大型履帶式起重機(jī)在油輪儲(chǔ)油罐體吊裝的應(yīng)用

廣東力特工程機(jī)械有限公司    劉耀富

關(guān)鍵詞：大型履帶起重機(jī)  儲(chǔ)油罐體  吊裝  應(yīng)用
1. 概述
目前，在廣東境內(nèi)珠江支流的船廠越來越多，部分船廠主要以生產(chǎn)中型油輪為主，每艘油輪布置兩個(gè)大型的儲(chǔ)油罐體，儲(chǔ)油罐體與船體分開制造，在制作完成后使用大型起重機(jī)將儲(chǔ)油罐體吊裝到船體內(nèi)部進(jìn)行安裝。每個(gè)儲(chǔ)油罐體重量在250t以上，由于是內(nèi)河船廠，航道水深較淺，300t以上的浮吊無法通航，儲(chǔ)油罐體的吊裝作業(yè)只能夠使用大型履帶式起重機(jī)在陸地上進(jìn)行。以下以某船廠的儲(chǔ)油罐體吊裝工程進(jìn)行說明。
某船廠有4個(gè)儲(chǔ)油罐體需要分別吊裝到兩艘輪船船體內(nèi)進(jìn)行安裝，罐體的規(guī)格為Φ9000×29000，重280t。儲(chǔ)油罐體吊裝擬采用CC2800-1/600t履帶起重機(jī)SSL42m工況，配備300t 超起配重， 15m超起半徑進(jìn)行吊裝,該工況下機(jī)械的額定負(fù)荷為326t。CC2800-1/600t履帶起重機(jī)400t吊鉤重量為10t，吊索具重量為2t，吊裝總重量為280+10+2=292t。吊裝作業(yè)時(shí)，CC2800-1/600t履帶起重機(jī)最大負(fù)荷率為（292÷326）×100%=89.57%。吊裝就位時(shí)，最大吊裝高度為13m。
2. 作業(yè)依據(jù)
2.1. 起重技術(shù)手冊(cè)
2.2. 起重機(jī)械安裝使用維修檢驗(yàn)手冊(cè)（上、下卷）•北京：冶金工業(yè)出版社 2000.1
2.3. Terex-Demag CC 2800-1/600t履帶起重機(jī)使用說明書
2.4. 儲(chǔ)油罐體設(shè)計(jì)圖紙和安裝要求
3. 作業(yè)準(zhǔn)備和條件要求
3.1. 工機(jī)具準(zhǔn)備：采用1臺(tái)CC2800-1/600t履帶起重機(jī)為主力吊裝機(jī)械，結(jié)合1臺(tái)QY50/50t汽車起重機(jī)為輔助吊裝機(jī)械。CC2800-1/600t履帶起重機(jī)采用SSL42m工況，180t后配重和60t 車體壓重，配備300t 超起配重，在15m超起半徑進(jìn)行吊裝。其余如鏈條葫蘆、鋼絲繩、卡環(huán)、麻繩等吊裝工具一批。
3.2. 場地要求
3.2.1. 場地布置：吊裝現(xiàn)場場地地面處理及布置需充分考慮儲(chǔ)油罐體起吊、儲(chǔ)油罐體就位時(shí)的場地需要，現(xiàn)場布置和儲(chǔ)油罐體吊裝平面圖如圖1、2所示。
 大型履帶式起重機(jī)在油輪儲(chǔ)油罐體吊裝的應(yīng)用

