H2S/CO2吸收塔C2201/2202拆除吊裝

董建偉

摘 要： 介紹650t履帶吊在超起工況下分段拆除H2S/CO2吸收塔的吊裝方法

關鍵詞： 吸收塔 吊裝 超起工況 大型吊車 卡環(huán)

1、 工程概況

脫硫、脫碳裝置區(qū)內有1臺H2S/CO2吸收塔，設備位號C2201/2202，該塔高68.8m，容器凈質量（不含梯子、平臺、內件）重284.59t，含梯子平臺，不含可拆內件重300t。根據甲方要求，拆除該塔更換新塔，該塔位于氣化渣水框架西側，其南邊和西邊是管廊框架，場地受限、高度高、重量重是本次拆除更換的難點。

2、 施工工藝程序

設備拆除吊裝程序大體安排如下：

3、 H2S/CO2吸收塔拆除吊裝計算

3.1、H2S/CO2吸收塔吊裝受力計算

H2S/CO2吸收塔安裝時是分三段到貨，現(xiàn)場立式組對安裝的，上段長度17.46m，重78t；中段長度18.39m，重86t；下段長度32.95m，重136t。上、中、下段的吊耳及吊耳標準（HG/T21574-2008）見下表：

為了節(jié)約拆除時間，降低大型吊車費用，根據以上情況，考慮拆除吊裝分兩段進行，割除分段位置：距設備底部32.95m處，即安裝時的上段和中段一起割除，為本次拆除分段的上段，安裝時的下段為本次拆除吊裝的下段。分段情況：上段長度35.85m，重164t；下段長度32.95m，重136t。

3.1.1、主、輔吊車受力計算

考慮分兩段吊裝：

（1）、上段受力計算：長35.85m，加上梯子、平臺、欄桿重約164t，主吊點選據上部焊縫1.2m處的AXC-600-20吊耳，輔助吊點選安裝時中段的尾部AXC-400-20吊耳。

按均布載荷考慮，由力學知識得：31.52×F2=14.96×G

故 主吊車最大受力（設備直立時）為164t，考慮吊鉤及索具14t，合計178t

抬尾吊車最大受力（設備平躺時）為77.84t，考慮吊鉤及索具2t，合計79.84t。

（2）、下段受力計算：長32.95m，加上梯子、平臺、欄桿重約136t，主吊點選據下段上部焊縫1.2m處的AXC-800-20吊耳，輔助吊點選設備裙座內的AP-75吊耳。

