馬萬順，馬新兵

(洛陽欣隆工程檢測有限公司，河南洛陽 471012)

更新改造項目大件吊裝安全性分析

馬萬順，馬新兵

(洛陽欣隆工程檢測有限公司，河南洛陽 471012)

論述了利用600 t履帶吊車采用高空平移法吊裝300 t重吊件吊裝過程中的安全性問題，指出吊裝過程中的每個細節(jié)都需要進行仔細考慮和科學(xué)的論證。

更新;改造;吊裝

1 引言

如何保證大件吊裝的安全性，要從方案的編制包括詳細的計算、吊車的選型、場地的處理、工件在吊裝過程中本身的穩(wěn)定性、起重作業(yè)人員與吊車司機的配合到吊裝施工過程中的每個細節(jié)都需要進行仔細考慮和科學(xué)的論證，需要強有力的組織協(xié)調(diào)。2005年6月洛陽隆惠石化工程有限公司在洛陽石化一催化再生器旋風(fēng)分離器更新改造項目大件吊裝的施工就是成功的一例。本文以此為例，介紹了更新改造項目大件吊裝的安全性分析，以供讀者借鑒。

2 工程概況

一催化再生器旋風(fēng)分離器更新改造屬在舊裝置上進行的技術(shù)改造項目。此項目大件吊裝施工特點:拆除安裝工程量較大;工期較短，要求在30 d內(nèi)完成;場地狹小，地面障礙物多;高空作業(yè)多;且大型設(shè)備吊裝本身具有高風(fēng)險、高成本、專業(yè)性強、社會影響大等特點。主要工程量詳見表1、表2。

3 吊裝方案

3.1 吊車選用

考慮業(yè)主方對工期的要求及此項目的施工特點，在保證吊裝施工安全的前提下，盡量增加地面安裝預(yù)制工作量，降低高空作業(yè)危險性;所以，最終選定利用德馬格CC2800－1吊車完成吊裝施工任務(wù)。吊裝平面布置圖如下頁圖1，此項目拆除吊件及安裝吊件參數(shù)詳見下頁表3、表4。

表1 拆除主要工作量

表2 安裝(或恢復(fù))主要工作量

圖1 施工現(xiàn)場吊裝平面布置圖

表3 拆除部件參數(shù)表

表4 安裝吊件參數(shù)表

3.2 地基處理

為保證履帶吊車負載行走安全，對吊車行走道路進行如下處理:①將氣壓機東側(cè)排水溝用石子填實，出操作室的電纜溝用石子填充滿，上面鋪設(shè)30 mm厚保護鋼板;②在再生器南側(cè)南北方向道路上即吊車行走區(qū)和吊車旋轉(zhuǎn)區(qū)域鋪設(shè)泥結(jié)石。泥結(jié)石厚度(約300～400 mm)以與緯六路高度相平為宜，鋪設(shè)寬度為12 m，泥結(jié)石用壓路機壓實;③泥結(jié)石上鋪設(shè)厚度為24 mm的鋼板;④鋼板上面沿吊車履帶行走路線鋪設(shè)路基箱。

3.3 設(shè)計計算與校核

3.3.1 最大吊裝索具的選擇與校核

初選擇4根40 m長的規(guī)格為6×37－60－1770鋼絲繩，每根兩彎四頭作為吊裝千斤，吊裝夾角60°，夾角系數(shù)取 1.15，不平衡系數(shù)取 1.1，鋼絲繩折減系數(shù)0.75，則每根鋼絲繩所承擔(dān)的力F1=300 t/(16 ×0.75) ×1.15 ×1.1=31.625 t。該規(guī)格鋼絲繩破斷拉力P破=220 t，鋼絲繩安全系數(shù)K=220/31.625=6.957，大型設(shè)備吊裝安全系數(shù)范圍為6～8，故所選6×37－60－1770鋼絲繩每根兩彎四頭能滿足吊裝要求。

