CN107758509B - 整体吊装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体吊装装置及方法。该装置包括两个塔架，沿塔架设置有垂直方向的轨道，两个塔架相互分离设置且高度均低于待吊装设备的高度，待吊装设备包括设置于上部外周的主吊耳和设置于底部外周的溜尾吊耳；U型梁，设置于两个塔架之间，能够在液压顶升系统的驱动下沿轨道上下移动，U型梁设置有吊环，吊环用于连接至主吊耳；液压顶升系统，能够沿轨道爬行，从而驱动U型梁沿轨道上下移动；连接梁，设置于两个塔架的顶部之间，能够处于闭合状态或非闭合状态，在闭合状态，连接梁连接两个塔架的顶部，在非闭合状态，连接梁与两个塔架中的任意一个相分离；溜尾起重机，溜尾起重机的溜尾吊具用于连接至待吊装设备的溜尾吊耳。

Description

整体吊装装置及方法

技术领域

本发明涉及一种吊装装置及方法，具体而言，本发明涉及一种采用U型梁模式整体吊装装置及方法。

背景技术

随着国家能源、化工工业的快速发展，近两年来国内炼油、乙烯装置能级越来越大，随之大型设备越来越高，重量越来越重。通常大型设备的吊装以分段形式，使用大吨级履带式起重机，这样增加了高空对口焊接工作，其危险系数大，施工难度大，吊装时间长，大吨级履带式起重机调遣成本高。传统的塔架高度必须高于设备高度，当吊装超长设备时，塔架的高度也需要搭建的非常高，同时溜尾起重机的能级也比较高，使整个吊装装置的成本很高，而且目前国内大能级履带式起重机和液压顶升系统均不满足整体吊装要求。

同时，不管是大能级履带式起重机还是液压提升对超长、超重塔类设备的吊装都离不开钢丝绳或钢绞线，钢丝绳或钢绞线都作为设备提升的关键结构的一部分，从而钢丝绳或钢绞线和卷扬机构的保养也成为了重要的环节。对于液压提升，随着钢绞线的使用便产生钢绣，直接影响夹片对其锁定效果，同时影响夹片的质量，甚至需要吊装期间更换夹片，则设备提升不能连续进行。

因此，目前需要一种能够减小高塔架的吊装危险和避免分段吊装高空对口焊接风险，同时可以减少繁重的保养工作，降低吊装超高超重塔类设备工作成本的装置及方法。

发明内容

本发明提出了一种整体吊装装置及方法，该装置及方法既能够减小高塔架的吊装危险和避免分段吊装高空对口焊接风险，同时可以减少繁重的保养工作，降低吊装超高超重塔类设备工作成本。

根据本发明的一方面，提出了一种整体吊装装置，包括：

两个塔架，沿所述塔架设置有垂直方向的轨道，所述两个塔架相互分离设置且高度均低于待吊装设备的高度，所述待吊装设备包括设置于上部外周的主吊耳和设置于底部外周的溜尾吊耳；

U型梁，设置于所述两个塔架之间，能够在液压顶升系统的驱动下沿所述轨道上下移动，所述U型梁设置有吊环，所述吊环用于连接至所述主吊耳；

所述液压顶升系统，能够沿所述轨道爬行，从而驱动所述U型梁沿所述轨道上下移动；

连接梁，设置于所述两个塔架的顶部之间，能够处于闭合状态或非闭合状态，在所述闭合状态，所述连接梁连接所述两个塔架的顶部，在所述非闭合状态，所述连接梁与所述两个塔架中的任意一个相分离；

溜尾起重机，所述溜尾起重机的溜尾吊具用于连接至所述待吊装设备的溜尾吊耳。

优选地，所述轨道上设置有销孔。

优选地，所述液压顶升系统包括上箱体、下箱体、活塞、液压缸、上插销及下插销，所述活塞固定连接至所述上箱体，所述液压缸固定连接至所述下箱体，所述上插销和下插销分别设置于所述上箱体和下箱体上，且所述上插销和下插销能够插入所述销孔中或者从所述销孔中缩回。

