浅谈双机抬吊吊装技术
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摘要：随着国民经济的不断发展，我国的石油化工、煤化工、核工业、电力等大型建设项目高速健康发展，各种大型装置应运而生，其中的设备多呈现出本体重量大，外形尺寸大，到货整体等特点。而项目建设周期要求越来越短。为了追求更高效率和效益，工程施工中大量采用了工厂化预制和模块化安装，设备整体吊装工程日趋普遍。在设备整体吊装作业当中，采用双机抬吊同一设备的时候很多，有的是因为作业方法的需要，有的是因为单机吊装能力不够，所以采用双机台吊的方法来完成吊装作业。双机抬吊吊装法在设备施工过程中，是一种经常采用且十分重要的吊装方法。它是以两台吊车作为吊装的主吊机，通过对设备吊装重量在两台吊机之间的合理分配，使两台吊车所承受的重量分别在各自吊装允许的性能范围内，从而完成设备的吊装作业。本文以9万吨/年丁基橡胶装置中压缩机冷凝器的吊装这一工程实例论述双机抬吊吊装法的施工方法、施工步骤和技术要求，为今后同类型的施工提供参考和借鉴。
关键词：双机抬吊 吊装能力 主吊机 合理分配
中图分类号：U294文献标识码： A
绪论
吊装工艺方法会因吊装机具的种类、数量和配置方法的不同以及吊装工艺原理的差异而分成许多种，过去较常采用桅杆吊装，其工艺就有双桅杆旋转法、直立单桅杆夺吊法、直立单桅杆扳转法、直立桅杆双侧吊装、单桅杆滑移法、双桅杆散装设备正装倒装法、双桅杆整体滑移法、双桅杆整体旋转法等多种方法。随着吊装大型机械的发展和安装工艺的改进，桅杆吊装已逐步被取代。
移动式起重机由于作业灵活性强、吊装工艺简单、安全可靠等特点，在大型设备吊装施工中被广泛应用。近年，随着我国吊装技术水平、生产工艺及设备制造业的发展，逐步引进、开发了一些能力大、功能多、性能优良、安全可靠的门式液压顶升（提升）吊装系统等专业吊装机械。
在大型设备吊装过程中，经常按照设备的吊装工艺过程和使用的主吊起重机进行划分。主吊起重机可以是桅杆、履带式起重机、轮式起重机、液压顶升（提升）吊装系统等，其设备吊装工艺方法很多，经常采用的是滑移法、旋转法、起重机抬吊递送法、多机抬吊法等。在吊装作业施工中采用双机抬吊的吊装工艺方法也很多，它是以两台吊车作为吊装的主吊机，使两台吊车所承受的重量分别在各自吊装允许的性能范围内，从而完成设备的吊装作业。下面以中国石化燕山分公司9万吨/年丁基橡胶装置中乙烯压缩机的冷凝器的吊装这一工程实例，说明双机抬吊吊装技术，为今后同类型的吊装施工作业提供参考。
一 概述
中国石化北京燕山分公司9万吨/年丁基橡胶装置是新建装置，主装置区总占地面积72500平方米。主要包括15个建设单元。本装置的最突出的特点是布局紧凑，施工场地狭小。（《9万吨/年丁基橡胶装置施工组织设计》作者：胡海章 第3页 2011年12月）压缩区是本装置的心脏，最关键的设备是3台压缩机组，主要有制冷系统的乙烯和丙烯压缩机、氯甲烷系统的氯甲烷压缩机。三台压缩机组采用国产化技术，安装技术要求高，工作量大，安装中可能遇到的不确定因素多。压缩区的设备吊装时，吊车只能站在压缩区的西侧的空地上。乙烯压缩机组G-9101的冷凝器E-9152位于压缩区压缩机K-9101下方，设备规格为Φ2600x10789，重量为44.7吨，设备型式为卧式设备。E-9152的基础位于压缩区厂房内地面上，基础高为4900mm，其上面是K-9101的框架基础（混凝土）。混凝土的框架基础已经施工完毕。冷凝器E-9152安装时需要用吊车从侧面穿入K-9101的混凝土框架基础将设备就位，施工难度较大。本着安全可靠、稳妥可行、经济合理的原则，乙烯压缩机的冷凝器吊装采用双机抬吊吊装工艺技术。
二 吊装前的准备工作
1设备验收
（1）设备到货后，施工单位应同监理工程师及物装相关人员联合检验设备，设备验收合格后，上报监理工程师检查验收合格方可进场安装。
