培训内容
岗位资格职责
编制工程师编制吊装方案、吊装计算书、
方案修改
审核高级工程师审查吊装工艺及计算依据;
审查起重机选择及平面布
置;审查吊装安全技术措施;
审查劳动力、进度计划等;
批准企业技术负责人吊装方案的最终批准
第一部分、介绍
一、起重机发展情况介绍
自2000年以来,中国起重运输机械制造业一直保持快速增长,产品产量位居世界
前列。与国外起重运输机械制造业几百年的发展历史相比,中国起重运输机械制造业
只是短短六十年的发展。但随着技术的引进、消化、吸收,中国的起重运输机械产品
性能、可靠性、外观都有较大幅度的提高。面对国内外大型工程项目的启动,我国一
些起重运输机械制造企业已在临港、临海建成一批重型装备研制和出口基地,解决重
型装备出口问题。中国起重机已具有很好的性价比,很大的竞争能力。
目前中国已能设计、制造出世界上最大的浮吊,最大的造船龙门吊和桥式起重机。如:太原重型机械集团有限公司,为长江三峡设计、制造的世界上最大的1200吨桥式
起重机;中船第九设计研究院工程有限公司研发的目前技术最先进1800t×234m门式
起重机设计方案通过专家评审;振华重工2008年建成的7500吨大型特种自动力浮吊船“蓝鲸”轮,2010年再一次刷新,为韩国三星重工建造了目前世界上最大的“三星5”8000吨起重船,自行开发世界领先的一次能吊双箱、三箱集装箱桥机,目前世界市场
占有率已高达76%;中集集团控股企业——烟台来福士海洋工程有限公司研制的为目
前世界上最大起重量的桥式起重机,设计提升重量达20160吨,设备总体高度为118米,主梁跨度为125米,采用高低双梁结构“泰山号20000吨桥式起重机”;大连重工•起重集团自行开发研制的2万吨吊点桥式起重机。
以近些年来总体发展比较迅猛的中国工程机械来讲,中国的起重机产业在大型化
方面的飞跃尤为突出。去年举行的2012上海宝马展上,中联重科展出了全球最大吨位全地面起重机,同时也创造了起重能力世界第一、臂架长度世界第一、负载行驰能力世界第一等三项世界纪录。而中国的另两家工程机械巨头徐工和三一,也都相继推出
了起重能力达到4000吨、3600吨的履带起重机。
目前,国内外专业生产汽车式、履带起重机的厂家很多,如德国的主要生产厂家有利勃海尔(Liebherr)公司、特雷克斯—德马格(Terex-Demag)公司、森尼波根(Senebogen)公司,美国主要生产厂家有马尼托瓦克(Manitowoc)公司、林克-贝尔特(Link-belt)公司、P&H公司,日本的主要生产厂家有神钢(Kobelco) 公司、日立住友(Hitachi-Sumitomo) 公司和石川岛(IHI) 公司,其中利勃海尔(100-3000t)、特雷克斯—德马格(50-3200t)、马尼托瓦克(50-2300t)、神钢、日立住友(35-800t)等公司产品系列较全,市场占有率较高。
在我国,汽车式、履带起重机发展迅速,通过效仿仿制,机械产品不断改进、技术日益更新,2010年国内最大的履带式起重机为徐工2000t、中联1000t、抚挖1250t、三一1600t,汽车式起重机徐工800t,中联500t等;到2013年6月份,国内最大的起重机为徐工4000t、中联3200t、抚挖1250t、三一3600t,汽车式起重机徐工1200t,中联2000t等;产品型谱比较完善、市场占有率较大提高,可以与利勃海尔、德玛格等世界著名厂家媲美。
a.利勃海尔
LR系列:104.5-3000吨
LR1100(104.5t/3.1m); LR1130(137.2t/3.5m);
LR1160(160t/3.7m); LR1200(220t/4.1m);
LR1280(280t/4.3m); LR1300(300t/4.5m);
LR1350/1(350t/6m); LR1400/2(400t/4.5m);
LR1400/2-W(400t/4.5m); LR1600/2(600t/10m);
LR1600/2-W(600t/11m); LR1750(750t/7m);
LR11350(1350t/12m); LR13000(3000t/?m)
b.德马格
CC系列:50-3200吨
CC200(50t); CC280-1(80t);
CC400(100t); CC1500(275t);
CC2000-1(300t); CC2200(350t);
CC2400-1(400t); CC2500-1(500t);
