大型设备吊装平衡问题探讨

赵慧　吴向阳

摘要：近年来，我国化工建设行业得到飞速发展，大型设备在化工建设项目中的应用越来越广泛，人们对大型设备吊装工程质量的关注也日益增加，应加强化工建设项目大型设备吊装技术与实施管理，采取有效措施解决大型设备吊装平衡问题，保证大型设备吊装工程能保质保量按时完成。文章介绍了保证吊装平衡施工准备以及相关技术。

关键词：大型设备；吊装技术；平衡施工；化工建设；吊推法；滑移法 文献标识码：A

中图分类号：TH21 文章编号：1009-2374（2016）13-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.033

随着国内外化工石油等工业的迅速发展以及机械化水平的提高，设备的处理能力增大，化工建设行业大型设备的设计趋向高而重发展。由于特殊工艺或其他功能要求，有些设备不宜进行分段或解体，例如大型火炬塔架的推举吊装等。

在吊装大型设备时，需要在设备上设置多处吊点，并需要多套吊装索具配合使用，这样一来，对于整体范围内每套索具的受力就会很难控制平衡。一旦出现局部受力过大很有可能损坏设备，造成事故。所以对于吊装施工不仅要求严密的理论计算，同时还要随时调整掌握每个索具的受力状态，及时调整，达到受力均衡，使整个吊装工程安全可靠。

1 吊车吊装施工准备

（1）吊装方式的确定。根据大型设备的结构形式、吊装参数以及结合实际的大型吊装设备的吊装能力和以往经验，确定吊装方法；（2）起重机械的确定。在选择起重机械时，要以起重机的起重性能表選择满足要求且安全的起重设备；（3）吊索具的确定。选择吊索具首先是考虑吊耳的形式，吊耳的结构形式和起吊能力由具体设计计算来确定，然后再根据大型设备的实际尺寸来选择吊索工具；（4）行车及站位基础的确定。设备基础周围的吊装场地应提前进行平整夯实处理，进行地基承载力检测，满足负载起重机的能力要求，这是行车及吊装安全的保证；（5）大型设备至现场的运输需要安排专业人员加以管理控制；（6）吊装前要停车检修，清理吊装现场障碍物，并准备好吊装的机具；（7）吊车进场时，根据设备要求进行施工机具的调试、站位，检查其他机具的运转是否良好，确定全部机具质量检验合格以后方能投入使用；（8）设置吊装警戒区，起重施工人员到位，吊装手续齐全；（9）吊索捆绑仔细，特殊部位采用防磨措施，避免钢丝的损坏；（10）保证吊装新设备及基础座浆块垫铁质量验收合格，吊装设备安装调整用的垫铁必须按照规范要求设置摆放好。

在吊装工艺上，我国与发达国家的差距还是很大的，尤其是整体吊装技术我们远远落后于国外。从多年的经验以及吊装后大型设备的性能来看，整体吊装的优越性还是十分突出的，所以现在对大型设备一般采用整体吊装。分段吊装的缺点主要在于：一是会增加施工人员的高空作业时间；二是使安装效率在较低的水平。人员高空作业的时间越长，发生危险事故的几率就越高，并且对附加设备的占用时间也会越长。采用整体安装的方法，使得安装效率大大提高，缩短了工期。

2 关键技术的使用

在化工建设行业中，大型设备的吊装就位情况对整个项目的施工建设质量有着重要影响。目前，常见的大型石油化工设备吊装技术主要有：

2.1 吊推法

早期对于一些细高塔、架类设备主要是使用吊推法，积累了非常多的成功和宝贵经验。吊推法的工艺特点是“四连杆状整体封闭力系”，这种方法难以保证两侧的平衡，在门架的两侧设置有吊推滑轮组，每侧一套，由各自的卷场机进行控制，两个卷场机之间的速度差异就是不平衡的根源。而这种情况并非依靠外部检测系统的调整就可以解决的。

2.2 滑移法

目前，重型吊车吊装设备常用的吊装方法是滑移法，该方法具有工艺原理简单、力学计算简便、施工操作方便、吊装平面布置机动灵活、对吊装现场适应性较好等特点，一般包括单吊车提升滑移法、双吊车提升滑移法、双吊车吊抬滑移法等。

2.2.1 单吊车提升滑移法。该工艺是指利用单吊车作为主吊工具，对大型设备进行吊装施工。在吊装设备前，先设置好主吊系统，同时将大型设备底部设于钢质滚排之上，并设置专用的回转铰支座。尾部运行通道必须以大型设备实际重量级别及地基情况来作为处理和铺设的依据。在大型设备底部前后都应设置牵引和溜放设施，以此真正实现大型设备底部运行的有效控制。