（2）检查设备合格证、产品质量证明文件；
（3）核对设备名称、型号及规格；检查接管的规格、方位及数量；核对设备备件、附件的规格尺寸、型号及数量；
（4）检查设备表面损伤、变形及腐蚀情况；
（5）设备验收后应有填写开箱验收记录。
2 基础验收
（1）设备安装前，应对基础进行中间交接，交方应提供基础检测报告、基础标高和纵横向中心线标记；
（2）基础混凝土强度达到设计要求,周围土方回填、夯实、平整；
（3）混凝土基础的外形尺寸、坐标位置及预留螺栓孔应符合设计图样的要求；
（4）混凝土基础的允许偏差见表2-1：
（《石油化工静设备安装工程施工技术规程》作者：肖然 等 第5页 2007年11月）
3 临时支撑
由于设备是从侧面穿入，不能一次吊装就位，需要两台吊车经过几次的抬吊才能就位。为便于两台吊车在吊装过程中安全顺利的进行，需要在设备基础上安装临时支撑。临时支撑见图2-1：
图2-1临时支撑简图
三 双机抬吊吊装方法
1．吊车选择
设备由制造厂运输到现场，我单位负责设备的卸车及吊装就位。设备卸车后需要使用双吊车抬吊法吊装就位。吊车选择GMT8350型385吨液压汽车吊1台及HC920型340吨液压汽车吊1台。
385吨液压汽车吊配重60吨，主臂使用28.75米，使用9.3*10米的支腿，主钩选用80吨级；340吨液压汽车吊配重80吨，主臂使用34米，使用9.05*10米的支腿，主钩选用100吨级，自重1.15吨。
2.吊车站位
设备运输到压缩区的西侧马路后卸车，340吨汽车吊及385吨汽车吊均支车在压缩区的西面，340吨汽车吊头部向北，385吨汽车吊头部向南，两台吊车的吊装中心相距不得小于13.6米。具体站位见图3-1。
图3-1 吊装平面布置图
3.吊装过程
设备运输到现场后，先用340吨汽车吊卸车，拖车撤离现场。吊装的准备工作完成后，两台吊车按下列过程进行吊装：
340吨汽车吊将设备从西面吊装到最西面的设备基础上方，并使设备的东侧鞍座放在临时支撑上，但此时临时支撑并不承受设备的重量用385吨吊车的绳扣捆住设备西侧的鞍座的内侧340吨吊车脱钩340吨吊车的吊钩从K-9101的基础预留孔顺下，用绳扣捆住设备东侧的鞍座内侧两台吊车配合抬吊设备向东移动，直到340吨吊车的吊装绳扣接近于K-9101的混凝土基础预留孔的东侧边缘，此时需要将设备的东侧鞍座放在临时支撑上，340吨汽车吊脱钩用两根绳扣大兜设备两鞍座外侧，使用340吨吊车吊装，同时385吨吊车脱钩使用340吨汽车吊吊装就位。
4.后脱钩吊车受力的二次分配验算
两台吊车抬吊就位时，不可能在瞬间使设备两端同时落地，必然出现一端先落地一段后落地的情况，后脱钩落地的吊车由于另一端吊点不再受力，在瞬间会出现受力增大，在吊装方案设计时必须进行验算，看此时其值是否大于吊车准许起重量，这点不可忽视。后脱钩吊车受力二次分配的验算见图3-2.根据力矩方程式，设定385T吊先脱钩，此时340T吊承受的力为：
H/2×G-(H-H2)F2=0 即5.5×44.7－(11－3.5)F2＝0
得F2＝32.78t，此时340T吊车的吊装半径为21米，额定吊装重量为43.5t>32.78t，所以340T吊车的吊装是安全的。
如设定340T吊先回钩，此时385T吊承受的力为：
H/2×G-(H-H1)F1=0 即5.5×44.7－(11－1.6)F1＝0
得F1＝26.2t，此时385T吊车的吊装半径为20米，额定吊装重量为42t>26.2t，所以385T吊车的吊装是安全的。
因此，在两车抬吊时，无论哪个吊车先脱钩都是安全的。
图3-2 两吊车抬吊受力示意图
四 吊装工艺核算
1.吊装负荷计算
340吨汽车吊单独吊装设备时最远吊装半径为20米，主臂为34米，配重80吨，额定吊装重量为47吨。设备重量为44.7吨，100吨级主钩重量为1.15吨，钢丝绳重量为0.3吨，吊装总重量为