CC2800-1(600t); CC5800(1000t);
CC6800(1250t); CC8800(1600t);
CC8800-1TWIN(3200t)
c.马尼托瓦克
M系列:45-2300吨
M5000(45t); M5500(50t);
M111(73t); M8000(73t );
M180(73t); M8500(77t );
M222(91t); M10000(91t );
M11000(100t ); M12000(109t );
M1015(120t); M555(136t);
M777(181t); M999(250t);
M15000(250t ,欧洲); M2250(300t );
M16000(400t); M18000(750t);
M21000(907t); M31000(2300t)
d.神钢
7000系列:35-800吨
7035(35t); 7045(45t);7055(55t); 7070(70t);
7080(80t);7120(120t); 7200(200t);
7300(45t);7450(450t); 7650(650t); 7800(800t)
CKE系列:60-450吨
CKE600(60t); CKE700(70t); CKE800(80t);
CKE900(90t); CKE1350(135t); CKE1800(180t);
CKE2500(250t); CKE3500(350t); CKE4000(400t);CKE4500(450t);
e.日立住友
SCX系列:45-2300吨
SCX300(30t); SCX400(40t);
SCX500(50t); SCX550(55t );
SCX700-2(70t); SCX8500(77t );
SCX222(91t); SCX800HD(80t );
SCX900-2(90t ); SCX900HD(90t );
SCX900HD-1(90t); SCX1200-2(120t);
SCX2000(200t); SCX2000HD(200t);
SCX3500(350t)
f.徐工
QUY系列:35-2000吨
QUY35(35t); QUY50(50t);
QUY70(70t); QUY80(80t );
QUY100(100t); QUY150(150t );
QUY220(220t); QUY260(260t );
QUY300(300t ); QUY350(350t );
QUY450(450t ); QUY650(650t);
QUY1000(1000t); QUY2000(2000t);QUY4000(4000t);
g.三一
SCC系列:50-1600吨
SCC500(50t); SCC800(80t);
SCC1000(100t); SCC1250(125t );
SCC1500(150t); SCC1800(180t );
SCC2000(200t); SCC2800(280t );
SCC3200(320t ); SCC4000(400t );
SCC6300(630t ); SCC7500(750t);
SCC9000(900t); SCC10000(1000t);
SCC16000(1600t); SCC36000(3600t)
h.中联
QUY系列:35-3000吨
QUY50(50t); QUY70(70t);
QUY80(80t ); QUY100(100t);
QUY160(150t ); QUY200(220t);
QUY260(260t ); QUY350(350t );
QUY400(400t ); QUY600(650t);
QUY1000(1000t); QUY32000(32000t)
i.抚挖
QUY系列:35-3000吨
QUY35(35t); QUY50(50t);
QUY70(70t); QUY80(80t );
QUY90(90t); QUY100(100t );徐工汽车起重机
QUY120(120t); QUY150(150t );
QUY250(250t); QUY350(350t );
QUY400(400t ); QUY500(500t);
QUY650(650t); QUY1250(1250t)
二、设备吊装技术
1、设备大型化发展概述