廣東力特工程機(jī)械有限公司    劉耀富

關(guān)鍵詞：大型履帶起重機(jī)  儲(chǔ)油罐體  吊裝  應(yīng)用
1. 概述
目前，在廣東境內(nèi)珠江支流的船廠越來越多，部分船廠主要以生產(chǎn)中型油輪為主，每艘油輪布置兩個(gè)大型的儲(chǔ)油罐體，儲(chǔ)油罐體與船體分開制造，在制作完成后使用大型起重機(jī)將儲(chǔ)油罐體吊裝到船體內(nèi)部進(jìn)行安裝。每個(gè)儲(chǔ)油罐體重量在250t以上，由于是內(nèi)河船廠，航道水深較淺，300t以上的浮吊無法通航，儲(chǔ)油罐體的吊裝作業(yè)只能夠使用大型履帶式起重機(jī)在陸地上進(jìn)行。以下以某船廠的儲(chǔ)油罐體吊裝工程進(jìn)行說明。
某船廠有4個(gè)儲(chǔ)油罐體需要分別吊裝到兩艘輪船船體內(nèi)進(jìn)行安裝，罐體的規(guī)格為Φ9000×29000，重280t。儲(chǔ)油罐體吊裝擬采用CC2800-1/600t履帶起重機(jī)SSL42m工況，配備300t 超起配重， 15m超起半徑進(jìn)行吊裝,該工況下機(jī)械的額定負(fù)荷為326t。CC2800-1/600t履帶起重機(jī)400t吊鉤重量為10t，吊索具重量為2t，吊裝總重量為280+10+2=292t。吊裝作業(yè)時(shí)，CC2800-1/600t履帶起重機(jī)最大負(fù)荷率為（292÷326）×100%=89.57%。吊裝就位時(shí)，最大吊裝高度為13m。
2. 作業(yè)依據(jù)
2.1. 起重技術(shù)手冊(cè)
2.2. 起重機(jī)械安裝使用維修檢驗(yàn)手冊(cè)（上、下卷）•北京：冶金工業(yè)出版社 2000.1
2.3. Terex-Demag CC 2800-1/600t履帶起重機(jī)使用說明書
2.4. 儲(chǔ)油罐體設(shè)計(jì)圖紙和安裝要求
3. 作業(yè)準(zhǔn)備和條件要求
3.1. 工機(jī)具準(zhǔn)備：采用1臺(tái)CC2800-1/600t履帶起重機(jī)為主力吊裝機(jī)械，結(jié)合1臺(tái)QY50/50t汽車起重機(jī)為輔助吊裝機(jī)械。CC2800-1/600t履帶起重機(jī)采用SSL42m工況，180t后配重和60t 車體壓重，配備300t 超起配重，在15m超起半徑進(jìn)行吊裝。其余如鏈條葫蘆、鋼絲繩、卡環(huán)、麻繩等吊裝工具一批。
3.2. 場地要求
3.2.1. 場地布置：吊裝現(xiàn)場場地地面處理及布置需充分考慮儲(chǔ)油罐體起吊、儲(chǔ)油罐體就位時(shí)的場地需要，現(xiàn)場布置和儲(chǔ)油罐體吊裝平面圖如圖1、2所示。