优选地，所述吊环通过吊具拉板连接至所述主吊耳。

优选地，所述主吊耳与所述吊环的接触面上设置有防摩擦垫片。

根据本发明的另一方面，提出了一种整体吊装方法，采用根据所述的整体吊装装置，所述整体吊装方法包括以下步骤：

步骤1：将连接梁设置于闭合状态；

步骤2：将待吊装设备水平卧置于两个塔架之间，使U型梁移动至待吊装设备上方，连接所述待吊装设备的主吊耳与吊环，连接溜尾吊耳与溜尾吊具；

步骤3：通过液压顶升系统驱动U型梁沿轨道向上移动，同时溜尾起重机向前递送待吊装设备，直到待吊装设备的顶部与连接梁之间的距离达到预定距离；

步骤4：溜尾起重机停止递送，液压顶升系统停止驱动U型梁，将连接梁设置于非闭合状态；

步骤5：所述U型梁和所述溜尾起重机继续运行，将待吊装设备吊装成垂直状态；

步骤6：通过液压顶升系统驱动U型梁沿轨道向下移动，将待吊装设备下降至预安装位置。

优选地，所述轨道上设置有销孔；所述液压顶升系统包括上箱体、下箱体、活塞、液压缸、上插销及下插销，所述活塞固定连接至所述上箱体，所述液压缸固定连接至所述下箱体，所述上插销和下插销分别设置于所述上箱体和下箱体上，且所述上插销和下插销能够插入所述销孔中或者从所述销孔中缩回；

在所述步骤3中，所述液压顶升系统的上插销与下插销交替缩回与伸出，使所述液压顶升系统沿所述轨道向上爬行，从而驱动所述U型梁沿所述轨道向上移动；

在所述步骤6中，所述液压顶升系统的上插销与下插销交替伸出与缩回，使所述液压顶升系统沿所述轨道向下爬行，从而驱动所述U型梁沿所述轨道向下移动。

优选地，所述整体吊装方法还包括以下步骤：

断开所述溜尾吊耳与溜尾吊具之间的连接；

绕垂直方向调整所述待吊装设备的方位。

优选地，通过手拉葫芦调整所述待吊装设备的方位。

优选地，在所述步骤2中，所述吊环通过吊具拉板连接至所述主吊耳；

在所述步骤3中，所述吊具拉板和所述溜尾吊具均与地面保持铅垂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是在于：通过对待吊装设备的整体吊装，能够减小高塔架的吊装危险和避免分段吊装高空对口焊接风险；通过液压顶升系统使用插销与塔架连接，U型梁与待吊装设备的主吊耳不用钢丝绳或钢绞线连接，使用简单方便，避免了钢丝绳、钢绞线和卷扬机繁重的保养工作；使用了U型梁结构，使塔架可以低于待吊装设备，进而降低了待吊装设备对溜尾起重机的能级要求，降低了吊装超高超重塔类设备的吊装成本。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。

图1示出了根据本发明的示例性实施例的整体吊装装置的正视图；

图2示出了根据本发明的示例性实施例的整体吊装装置的侧视图；

图3示出了根据本发明的示例性实施例的液压顶升系统的示意图。

附图标记说明：

1、塔架；2、U型梁；3、液压顶升系统；4、连接梁；5、上箱体；6、下箱体；7、上插销；8、下插销；9、活塞；10、液压缸；11、吊环。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提出了一种整体吊装装置，该装置包括：

两个塔架，沿塔架可以设置有垂直方向的轨道，两个塔架可以相互分离设置且高度均可以低于待吊装设备的高度，这样可以大大降低塔架的制作成本，同时也降低了溜尾起重机的能级，节省了成本，待吊装设备包括设置于上部外周的主吊耳和设置于底部外周的溜尾吊耳，用于使待吊装设备能够被吊起；

U型梁，设置于两个塔架之间，能够在液压顶升系统的驱动下沿轨道上下移动，U型梁设置有吊环，吊环用于连接至主吊耳，通过U型梁的移动带动待吊装设备上下移动，此结构的独特性决定了被吊设备的主吊耳的方位要求，进而降低了待吊装设备对溜尾起重机的能级，降低了溜尾起重机的费用；

液压顶升系统，能够沿轨道爬行，从而驱动U型梁沿轨道上下移动；

连接梁，设置于两个塔架的顶部之间，能够处于闭合状态或非闭合状态，在闭合状态，连接梁连接两个塔架的顶部，保证两个塔架不会相对晃动，用于在非闭合状态，连接梁与两个塔架中的任意一个相分离，悬挂在另一个塔架上，使待吊装设备能够继续上升；

