1概況
東莞市駿業(yè)紙業(yè)有限公司#2爐安裝工程采用太原鍋爐集團有限公司生產(chǎn)的TG90/9.81-M型循環(huán)流化床鍋爐,單鍋筒自然循環(huán)、旋風分離器、膜式壁爐膛、半露天布置。鍋爐汽包外徑小1800mm,壁厚100mm,全長8300mm,總重35.8t:橫置于鋼結構Z1與Z2排柱支撐的頂梁上的三個支座上,橫向中心線離Z1排柱中心2375mm,縱向中心線與鍋爐中心線重合,安裝就位的中心標高為39m。
該公司3臺鍋爐排列位置如圖1所示:在建2#爐是在舊35t/h2#爐拆除后的位置重建,右側緊貼1#爐,左側與3#爐相距7m,前側為1#、2#、3#汽機房,兩汽機房最窄處僅4.5m,地面為運輸灰渣汽車通道,圖中虛線相連的6.5m標高處是連通兩汽機房和2#爐的鋼橋架通道,標高25m處是通往3#爐的輸煤棧橋。
2吊裝方案策劃
基于上述情況,2#爐前、左、右側均有障礙物,要使汽包就位于頂梁標高37800mm上距Z1排柱中心2375mm的三個支座上,在確保安全的前提下,利用我司現(xiàn)有的oAY400型400t全路面汽車起重機對汽包進行吊裝,是既經(jīng)濟又省時的極佳選擇。
oAY400型全路面汽車起重機主要技術參數(shù):主臂最大起升高度60m,回轉半徑6.65m,主臂絞支點離地3.5m,整機尺寸:長18850mm×寬3000mm×高4000mm,主鉤底部上表面至滑輪組中心軸高度1.3m。其起重性能參數(shù)如表1所示(表中僅摘錄本次吊裝重量和幅度范圍內部分)。
現(xiàn)場考察,結合鋼架圖紙和oAY400型汽車吊性能參數(shù),綜合分析制定汽包吊裝方案:
(1)oAY400型汽車吊站位于2#爐后臨時組合場,汽車吊回轉中心盡量與2#爐縱向中心線重合,吊裝幅度按表1及本文的計算結果確定。
(2)爐后的臨時組合架拆除,地面平整、夯實,并加墊基板擴大支承面,確保汽車吊站位安全。
(3)鍋爐鋼結構Z1、Z2排柱及與之相連的橫梁、拉條、頂梁須安裝完畢,并通過四級驗收合格:左右側的橫梁、拉條安裝完畢:Z3排柱第七根橫梁(標高26080mm)以上(從下往上數(shù))的橫梁、拉條和頂梁緩裝:Z4排柱中部以上的橫梁緩裝。已裝部分需經(jīng)自檢及復核合格,目的是確保鋼架整體穩(wěn)定性,并保證汽包吊裝過程中吊臂變幅時,臂不碰橫梁。
(4)初選兩根6×37FC-1770-小40的鋼絲繩(各15m)用于捆綁汽包。
(5)認真檢查所需使用的汽車吊、鋼絲繩、卡環(huán)、溜繩等,核對無誤,確保正常安全使用。
3有關高度及受力計算、起重臂碰梁校核
3.1計算吊裝所需理論高度Hx
Hx=h1+h2+h3+h4
式中,h1為汽包就位時離支座的高度裕度,h1=0.5m:h2為汽包就位后的中心高度,h2=39m:h3為汽包中心至吊鉤底部上表面的高度(使用兩根各15m長鋼絲繩捆綁汽包):h4為吊鉤最底部上表面至動滑輪組中心軸線的高度,h4=1.3m。
h3的高度依圖2計算。
汽包底部兩下降管座與汽包中心距離均為1400mm,下降管座外徑為小430mm,用兩根鋼絲繩各自在下降管座外沿捆綁汽包一圈,然后用卡環(huán)各自連接鋼絲繩兩端,再掛到主吊鉤上,共4股鋼絲繩受力。
設單根鋼絲繩長度為L,汽包外徑為D,鋼絲繩在汽包縱截面方向與垂線的夾角為a,鋼絲繩在汽包橫截面方向與垂線的夾角為b。則有:
解得h3=2.83m:a=23.49:b=18.59。Hx=h1＋h2＋h3＋h4=0.5＋39＋2.83＋1.3=43.63m
3.2吊吊裝實際高度計算校核
起重總重量=(汽包重量＋捆綁汽包鋼絲繩重量＋卡環(huán)及溜繩重量)×K1
式中,K1為動載系數(shù),取1.1。
汽包重量35.8t:卡環(huán)及溜繩重量取0.05t:捆綁汽包鋼絲繩重量=15×2×0.554/100=0.1662t(0.554t/100m,從鋼絲繩國家標準中查得):起重總重量=(35.8＋0.1662＋0.05)×1.1=39.62t。