随着国民经济的不断发展,我国机电安装、电力、石油化工和冶金建设规模不断扩大,为了追求更高效率和更高效益,整体吊装工程越来越普遍,对吊装技术和吊装设备的要求也越来越高。为此。国内吊装用起重设备由过去单一桅杆方式,逐步发展成为以高性能、更安全可靠的大型起重机为核心的吊装设备。国内吊装技术也由桅杆吊装发展为单机、多机等多样化吊装方式。各工程的关键设备正在由重型向特重、特大型方向发展。以下针对机电安装、电力、石油化工、冶金建设方面介绍设备大型化发展。
(1)以机电安装为代表的钢结构重型设备。这类设备体积大、高度高、自重超大,吊装时既需要起重设备的起重能力,更需要最新技术支持,吊装难度大。例如北京西客站主站房钢门楼整体提升,门楼长45m,宽28.5m,重1800t。东方明珠广播电视塔顶部钢天线桅杆的整体安装,距地面高度350m,天线长118m,重450t。上海大剧院重6080t钢结构屋架的整体安装。北京的奥运鸟巢等。某造船厂900t门式起重机安装,一般跨度在208m-230m左右,宽度在60-70m,高度98-110m左右,整体提升重量为6500-8000t左右(不含索具和辅助吊具重量)。
(2)以大型发电用设备、核电站用穹顶等为代表的重型设备。这类设备体积大、壁薄,吊装时要求水平作业空间和起重能力,设备在吊装过程中易产生变形和失稳。例如上海外高桥第三发电有限责任公司
7号、8号发电机组各有近50件超大件设备,其中:锅炉第一层横梁体积2900*844*120cm,重99t,超长、最宽;汽机除氧器水箱体积4250*430*562cm,重220t,最长、超宽、超高;汽机发电机定子体积1165*512*492cm,重462t,属超宽、超高、单价最重。此外,锅炉大板梁每根整体自重330t,主变压器重211t,高压加热器重196t,汽机高压缸、中压缸分别重128t、200t。秦山核电站中安全壳筒体钢衬里板材厚度6mm,直径36-44mm,高62.5m,整体重量143-173t。
(3)以塔、器为代表的重型设备。这类设备直径大、高度高、自重大,吊装时既要求作业空间,又要求起重设备的起重能力,吊装难度大。例如减压塔、反应器、再生器和丙烯精馏塔,上海赛科90万t乙烯装置丙烯精馏塔,直径7m,高度97m,
重量1060t。中海壳牌80万t乙烯装置丙烯精馏塔,直径6.9m,高度94m,重量1240t。独子山200万t蜡油加氢裂化装置的反应器,直径4.0m,高度46.3m,重量1130t。(4)以火炬、排气筒等为代表的高柔结构设备。这类设备长细比大,刚度小,结构稳定性差。吊装时要求垂直作业空间,设备在吊装过程中易产生变形和失稳。(5)冶金用重型设备。该类设备长宽高尺寸相当,例如轧机牌坊,武钢用于轧制厚板的四辊轧机,两片牌坊,单片重约238t,外形尺寸为11.7m*4.5m*1m;宝钢5000mm 级高刚性四辊可逆式轧机,外型尺寸15.28m*4.7m*2.2m,重量397t。
从上述关键工程设备可以看出,吊装设备无论从体积还是自重,都在向大型化和超大型化发展,因此对
吊在技术要求也越来越高。随着起重设备吊装能力的不断提高,整体吊装已逐渐用于大型吊装项目中,并成为吊装技术的主要发展趋势。
2.吊装技术的分类
吊装技术就其不同的分类。就吊装设备的功能和构造特点角度来看,吊装技术可分为轻小型吊装设备、起重设备、升降机、工作平台、机械式停车设备;就起重设备的吊装能力角度来看,吊装技术可分为分体吊装和整体吊装两大类。
(1)分体吊装
受工作空间、场地及吊装能力的限制,以往常采用分体吊装技术。例如化工、核电用塔器类,由于长度长,自重大,一般沿轴线方向进行分段吊装。分体吊装技术虽然解决了吊重和尺寸问题,但会附加吊装工艺和增加难度。分段吊装后,需要进行空中拼接组对。而空中拼接组对将延长吊装时间,而且大多需要工作人员完成组对,这种空中作业将带来很大的安全隐患。此外,由于是分段吊装,设备本身在设计和制造时就要考虑吊装工艺,包括内部布局、局部加强等,相应的会增加设计工作难度和工作量。对于薄壳结构,如核电站用安全壳钢衬里穹顶,通常采用水平剖分或垂直剖分方式吊装。由于壁薄、刚度小,分段吊装时极易产生无法恢复的变形,因此吊点数量和吊点位置的选择非常重要。这也增加了吊装难度和吊装工艺。
(2)整体吊装