T=44.7+1.15+0.3=46.15吨
吊装负荷率为46.15/47=98%满足安全吊装要求
两台吊车抬吊时，根据图3-2的吊装受力图及力矩方程式，计算得出：
F1= ==15.2t
F2=G-F1=44.7-15.2=29.5t
340吨汽车吊抬吊设备时最远吊装半径为21米，主臂为34米，配重80吨，额定吊装重量为43.5吨。抬吊设备重量为29.5吨，100吨级主钩重量为1.15吨，钢丝绳重量为0.3吨，吊装总重量为
29.5+1.15+0.3=30.95吨
吊装负荷率为30.95/43.5=71.15%
两台起重机抬吊同一工件，每台起重机的吊装载荷不得超过其额定起重能力的75%。（《石油化工工程起重施工规范》作者：吴兆武 等 第7页 2011年5月） 故满足安全吊装要求
385吨汽车吊抬吊设备时最远吊装半径为20米，主臂为34.37米，配重60吨，额定吊装重量为42吨。抬吊设备重量为15.2吨，80吨级主钩重量为1吨，钢丝绳重量为0.3吨，吊装总重量为
15.2+1+0.3=16.5吨
吊装负荷率为16.5/42=40% ＜75%满足安全吊装要求
2.钢丝绳核算
385吨吊车选择Φ28.0-6×37+FC的绳扣2根，14m/根，每根钢丝绳2股使用，共4股受力。340吨吊车选择Φ38.0-6×37+FC的绳扣2根，18m/根，每根钢丝绳2股使用，共4股受力。
安全系数计算：
K=nP/F
K――安全系数
P――钢丝绳破断拉力
n――受力股数
F――吊装重量
（《石油化工工程起重施工规范》作者：吴兆武 等 第9页 2011年5月）
Φ28.0-6×37+FC，公称抗拉强度1670N/mm2 ，最小破断拉力386KN
K1 == 10 > 6满足安全使用要求
Φ38.0-6×37+FC，公称抗拉强度1670N/mm2 ，最小破断拉力711KN；
K2 == 6.4 > 6满足安全使用要求
五 设备吊装主要采取的安全措施
吊装作业一切信号与动作必须服从吊装总指挥的指挥，吊装总指挥与起重机械作业人员密切配合，执行规定的指挥信号，发出的指挥信号必须准确、清晰。起重操作人员严格按指挥信号作业，当信号不准或错误时，操作人员拒绝执行，并立即通知指挥人员，不论任何人员发出紧急危险信号时，操作人员都须立即停止操作。
吊装前，由起重指挥负责仔细检查吊装用的钢丝绳的型号和规格是否符合吊装方案的要求。钢丝绳不得有锈蚀、磨损等缺陷。
吊装过程中，起重臂和重物下方严禁有人停留、作业或通过，同时注意保护吊件下方的物资或设备。重物吊运时，严禁人员站在重物上方。
起吊升降过程中，速度应缓慢、均匀、不得突然制动，左右回转应平稳，当回转未停稳前，不得做反向动作。
压缩机就位时，仔细检查螺栓孔与螺栓是否对正，垫片等是否安装完成。并缓缓将压缩机放下，避免碰坏设备或螺栓。
严禁将重物长时间悬挂在空中，作业中遇突发故障，应采取措施将重物降落到安全的地方，并关闭发动机进行检修。
结 论
由于我们在施工前对设备、吊机、气候、技术人员配备等诸多方面作了周密部署，事先正确编制了切实可行的施工方案，在整个吊装过程中严格执行各项规定和要求，执行预编的施工方案中的相关措施，严格执行有关技术、规范，确保安全施工，保证了设备的一次吊装成功，顺利完成了该乙烯压缩机冷凝器的双机抬吊施工任务，取得了良好的效果
参考文献
[1]《9万吨/年丁基橡胶装置施工组织设计》 胡海章
[2] 《石油化工静设备安装工程施工技术规程》SH/T3542-2007
[3] 《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536-2011
作者简介
王雷（1982-12）性别：男，籍贯：四川南充，设备工程师，吊装工程师，本科学历，主要从事石油化工设备安装与吊装工作。