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【摘 要】某百万电厂新建工程#1-#3高压加热器为立式高加,布置于汽机房#13-#14柱间,支座底标高为8.7m。设备重量大、吊装时需两台起吊机械协同作业、安全风险大。
【关键词】立式高压加热器;双机抬吊;重量大
1 立式高加概况
2 施工准备
2.1.施工设备选型
主吊机械为SCC9000/900t履带吊,吊装高加工况为超起配重280t、后配重250t、中央压重80t、其臂杆长度114m,超起半径21m,最大起吊重量为235t,最小旋转半径24m,辅助机械为CKE2500履带吊,工况为臂杆长度15.2m,最大起吊重量为199.7t,此时吊装半径为5.2m。吊装时,将SCC9000/900t履带吊布置于#13-#14柱间A排外。CKE2500履带吊布置于#9-#10柱间A排外。高压加热器卸于A排外,#10-#12柱间。吊装顺序为#3、#2、#1。#1、#2、#3高压加热器由SCC9000/900t履带吊主吊,在A排外由CKE2500履带吊配合翻身,翻身完成后,CKE2500履带吊脱钩,由SCC9000/900t履带吊分别吊装到位。
2.2 吊车负荷率计算
整个高加卸车、吊装过程中,#3高压加热器卸车时SCC9000/900t履带吊负荷率最大,计算其相应负荷率是否满足吊装要求即可。#3高压加热器重量为196t,SCC9000/900t履带吊最大作业半径为32m,额定起吊重量232t,吊装钢丝绳重约1t,吊车大钩重量10t,杆下钢丝绳重量5t,由于卸车起吊高度较低,因此风压荷忽略不计。
此时吊车负荷率为:(196+1+10+5)/23=91%>90% 卸车时需办理安全施工作业票。
3 SCC9000/900t履带吊碰杆校核:
3.1 SCC9000/900t履带吊转杆回旋半径碰杆校核
SCC9000/900t履带吊就位#3高压加热器时,主杆夹角最小,角度为74°,且最容易与汽机房A排顶部横梁相碰,主厂房区域转杆过程中,主厂房房顶最高标高为37m,#3高压加热器就位半径为32.5m,A排距离吊车中心为13m,A排处主杆距离地面最大距离为H
H=tan74°x13=45.36m>37m,主厂房区域主杆无碰杆。
3.2 SCC9000/900t履带与高压加热器碰杆校核
吊装时,SCC9000/900t履带吊就位#1高压加热器时夹角最大,履带吊主臂与#1高压加热器中心线垂直时作业半径为18m,此时作业半径最小。高压加热器底部标高为37m。计算此位置可知AB=(OB2-OA2)1/2=(1142 –182)1/2=112.6m,BX=AB-XA=112.6-47=65.6m
由相似三角形知:XY/OA=XB/OB,XY=18×65.6/114=10.36m
#1高压加热器直径3.5m,履带吊主壁宽3.6m,实际距离:L=(3.5+3.6)/2=3.55m<10.36m
所以吊装时主臂与高压加热器不会相碰。
4 施工方法及技术措施:
4.1 主要施工工序如下:
高压加热器吊装前的准备→高压加热器卸车→高压加热器吊装→高压加热器就位、找正。
4.2 施工方法
4.2.1 高压加热器吊装前的准备:高压加热器海运到达码头后,进行外观检查,检查无误后。由运输单位运至#2机组主厂房A排外指定位置。
4.2.2 高压加热器卸车:将SCC9000/900t履帶吊布置于指定位置,高压加热器运输车辆运至A排外,停车至#10-#12柱间,#1-#3高压加热器卸车时,吊点为高压加热器设备吊耳,分别将1对56mm与1对65mm钢丝绳用4只55t卡环连接后,四股四用,八股受力捆绑吊装,SCC9000/900t履带吊起钩,吊起高压加热器100mm经刹车试验后,运输车退出现场,继续下落高压加热器至距地面300mm时停止,履带吊转杆,将高压加热器转至指定位置上方,两端和中间位置垫上道木,继续下落直至将其落在道木上,在高压加热器筒体两侧放防止筒体翻滚装置。
