(卓然(靖江)设备制造有限公司,江苏靖江214500)
摘要:转化炉对流段模块吊装是转化炉施工安装中的重点和难点,由于模块外形尺寸大,重量重,迎风面大,外围钢结构刚性较差,吊装中易产生结构变形,从而导致模块内部衬里易被破坏,设计、制造合适的框式平衡梁作为吊装工具,借助该平衡梁较好的结构刚性,则可有效地防止对流模块吊装时产生变形,确保优质高效地完成对流段模块吊装任务。
关键词:转化炉;对流段模块;框式平衡梁;吊装
1转化炉对流模块吊装参数
本装置转化炉的对流室共分成5个模块,我公司采用工厂模块化预制,模块分别运输到现场吊装就位,模块之间通过螺栓、焊接连接。其吊装参数见表1:
表1模块吊装参数
2转化炉对流模块结构简介和吊装方法
每个模块均呈长方体形,外壳钢结构主要由H400×400×13×21mm型钢立柱、20号槽钢以及6mm厚炉壁板组成,模块内壁筑有衬里,管板坐落在固定于墙板上的管板托架上。每个模块的上下口均为一个水平面,上下两端部法兰面上均设有模块之间相互连接用的螺栓孔。每个模块沿长度方向重量基本上是均匀分布的。长度方向上由20号槽钢将各立柱连接而成,沿长度方向无较强的钢梁,模块整体结构细长,刚性较差。
为了防止模块吊装时结构发生变形破坏,传统的做法是对每个模块钢结构进行临时加固,以增强模块本体的刚度。但这种措施耗费大量的人力、物力,经济性和可行性均较差。根据模块的结构特点,只需考虑模块垂直受力吊装而不受横向外力作用,其自身的刚度是完全能满足安全吊装要求的。为此,设计适用于模块吊装的刚性框式平衡梁(如图1所示),可有效地解决模块吊装变的问题,也可省去模块外壳钢结构加固的工序,既节省了用料成本,又可直接进行安全吊装。
图1模块吊装用框式平衡梁结构图
该平衡梁主要由型钢和钢板焊接而成,制作简便,整体刚性好。平衡梁的上方设置了4只板式吊耳,平衡梁上部通过钢丝绳卸扣与吊车的吊钩相连接,下部则通过吊耳连接板、销轴、定位挡圈等连接件与安装在模块顶部的吊耳相匹配。平衡梁实物见图2,模块顶部吊耳见图3,模块吊装时平衡梁的现场吊装见图4。
图4框式平衡梁现场吊装模块照片
框式平衡梁具有如下优点:
(1)制作简单,可重复利用。平衡梁主要由型钢、钢板下料、焊接而成,且能“一梁多用”,即一套框架可用于多个模块的吊装,避免了在每个模块上分别加固工装。
(2)拆装方便。平衡梁吊耳与模块顶部的吊耳采用销轴连接,结构合理,使用方便。
(3)整体刚性好。因平衡梁为焊接结构,根据模块结构及重量设计出合适的框架,在使用时能保证整个平衡梁结构的完好,从而确保模块不会产生吊装变形。
(4)模块抗弯截面系数增大,改善了模块受力。由于在模块上采用多点分散吊装,降低了弯矩,可有效防止模块产生挠变。
框式平衡梁制作注意点:
(1)制作平衡梁的型材须尺寸达标、质量可靠。
(2)制造精度应严格控制。框架上、下吊耳的孔中心要求在同一水平线上,框架吊耳与模块顶部吊耳板孔的中心要求在同一垂直面内,以保证模块吊装时各吊耳均匀受力。
(3)焊接质量要求高。我公司设计的平衡梁对接焊缝均采用全熔透坡口型式,焊缝100%进行磁粉及超声波探伤检测,以确保所有连接节点可靠、无缺陷。