近年来,化工建设行业苏州设备大型化发展越来越突出,苏州设备的工厂化预制和模块化安装是近年设备安装的主流方向。这些趋势对苏州大型设备的吊装提出了新的需求,苏州大型设备吊装施工的好坏直接影响的整个项目的成败。本文以某一工程为例,浅谈一下苏州大型设备的吊装施工中对钢丝绳、吊耳的校核和安全技术措施。
1.前言
近年来,我国化工建设中制盐项目工程进入了一个快速发展的阶段,其规模越来越大、单机设备越来越重、质量要求越来越高,安全保护越来越严。这些设备是制盐项目的核心部分,具有高投入、高风险、专业性强等诸多特点,在工程建设过程中起到了举足轻重的作用。因此,如何保证这些大型设备吊装的顺利进行,有效地控制设备吊装的质量已成为化工建设项目面临的一个新课题。本文就一工程为例,对苏州大型设备吊装施工中对钢丝绳、吊耳的校核和安全技术措施加以论述。
2.工程概况
本工程为苏州有限公司100万吨/年聚氯乙烯配套项目―真空制盐工程,201~205蒸发室,301蒸发室、302、303闪发室蒸8台不锈钢复合板设备的吊装,选用400T履带吊车进行吊装。201~203蒸发室采取整体吊装,204、301蒸发室、302、303闪发室、205蒸发室采取分段吊装方法。
在本工程中,由于要苏州吊装的设备较大,设备基本参数见表 1。设备基体为圆柱体和锥体,外附一些配件,钢丝绳按《钢丝绳》GB/T8918-1996标准选用,吊耳按《化工设备吊耳及工程技术要求》HB/T21574-2008标准选用。对钢丝绳拉力、吊耳的强度校核是保证安全吊装的前提。
3.钢丝绳的理论校核
3.1吊装钢丝绳选择
钢丝绳选用¢48-6x37+1型号,公称抗拉强度1770Mpa,破断拉力为105t安全系数K=6,则每股钢丝绳安全受力P=105*6=17.5t
吊装钢丝绳股数n=G/2P=65.368*2*17.5=1.88,取两股。
主吊钢丝绳长度:15m两根取两股
平衡梁与设备之间钢丝绳长度:12m两根取两股
3.2钢丝绳的校核
(1)φ48mm,6*37+1钢丝绳的较核计算
拴挂方式:1弯2股*2;
① 受力计算
T=P/K
T=1200/6=200KN
式中:T―钢丝绳的容许拉力,G=200KN
P―钢丝绳的最小破断拉力,P=1200kN
K―安全系数,K=6
②受力分析
S=G/n*1/sinβ=590/4*1/sin60°=170KN
式中:G―设备及吊索平衡梁的重量,G=590KN
β―吊索与平衡梁之间的夹角,β=60°
n―绳索的股数,n=4 S―每根吊索的拉力,S=170KN
吊装安全校核:170<200, φ48mm,6*37+1吊索满足吊装要求。
4.设备吊耳的受力分析及强度校核
吊耳型号为AXB-250型,单个吊耳的最大起吊质量为40t(见图二)
管轴材质为20;内筋材质为Q235-B
Q235-B许用拉应力〔σ〕:140.6Mpa
补强圈材质为Q345R
角焊缝系数φa:0.7
综合影响系数K:1.65
1)、吊耳的受力分析
①竖向载荷:
FV=40x1000x9.81x1.65=647460N
②横向载荷
FH=FVxtan15°=647460x0.26795=173486.4N.mm
③径向弯矩
M= FV Xl=647460x80=45322200
2)、吊耳的强度校核
①吊耳横截面积
A=π(DO-S)S=π(273-10)x(10-0.8)=7601.4mm
②吊耳抗弯断面模数(只计算管轴)
W=J/0.5(DO)=4.86X105
式中J=πDO4(1-α4)/64=6.64X104
α=π(DO-2S)/DO=0.9326
③吊耳的抗拉应力
σL1=FH/A=173486.4/7601.4=22.82Mpa
④吊耳最大弯曲应力
σLb=M/W=45322200/486487=93.16Mpa
⑤组合应力
σL=FH/A=σL1+σLb=22.82+93.16=115.98Mpa
结论:σLA<〔σ〕,此种吊耳满足此次所有设备的吊装要求。
5.吊装过程中主要安全技术措施
安全作业是吊装施工的前提和灵魂,没有安全保障就没有利益可谈。对于大型设备的吊装尤其如此。一方面大型设备本身价格昂贵,一旦发生事故和损坏都是巨大的财产损失;另一方面,吊装的大型设备都是整个化工项目的关键和核心,其安装进度对整个项目进度起着决定性作用,一旦发生吊装事故,其后果难以想象。在本设备的吊装过程中,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。
(2)根据施工现场的地质报告因地制宜地编写地基处理方案,对地基进行平整和强化处理,或根据需要制作路基板。准确画好起重机的站位线,超起重放置位置线、关键点、设备立直点以及吊装前拖车最终停置位置线。
(3)在运输与吊装过程中应小心谨慎,设备必须固定后才能进行运输工作,在施工过程中,严禁设备与其它物体如吊臂、钢结构、拖车等产生碰撞现象。
(4)所用机械以及起重设备,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,设备刚刚吊离拖车时,应联合检查吊耳、钢丝绳、支撑梁受力情况,检查起重机地基下陷程度以及设备上有无坠物。 (5)吊装前所有参与工作人员都必须参加技术交底。
6.结束语
本文就一工程实例,浅谈一下苏州大型设备吊装过程中对钢丝绳拉力、吊耳强度校核及安全措施的重要性。苏州设备吊装 技术的发展与我国化工项目的发展是紧密相连的,随着我国化工项目建设的规模化、大型化、现代化,我国大型设备吊装技术的整体水平得到进一步创新和提高。