4.2.3 高压加热器支墩安装:在吊装#1-#3高压加热器前,按照图纸要求进行钢支墩安装。清理钢支墩基础表面,确保无油污及杂物,检查高压加热器底座、支座和滚柱接触表面光洁、无毛刺、焊瘤,滚柱平直、无弯曲,复测高压加热器钢支墩安装标高,并测量其水平度。调整完毕后布置好地脚螺栓。
2.4 #3高压加热器吊装
#3高压加热器为立式高压加热器,吊装使用SCC9000/900t履带吊主吊,CKE2500履带吊协助翻身。开始吊装时,CKE2500履带吊至指定位置。SCC9000/900t履带吊吊#3高加头部,一侧钢丝绳连接吊耳,另一侧连接管口(管口为吊装位置经厂家书面确认),钢丝绳采用一对φ56mm-28m与一对φ65mm-28m钢丝绳,两对钢丝绳用4个55t卡环连接,对折采用8股绳受力方式,8股绳对称挂在大钩两侧。CKE2500履带吊吊#3高加尾部,钢丝绳连接两侧吊耳,钢丝绳采用一对φ56mm-35m钢丝绳,对折采用8股绳受力。观察SCC9000/900t履带吊顶部风速仪检测的风速不大于5级,同时起升SCC9000/900t履带吊、CKE2500履带吊吊钩,使#3高压加热器吊离地面约100mm,静止10分钟观察钢丝绳受力情况、吊车性能情况、高压加热器两端水平偏差不大于100mm,做刹车试验两次,拴好缆风绳(两根缆风绳分别拴在#3高压加热器两头的给水接口上),SCC9000/900t履带吊、CKE2500履带吊继续起升吊钩,离地1000mm时,CKE2500履带吊停止起钩,SCC9000/900t履带吊继续缓慢起升吊钩,起升吊钩的同时,CKE2500履带吊缓慢落钩,翻身过程中保证两吊车钢丝绳始终垂直,待#3高压加热器成竖立形式,CKE2500履带吊脱钩。 翻身过程中吊车负荷率:
#3高压加热器重量为193t,翻身配合起吊过程中,两台吊车负荷可看为平均分配,负荷为96.5t。SCC9000/900t履带吊作业半径26m,额定吊装重量为235t。CKE2500履带吊作业半径为8m,额定吊装重量为127.2t。吊装钢丝绳等锁具重1t,吊车主钩重2t,吊车钢丝绳重量1t。SCC9000/900t履带吊吊车负荷率大小为:(96.5+1+9+5)/235=47%<80%
CKE2500履带吊吊车负荷率大小为:(96.5+1+2+1)/127.2=79%<80%
CKE2500履带吊脱钩后,SCC9000/900t履带继续缓慢起钩,#3高压加热器底部超过汽机房房顶标高(37m),SCC9000/900t履带吊顺时针转至#13-#14柱间,2/A与3/A之间,调整履带吊臂杆至#3高压加热器安装位置,调整#3高压加热器方向,确保支座与钢支墩处于平行位置。继续落钩缓缓将#3高压加热器放在安装位置,确认无误后,紧固地脚螺栓,脱钩、摘绳。
吊装过程中吊车负荷率:
#3高压加热器重量193t,SCC9000/900t履带吊就位时,作业半径为32.5m,额定吊装重量为232t。吊装钢丝绳等锁具重1t,吊车主钩重10t,吊车钢丝绳重量5t。
SCC9000/900t履带吊吊车负荷率大小为:(193+1+10+5)/235=88.5%
5 计算书及其附图
1.#1-#3高压加热器吊点示意图
2.#1-#3高压加热器钢丝绳受力计算
选用直径65mm(6×37S+FC)长28m的钢丝绳一对,直径56mm(6×37S+FC)长28m的钢丝绳一对,用4个50t卡环连接,对折采用8股吊装
O点为主钩吊点,A、B分别为钢丝绳与高压加熱器接触点,E为O点在平面AB上的垂直点。
#1-#3高压加热器吊点水平距离为3.5m,钢丝绳直径0.056m(按照破断拉力低者计算),所以:AB=3.5+2x0.056=3.612,AE=BE=0.5xAB=0.5x3.612=1.806,AO=0.25x28=14,OE=(AO?+AE?)?=(14?+1.806?)?=14.116,Sinα=AE/AO=1.806/14=0.129,Cosα=OE/AO=14.116/14=1.008