3.2.2. 地壓要求：根據(jù)德馬格地壓計(jì)算軟件計(jì)算,CC2800-1/600t履帶起重機(jī)SSL42m工況,配備300t超起配重,在15m超起半徑以及22m跨距下起吊總重量為292t的情況下,要求的最大地壓為46t/m2。在CC2800-1/600t履帶起重機(jī)站位位置鋪墊專用地基箱板（外型尺寸為6m×2.4m）以擴(kuò)大履帶的受力面積，基箱板垂直履帶布置，每條履帶的受力面積擴(kuò)大到6×12=72m2?？紤]到地基箱板在承受重壓后，受力位置會(huì)出現(xiàn)輕微變形，所以，鋪墊專用地基箱板后的地壓要求為(46×11.66×1.5×2)÷(72×2×0.50)=22.35t/ m2。
3.2.3. 吊裝場地處理：如上圖所示，平行于船體修整一條寬為13m，長度滿足所有儲(chǔ)油罐體吊裝要求的道路。路面要求平整、堅(jiān)實(shí)，無明顯坑洼，道路承壓能力不小于22.35t/ m2，并沿吊機(jī)履帶行走路徑鋪墊厚度為30mm以上的鋼板。吊機(jī)超起配重回轉(zhuǎn)區(qū)域應(yīng)與吊機(jī)行走道路保持水平或略低于吊機(jī)行走道路，區(qū)域內(nèi)要求平整，并無明顯高出地面的障礙物。吊裝作業(yè)時(shí)，在CC2800-1/600t履帶起重機(jī)站位位置鋪墊與履帶垂直的專用路基箱板。
4. 關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)
4.1. 儲(chǔ)油罐體起吊時(shí)吊機(jī)作業(yè)半徑確認(rèn)。
4.2. 儲(chǔ)油罐體提升過程。
4.3. 儲(chǔ)油罐體就位時(shí)吊機(jī)作業(yè)半徑確認(rèn)。
5. 作業(yè)工藝流程
作業(yè)流程：施工現(xiàn)場清理及處理→儲(chǔ)油罐體拖運(yùn)至指定位置→CC2800-1/600t履帶起重機(jī)安裝、檢查→儲(chǔ)油罐體起吊→儲(chǔ)油罐體就位→施工資料整理、吊機(jī)拆卸退場
6. 作業(yè)程序
6.1. 儲(chǔ)油罐體拖運(yùn)
6.1.1. 儲(chǔ)油罐體拖運(yùn)工作由罐體制作方在CC2800-1/600t履帶起重機(jī)進(jìn)場作業(yè)前完成，不屬于吊裝作業(yè)范圍，在此不進(jìn)行詳細(xì)描述。儲(chǔ)油罐體的擺放位置如圖1所示。
6.2. CC2800-1/600t履帶起重機(jī)在安裝好后，對(duì)個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面的檢查，并進(jìn)行空載試驗(yàn)。在吊裝站位的地方進(jìn)行行走和磨車，檢驗(yàn)吊裝場地的承壓能力是否能夠滿足要求。
6.3. 儲(chǔ)油罐體起吊
6.3.1. CC2800-1/600t履帶起重機(jī)SSL42m工況，配置300t 超起配重，在15m超起半徑和22m作業(yè)半徑將儲(chǔ)油罐體緩慢起吊，儲(chǔ)油罐體起吊的高度以離開其支撐底座為宜（離地面高度約1.5m）。在儲(chǔ)油罐體離開底座后，CC2800-1/600t履帶起重機(jī)逆時(shí)針緩慢回轉(zhuǎn)約13度，利用人力將罐體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)約50度（以罐體與船體的距離不小于600mm為宜），如圖3所示。然后吊機(jī)緩慢起鉤，將儲(chǔ)油罐體提升到其底部離地面約13米。
注意：在儲(chǔ)油罐體吊離底座后，操作吊機(jī)逆時(shí)針回轉(zhuǎn)約13°，并將罐體降低到離地面高約200mm，懸停10分鐘，觀察地面承壓情況。確認(rèn)吊機(jī)站位處無異常現(xiàn)象后，將罐體提升至離地面約1.5m左右，在條件允許范圍內(nèi)操作吊機(jī)進(jìn)行左右回轉(zhuǎn)，并在機(jī)械性能允許范圍內(nèi)進(jìn)行增幅和減幅操作，檢查吊機(jī)各機(jī)構(gòu)性能，確認(rèn)吊機(jī)各機(jī)構(gòu)無異常情況。 
 