溜尾起重机，该起重机可以为履带式起重机，进行溜尾递送进行吊装，溜尾起重机的溜尾吊具用于连接至待吊装设备的溜尾吊耳。

作为优选方案，轨道上设置有销孔。液压顶升系统可以采用本领域中现有的插销式液压顶升系统，其包括上箱体、下箱体、活塞、液压缸、上插销及下插销，活塞固定连接至上箱体，液压缸固定连接至下箱体，上插销和下插销分别设置于上箱体和下箱体上，且上插销和下插销能够插入轨道的销孔中或者从销孔中缩回。可以通过插销油缸控制上插销、下插销插入销孔中或者从销孔中缩回。当下插销插入销孔中、上插销缩回时，下箱体及与其固定连接的液压缸被锁止在轨道上，活塞相对于液压缸伸出，驱动U型梁上行。到达一定行程后，上插销伸出，插入销孔中，下插销缩回，上箱体及与其固定连接的活塞被锁止在轨道上，活塞相对于液压缸缩回，带动下箱体及液压缸沿轨道向上爬行。通过上插销和下插销交替缩回和伸出，可以驱动U型梁不断上行，从而顶升待吊装设备。

当需要驱动U型梁下行时，上插销先伸出，插入销孔中，下插销缩回，上箱体及与其固定连接的活塞被锁止在轨道上，活塞相对于液压缸伸出，带动下箱体及液压缸沿轨道向下爬行。然后，下插销插入销孔中、上插销缩回，下箱体及与其固定连接的液压缸被锁止在轨道上，活塞相对于液压缸伸出缩回，驱动U型梁下行。

作为优选方案，U型梁的吊环可以通过吊具拉板连接至待吊装设备主吊耳，避免了使用钢丝绳、钢绞线和卷扬机而需要进行的繁重的保养工作。

作为优选方案，待吊装设备的主吊耳与U型梁的吊环的接触面上可以设置有防摩擦垫片(如四氟乙烯板)，减小吊装过程中设备旋转与吊环的摩擦。

本发明还提供了一种整体吊装方法，该方法采用了整体吊装装置进行吊装，包括以下步骤：

步骤1：将连接梁设置于闭合状态，起到连接两个塔架的作用；

步骤2：将待吊装设备水平卧置于两个塔架之间，在地面上将缆风绳的顶端与塔顶安装完毕，减少了空中作业和吊装数量，节省了吊装时间，使U型梁移动至待吊装设备上方，连接待吊装设备的主吊耳与吊环，连接溜尾吊耳与溜尾吊具；

步骤3：通过液压顶升系统驱动U型梁沿轨道向上移动，同时溜尾起重机向前递送待吊装设备，直到待吊装设备的顶部与连接梁之间的距离达到预定距离，通常预定距离为0.5米左右；

步骤4：溜尾起重机停止递送，液压顶升系统停止驱动U型梁，操控打开塔顶连接梁，将连接梁设置于非闭合状态，这时，U型梁不仅起到将待吊装设备提升的作用，同时也取代了连接梁，起到将两个独立塔架连接的作用；

步骤5：U型梁和所述溜尾起重机继续运行，将待吊装设备吊装成垂直状态，将待吊装设备吊于安装位正上方；

步骤6：调整并确认待吊装设备的方位，通过液压顶升系统驱动U型梁沿轨道向下移动，将待吊装设备下降至预安装位置，找正找平后，紧固地脚螺栓。

作为优选方案，当采用上述插销式液压顶升系统时，在步骤3中，液压顶升系统的上插销与下插销交替缩回与伸出，使液压顶升系统沿轨道向上爬行，从而驱动U型梁沿轨道向上移动；在步骤6中，液压顶升系统的上插销与下插销交替伸出与缩回，使液压顶升系统沿轨道向下爬行，从而驱动U型梁沿轨道向下移动。

作为优选方案，根据示例性实施例的整体吊装方法还可以包括以下步骤：断开溜尾吊耳与溜尾吊具之间的连接，使U型梁可以单独带动待吊装设备移动；绕垂直方向调整待吊装设备的方位，保证待吊装设备的设备裙座螺栓孔能够穿过基础地脚螺栓。

