梁風(fēng)琴，陳金蓮

（中鹽吉鹽化集團(tuán)有限公司制堿事業(yè)部，內(nèi)蒙古 吉蘭泰 750333）

碳化塔作為我廠的主體制堿設(shè)備，始終處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。5座碳化塔塔圈均出現(xiàn)不同程度的腐蝕，底圈菌帽已腐蝕接近于脫落、其它菌帽分流齒出現(xiàn)斷齒現(xiàn)象，菌帽梅花狀孔已腐蝕成一個(gè)大洞、水箱花板管孔密封臺已腐蝕，不能固定密封圈。

2012年7月大修期間采用分段吊裝的方法將5＃碳化塔拆除，并在原塔座上安裝新塔。作者針對此次吊裝的方案設(shè)計(jì)、計(jì)算進(jìn)行探討。

1 吊裝方案的設(shè)計(jì)

室內(nèi)碳化塔的安裝因廠房結(jié)構(gòu)及空間位置的影響，對吊裝方案提出了苛刻的要求。為此需對起重施工位置和起重能力進(jìn)行確定。

1.1 起重施工位置的確定

為了減少施工對生產(chǎn)的影響，將吊裝口選在7樓。

1.2 起重能力的確定

M＝（水箱9 670kg＋鐵管7 240kg）×110%＝18 600kg，由于在短時(shí)間內(nèi)要連續(xù)使用200個(gè)起重循環(huán)，而且又屬于超高環(huán)境，在電動(dòng)機(jī)需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，起重設(shè)備的級別相應(yīng)要高一個(gè)級別，所以選用起重能力為20t的起重機(jī)。

2 吊裝架的設(shè)計(jì)

2.1 吊裝架設(shè)計(jì)已知條件

1）7樓頂?shù)乃嗔号c塔頂凈空高度950mm，這就是20t起重機(jī)小車含吊具的總高度。

2）外墻框架橫梁，即承載水泥梁截面為寬400×高800mm。

3）最大起重物，碳化塔鑄鐵管水箱22t。

4）影響因素：下段氣管線、中段氣管線及壓力儀表，氨鹽水管線及調(diào)節(jié)閥。

2.2 吊裝架的設(shè)計(jì)計(jì)算

最大起重物：Q1＝220 000N。

直徑3米塔圈，膠圈墊結(jié)合面強(qiáng)度按膠圈膠板抗拉強(qiáng)度計(jì)算。塔圈之間密封膠圈的黏結(jié)力，按10 N／cm2計(jì)算：

最大起重能力：Q＝Q1＋Q2＝257 680N。

初選起升速度：V＝4.5m／s。

根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》（大連起重機(jī)器廠編寫）Nj＝mV／（6120η），6120是常量。

則提起靜功率Nj1＝257 680／9.8×4.5／（6 120×0.85）＝22.29kW。

起升靜功率Nj2＝220 000／9.8×4.5／（6 120×0.85）＝19kW。

鋼絲繩拉力S＝220 000／2＝110 000N；安全系數(shù)n≥5；雙層纏繞選鋼芯。所以鋼絲繩選用6X（37）7＋7－φ32其破斷拉力Sp＝560 000N。

2.3 桁架受力計(jì)算

最大承載力為270 000×（1＋3／8）＝371 250N。

①采用分力結(jié)構(gòu)。將371250N受力分解于8樓外橫梁。使橫梁內(nèi)鋼筋基本上純受剪切應(yīng)力。

②8樓鋼絲繩分力Sf＝220 000／2＝110 000 N，水泥梁承壓Ff8＝Sf×1.25＝110 000×1.25＝137 500N

③7樓承載Ff7＝（110 000＋50 000）×（1＋3／8）＝220 000N

④剪應(yīng)力增加值σz＝ （Ff7／2）／（8×3.14×162）＝17.1MPa（8根φ32鋼筋截面面積總和）

⑤在簡支梁設(shè)計(jì)中通常鋼材的許用應(yīng)力σ＝160～180MPa，所以增加許用應(yīng)力約為17.1／（160～180）＝10%，可以判定在設(shè)計(jì)許可范圍內(nèi)。

2.4 桁架計(jì)算

因?yàn)榭臻g有限，在最大最優(yōu)結(jié)構(gòu)情況下核算桁架強(qiáng)度。

桁架設(shè)計(jì)截面如圖1所示。

其最大許用應(yīng)力：

M＝（（257 680＋50 000）／4）×4＝307 680Nm

W＝6 212 000mm3（桁架抗彎模量，計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果）

圖1 桁架設(shè)計(jì)截面

3 吊裝架的結(jié)構(gòu)及組成

20t起重機(jī)選用組裝式支架，共分成6個(gè)部分。

第一部分為底座。底座采用若干個(gè)跨凳形式，通過膨脹螺栓與樓面連接。

第二部分是兩個(gè)主桁架。桁架采用鉸制孔螺栓連接。桁架外形12m×2.7m×0.6m。

第三部分是桁架聯(lián)結(jié)、支撐和拉繩，防止桁架變形的主要構(gòu)件。

第四部分是小車部分，主要是起重20t載荷的起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)。為了滿足頻繁使用的要求，本次采用電力移動(dòng)裝置。

第五部分是電控部分，本次需要設(shè)置上升限位和移動(dòng)限位等保護(hù)系統(tǒng)，防止事故。

第六部分是吊具。由于施工時(shí)間要求短，起重空間的限制，需要制作水箱吊具、3.4m塔圈吊具、3 m塔圈吊具、菌帽吊具和水箱蓋吊具。

4 吊裝方案的實(shí)施

2012年7月采用此方案僅用了8天的時(shí)間完成5＃碳化塔的更換工作。在空間小、時(shí)間緊、任務(wù)重等不利因素下，應(yīng)用此方案可以節(jié)省時(shí)間、人力物力。