由于钢丝绳对折,8股起吊,所以假设单根钢丝绳受力为T,且#3高压加热器最重,钢丝绳计算只需计算#3高压加热器,重量为193t。
G=8xTxCosα,T=G/(8xCosα)=193/(8x1.008)=23.93t
根据《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2006国家标准,钢丝绳技术标准计算,抗拉强度为1670MPa的φ65--6×37+FC钢丝绳最小破断拉力公式为:钢丝绳最小破断拉力F0=K’×D?×R0/1000=0.295×65?×1670/1000=2081.45kN,安全系数取6倍,则单股绳最大起吊能力F1=2081.45÷9.8÷6=35.4t;
抗拉强度为1770MPa的φ56--6×37+FC钢丝绳最小破断拉力公式为:钢丝绳最小破断拉力F0=K’×D?×R0/1000=0.33×56?×1770/1000=1831kN,安全系数取6倍,则单股绳最大起吊能力F2=1831÷9.8÷6=31.2t
F1=35.4>T=23.93t,F2=31.2>T=23.93t,因此,钢丝绳符合吊装要求。
3.履带吊地载力计算
SCC9000/900t履带吊自身重量为1470t,垫板铺设规格为3m×6mm,共用6块垫板,地载力P=F/A=(1470+196)/3×6×6=15.42t/m2。地载力不得小于16t/m2。
参考文献:
[1]《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2006
[2]《电力建设大型设备吊装方案编制与实例》张崇洋
[3]《大型设备吊装技术》
[4] 《设备起重吊装工程便携手册》何焯
(作者单位:中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司)
【关键词】立式高压加热器;双机抬吊;重量大
1 立式高加概况
2 施工准备
2.1.施工设备选型
主吊机械为SCC9000/900t履带吊,吊装高加工况为超起配重280t、后配重250t、中央压重80t、其臂杆长度114m,超起半径21m,最大起吊重量为235t,最小旋转半径24m,辅助机械为CKE2500履带吊,工况为臂杆长度15.2m,最大起吊重量为199.7t,此时吊装半径为5.2m。吊装时,将SCC9000/900t履带吊布置于#13-#14柱间A排外。CKE2500履带吊布置于#9-#10柱间A排外。高压加热器卸于A排外,#10-#12柱间。吊装顺序为#3、#2、#1。#1、#2、#3高压加热器由SCC9000/900t履带吊主吊,在A排外由CKE2500履带吊配合翻身,翻身完成后,CKE2500履带吊脱钩,由SCC9000/900t履带吊分别吊装到位。
2.2 吊车负荷率计算
整个高加卸车、吊装过程中,#3高压加热器卸车时SCC9000/900t履带吊负荷率最大,计算其相应负荷率是否满足吊装要求即可。#3高压加热器重量为196t,SCC9000/900t履带吊最大作业半径为32m,额定起吊重量232t,吊装钢丝绳重约1t,吊车大钩重量10t,杆下钢丝绳重量5t,由于卸车起吊高度较低,因此风压荷忽略不计。
此时吊车负荷率为:(196+1+10+5)/23=91%>90% 卸车时需办理安全施工作业票。
3 SCC9000/900t履带吊碰杆校核:
3.1 SCC9000/900t履带吊转杆回旋半径碰杆校核
SCC9000/900t履带吊就位#3高压加热器时,主杆夹角最小,角度为74°,且最容易与汽机房A排顶部横梁相碰,主厂房区域转杆过程中,主厂房房顶最高标高为37m,#3高压加热器就位半径为32.5m,A排距离吊车中心为13m,A排处主杆距离地面最大距离为H
