浅析化工建设项目容器类设备吊装的一种实用方法论文
1 情况介绍
本文介绍的是某大型化工厂采用四柱井式桅杆提升装置吊装20台转化器而提出的，效果极佳，13 天时间，安全、快速的完成了20 台套共计800 余吨的设备吊装就位。设备名称: 转化器; 设备单重42. 24t;设备吊装重量39t; 外形尺寸: Φ3000 × 5495mm; 支腿高度: 5300mm; 设备台数: 20 台。安装位置: 支座位于二层楼板，下半部悬于二层楼板下方，
2 吊装方法
具体方法: 四柱桅杆上部横跨一吊装主梁，主梁两段架设32t 滑轮组，利用布置在建筑一侧的两台5t 卷扬机同时提升，在提升到设备底座超过安装基础时，在预留孔的四角放置承重工字钢，利用不均匀提升方式，完成90°旋转。使设备支腿移动到安装点的上部，然后下方设备到位，完成单台设备的吊装就位。利用滚筒或桅杆组立柱下方设置的滚动装置，移动到下一个吊装位置。
3 结构形式与核算
3. 1 钢制桅杆提升装置结构形式
为增大提升装置的'稳定性，采用四柱井形结构，钢柱选用Φ219 × 7无缝钢管，两短距柱之间与I36a 工字钢连接，中间横跨一吊装工字钢梁，吊装主梁选用I36a 工字钢，主梁对称布置两个吊点。
3. 2 桅杆起重机设计验算
3. 2. 1 桅杆制作材料选用
( 1) 吊装负荷参数: 设备重量: Q 设= 39000Kg; 吊装滑轮组及绳具重量: Q 滑= 1000Kg; 吊装计算重量: F 计= K* ( Q 设+ Q 滑) = 1. 1*40000 = 44000Kg; F 计= 431. 2KN，分摊到两个吊点后每个吊点为:215. 6KN。
( 2) 立柱选用四根Φ219 × 7 的无缝钢管，次梁选用I36a 工字钢，主梁选用I36a 工字钢。
3. 2. 2 滑轮组的选用
( 1) 选用两套32t 滑轮组，型号为HQ32t* 5D;
( 2) 滑轮组串绕方式;
( 3) 跑绳拉力。滑轮为10 个，工作绳数为11 根，定滑轮为2 个，跑绳拉力: S0 = α* Q，查表得载荷系数α = 0. 119，跑绳拉力: S0 = α* Q =0. 119* 215. 6KN = 25. 7KN = 2618Kg; K 值为5 时，选用155Kg /mm2 抗拉强度，φ17. 5mm 的6* 37 + 1 钢丝绳。其许用拉力为3450Kg。
( 4) 吊索。设备上的吊点选择为设备支腿，每个支腿一幅吊绳，滑轮组的吊钩用32 吨的卸扣相连，吊绳水平夹角为45°。每根吊索拉力为: ( 215. 6KN/4) /Sin45° = 7779. 3Kg，安全系数K 取K = 5，则捆绑设备的钢丝绳，选用155Kg /mm2 抗拉强度，φ28mm 的6* 37 + 1 钢丝绳。
3. 2. 3 主梁计算
( 1) 主梁受力情况: 横梁自重: Q 梁= 240Kg = 2. 65KN; 单个滑轮组拉力作用于吊点: S0 = 2618Kg = 25. 7KN; 两个吊点吊重: F1 = F2 = F 计* 1 /2 + Q 梁+ S0 = 215. 6KN + 2. 65KN + 25. 7KN = 243. 9KN。
( 2) 主梁强度计算。根据正应力的强度条件σ = Mmax /Wz≤[σ]，钢材选用Q235，安全系数K 为: 1. 38[σ]= σs /K = 170Mpa[τ]= τs /K =100Mpa 所以Wz≥Mmax /σ = 243. 9KN * 550mm170Nmm2 = 789. 1 *103mm3 查型钢表，选择I36a 工字钢，其有关参数为: 抗弯截面系数Wz= 875* 10mm3， Iz /Smax = 307mm，) 腹板厚度为d = 10mm，校核中性层处的切应力强度: τ; max = FQmax( Sz) max /( Iz* d) = 243. 9KN/( 307.6mm* 10mm) = 79. 3Mpa，τmax = 79. 3Mpa≤[τ]= 100Mpa。
( 3) 主梁稳定性验算。Mmax /( φb* Wz) ≤[σ]= 170Mpa; Mmax /( φb* Wz) = 243. 9KN* 550mm/( 0. 946 * 875 * 10mm3 ) = 162. 1MPa，162. 1MPa≤[σ]= 170Mpa。
3. 2. 4 吊装次梁计算
( 1) 受力情况。次梁自重: 120Kg = 1. 2KN; F 次= 243. 9KN + Q 次= 245. 1KN。
( 2) 强度计算。根据正应力的强度条件σ = Mmax /Wz≤[σ] =170Mpa; 所以Wz≥ Mmax /σ = ( 245. 1KN/2 ) * 1050mm170Nmm2 =756. 9* 103mm3 ; 查型钢表，选择I36a 工字钢，其有关参数为: 抗弯截面系数Wz = 875* 10mm3， Iz /Smax = 307mm，) 腹板厚度为d = 10mm，校核中性层处的切应力强度: τ; max = FQmax( Sz) max /( Iz* d) = ( 245. 1KN/2) /( 307. 6mm* 10mm) = 39. 8Mpaτmax = 39. 8Mpa≤[τ]= 100Mpa
( 3) 次梁稳定性验算。
Mmax /( φb* Wz) ≤[σ]= 170Mpa;Mmax /( φb* Wz) = 245. 1KN* 1050mm/( 0. 983 * 875 * 10mm3 *2) = 149. 6MPa; 149. 6MPa≤[σ]= 170Mpa次梁下应设置支承，增大抗弯能力。
3. 2. 5 立柱验算
( 1) 立柱受力情况。立柱选用Φ219 × 7，立柱自重: Q 柱= 183Kg =1. 8KN; 立柱正压力: F = F 次/2 + Q 柱= 124. 35KN; 立柱为轴心受压杆，其稳定条件为: σ = K* F /φAn≤[σ]= 170MpaK 为保险系数取K = 3，查表得φ = 0. 879，An = 4710mm2σ = 3* 124. 35KN/( 0. 879* 4710mm2 ) = 90. 1Mpa≤[σ]= 170Mpa安全计算其中一根立柱，其余三根可同样方法计算.
4 结束语
本方法在实际中不仅保证了多台设备的吊装进度，同时取得了较好的经济效果。也为今后类似工程提供了借鉴。在吊装工作中应切实做好验算工作，做好对细节过程和安全的分析，确保吊装工程的万无一失。
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