī)程,聽(tīng)從起重指揮下達(dá)的信號(hào)并傳遞準(zhǔn)確、協(xié)調(diào)一致,不得擅自離開(kāi)作業(yè)崗位;

        c.所有參與吊裝人員要正確佩戴勞動(dòng)保護(hù)用品,各工種作業(yè)應(yīng)密切配合;

        d.作業(yè)前、作業(yè)過(guò)程中應(yīng)對(duì)起重工具進(jìn)行檢查,保證任何時(shí)候都處于良好狀態(tài),特別注意吊車站位的地方必須保持平整;

        e.設(shè)備起吊動(dòng)作應(yīng)緩慢平穩(wěn),就位后及時(shí)找正、找平,固定前不得將吊裝索具解除,拆卸吊裝索具時(shí),應(yīng)注意防止夾傷、砸傷。

        5.4 防高處墜落和物體打擊安全技術(shù)措施

        防高處墜落和物體打擊安全技術(shù)措施如下:

        a.登高作業(yè)人員應(yīng)辦理登高作業(yè)證,身體檢查不合格不允許登高作業(yè);

        b.作業(yè)人員應(yīng)正確佩戴安全帽、 安全帶,禁止安全帶低掛高用;

        c.攀登或作業(yè)時(shí)要手抓牢、腳蹬穩(wěn),避免重心失穩(wěn)和滑跌;

        d.起吊前要仔細(xì)檢查附件是否有松動(dòng),及時(shí)清理設(shè)備上的雜物;

        e.登高作業(yè)人員配備的工具等要有防滑落措施,嚴(yán)禁高處直接拋擲工具或工件;

        f.作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置警戒區(qū)域和警戒標(biāo)志,非作業(yè)人員不得在此范圍內(nèi)站立或工作,設(shè)專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        該吊裝方案是依據(jù)變換爐和變脫塔的最大重量、吊裝高度和現(xiàn)場(chǎng)情況,從建設(shè)工期、經(jīng)濟(jì)性及安全性等方面因素考慮而制定的。 通過(guò)選用主輔(溜尾)雙機(jī)抬吊吊裝法、確定合理的吊車噸位和站位、 選擇合適的平衡梁與設(shè)備吊耳連接方法、嚴(yán)格遵循吊裝作業(yè)順序等,同時(shí),在吊裝過(guò)程中,牢牢把握好地基處理、平衡梁與抱卡吊耳的連接、溜尾吊車的配合這三方面容易被忽視的吊裝關(guān)鍵環(huán)節(jié), 最終使本工程的吊裝任務(wù)得以安全、可控、順利完成,為大型設(shè)備吊裝能力的提升積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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