H=tan74°x13=45.36m>37m,主厂房区域主杆无碰杆。
3.2 SCC9000/900t履带与高压加热器碰杆校核
吊装时,SCC9000/900t履带吊就位#1高压加热器时夹角最大,履带吊主臂与#1高压加热器中心线垂直时作业半径为18m,此时作业半径最小。高压加热器底部标高为37m。计算此位置可知AB=(OB2-OA2)1/2=(1142 –182)1/2=112.6m,BX=AB-XA=112.6-47=65.6m
由相似三角形知:XY/OA=XB/OB,XY=18×65.6/114=10.36m
#1高压加热器直径3.5m,履带吊主壁宽3.6m,实际距离:L=(3.5+3.6)/2=3.55m<10.36m
所以吊装时主臂与高压加热器不会相碰。
4 施工方法及技术措施:
4.1 主要施工工序如下:
高压加热器吊装前的准备→高压加热器卸车→高压加热器吊装→高压加热器就位、找正。
4.2 施工方法
4.2.1 高压加热器吊装前的准备:高压加热器海运到达码头后,进行外观检查,检查无误后。由运输单位运至#2机组主厂房A排外指定位置。
4.2.2 高压加热器卸车:将SCC9000/900t履帶吊布置于指定位置,高压加热器运输车辆运至A排外,停车至#10-#12柱间,#1-#3高压加热器卸车时,吊点为高压加热器设备吊耳,分别将1对56mm与1对65mm钢丝绳用4只55t卡环连接后,四股四用,八股受力捆绑吊装,SCC9000/900t履带吊起钩,吊起高压加热器100mm经刹车试验后,运输车退出现场,继续下落高压加热器至距地面300mm时停止,履带吊转杆,将高压加热器转至指定位置上方,两端和中间位置垫上道木,继续下落直至将其落在道木上,在高压加热器筒体两侧放防止筒体翻滚装置。
4.2.3 高压加热器支墩安装:在吊装#1-#3高压加热器前,按照图纸要求进行钢支墩安装。清理钢支墩基础表面,确保无油污及杂物,检查高压加热器底座、支座和滚柱接触表面光洁、无毛刺、焊瘤,滚柱平直、无弯曲,复测高压加热器钢支墩安装标高,并测量其水平度。调整完毕后布置好地脚螺栓。
2.4 #3高压加热器吊装
#3高压加热器为立式高压加热器,吊装使用SCC9000/900t履带吊主吊,CKE2500履带吊协助翻身。开始吊装时,CKE2500履带吊至指定位置。SCC9000/900t履带吊吊#3高加头部,一侧钢丝绳连接吊耳,另一侧连接管口(管口为吊装位置经厂家书面确认),钢丝绳采用一对φ56mm-28m与一对φ65mm-28m钢丝绳,两对钢丝绳用4个55t卡环连接,对折采用8股绳受力方式,8股绳对称挂在大钩两侧。CKE2500履带吊吊#3高加尾部,钢丝绳连接两侧吊耳,钢丝绳采用一对φ56mm-35m钢丝绳,对折采用8股绳受力。观察SCC9000/900t履带吊顶部风速仪检测的风速不大于5级,同时起升SCC9000/900t履带吊、CKE2500履带吊吊钩,使#3高压加热器吊离地面约100mm,静止10分钟观察钢丝绳受力情况、吊车性能情况、高压加热器两端水平偏差不大于100mm,做刹车试验两次,拴好缆风绳(两根缆风绳分别拴在#3高压加热器两头的给水接口上),SCC9000/900t履带吊、CKE2500履带吊继续起升吊钩,离地1000mm时,CKE2500履带吊停止起钩,SCC9000/900t履带吊继续缓慢起升吊钩,起升吊钩的同时,CKE2500履带吊缓慢落钩,翻身过程中保证两吊车钢丝绳始终垂直,待#3高压加热器成竖立形式,CKE2500履带吊脱钩。 翻身过程中吊车负荷率:
