大型吊装中设备吊耳设计与验收

大型吊装中设备吊耳设计与验收

凌飞 王俊

中国电子科技集团公司第三十八研究所 安 徽省合肥市 230000

摘要：随着各类化工项目规模和产能的不断提高，其关键工艺设备的尺寸和质量也在不断增大。在项目施工过程中，这些大型设备的吊装毫无疑问地成为项目建设的关键点之一。目前，随着大型起重机械的不断应用，大型设备吊装的方案策划和施工实施变得越来越便捷。然而，笔者在近年参与过的几个项目中，发现越来越多的问题出现在设备吊耳的设计与选型上。其原因之一就是设计人员缺乏工程施工经验，缺少对设备吊装的理解，忽视了设备吊耳的重要性，从而轻视了其设计与选型；另外一个原因是，具备大型设备吊装经验的施工人员未能参与到设备吊耳的设计过程中，没能做到对影响吊装的各类因素进行全面把控。

关键词：吊装；设备吊耳设计；验收

前言

目前，随着化工工程规模越来越大，超大型立式容器、塔式容器、卧式容器上的吊耳附件的结构设计或设置，已成为常见过程设备设计和制造中的突出问题。这些附件的设计制造费用和整个设备的设计制造费用相比是很小的，但因为吊耳的设计结构不合理，可能会导致整个设备的破坏。吊耳部件结构的设计成败，关系到整个工程建设和生产的安全性，是设计过程中的一个不可或缺的重要因素。

1吊耳方位的问题

设备在运输中要考虑总体高度要求，吊耳方位应根据设备水平运输位置设置。按设备大小、重量、结构、方位等要求，选择HG/T21574-2008《化工设备吊耳及工程技术要求》标准中对应的适合型吊耳，设置在合理的方位上。如：有的耳座式（4个支耳）设备，管口方位图0°在上方（N向），SP型或AX型吊耳应设置在90°和270°方位的设备筒体的上部（设备重心以上）。但我们经常看到吊耳设置在其中的两个支耳上方（45°和225°上或135°和315°上）。这样的设置，设备水平起吊时将影响到设备转动，给设备安全带来隐患。有的设备体积较大，运输公司或安装公司考虑到设备会转动不安全，而放弃使用吊耳（吊耳方位不合适）。

2吊耳设置周围要求

一般采用AX型吊耳的设备，是设备较高、较重的超大设备。吊耳周围应尽量避开外伸接管法兰，因为吊绳在脱离吊耳时，由拉紧状态变成松软状态，吊绳会在几十米高的上空随风漂动（不规则），吊绳很可能脱离吊耳后又挂到外伸接管法兰上了，就会增加吊装中的麻烦和风险。

3吊耳的设计工艺

在分段建造中，吊耳的设计需要根据实际的施工进行调整。注意分段建造中的个分段中钢板的重量和焊接过程产生的重量，与吊耳能够承受的重量进行比对，通过数据对吊耳的设计进行改进和重造，保证吊耳的实际起吊能力。吊耳的设计主要从其形状、尺寸和承重能力三个方面进行标准的制定。

3.1吊耳重心

在吊耳的设计中，应该注意保证吊耳的位置重心三点布置在强度较高的结构上，三点的连线组成一个三角形，而吊耳的重心需要分布在三角形内部，而且会随着其靠近三角形的重心部位其稳定性增强，保证施工的安全。吊耳设计时的分段重量是和企业以及船舶的制造要求息息相关的，不同的生产地点也各不相同。在组立场时，分段的重量主要包括分段的钢板重量和焊接产生的重量，但是其中的焊接质量不好确定，所以通常由钢板重量乘以系数来表示其重量。曲分段乘以系数0.8，平分段乘以系数0.6.在预搭载场和搭载场工作时，除了钢板和焊接产生的重量以外还需要加上舾装重量和脚手架重量。船舶制造行业常常采用著名的造船软件TRIBON进行结构净重的计算，软件通过将平面建模生成的结构平面板架和采用批处理方式生成的外板曲面板架（含外板上骨材）写入计算文件，运行系统内的已有程序，完成相关的计算，最后得出计算结果。这种方法不仅提高了计算的效率，而且保证了计算的准确率。另外在吊耳的设计中，应该注意吊耳下部的强度设计和监测，如果不合格或者强度不到就需要进行底部强度加固。考虑到整体的强度，背面需要进行满焊处理，后期进行焊接情况检查，防止焊接缺陷的出现。在施工中，不仅需要完成起吊任务，还需要进行分段翻身等操作，所以吊耳的设计应该有吊钩和辅助吊钩。在设计时，应该进行施工的最大受力进行吊钩制造的策划和工艺的选择，尤其是分段翻身是的李一侧上钩操作，设计中应该兼顾摘钩和上钩的可行性。