整体吊装工艺相对简单,对吊装设备结构影响小,因此整体吊装成为当前吊装技术的重要发展趋势。随着科学技术的进步与推广应用,起重设备起重能力和起升高度幅度得到了不断提高,也使大件整体吊装成为可能。例如中石化集团购进的1250t 履带起重机,是国内也是世界上屈指可数的超大型履带起重机,具有“吊车航母”称号。整体吊装中,塔器类设备一般需要翻转直立,因此多采用单机滑移法,即单台起重机作为主吊系统用于提升设备,使设备由平卧状态逐渐过渡到直立自由状态。与此同时,设备底部置于滑移装置上,滑移装置随设备的提升做水平移动,协助设备直立。如果设备自重过大,可采用双机或多机提升滑移法和抬吊滑移法。双机提升滑移法与单机提升滑移法工作原理相同,只不过是两台起重机同时作为主吊系统提升设备,为均衡起重机间受力,可采用平衡梁型式。设备底部仍采用滑移装置协助设备直立。双机抬吊滑移法是其中一台起重机作为主吊系统,另一台起重机起吊设备底部,称溜尾起重机。吊装时,两台起重机提升设备离地,主吊起重机负责设备提升,溜尾起重机协助设备直立。
3.大型吊装设备的发展
为实现整体吊装,对吊装设备的起吊能力、作业空间、安全可靠性都有很高要求,如果是多机同时吊装,还需要具备协调控制能力。为此大型吊装设备在吊装方面有很大的施展空间,也因此而得以不断发展。当前大型吊装设备的主要发展趋势如下:(1)超大型起重机
目前履带式起重机最大吨位已超过3000t,例如Demag公司的CC8800-Twins型
起重机为3200t,徐工集团起重机起重力矩为88000tm。轮式起重机主要包括全地面起重机、汽车起重机和越野轮胎起重机,其中全地面起重机的吨位居三者榜首。受其伸缩臂结构自重和伸缩机构等限制,与履带起重机相比,起重吨位相对小些,但也接近千吨级。
超大型起重机的另一发展趋势是采用超起装置,并逐渐成为大型起重机的必备装置。超起装置主要从改善结构受力和增加配重两方面来提高起重能力。其一是增加超起臂架,以改善主臂架的受力,用于提高整机小幅度时的起重能力。另一是同时增设超起配重,用于提高由整机稳定性决定的大幅度起重能力。
(2)扩大作业空间的新结构
为实现大起升高度和大幅度,主臂与副臂的组合方式被广泛采用。主臂、主臂与固定副臂、主臂与塔式副臂这三种组合已成为大型起重机的必备组合方式。除此以外,履带起重机又出现了新的臂架组合方式:副臂通过过渡节直接与主臂连接;副臂上连接副臂。其作业空间得到了有效扩大,作业范围可达到200m以上。
(3)日臻完善的自拆装技术
为了最大限度地缩短转场时间,简化拆装,减少辅助作业时间及对其他辅助起重设备的依耐,国外履带
起重机都具有较强的自拆装功能。这给履带起重机带来了全新的生命力。自拆装系统是在充分利用主机已有构件功能的基础上,增设必要的部件和传动件而实现的,例如桅杆顶升油缸,配重顶升油缸等。对于大型起重机,需要拆解与安装的部件有配重、履带行走装置和臂架系统。
(4)自动信息化的集成
液压传动是目前移动式起重机普遍采用的传动方式,其发展经历了早期简单的定量阀控系统、恒功率变量系统,到后来的按需求变量控制系统、负载传感系统,直到现在的微电子智能功率控制系统。而数据总线控制技术在起重机上的应用,将发动机控制、液压控制、安全监测状态监控和极限载荷限制集为一体,通过总线方式进行信息传递与控制,实现了控制上真正意义的自动化与智能化。同时借助图形化的显示屏显示起重机的所有信息,例如系统状态、技术参数等,甚至可协助操作者进行故障诊断,显示故障原因、部位及处理方法。这种先进的控制系统显著提高了控制系统的可靠性、作业安全性、操作舒适性和工作效率。
(5)液压提升设备
液压提升设备的主吊以大吨位液压千斤顶组成,比双桅杆或龙门桅杆系统技术要先进,其提升设备的能力可达万吨级,远远超出了常规起重设备的额定承载能力,常用于超重、超高、大跨度构件安装。其主要工作特点:起重量基本不受限制、可同步控制和安全受控、可操作性好、吊装过程平稳。
第二部分、理论知识
一、吊装涉及到有关知识:起重涉及到的知识有:理论力学、材料力学、结构力学、钢结构、焊接、电工学、液压传动、自动化控制与仪表等综合类知识。
二、吊装绳索
吊装施工中,常用的索具有麻绳、钢丝绳、无接头绳圈、合成纤维吊带等。
1、麻绳按原料分白棕绳、混合麻绳、线麻绳等,因白棕绳质量较好,较普遍应用。一般用于500kg 以内重物的绑扎与吊装,或用做缆风绳、平衡绳、溜放绳等。
2、钢丝绳钢丝绳的钢丝直径为0.3-3mm,采用含碳量0.5-0.8%的优质碳素钢制作,其挠性好,强度高,耐磨损;绳芯有麻芯、石棉芯、金属芯三种,分为6*19+1,6*37+1,6*61+1等,可作缆风绳、拉索、吊索、卷扬机跑绳等应用广泛。
3、钢丝绳扣.............
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