中国化学工程第九建设有限公司 辽宁盘锦 124021

在非常狭小的施工空间中要完成重量较大和体积较大设备的吊装工作非常困难。正常的汽车起重机在其中无法使用;如使用传统吊装工具,如拖拉绳、卷扬机等,其施工周期长,有些现场还可能出现无法固定缆绳及锚点的情况。无法完成吊装会影响后续安装工作的进度,甚至于影响到整个施工进度或者生产进度,降低生产收益。

本文以在某流化床施工中的吊装实际应用为例,对电动葫芦吊装法进行扼要介绍,希望为为解决狭窄空间内大吨位设备的吊装、安装难题提供新的思路。这里需要特别指出的是,电动葫芦最大的优势是在设备水平运输和垂直起升中能够保证几个吊点的同步运作,而且只需要一个人员在地面上控制操作,这样就消除了由于大量人员拥挤在狭小空间或高空内造成的安全隐患。

1 吊装工艺原理

电动葫芦吊装法的基本工艺原理是以电动葫芦代替传统的手拉葫芦进行设备的水平运输和吊装。电动葫芦吊装时,首先在设备的水平运输线上选定受力的结构构件,通常根据水平运输距离和设备本体的尺寸焊接若干吊耳,以中部四个电动葫芦为主要承重,前后两组四个电动葫芦负责设备的水平运输和溜尾控制,多组电动葫芦依次交替,保持设备水平运输至设备安装位置,落钩设备就位。

2 工艺过程

2.1 施工方案

2.1.1 计算设备的理论重心

首先要做的工作就是掌握大型设备的理论重心。设备一般会自带吊耳,但设备自带吊耳考虑的是常规吊装。狭小空间采用的是非常规方法吊装,往往需要自己增加焊接吊耳,同时还可能会涉及到诸如梯子、管道、栏杆等设备附件。只有把它们都充分设计、考虑在内,才能精确得到大型设备的理论重心。

2.1.2 确定吊点位置

根据实际的倒运路线确定设备的各个吊点。在精确得到大型设备的理论重心之后,可根据重心确定设备的前、后吊点的结构位置。另外,在吊点位置确定后,根据设备的重量和尺寸形状选择吊耳的形式。一般选择板式吊耳,板式吊耳制作简单,同时也便于受力分析计算。

2.1.3 根据动工方案进行受力分析

针对设备的起吊、安装过程在狭小空间内展开的实际情况,以设备起吊、吊推过程图为依据,进行全面受力分析。应了解设备水平运输过程中相关部分构件的受力情况,尤其是前面电动葫芦在收紧过程中与后面电动葫芦松钩过程中的受力情况。只有了解受力过程与情况,才能对吊点受力构件、吊耳以及钢丝绳等的基础结构预埋件进行强度拉力计算。

2.1.4 确定电动葫芦等的型号、规格

根据吊点的个数和狭小空间内设备起升的高度确定电动葫芦的型号和钢丝绳的规格和长度,为安装、起吊设备过程准备好相应的索具与机械。

2.2 流化床起吊工艺

ETI碱矿加工厂扩建项目流化床长14.173m,高6.252m,宽3.924m,总重52t,分下部设备本体(44t)和顶盖(7.88t)两段到货。由于到货时间较晚,为不影响整个项目的施工进度,设备附近的钢结构施工已基本安装完毕,无法采用汽车吊一次吊装就位。根据现场实际情况,利用装置南侧空间将设备利用电动葫芦水平倒运至设备基础上,倒运水平距离31m,设备起升高度3.5m。本方案只针对流化床下段42t设备本体进行阐述。

2.2.1 设备吊耳和钢结构吊耳焊接

在实地现场勘查、了解情况后,最先进行的工序是设备本体和钢结构平台吊点吊耳的焊接。本设备共10个支腿,同时考虑设备水平运输方便和设备本体重量,在设备本体焊接10个共5对10t吊耳,在设备运输路线上均均匀对称焊接10t吊耳。

2.2.2 电动葫芦选择

选择10t电动葫芦,起升高度最大6m,对称均匀布置。设置控制箱的位置,既要利于观察各吊点情况,也要保证与吊装区域有足够的安全距离。电动葫芦安装完毕后,进行连锁调试,保证葫芦的起升同步操作正常。在设备基础上准备两条工字钢轨道,高度超过预埋地脚螺栓为宜。

2.2.3 起吊

设备前端吊点与电动葫芦挂钩,利用前端电动葫芦和尾部吊车将设备同步往里运输。这里要注意,电动葫芦的铰链与设备吊点应保持一定的角度,以达到牵引的作用。到达安装高度后前端电动葫芦缓慢向前牵引,尾部吊车随着设备前进方向缓慢扒杆。

图1 设备起吊

2.2.4 设备入位

随着设备前进,电动葫芦逐步增加,到设备基本进入装置内部后,吊车松钩,设备完全由电动葫芦承重,同时起升电动葫芦,将设备提升至安装标高以上,高出地脚螺栓,前端电动葫芦收紧,后端电动葫芦保持溜尾直至松钩,交替轮换直至设备到达安装位置。

图2 设备入位

2.2.5 收工

当设备基本到达安装位置时,做好就位工作,然后撤出临时工字钢轨道,电动葫芦松钩,设备就位拧紧、固定好相应本体以及设备的地脚螺栓;之后拆除索具、电动葫芦至此工作完毕。

3 吊装特点

(1)电动葫芦吊装法不需要单独设置牵引装置、锚点等稳定撑护系统,这可以使得整个安装、吊装工程省去不少设置索具与相关配套设备所用的时间和工作量。

图3 就位后的设备

(2)电动葫芦吊装法适用于非常困难的狭窄、狭隘施工场地,甚至是在非常密集、稠密的设备群落中展开作业。

(3)电动葫芦吊装法可以减少设备从装置边缘到设备基础之间的过道铺设,节省大量的措施费用,同时节省安装措施的时间,能快速完成设备安装工作。

(4)电动葫芦吊装法可以减少传统手拉葫芦大量的人力工作,同时各个电动葫芦连锁控制后,可以同步提升,避免人员过多、指挥失误造成设备的倾斜和偏重现象。同时人员不必再搭设高空平台进行作业,仅需一专门的操作人员在地面配合起重作业即可,降低了高空作业的风险。同时人员操作可以远离吊装区域,人员的人身安全保障大大提高。

4 吊装过程中的主要安全技术措施

在对大型设备的吊装过程中,在安全技术方面做到以下几点:

(1)根据工程的实际情况,严格细致地制定吊装方案,并进行多方会审。根据施工现场的地理位置、设备运输路线画好设备的位置线、关键点。

(2)在运输与吊装过程中应小心谨慎,设备必须起吊稳定后才能进行运输工作。施工过程中,严禁设备与其它物体如钢结构、附近设备及管线、建筑物等产生碰撞现象。

(3)电动葫芦吊装前,应进行试吊,检查电动葫芦的起升是否平稳、控制连锁机构是否正常

(4)所用电动葫芦和吊装索具,使用前要严格检查,确保使用性能良好。吊装前进行联合安全检查,设备刚刚吊离地面时,应联合检查吊耳、钢丝绳、支撑梁受力情况,无任何异常方可进行下一步施工。

总之,对于大型设备的安装、起吊过程要注重施工方案的合理性,而方案合理性主要是指施工环境条件的具体情况,对于设备晚到,钢结构框架或建筑厂房已经全部或部分封闭等狭小空间作业,采用电动葫芦吊装工艺进行作业,安全、经济、实用。