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选煤厂大型浮选设备吊装工艺选择与优化

2011-06-16金志宏

科技视界 2011年23期
关键词:起重量过滤机封头

金志宏

(中煤大屯建安公司 江苏 沛县 221611)

1 工程概况

大屯选煤厂浮选系统更新改造工程加压过滤车间安装2台GPJ-120加压过滤机,位于新建加压过滤车间18.00m平面,该设备单台(套)总重91.8吨,其中过滤机总重22.5吨,加压仓总重 35.6吨,仓体直径 4.3m,长 11.04m,重 29.8吨(含仓外壳、仓内起重梁、过滤机支撑梁等,其中活封头可拆卸)。加压过滤机主要组成如表1。

表1

由于设备外形尺寸、重量较大,安装高度较高,作业场地比较狭窄,,一旦完成过滤车间18m以上结构施工,加压仓及过滤机将无法就位(技术难度及安全风险极大),因此我单位计划在18m平面结构施工完成并具备设计承重能力后先将设备吊装就位,之后土建进行18m以上结构施工。为保证施工安全,尽快达到设计强度,避免强度上来前的窝工,+18米平台采用高一级别的混凝土(C35)施工,主要原因是尽快达到设计强度(C30),为了,+18米平台施工完毕及加压过滤机吊装期间安排压风机房的土建施工,既避免了土建停工,又为安装工程赢得了时间。

2 吊装运输总体方案及施工步骤

方案一:根据设备参数、图纸要求及现场实际情况,采用一台200吨汽车吊、一台70吨汽车吊及一台50吨平板汽车共同完成加压过滤机的大件(加压仓、过滤机)的二次搬运及吊装就位,另外配一台15吨汽车进行较小部件(如过滤机排料装置、汽水分离器等)的运输。

方案一(选用):

吊车费(200吨) 运输费(70吨吊车+平板汽车) 合计10万元 2.6万 12.6万元

方案二(排除):选用液压推进设备运输、200吨吊车吊装加压仓,一台200吨及一台70吨两台吊车抬吊滤芯入仓。

吊车费(200吨) 运输费(液压推进) 吊车费(70吨) 合计9万元 6万 7000元 15.7万元

由此可见:方案一费用较低、速度较快,方案二费用高、速度慢,占用道路、场地时间长。经综合比较,排除方案二,选用方案一。

施工步骤:

2.1 加压仓的翻转调正:两个加压仓安装前存放于主厂房门口,目前为“侧卧”状,在运输装车前首先需使其翻转调正至由其底座支撑设备重量就位于地面。此任务由200吨吊车和70吨吊车共同完成。

2.2 加压仓的运输:完成翻转调正后,200吨吊车去皮带廊南边就位(图中B点),安装配重。然后70吨吊车负责将加压仓吊装至50吨平板车上,运至200吨吊车南侧(图中A点),然后利用200吨吊车配合、人工操作,加压仓吊装前将其活动封头拆卸下来(减轻加压仓吊装重量,并方便后续的过滤机滤芯吊装)。

2.3 排料装置、汽水分离器的运输、就位:在加压仓就位前,利用15吨汽车将排料装置各部件(位于设备库外,可利用门式起重机吊装装车)、汽水分离器(共6件)运至现场,利用200吨吊车将以上6件分别通过18米平面的安装孔洞吊运至12.6米平面。

2.4 北边加压仓的吊装就位:利用200吨吊车完成。安装人员在18.0米平面配合作业,使设备按照预先定位线就位于设备基础上。安装时应注意设备安装方向。作业时采取可靠的安全防护措施。吊装时利用直径15mm的棕绳作为导向缆风绳。吊装时应控制加压仓底部与18米平面的距离不要过大,以不超过200mm为宜。

2.5 南边的加压仓的运输及吊装就位:在北边加压仓吊装的同时,70吨吊车和50吨平板车进行南边加压仓的运输。待北边加压仓就位后,平板车开至A点,利用200吨吊车配合人工,先拆除活动封头,然后利用200吨吊车将南边加压仓吊装就位,吊装时应控制加压仓底部与18米平面的距离不要过大,以不超过200mm为宜。吊装时利用直径15mm的棕绳作为导向缆风绳。

2.6 南边过滤机“滤芯”的运输:在南边加压仓吊装的同时,70吨吊车与平板车进行南边一台过滤机“滤芯”的装车,运输至A点。70吨吊车就位于E点。

2.7 南边过滤机“滤芯”的吊装就位:滤芯安装于加压仓内,利用B点200吨吊车和E点70吨吊车抬吊。由于滤芯吊耳位于设备端部,不便于将滤芯送入仓内,因此应提前在设备先入仓一端(即滤芯北端)往南约1090mm处新增加一组吊耳,由技术过硬的电焊工焊接牢靠。起吊后,先使设备北端部分约519mm进入仓内就位于钢梁上,挂好两个5吨手拉葫芦,然后200吨吊车缓慢松绳至滤芯北端完全由钢梁承重时,摘除200吨吊车钩头,然后一边利用两个5吨手拉葫芦牵引,一边利用70吨吊车配合平衡,使设备慢慢进入仓内就位。