#3高压加热器重量为193t,翻身配合起吊过程中,两台吊车负荷可看为平均分配,负荷为96.5t。SCC9000/900t履带吊作业半径26m,额定吊装重量为235t。CKE2500履带吊作业半径为8m,额定吊装重量为127.2t。吊装钢丝绳等锁具重1t,吊车主钩重2t,吊车钢丝绳重量1t。SCC9000/900t履带吊吊车负荷率大小为:(96.5+1+9+5)/235=47%<80%
CKE2500履带吊吊车负荷率大小为:(96.5+1+2+1)/127.2=79%<80%
CKE2500履带吊脱钩后,SCC9000/900t履带继续缓慢起钩,#3高压加热器底部超过汽机房房顶标高(37m),SCC9000/900t履带吊顺时针转至#13-#14柱间,2/A与3/A之间,调整履带吊臂杆至#3高压加热器安装位置,调整#3高压加热器方向,确保支座与钢支墩处于平行位置。继续落钩缓缓将#3高压加热器放在安装位置,确认无误后,紧固地脚螺栓,脱钩、摘绳。
吊装过程中吊车负荷率:
#3高压加热器重量193t,SCC9000/900t履带吊就位时,作业半径为32.5m,额定吊装重量为232t。吊装钢丝绳等锁具重1t,吊车主钩重10t,吊车钢丝绳重量5t。
SCC9000/900t履带吊吊车负荷率大小为:(193+1+10+5)/235=88.5%
5 计算书及其附图
1.#1-#3高压加热器吊点示意图
2.#1-#3高压加热器钢丝绳受力计算
选用直径65mm(6×37S+FC)长28m的钢丝绳一对,直径56mm(6×37S+FC)长28m的钢丝绳一对,用4个50t卡环连接,对折采用8股吊装
O点为主钩吊点,A、B分别为钢丝绳与高压加熱器接触点,E为O点在平面AB上的垂直点。
#1-#3高压加热器吊点水平距离为3.5m,钢丝绳直径0.056m(按照破断拉力低者计算),所以:AB=3.5+2x0.056=3.612,AE=BE=0.5xAB=0.5x3.612=1.806,AO=0.25x28=14,OE=(AO?+AE?)?=(14?+1.806?)?=14.116,Sinα=AE/AO=1.806/14=0.129,Cosα=OE/AO=14.116/14=1.008
由于钢丝绳对折,8股起吊,所以假设单根钢丝绳受力为T,且#3高压加热器最重,钢丝绳计算只需计算#3高压加热器,重量为193t。
G=8xTxCosα,T=G/(8xCosα)=193/(8x1.008)=23.93t
根据《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2006国家标准,钢丝绳技术标准计算,抗拉强度为1670MPa的φ65--6×37+FC钢丝绳最小破断拉力公式为:钢丝绳最小破断拉力F0=K’×D?×R0/1000=0.295×65?×1670/1000=2081.45kN,安全系数取6倍,则单股绳最大起吊能力F1=2081.45÷9.8÷6=35.4t;
抗拉强度为1770MPa的φ56--6×37+FC钢丝绳最小破断拉力公式为:钢丝绳最小破断拉力F0=K’×D?×R0/1000=0.33×56?×1770/1000=1831kN,安全系数取6倍,则单股绳最大起吊能力F2=1831÷9.8÷6=31.2t
F1=35.4>T=23.93t,F2=31.2>T=23.93t,因此,钢丝绳符合吊装要求。
3.履带吊地载力计算
SCC9000/900t履带吊自身重量为1470t,垫板铺设规格为3m×6mm,共用6块垫板,地载力P=F/A=(1470+196)/3×6×6=15.42t/m2。地载力不得小于16t/m2。
参考文献:
[1]《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2006
[2]《电力建设大型设备吊装方案编制与实例》张崇洋
[3]《大型设备吊装技术》
[4] 《设备起重吊装工程便携手册》何焯
(作者单位:中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司)