作为优选方案，可以通过5吨、10吨等规格的手拉葫芦调整待吊装设备的方位。

作为优选方案，在步骤2中，吊环可以通过吊具拉板连接至主吊耳，避免了使用钢丝绳、钢绞线和卷扬机而需要进行的繁重的保养工作。

作为优选方案，在步骤3中，吊具拉板和溜尾吊具均可以与地面保持铅垂，使待吊装设备只承受竖直力，不受到径向力，防止设备变形。

另外，溜尾起重机与液压顶升系统同步提升待吊装设备，保证待吊装设备能够整体提升。

整个起吊过程可以通过DL-P40控制系统进行对齐操作，DL-P40控制系统进行远程操控使可选用有线或无线模式，其中一种模式使用出现故障或被干扰时，可简单方便切换至另一种模式，在操控中任何一个错误的操作指令或危险指令，系统均可以发送提示来确保操作安全。

实施例

本实施例为中海油惠炼二期项目的乙烯裂解装置的丙烯塔整体吊装，采用了依据本发明的整体吊装装置及方法。

以下详细描述示例性实施例的具体内容，图1示出了根据示例性实施例的整体吊装装置的正视图；图2示出了根据示例性实施例的整体吊装装置的侧视图；图3示出了根据示例性实施例的液压顶升系统的示意图。

根据图1和2所示，根据示例性实施例的整体吊装装置包括：

两个塔架1，沿塔架设置有垂直方向的轨道，轨道上设置有销孔，两个塔架1相互分离设置且高度均低于丙烯塔的高度，这样可以大大降低塔架1的制作成本，同时也降低了溜尾起重机的能级，节省了成本，丙烯塔包括设置于上部外周的主吊耳和设置于底部外周的溜尾吊耳，用于使丙烯塔能够被吊起；

U型梁2，设置于两个塔架1之间，能够在液压顶升系统3的驱动下沿轨道上下移动，U型梁2设置有吊环11，吊环11用于连接至丙烯塔的主吊耳，通过U型梁2的上下移动可带动丙烯塔上下移动；

液压顶升系统3，其结构如图3所示，包括上箱体5、下箱体6、活塞9、液压缸10、上插销7及下插销8，活塞9固定连接至上箱体7，液压缸10固定连接至下箱体8，上插销7和下插销8分别设置于上箱体5和下箱体6上。上插销7和下插销8的伸出与缩回可分别通过上插销油缸、下插销油缸(未显示)来控制。通过上插销7和下插销8的交替伸出与缩回，可以实现液压顶升系统3沿轨道向上或向下爬行，从而驱动U型梁2沿轨道向上或向下移动。特别地，液压顶升系统3可采用单门架式液压顶升形式，顶升能力3600吨，额定吊装净重2750吨，最高可吊装设备高度160米，可以实现超高、超重的丙烯塔的整体吊装；

连接梁4，设置于两个塔架1的顶部之间，能够处于闭合状态或非闭合状态，在闭合状态，连接梁4连接两个塔架1的顶部，保证两个塔架1不会相对晃动，用于在非闭合状态，连接梁4与两个塔架1中的任意一个相分离，悬挂在另一个塔架1上，使待吊装设备能够继续上升；

溜尾起重机，该起重机为750吨级履带式起重机，进行溜尾递送进行吊装，溜尾起重机的溜尾吊具用于连接至丙烯塔的溜尾吊耳。

其中，丙烯塔的主吊耳与U型梁的吊环11的接触面上设置有四氟乙烯板，减小吊装过程中设备旋转与吊环的摩擦。

本实施例中的液压顶升系统工况如下表所示：

吊装梁形式	U型梁
		塔架高度	90.85m
每个塔架横截面	3.5m×3.5m(中心线间距)
		塔架中心跨距	24.6m
轨道的销孔中心跨距	18.8m
		吊点中心跨距	10.3m
吊具	2只1600吨级吊环
		额定吊载重量	2750t

本实施例中的丙烯塔的设备参数如下表所示：

外形尺寸	Φ8800/Φ8952×120350(mm)
		设备主吊耳中心距离设备底部	72250(mm)
设备重量	2499t

本实施例中的丙烯塔起吊状态时吊装参数如下表所示：

本实施例中的丙烯塔吊装就位时吊装参数如下表所示：

根据示例性实施例的整体吊装方法包括以下步骤：

步骤1：将连接梁4设置于闭合状态，起到连接两个塔架1的作用；

步骤2：将丙烯塔水平卧置于两个塔架之间，在地面上将缆风绳的顶端与塔顶安装完毕，减少了空中作业和吊装数量，节省了吊装时间，使U型梁2移动至丙烯塔上方，连接丙烯塔的主吊耳与吊环11，连接溜尾吊耳与溜尾吊具；