按均布載荷考慮，由力學知識得：31.75×F4=15.16×G，

F4=

故 主吊車最大受力（設備直立時）為136t，考慮吊鉤14t，合計150t。

抬尾吊車最大受力（設備平躺時）為64.94t，考慮吊鉤2t，合計66.94t。

3.1.2、主吊車選擇

根據H2S/CO2吸收塔吊裝受力計算選擇主吊車。

上段：主吊車選QUY650t履帶吊，SHB超起工況：L=84m，R=26m，Q=266t。使用支撐平衡梁 φ426×14，長3.4m。

下段：主吊車選QUY650t履帶吊，SHB超起工況：L=84m，R=26m，Q=266t。

3.1.3、尾部輔助吊車選擇

根據受力計算，選擇尾部輔助吊車。

上段：抬尾吊車選QUY150t履帶吊，主臂工況：L=31m，R=8m，Q=88.6t。

下段：抬尾吊車選QUY150t履帶吊，主臂工況：L=31m，R=8m，Q=88.6t。

3.1.4、繩扣選擇

（1）、H2S/CO2吸收塔上段主吊繩扣計算選擇：

由破斷拉力SP=K.P（K—安全系數(shù)，取6；P—主吊繩扣受力，設備上段重為164t）

吊裝計算載荷：Q計=164×K動×K不=164×1.1×1.1=198.44噸

K動——動載系數(shù)取1.1

K不——不均勻系數(shù)取1.1

每根兩股使用時，則單股鋼絲繩受力：

由公式SP=0.3δd2得：式中δ—鋼絲抗拉強度，取177kgf/mm2；

d—鋼絲繩直徑

故選用φ82mm，L=18m二根，每根2股使用用做上段主吊繩扣安全。

吊平衡梁鋼絲繩選φ39mm二根，每根2股使用。

尾部吊車繩扣計算選擇：

由前面的吊車受力計算知：P=44.94t Q計=P×K不=44.94×1.1=49.434噸

尾部繩扣按2股使用時，選用φ52mm—6×37+1 δ=177kgf/mm2鋼絲繩

查表鋼絲繩破斷拉力：1379040N（140718Kgf）

則鋼絲繩安全系數(shù)為K=140718×2/49.434×1000≈5.7>5故安全。

尾部繩扣選φ52mm，L=8m繩扣二根，2股使用作為尾部吊裝繩扣。

（2）、H2S/CO2吸收塔下段主吊繩扣計算選擇：

按同樣方法選擇H2S/CO2吸收塔下段主繩扣：φ82mm，L=18m繩扣，2股使用；輔助繩索：φ52mm，L=8m，2股使用；40t卡環(huán)2個。

3.1.5、支撐平衡梁強度校核

H2S/CO2吸收塔上、下段吊裝，采用一根L=3.4m平衡梁，規(guī)格φ426×14無縫鋼管制作。

根據上圖可計算得，吊裝時繩扣對支撐梁的正壓力N=P1/tg60°=47.35t

若已知平衡梁用φ426×14，長3400mm無縫鋼管制成，鋼管的幾何性質查表得：

管子截面積F=181.2 cm2

管子慣性半徑i= 14.57cm

長細比λ= ，取μ=1

查表得：φ=0.961

考慮不均衡系數(shù)K不，計算載荷N不

N不=1.2×47.35=56.82t 取K不=1.2

時 安全

故選用φ426×14無縫鋼管作為平衡梁滿足條件。

式中：F—管子截面積cm2

N—軸向壓力，kg

W—截面系數(shù)，cm3

φ—軸心受壓件穩(wěn)定系數(shù)

[σ]—許用應力，kgf/cm3

I—慣性半徑，cm

G—支撐梁自重

L—支撐梁長度

3.1.6、吊耳強度校核

由于本次拆除吊裝的下段與安裝時的下段同樣重，吊耳仍采用安裝時的吊耳，故不需校核下段吊耳，只對上段主吊耳AXC-600-20強度進行校核。

（1）管軸危險截面

管軸與襯板連接的端面為危險截面，如下圖所示。

計算最大垂直分立Pvmax和最大水平分力PHmax；

Pvmax=Qa

Phmax= Pvmax*tga0

式中Qa---吊耳的設計載荷；

a0----吊裝角。一般a0≤15°。

校核斷面上的彎曲應力與拉應力的合成應力：

Q235鋼材的抗拉強度極限σb=3750kg/cm2

滿足要求。

校核剪應力：

滿足要求，故吊耳的強度是足夠的。

（2）校核焊縫截面

為安全計，僅以吊耳管端周邊的焊縫承受載荷，焊縫所承受的剪應力為：

式中S-------焊縫高度，cm；

由上式知，焊縫強度不滿足要求，故需增加焊縫強度。

吊耳加強焊接要求見下圖：

4、 H2S/CO2吸收塔吊裝平、立面布置圖

H2S/CO2吸收塔吊裝平、立面布置圖如下：

5、 吊裝現(xiàn)場平面布置

5.1 吊車站位位置場地地基的處理

設備吊裝吊車站位位置鋪毛石300mm，渣石150mm，瓜子石50mm，使地耐力達到25t/m2。并在吊車下面墊置與吊車配套的路基板，以擴大地面的接觸面積，將地面的承壓面積擴大。

5.2 吊車的站位

主、輔吊車的站位應按吊裝平面布置圖上的要求進行相應的站位。

本工程框架北側為吊裝主要場地，H2S/CO2吸收塔在北側吊裝拆除，故框架北側場地需臨時處理。吊裝現(xiàn)場平面布置見H2S/CO2吸收塔拆除吊裝平面布置圖

6、 安全技術措施

（1）、不得使用吊車在地面上直接拖拉設備。

（2）、吊車司機必須按吊車操作規(guī)程進行操作，吊裝指揮的職責應明確，并統(tǒng)一指揮信號。

（3）、兩車抬吊設備時，輔助吊車抬送速度應與主吊車提升速度相匹配，應始終保持吊鉤與被吊物重心在一條鉛垂線上。

（4）、必須在吊車額定起重量、回轉半徑、允許作業(yè)角度等主要技術性能參數(shù)以內進行吊裝作業(yè)。

（5）、吊裝場地應平整、硬實，地耐力應達到25噸/米2。650 t履帶吊下應墊路基板或厚鋼板。

（6）、在額定負荷吊裝作業(yè)前應進行試吊，觀察其穩(wěn)定狀態(tài)無異常后，方可進行吊裝作業(yè)。

（7）、起吊作業(yè)時，不允許同時操作兩個動作，提升設備時，速度應均勻平穩(wěn)；落下時應低速輕放，不得忽快忽慢或突然制動。

（8）、吊車吊著重物行走或回轉時，速度應均勻平穩(wěn)，不得突然制動或在沒有停穩(wěn)前作反向行走或回轉，不得在斜坡上吊著重物回轉。

（9）、大雨、夜間照明不足或風力達到5級時，不得露天進行吊裝作業(yè)。

（10）、由于該吸收塔立式從33.25m處割除，腳手架應按腳手架規(guī)范搭設，33.25m處作業(yè)應系掛好安全帶。

（11）、設置吊裝警戒區(qū)，禁止閑雜人員進入吊裝區(qū)域。

7、 幾點總結

7.1 通過順利吊裝拆除完此設備，我們驗證了徐工QUY650履帶吊在超起工況下的吊裝能力。

7.2 該方案經濟可行，分段拆除相對整體吊裝費用小。

7.3 通過計算機模擬現(xiàn)場實際作圖，可清晰的看出吊裝工況下，吊車的使用情況。