结合工程实际浅谈锅炉汽包吊装工艺

结合工程实际浅谈锅炉汽包吊装工艺

盘晓春

广西建工集团第一安装有限公司广西南宁530200

摘要：文章结合工程项目实际情况，对锅炉汽包安装过程中经常遇到的起重吊装技术问题进行阐述，并提出解决办法，详细介绍汽包吊装工艺，为以后相类似的工程项目提供技术借鉴。

关键词：汽包就位；起重机具；倾斜起吊

引言

由于现场受限，场地狭小，吊装条件差，交通不便，面对项目执行过程诸多的困难和风险，项目部科学管理，认真策划，迎难而上，保证了项目吊装作业进展平稳顺利。

1工程概述

由我公司承接2010年宁明东亚糖厂技改扩建工程，其中包括1台180t/h高温高压蔗渣锅炉，汽包总长度11000mm，外径φ1800mm，壁厚100mm，单个重46t，吊装重量达50t。汽包就位高度为+33米，汽包采用两根U形吊架悬挂大板梁底。由于场地限制，大型吊车无法进场作业，项目部通过研究决定，采用两台10t卷扬机装进行吊装。

2汽包吊装采用的作业方法

汽包的吊装采用卷扬机滑轮组系统进行吊装。由于汽包的长度大于锅炉钢架尺寸，在吊装过程中汽包要倾斜55°,才能在吊装过程中顺利通过钢架。用2台10吨卷扬机牵引滑轮组，钢丝绳经过3次改向后进入卷扬机。汽包提升到就位标高后，将汽包调平。

在炉顶钢架3根次梁上方设置一根临时吊装梁作为吊点,临时梁选用无缝钢管426×18。用ф26钢丝绳将50T滑轮组捆绑在吊点上。链片组垂直段(即吊杆段)提前穿装好,半圆段和汽包内部装置随汽包一起吊装。

汽包吊装至32.5m标高后,利用汽包吊链可以平行旋转的特点，把汽包吊链（垂直段）平行旋转到汽包位置上与半圆吊链对接，然后缓慢落下，就位。

3作业流程

汽包起吊装置安装→卷扬机布置→汽包吊装前检查→汽包试吊→汽包吊装提升→汽包平移→汽包就位校正→汽包吊装装置拆除。

4汽包吊装工艺操作

在炉顶钢架3根次梁上方设置一根临时吊装梁作为吊点（次梁L-1、L-2、L-3上各布置一根临时支撑梁）。临时梁选用无缝钢管426×18。临时梁L上吊点距CL-1距离为1000mm，保证与汽包吊耳在垂直方向上的一致（见如下图1）。用ф26钢丝绳将50T滑轮组捆绑在吊点上。链片组垂直段(即吊杆段)提前穿装好,半圆段和汽包内部装置随汽包一起吊装。

5受力分析以及校核

5.1汽包基本参数

①锅筒本体重46084k，内部装置重3529kg，锅筒吊架链片组重1292kg,合计重量50905kg。

②锅筒外直径Φ=1800mm，总长11000mm。

③锅筒无起吊吊耳，用钢丝绳捆绑，捆绑点距锅筒中心3400mm，h=Φ/2=0.9m。

④主炉架中心距8170mm，净空为8000mm。

⑤吊装最大倾角为α=55°

⑥动滑轮820kg；卡环180kg；钢丝绳1000kg；总重2000kg

⑦动载系数取1.1，不均匀系数取1.1W=Q×1.1×1.1=(50905kg+2000kg)×1.1=64t

5.2主提升力和侧拉力计算

在地面水平抬起（状态Ⅰ）：两吊点负荷相等：

P1=P2=W/2=32t

当锅筒第一次倾斜55°时是经过标高为7600mm的横梁：起吊点至重心间的距离有所改变，由于高度很高，钢丝绳的倾角忽略不计（见图2）。由于钢丝绳本身有弹性，吊装时捆绑位置会稍稍向高端移动,暂估100mm。上、下吊点负荷分配如下：

计算数据如下：

P1=64/（2708.47+1190.2）*2708.47=44.46t

P2=64/（2708.47+1190.2）*1190.2=19.54t

当汽包在上升过程中，当汽包穿过30.5m横梁高度后，汽包起吊高度越高，两个吊索长度越短，角度越大。高点的受力越大，锅筒穿过L1(K1-K2)30500mm标高处的横梁时。现以此状况分析受力。当锅筒高端接近30500mm标高时，吊装状态Ⅲ如图所示：