步骤3：通过液压顶升系统3驱动U型梁2沿轨道向上移动，同时溜尾起重机向前递送丙烯塔，直到丙烯塔的顶部与连接梁4之间的距离达到0.5米；

步骤4：溜尾起重机停止递送，液压顶升系统3停止驱动U型梁2，打开塔顶连接梁4，将连接梁4设置于非闭合状态，这时，U型梁2不仅起到将丙烯塔提升的作用，同时也取代了连接梁4，起到将两个独立塔架1连接的作用；

步骤5：U型梁2和溜尾起重机继续运行，将丙烯塔吊装成垂直状态，将丙烯塔吊于安装位正上方；

步骤6：通过5吨手拉葫芦调辅助整丙烯塔的方位，绕垂直方向调整丙烯塔的方位，保证丙烯塔的裙座螺栓孔能够穿过基础地脚螺栓，断开溜尾吊耳与溜尾吊具之间的连接，使U型梁2单独带动丙烯塔移动，通过液压顶升系统3驱动U型梁2沿轨道向下移动，将丙烯塔下降至预安装位置，找正找平后，紧固地脚螺栓。

以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (5)

1.一种整体吊装方法，该方法利用一种整体吊装装置，所述装置包括：两个塔架，沿所述塔架设置有垂直方向的轨道，所述两个塔架相互分离设置且高度均低于待吊装设备的高度，所述待吊装设备包括设置于上部外周的主吊耳和设置于底部外周的溜尾吊耳；

U型梁，设置于所述两个塔架之间，能够在液压顶升系统的驱动下沿所述轨道上下移动，所述U型梁设置有吊环，所述吊环用于连接至所述主吊耳；

所述液压顶升系统，能够沿所述轨道爬行，从而驱动所述U型梁沿所述轨道上下移动；

连接梁，设置于所述两个塔架的顶部之间，能够处于闭合状态或非闭合状态，在所述闭合状态，所述连接梁连接所述两个塔架的顶部，在所述非闭合状态，所述连接梁与所述两个塔架中的任意一个相分离；

溜尾起重机，所述溜尾起重机的溜尾吊具用于连接至所述待吊装设备的溜尾吊耳；

所述整体吊装方法包括以下步骤：

步骤1：将连接梁设置于闭合状态；

步骤2：将待吊装设备水平卧置于两个塔架之间，使U型梁移动至待吊装设备上方，连接所述待吊装设备的主吊耳与吊环，连接溜尾吊耳与溜尾吊具；

步骤3：通过液压顶升系统驱动U型梁沿轨道向上移动，同时溜尾起重机向前递送待吊装设备，直到待吊装设备的顶部与连接梁之间的距离达到预定距离；

步骤4：溜尾起重机停止递送，液压顶升系统停止驱动U型梁，将连接梁设置于非闭合状态；

步骤5：所述U型梁和所述溜尾起重机继续运行，将待吊装设备吊装成垂直状态；

步骤6：通过液压顶升系统驱动U型梁沿轨道向下移动，将待吊装设备下降至预安装位置。

2.根据权利要求1所述的整体吊装方法，其中，所述轨道上设置有销孔；所述液压顶升系统包括上箱体、下箱体、活塞、液压缸、上插销及下插销，所述活塞固定连接至所述上箱体，所述液压缸固定连接至所述下箱体，所述上插销和下插销分别设置于所述上箱体和下箱体上，且所述上插销和下插销能够插入所述销孔中或者从所述销孔中缩回；

在所述步骤3中，所述液压顶升系统的上插销与下插销交替缩回与伸出，使所述液压顶升系统沿所述轨道向上爬行，从而驱动所述U型梁沿所述轨道向上移动；

在所述步骤6中，所述液压顶升系统的上插销与下插销交替伸出与缩回，使所述液压顶升系统沿所述轨道向下爬行，从而驱动所述U型梁沿所述轨道向下移动。

3.根据权利要求1所述的整体吊装方法，还包括以下步骤：

断开所述溜尾吊耳与溜尾吊具之间的连接；

绕垂直方向调整所述待吊装设备的方位。

4.根据权利要求3所述的整体吊装方法，其中，通过手拉葫芦调整所述待吊装设备的方位。

5.根据权利要求1所述的整体吊装方法，其中，

在所述步骤2中，所述吊环通过吊具拉板连接至所述主吊耳；

在所述步骤3中，所述吊具拉板和所述溜尾吊具均与地面保持铅垂。