2.8 北边过滤机“滤芯”的运输:在南边滤芯吊装完成后,70吨吊车与平板车进行北边一台过滤机“滤芯”装车,运输至A点。由200吨吊车将滤芯吊至皮带廊北边D点位置,70吨吊车就位于C点。

2.9 北边过滤机“滤芯”的吊装就位:利用B点200吨吊车和C点70吨吊车抬吊。由于滤芯吊耳位于设备端部,不便于将滤芯送入仓内,因此提前将在设备先入仓一端(即滤芯南端)向北约1090mm处增加一组吊耳,由技术过硬的电焊工焊接牢靠。起吊后,先使设备南端部分约519mm进入仓内就位于钢梁上,挂好两个5吨手拉葫芦,然后200吨吊车缓慢松绳至滤芯南端完全由钢梁承重时,摘除200吨吊车钩头,然后一边利用两个5吨手拉葫芦牵引,一边利用70吨吊车配合平衡,使设备慢慢进入仓内就位。

2.10 将两个加压仓封头分别吊装恢复就位

3 吊装机具的选型及验算

根据最大最重部件计算,选用200吨吊车进行加压仓的吊装,选用200吨与70吨吊车共同进行过滤机“滤芯”的吊装。

3.1 200吨吊车以其独立吊装加压仓的情况验算

3.1.1 起重量 Q=【29.8 吨-3.91(活封头重)+1 吨(吊钩+捆绑绳索)】*1.1(动载系数)=29.58 吨。

3.1.2 取吊索与竖直方向夹角约30度,则设备顶面离吊钩高度约3.7m,根据设备尺寸及安装高度计算,起升高度h=18.0m(安装位置高度)+4.3m(设备自身高度)+3.7m(钩头高出设备顶端的距离)=26m。

3.1.3 考虑吊车安全摆放、安全操作并尽量节约吊车使用时间,提高吊装效率,经现场勘查,确定200吨吊车工作时位于图中B点(全部吊装期间200吨吊车不必挪位),即最大工作幅度为13.3米,按14米计算。

3.1.4 起升高度 26米,工作幅度 14米,则约需起重机臂长为30米。

3.1.5 根据以上特征,查起重机性能参数表知QAY200吊车工作幅度14米时,伸39.9米臂,倾角70度,起重量为31.6吨,大于29.58吨。另查130吨汽车起重机,工作幅度14米时,伸33.7米臂,倾角65度,最大起重量为27吨,显然无法满足要求。经比较,200吨吊车伸39.9米臂能满足本次吊装的要求。

3.2 70吨吊车以其与200吨吊车抬吊“滤芯”时的情况验算

加压过滤机“滤芯”总重22.5吨,根据其结构布置,假设其质量均匀分布,抬吊系数取1.3,根据吊耳位置,可算得抬吊时 70 吨吊车起重量 Q1=【22.5 吨 *3.25/(3.25+4.25)+0.3 吨(吊钩)】*1.3=13 吨。

起升高度h1=18m+1.6m(安装位置高度)+1.5m(设备自身高度)+4m(钩头高出设备顶端的距离)=25.1m;

根据吊装布置示意图,从抬吊时离地直至刚进入仓体,此时70吨吊车承受均可视为最大承重,即13吨,其间工作幅度最大为9.5米 (按10米算),之后随着设备逐步进入仓内,吊车承受重量逐步减轻。查性能表知,幅度10米时,70吨吊车伸34.3m中长臂时起重量可达13.5吨,因此满足要求。

3.3 吊索钢丝绳选型

按照吊装加压仓时的情况选型。

吊索与竖直方向夹角约30度,四根钢丝绳受力,钢丝绳张 力 T, 则 4Tcos30°=Qg,则 T=Qg/(4cos30°)=29.58*9.82/(4*0.866)=84.44kN,取安全系数6倍,则所需最小破断拉力为507kN,查钢丝绳性能表,选用直径 36mm、6×37+FC 1770MPa纤维芯钢丝绳,其最小破断拉力为676kN,大于535kN,满足要求。

4 结束语

由于合理组织,精心安排,工序穿插调整,避免了因工艺调整给整个工期带来的窝工。合理选择起吊设备、设施,使本工艺最经济,详见费用比较。多部门、多专业紧密配合,确保了施工安全、工程质量,为今后的大型设备的安装工程提供了经验。

[1]胡加银.独脚扒杆结合单导梁法架设空心板梁施工[J].山西建筑,2007(17):20-23.

[2]邓利民.人字扒杆在空心梁吊装中的应用[J].工程建设,2007(06):57-58.

[3]樊兆馥.重型设备吊装手册[M].北京:冶金工业出版社,2001:125-129.

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