3.2吊耳间距

由于在焊接过程中，分段的稳定非常重要，所以吊耳设计时的间距大小应该合适。如果吊耳的间距太小，起吊的过程中不能保证分段的稳定，晃动会影响焊接效果。而且过小导致两侧的牵拉效果不好，会产生变形或者断裂。吊耳间距如果过大，会因为钢丝绳与水平的夹角过小导致钢丝绳的受力过大，不仅需要更长的钢丝绳还可能出现拉断的情况。

3.3注意吊绳的牵拉位置

在吊耳的设计中应该注意吊绳在实际施工中的位置，保证在起吊以及翻转等操作中吊绳不和船体和装件产生摩擦，导致吊绳断裂，发生安全事故。

3.4安装方向

为有效防止扭矩现象的出现，应该保证在实际的安装过程中，吊耳的安装应该和钢丝绳的作用方向保持一致。

3.5施工信息

不同企业采用的起吊装置可能不一样，所以其吊耳自然也不同。所以，综合以上因素的基础上，还要考虑实际的匹配问题和施工信息，设计时进行实地的考察，标清设备、分段以及位置信息，进行合理设计。

4注意事项

在造船的施工中，应该注意吊耳的搭配共用，例如小组立、中组立、大组立、预合拢、搭载所使用的吊耳应该根据实际的施工要求和操作规范合理进行搭配和共用，减少施工的成本。由于在分段大组完毕以后的涂装过程，要保证涂装的效果，所以施工中就要注意吊耳的焊接应该在组立阶段完成，防止涂装的破坏。

4.1吊耳布置

在吊耳的使用过程中，其主要作用其实是完成船舶制造中用到的分段的搬运，在分段的搬出过程中用到的是平板车，所以在吊耳的设计过程中应该充分考虑平板车的位置和数量，在吊耳的布置也应该根据平板车的安放位置进行设计，注意两吊钩的间距，尽可能避免斜拉现象的出现，而且平板车的设计应该和吊耳设计相配合，注意其间距的测量和设计。

4.2重心及强度

在施工中，吊耳主要进行分段翻身操作以及预合拢操作。所以，翻身吊耳设计中应该注意强度的考虑和检测，尤其是比较分段横向及纵向的不同，考虑在翻身过程中出现的拉力不同的情况。在翻身是应该注意尽可能选择强度大的方向进行翻身操作。而且在龙门吊的翻身操作中，应该注意主、辅吊耳操作中的对称，防止分段翻身中出现扭矩或者脱离等现象。

结束语

对于大型设备的吊装，不管是主提升吊耳或者是溜尾吊耳，其结构、尺寸和位置都对吊装操作和安全影响巨大。如果出现问题，一方面，短时间内不太可能协调到合适的索具，影响既定的吊装计划和项目整体计划；另一方面，即使在现场可以采取一定的补救措施，但毕竟无法完全消除其中的隐患，从吊装安全角度来讲仍旧不合适。所以，吊装工程师应尽量参与吊耳结构和尺寸的设计选定，核查轴式吊耳方位问题，核查板式吊耳和所选用的吊装索具的匹配性等。在项目设计阶段，吊装工程师能够参与设备的设计，通过了解设备制造和到货形式，提前做好吊装策划，并在过程中提前做出核查，对出现的特殊情况及时提出解决方案，在吊装实施时能够做到有备无患，同时也保证吊装的安全性、可行性和经济性。

参考文献：

[1]薛云,张延昌,王自力,翟高进,刘昆.船舶分段吊装吊耳强度分析[A].中国造船工程学会、江苏科技大学.第四届全国船舶与海洋工程学术会议论文集[C].中国造船工程学会、江苏科技大学:,2009:5.

[2]王德宏,刘滕芸.浅谈船舶吊装吊耳设计[J].科技视界,2013,11:45.