可供吊車選擇吊裝的最小水平距離(幅度)為:Z1至Z4柱距-汽包就位中心線與Z1柱的距離＋吊車回轉半徑=5.5＋5.6＋3.4-2.375＋6.65=18.775m:依起吊重量,對照吊車性能表可取20m、22m、24m時對應起重量40.6t、40.6t、40t,均>39.62t,所對應主臂伸出長度為L=56.6m、51.4m、46.3m:則汽包就位時,起重臂頂端滑輪組高度Hs計算如下:
當?shù)踯嚪冗x24m時:Hs=(46.32-242)1/2＋3.5=43.09m<Hx=43.63m,起重臂的起升高度低于汽包就位高度,無法吊裝。
當?shù)踯嚪冗x22m時:Hs=(51.42-222)1/2＋3.5=49.95m:Hs-Hx=49.95-43.63=6.32m,即吊鉤上滑輪軸離主臂頂部滑輪軸距離充足,吊裝高度符合安全要求。
當?shù)踯嚪冗x20m時:Hs=(56.62-202)1/2＋3.5=56.44m:Hs-Hx=56.44-43.63=12.81m,即吊鉤上滑輪軸離主臂頂部滑輪軸距離充足,吊裝高度符合安全要求。
以上計算中3.5m為吊車主臂絞接點離地高度。
3.3起重臂碰梁校核
當?shù)踯嚪冗x20m時,則起重臂仰角為:
式中,L為對應幅度起重臂可伸長度:8為起重臂仰角。
則Z3排柱正上方的起重臂高度為:HZ3=tan8(20-5.5＋2.375-5.6)=29.8m,高于Z3排柱上第七根橫梁(標高26080mm),不碰梁。
則Z4排柱正上方起重臂高度為:HZ4=tan8(20-5.5＋2.375-5.6-3.4)=20.8m,高于Z4排柱高度的1/2,不碰梁。
當?shù)踯嚪冗x22m時,則起重臂仰角為:
則Z3排柱正上方起重臂高度為:HZ3=tan8(20-5.5＋2.375-5.6)=23.75m,低于Z3排柱上第七根橫梁(標高26080mm),不能吊裝。
故幅度為20m方可順利進行汽包吊裝。
3.4捆綁汽包鋼絲繩安全系數(shù)校核
按圖2使用兩根鋼絲繩(6×37FC-1770-小40,各15m)捆綁汽包。查鋼絲繩國家標準得知其破斷拉力為85.2t。鋼絲繩受力計算如下:
汽包總重量為35.8t,共4股鋼絲繩,且受力均相同,按圖2中的角度計算,則每股鋼絲繩拉力為:Fa=35.8÷4÷cos23.49÷cos18.59=10.284t:鋼絲繩安全系數(shù)為:N=85.2/10.284=8.28,大于6~8,鋼絲繩滿足吊裝安全要求。
4現(xiàn)場吊吊效果
2017年4月28日,采用本技術方案對東莞市駿業(yè)紙業(yè)有限公司2#爐安裝工程進行汽包吊裝,吊裝過程一切順利安全,僅耗時半天,包括吊車進入爐后站位、配重安裝、試吊、起吊、臂桿變幅至汽包就位、汽包找正、配重拆除和吊車退場。
汽包吊裝就位圖如圖3所示。
圖3汽包吊吊圖示(單位:mm)
5汽包吊吊注意事項
(1)對相關人員進行安全技術交底,要求掌握吊裝程序、技術要點、安全注意事項。
(2)汽包需經(jīng)復檢合格,并將汽包就位的縱橫中心線引至明顯位置或做醒目標記。
(3)在汽包兩端各裝設一條溜繩,每條溜繩由兩人配合控制汽包的擺動和偏轉。
(4)試吊:提升50~100mm,懸停10min,檢查各受力點有否異常:繼續(xù)提升和下降兩個行程(每個行程200mm),然后懸停,再次檢查確認無異常后,開始正式起吊。
(5)吊車起升、擺臂、變幅過程保持平穩(wěn):汽包向就位中心位置預先裝設好的三個支座靠近,按要求調整兩側活動支座預留的膨脹間隙,讓汽包緩慢落入支座,找正汽包。
(6)汽包安裝應符合質量標準:標高偏差±3mm:縱橫水平度偏差≤1mm:軸向中心位置偏差±3mm:軸向中心線偏差±3mm。
6結語
本文以鍋爐前、左、右側均存在障礙物,但安全順利完成汽包吊裝就位的實際安裝工程為例,就鍋爐安裝工程中汽包吊裝施工技術方案進行了詳細的分析與探究,希望本文的論述能為同類技術研究提供一些參考與啟發(fā)。
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