 
6.3.2. 安全距離計(jì)算
6.3.2.1. 儲(chǔ)油罐體起吊時(shí)安全距離計(jì)算
吊臂頭到地面的垂直高度：  420002-（22000-2451-1400）2 +2930=40830mm
吊臂頭夾角:ａ=arcSin(22000-2500-1400)/42000=25.53°
儲(chǔ)油罐體起吊時(shí)其最寬處到吊臂頭頂部的垂直距離:40830-（1500+9000/2）=34830mm，儲(chǔ)油罐體吊裝點(diǎn)中心到吊臂距離H:tgａ=34830/H  H= tg25.53°×34830=16635mm因?yàn)榈醣垲^滑輪組到吊臂頭主弦管的距離為450mm, 儲(chǔ)油罐體吊點(diǎn)中心到邊緣的距離為29000/2=14500mm
所以罐體最寬處邊緣到吊臂的距離為(16635+450)-14500=2585mm
6.3.2.2. 儲(chǔ)油罐體提升到13m高度時(shí)安全距離計(jì)算
吊臂頭到地面的垂直高度：  420002-（22000-2451-1400）2 +2930=40830mm
吊臂頭夾角:ａ=arcSin(22000-2500-1400)/42000=25.53°
儲(chǔ)油罐體提升到13m高度時(shí)其最寬處到吊臂頭頂部的垂直距離:40830-（13000+9000/2）=23330mm，儲(chǔ)油罐體吊裝點(diǎn)中心到吊臂距離H:tgａ=23330/H  H= tg25.53°×23330=11143mm，因?yàn)榈醣垲^滑輪組到吊臂頭主弦管的距離為450mm,由圖3可知，吊臂在儲(chǔ)油罐體吊點(diǎn)中心到邊緣投影的距離為5093mm
所以儲(chǔ)油罐體提升到13m高度時(shí)，儲(chǔ)油罐體最寬處邊緣到吊臂的距離為(11143+450)-5093=6500mm
6.4. 儲(chǔ)油罐體吊裝就位
6.4.1. 當(dāng)儲(chǔ)油罐體提升到其底部離地面約13米時(shí)，CC2800-1/600t履帶起重機(jī)順時(shí)針緩慢回轉(zhuǎn)約56度。與此同時(shí)，利用溜繩將儲(chǔ)油罐體進(jìn)行順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使其正對(duì)安裝位置，然后吊機(jī)緩慢松鉤，將其放到安裝位置。待儲(chǔ)油罐體固定后，吊機(jī)松鉤。
 

6.4.2. 安全距離計(jì)算
6.4.2.1. 儲(chǔ)油罐體正對(duì)安裝位置時(shí)安全距離計(jì)算
吊臂頭到地面的垂直高度：  420002-（22000-2451-1400）2 +2930=40830mm
吊臂頭夾角:ａ=arcSin(22000-2500-1400)/42000=25.53°
儲(chǔ)油罐體正對(duì)安裝位置時(shí)其最寬處到吊臂頭頂部的垂直距離:40830-（13000+9000/2）=23330mm，儲(chǔ)油罐體吊裝點(diǎn)中心到吊臂的垂直距離H:tgａ=23330/H  H= tg25.53°×23330=11143mm，因?yàn)榈醣垲^滑輪組到吊臂頭主弦管的距離為450mm,由圖3可知，吊臂在儲(chǔ)油罐體吊點(diǎn)中心到邊緣投影的距離為6657mm
所以儲(chǔ)油罐體正對(duì)安裝位置時(shí)，儲(chǔ)油罐體最寬處邊緣到吊臂的距離為(11143+450)-6657=4936mm
6.4.2.2. 儲(chǔ)油罐體就位時(shí)，船體邊緣與吊臂的安全距離計(jì)算（船體高度為12000mm）
吊臂頭到地面的垂直高度：  420002-（22000-2451-1400）2 +2930=40830mm
吊臂頭夾角:ａ=arcSin(22000-2500-1400)/42000=25.53°
船體最寬處到吊臂頭頂部的垂直距離:40830-12000=28830mm，船體中心到吊臂的垂直距離H:tgａ=28830/H  H= tg25.53°×28830=13769mm，因?yàn)榈醣垲^滑輪組到吊臂頭主弦管的距離為450mm,由圖3可知，吊臂在船體中心中心到邊緣投影的距離為10533mm
所以儲(chǔ)油罐體就位時(shí)，船體最寬處邊緣到吊臂的距離為(13769+450)- 10533=3686mm
6.5. 鋼絲繩選擇計(jì)算
如圖4所示，儲(chǔ)油罐體吊裝時(shí)采用4根直徑為78mm，長度為36m的鋼絲繩8倍倍率進(jìn)行起吊，鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度為1670MPa，單頭破斷拉力為323t。吊點(diǎn)位于水平中心線下方12000mm處，吊點(diǎn)之間的水平距離為17400mm。吊裝時(shí)，吊裝鋼絲繩的夾角為ａ=arcSin [ (4500-1200)2+(17400÷2)2 /(36000÷2) ]=31°。吊裝鋼絲繩安全系數(shù)為K=323×8×cos31°/280=7.91>6。吊裝鋼絲繩到吊鉤的高度為h=18000×cos31°=15429mm。儲(chǔ)油罐體提升至最高點(diǎn)時(shí)，吊臂頂部到儲(chǔ)油罐體水平中心線的距離為23330mm，當(dāng)儲(chǔ)油罐體提升至最高點(diǎn)時(shí)，吊裝鋼絲繩頂部到吊臂頂部的距離為23330-（15429-1200）=9101mm。所以，儲(chǔ)油罐體吊裝時(shí)采用4根直徑為78mm，長度為36m的鋼絲繩8倍倍率進(jìn)行起吊，滿足吊裝要求。
 