进行大型设备吊装时，设备抬头过程一般称为设备起吊阶段；大型设备在后续提升阶段，安放在大型设备裙座之下的滑移尾排，受到前牵引滑轮组的牵引作用向前移动，原本处于平卧状态的大型设备逐渐转变为自由回转状态，此时设备的提升滑移阶段完成；接着设备在提升、前牵引和后溜尾的共同作用下脱排，在大型设备脱排悬空后，吊车回转至大型设备基础上空并对中就位，完成设备的吊装工作。

2.2.2 双吊车提升滑移法。双吊车提升滑移法是指在设备吊装可能的主吊工具为两台吊车，该方法需要将大型设备底部设在钢质滚排上方，同时设专用的回转铰支座，其他吊装工艺设置内容及吊装过程设备控制与单吊车提升滑移法基本相同。

2.2.3 双吊车抬吊滑移法。该工艺是指以一台吊车为主吊工具，让其吊设大型设备的上部；另一台吊车则吊设大型设备的底部，此情况称为溜尾吊车。大型设备吊装时，需要两台吊车同时将大型设备吊起，在此过程中，主吊车负责提升大型设备，溜尾车负责推送大型设备，最后设备从平卧状态逐步转变为接近垂直状态，直至提升滑移阶段的完成。

2.3 液压技术的应用

早期在石油化工领域吊装设备一般是以桅杆为工具的吊装。早期这种方法在设备吊装中起到了非常重要的作用，直至今天都为大型设备的吊装提供了大量的有用经验，但该方法存在工作周期太长、占用劳动力大量、施工效率低下等不足，这时液压系统吊装的方法就开始起作用了。

液压顶升装置的起重系统是由双桅杆或龙门桅杆系统发展起来的，双桅杆或龙门桅杆系统的主吊系统由滑车组合卷扬机组成，而液压顶升装置系统的主吊以大吨位液压千斤顶组成。液压顶升装置系统具有一定的先进性和科学性，当前我国化工建设行业的超高、超重设备的吊装一般采用该方法。这种方法在国外的起步较早，始于20世纪70年代左右。国内的使用是在2000年以后，一般用在路桥工程或者其他特殊结构的安装上，所以在这个方面我们应该积极汲取国外的先进经验。

2.4 吊装大型设备的地基处理

相应的地基处理是保证吊装施工安全进行所必需的，所以对于吊装大型设备来说，地基处理是非常重要的，是确保吊装施工安全进行的基础。在进行地基处理时，对地基处理进行规划的人必须具有相应的资质以及丰富的经验。为提高吊装地基区成品的安全性，针对大型设备吊车压力较大、极有可能破坏设施的问题，施工人员必须求助相关部门协调排除隐患。

3 大型设备吊装管理

在进行大型设备的吊装时，对其进行安全管理是十分必要的。要求吊装方案必须合理可行，场内场外的工作都是围绕技术方案来组织实施的。因此，吊装技术方案的质量会对化工建设项目中大型设备吊装工作质量和安全起著直接影响。

（1）吊装前，要根据吊装工程能够调度的设备工况、现场位置、吊装幅度、构件吊重以及其他吊装参数的实际值，严格审核施工方所编制的施工方案和工艺设计，制定好吊装工程安全技术施工措施，要求施工单位认真编写安全专项技术方案，保证吊装工程能顺利开展施工，保障项目施工安全以及施工方案的可行性；（2）施工技术交底是必须贯彻执行的，特别是对于一些符合规范要求的其使用经验不成熟的，必须进行检验试验工作以及评审，把技术安全作为工作重点。一旦评审通过，施工人员必须严格按照要求进行吊装工作，切实维护吊装技术方案的权威性，充分发挥吊装技术方案的指导作用，不可随意修改技术方案及吊装方法。另外组建领导小组负责协商解决施工过程中出现的紧急事项、现场技术指导以及监督施工也是必需的，以严格杜绝技术方面带来的安全隐患。

4 结语

总之，石化建设项目大型设备的吊装技术发展对我国石油化工建设行业的可持续发展有着重要影响。在对大型设备进行吊装的过程中，要做好吊装工作的准备工作，进而采取合理有效的吊装方案，这样才能确保吊装过程中能够保持精确的平衡效果，达到高塔类设备精准一次性吊装就位的目标。

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作者简介：赵慧（1979-），女（满族），辽宁沈阳人，沈阳职业技术学院讲师，硕士，研究方向：机械CAD。

（责任编辑：王 波）