3.3.2 板軸式吊耳校核

圖2 軸式吊耳府視圖

3.3.2.1 板軸式吊耳尺寸板軸式吊如圖2所示，其主要零部件尺寸如表5所示。

表5 主要零部件尺寸 mm

3.3.2.2 銷軸強度校核

①最大剪應(yīng)力校核

銷軸直徑為160 mm，材質(zhì)Q235－A鋼，由于跨度為200 mm，剪應(yīng)力τ為:

式中:P，鋼絲繩拉力，取P=100 t;A，銷軸截面積，A= πd2/4=0.020106m2;E，彎曲應(yīng)力影響系數(shù)，E 取0.8。

Q235－A鋼的許用應(yīng)力為[σ]=160 MPa，許用剪應(yīng)應(yīng)力為許用拉應(yīng)力的0.8倍，[τ]=0.8[σ]=128 MPa＞τ，故滿足要求。

②最大彎曲應(yīng)力校核

把銷軸作為中間受壓的簡支梁進行校核，其最大彎距為 Mmax=PL/4，P=100 t，L=20 cm，銷軸的截面系數(shù)W=0.1D3，截面應(yīng)力σ為:

故σ＜[σ]=160 MPa，滿足要求。

3.3.2.3 吊耳板強度校核

每個吊耳板受力按50 t計算，吊耳板最小受力面積為:

(60－16.5) ×3.6=156.6cm2

截面應(yīng)力σ為:

而16MnR鋼板的許用應(yīng)力為200 MPa，故吊耳板強度滿足要求。

3.3.2.4 吊耳板與封頭的焊接接頭強度校核

吊耳板、筋板厚度 δ取36 mm，封頭材質(zhì)為A3R，[σ]=160 MPa，每個板軸式吊耳與封頭角焊縫受力面積A為:

則焊縫承受的剪應(yīng)力τ為:

許用剪應(yīng)應(yīng)力為許用應(yīng)力的0.8倍

τ=6.723 MPa＜[τ]=128 MPa，故滿足要求。故封頭與吊耳間的焊縫強度滿足吊裝要求。

3.3.2.5 板軸式吊耳工藝要求

板耳材料為16MnR，板軸為Q235－A，焊條使用J427，吊耳板開雙面K型坡口，雙面焊透，角焊縫焊腳高度為32 mm，并須連續(xù)焊，筋板與耳板同材質(zhì)。銷軸2中的兩銷孔各配2個d=25、長184 mm的帶孔銷(GB880－86)，每個帶孔銷配兩個6×40的開口銷(GB91－86)。

4 安全注意事項

除如上所述制定詳細的吊裝方案并進行詳細的計算之外，還應(yīng)做到:①整個吊裝過程指揮、信號應(yīng)一致方可起吊;②拆除及安裝前必須實測起吊高度，確認起吊安裝及負載行走期間與吊車桅桿的距離，并須詳細核算;③舊設(shè)備拆除時要考慮計算及其它不可見因素造成的質(zhì)量誤差，并且用設(shè)置好的6～8臺千斤頂預(yù)頂升，以確定所拆部件的連接是否全部割斷;④每次起吊前都要進行試吊，待確認安全的情況下，再進行吊裝作業(yè);⑤吊車載重在高空移動時，應(yīng)密切關(guān)注吊車狀態(tài)和天氣狀況;⑥新的旋風(fēng)分離器安裝前，對吊耳進行100%著色檢查，確認無裂紋為合格;對鋼絲繩進行認真細致的肉眼檢查，確認無異常變化為合格;⑦地基寬度應(yīng)有一定的余量，處理好后試走一遍;⑧應(yīng)有吊車負載情況下施工作業(yè)停止時的處理方案。

5 結(jié)束語

在利用大型履帶吊車進行舊裝置技術(shù)改造大件吊裝過程中，詳細的理論計算是保證其安全的前提和基礎(chǔ)，整個吊裝實施過程中的細節(jié)考慮是其安全的保障。大型設(shè)備吊裝容不得半點疏漏和些許閃失，否則，造成的經(jīng)濟損失、社會影響甚至政治影響都是巨大的。

TQ050.7

B

1003－3467(2010)12－0001－03

2010－04－21