受力计算：

P1*cos2°+P2*cos7°=64t

P1*cos2°*1190.2=P2*cos7°*2708.47

解出：P1=44.5t；P2=19.68t

5.3卷扬机、钢丝绳等强度核算：

⑴钢丝绳单头拉力计算

50吨滑轮组采用五·五走十二(n=10)，两只16吨导向开口；E取1.04（按青铜轴瓦考虑）、K取2（2只导向滑轮）、取滑轮组P2最大受力44.5t（当低端过了30500mm，高端不碰汽包梁底部为准，此时锅筒倾斜角度越来越小，即P2负荷减小，P1负荷增加），钢丝绳单头拉力为：

S出=P2·En·（E—1）/（En—1）·Ek

=44.5×1.0410×（1.04—1）/（1.0410—1）×1.042≈5.07t

根据以上计算可得出：

Φ21.5mm钢丝绳(6×37-1,1550MPa)在吊装过程中单头承受最大拉力为：5.07t。查资料得其破断力为27t。

其安全系数为：27/5.07≈5.32>5安全。

⑵卷扬机的容绳量

以Φ21.5mm的钢丝绳计算：

容绳层数为215&pide;21.5=10，取9层；

每次容绳圈数为1000&pide;21.5=46.5,取46圈；

容绳量为：L=π×[9(D+0.5d)+d+2d+3d+4d+5d+6d+7d+8d]×46≈700m

⑶卷动部分钢丝绳计算

钢丝绳在卷扬机滚筒部分长度L1计算如下：

L1=滑轮组行走高度*钢丝绳根数+需要存留在卷扬机的安全圈数（取5圈）

=37*10+5*3.14*0.56=379米＜700m，容绳量满足要求。

⑷钢丝绳总长度计算

钢丝绳总长度=汽包位于地面时滑轮组之间钢丝绳长度+固定端绑扎长度+滑轮组引出端至卷扬机长度+卷扬机预留长度

=37*10+10+10+37+30+8=465米。实际使用465米。

5.4吊挂梁校核

50吨滑轮组吊挂梁为φ426×18无缝钢管，用φ26mm钢丝绳绕六圈用六个夹头固定在管上，滑轮组单边受力按44.5吨计算，钢管受力点支点出来1000㎜位置，两支点距离为4085㎜

则：MG=T*(l-a)*(a/l)=44.500*（408.5-100）*（100/408.5）=3209608㎏.㎝

T—集中载荷；l—两个支点的距离；a—吊点与支点的距离。

5.5吊装钢丝绳校核

吊装钢丝绳选用φ30（6×37-1，1550MPa）的钢丝绳捆绑4圈作为汽包的绑扎钢丝绳，为防止斜吊时钢丝绳滑移，低端绑扎时单绳缠绕两圈后再以二个千斤头用卡环卡住，φ30mm（6×37-1，1550MPa）的钢丝绳单绳破断力为55.45吨，钢丝绳角度约为45°，则吊装绳安全系数为n=8×55.45×cos45°/44.5=7倍（安全）

5.6滑轮组操作高度计算

已经知道在汽包就位时，汽包上平的标高为（32.100＋0.9）=33m，临时梁下平的标高即定为滑轮标高为37.2m，在汽包就位状态，滑轮组长度L=37.2－33=4.2m，考虑到在汽包吊装时,定滑轮和汽包捆绑索的伸长（每头伸长考虑200mm），滑轮组在汽包就位状态的最小长度为L－0.4m=4.2－0.4=3.8m，

查有关资料：50滑轮组在拉紧状态下的最小长度为2.8m，因此此时还有500mm～1000mm的安全距离，空间高度满足要求，即临时吊装梁的高度L=2m可以满足吊装要求。

6吊装安全以及注意事项：

①施工前，施工人员必须接受安全技术措施交底并签字。②施工人员必须具备高空作业条件。③进入施工现场必须戴好安全帽，进入高空作业必须系扣好安全带。④高空作业人员必须随时携带工具袋，工器具应设保险绳，严禁抛掷传递。废料应及时回收，防止高空落物。⑤特殊工种人员需持有特殊工种操作证方可上岗操作。⑥吊装区域应有警戒线和安全警告牌，夜间应有警示灯，无关人员不得入内。

7结束语

本工艺结合项目实际情况，详细阐述了施工工艺的过程，并对受力情况进行精确计算和校核，虽然平移时多耗费部分人力和时间，但能有效解决因场地受限大型吊车无法进场施工的难题，并能节省大型吊车台班费用。为以后相类似的项目提供技术借鉴。

参考文献

[1]谢亚力.《建筑施工起重吊装安全技术》

[2]樊兆馥.《重型设备吊装手册》