7. 作業(yè)應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求
7.1. 儲(chǔ)油罐體設(shè)計(jì)圖紙和安裝工藝要求。
8. 作業(yè)過程安全環(huán)保措施
8.1. 施工前施工負(fù)責(zé)人和技術(shù)負(fù)責(zé)人必須做好安全、技術(shù)、環(huán)保交底，做到人人心中有數(shù)，各司其責(zé)。
8.2. 吊機(jī)應(yīng)由專人負(fù)責(zé)指揮，指揮信號(hào)清晰明確后方能作業(yè)。
8.3. 高空作業(yè)人員必須系好安全帶，掛在牢靠處。
8.4. 施工時(shí)設(shè)立安全警戒區(qū)，用安全色帶圍住，禁止非施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場。任何時(shí)候，任何人不得在吊機(jī)下逗留或通行，非工作人員不得進(jìn)入吊裝范圍內(nèi)。
8.5. 吊裝大件時(shí)必須系好麻繩，防止構(gòu)件空中打轉(zhuǎn)。
8.6. 使用電動(dòng)工具時(shí)防止漏電，雨天禁用。
8.7. 級(jí)以上的大風(fēng)或其它惡略天氣，停止吊裝作業(yè)。
8.8. 吊裝前確認(rèn)地面和地基的承壓能力，防止因地基原因造成事故。
8.9. 施工過程中做好可靠的預(yù)防措施，出現(xiàn)漏油情況應(yīng)及時(shí)用容器接好，關(guān)閉相關(guān)閥門，同時(shí)清除油污。要求文明施工，將施工中產(chǎn)生的垃圾分類回收，節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境。
9. 結(jié)語
使用大型履帶式起重機(jī)在陸地進(jìn)行油輪儲(chǔ)油罐體吊裝作業(yè)很好地解決了內(nèi)河船廠，航道水深較淺，300t以上的浮吊無法通航這一難題。而且儲(chǔ)油罐體與船體都是在岸上制造，使用浮吊進(jìn)行儲(chǔ)油罐體吊裝時(shí) 先將船體托運(yùn)至水里，再將儲(chǔ)油罐體托運(yùn)至靠近船體的岸邊，以方便浮吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。而使用大型履帶式起重機(jī)在陸地進(jìn)行油輪儲(chǔ)油罐體吊裝，是將儲(chǔ)油罐體吊裝完成后，再將船體托運(yùn)至水里，這樣減少了將儲(chǔ)油罐體托運(yùn)至靠近船體的岸邊這一作業(yè)步驟，大大節(jié)省了儲(chǔ)油罐體吊裝的工作量。

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