多机协同吊装方案稳定性评估与技术措施分析
吴宏巍 贾煜捷 丁正熙 王立旗 刘江
中国石油天然气股份有限公司宁夏石化公司 宁夏 750021
1 多机协同吊装系统稳定性要素分析
1.1 吊装系统的稳定性
多机协同吊装中,多机吊装的同步与协调是关键。不同起重能力的多机吊装荷载分配不均,会导致部分起重机超载,影响整体稳定性。例如,在某大型炼油项目中,若两台起重机协同吊装一个重物,一台起重机额定起重量为100 吨,另一台为 80 吨,若荷载分配不合理,使 100 吨起重机承担过多重量,可能引发安全事故。多动作、多岗位指挥协调失误也会破坏吊装系统的稳定性,不同起重机的起升、回转、变幅等动作需精准配合,一旦指挥失误,易造成设备碰撞或倾覆。桅杆吊装的稳定系统,如缆风绳和地锚,若设置不当,如缆风绳数量不足、地锚埋深不够,会使桅杆在吊装过程中晃动,影响整个吊装系统的稳定性。
1.2 吊装设备或构件的稳定性
设计与吊装时受力不一致是常见问题。细长、大面积设备或构件若采用单吊点吊装,会使设备在吊装过程中产生较大变形,甚至损坏。薄壁设备在吊装时,若未进行加固加强,可能因局部受力过大而破裂。型钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件,在吊装过程中若未采取加固或加大截面措施,会导致结构刚度不足,影响稳定性。例如,在某炼油化工项目的钢结构吊装中,由于未对薄壁设备进行加固,在吊装过程中设备出现破裂,导致吊装失败,延误了工期。
2 多机协同吊装方案稳定性评估方法
2.1 理论计算评估
通过建立数学模型,对多机协同吊装过程中的受力情况进行分析计算。例如,采用有限元软件对大跨度桁架整体多机抬吊进行受力分析,建立验算模型,将桁架上、下弦杆件及连接刚度较大部分采用梁单元模拟,其他内部腹杆和拉杆采用桁架单元模拟,起吊钢索采用只承受拉力的单元模拟。根据计算结果,分析桁架在吊装过程中的应力、变形情况,判断吊装方案是否可行。在某炼油项目中,通过理论计算评估,发现原吊装方案中吊点布置不合理,导致部分杆件应力过大,及时调整吊点位置后,确保了吊装的稳定性。
2.2 实际案例参考评估
借鉴行业内类似项目的成功经验和失败教训,对当前多机协同吊装方案进行评估。例如,CPECC 一建公司在广西石化炼化一体化转型升级项目中的“四车双吊双立”策略,为其他项目提供了宝贵经验。在吊装丁烯精馏塔上塔和芳烃抽提苯塔时,该团队精心谋划,对每一个环节深入研究和分析,充分考虑各种可能出现的情况,并制定详细应对方案。通过参考此案例,其他项目在制定多机协同吊装方案时,可学习其前期规划、现场管理和应急处理等方面的经验,提高方案的稳定性。
2.3 现场试验评估
在正式吊装前,进行现场试验,模拟吊装过程,检测吊装设备和系统的性能。例如,在某炼油项目中,对多台起重机进行联合起吊试验,检查起重机的同步性、制动装置的可靠性等。通过现场试验,及时发现并解决潜在问题,如起重机不同步、制动失灵等,确保正式吊装时的稳定性。
3 多机协同吊装技术措施
3.1 前期规划技术措施
现场勘察与设备检查:在吊装前,对吊装现场进行详细勘察,了解周围环境、地形地貌以及现有设施情况。例如,检查地面承载能力是否满足起重机行驶和吊装要求,避免因地面沉降导致起重机倾覆。对即将进行吊装的设备进行检查,包括设备的结构完整性、重量、尺寸等参数,确保设备符合吊装要求。如发现设备存在缺陷,应及时修复或调整吊装方案。
编制科学合理的吊装方案:根据现场勘察结果和设备特性,制定详细的吊装方案。方案应包括吊装步骤、安全措施、应急预案等内容。例如,在吊装大型反应器时,方案中应明确采用多台起重机协同作业的方式,确定每台起重机的站位、吊点和荷载分配,同时制定针对突发情况的应急预案,如起重机故障、恶劣天气等情况的处理措施。吊装方案应按规定进行审批,确保方案的科学性和可行性。
3.2 现场管理技术措施
设置监控措施:在吊装现场加装监控设备,明确拍摄、监控范围及频次。通过监控设备,实时掌握吊装过程的情况,及时发现安全隐患。例如,监控起重机的运行状态、设备的吊装姿态等,一旦发现异常情况,立即停止吊装并采取相应措施。
人员与设施安全保障:划分各个作业点与走道,设立专人专职值守,防止无关人员进入现场。在吊装作业现场设置明显标志,标注各吊车安全位置和行车通道,杜绝各类人员、设备等的随意进出。为作业人员配备齐全的安全防护设备,如安全带、头盔等,确保人员安全。
现场控制与信息管理:在吊装过程中,安排专人掌控各台吊车的工作状态,避免因多台吊车协同作业导致的安全事件。现场设置姓名牌、工作证等,做到施工和管理相统一,便于人员管理和信息传递。
3.3 作业及上下料流程技术措施
起吊前检查:吊车起吊操作前,对吊车进行机械性能检查,确保其能够正常工作。检查内容包括起重机的制动系统、液压系统、钢丝绳等。各吊车操作员应在规定的位置进行作业,遵守各项作业规范,在起吊动作前按照吊装方案进行合适的安全制钩。
协同作业控制:在多机协同吊装过程中,保持通信畅通,作业人员之间及时传递信息。一旦发现异常情况,应立即停止作业并报告指挥人员。控制吊装速度,避免过快或过慢导致的不稳定现象。同时,注意设备的稳定性,防止因风力、震动等因素造成的损坏或倾斜。例如,在吊装过程中,若遇到大风天气,应暂停吊装作业,待风力减小后再继续进行。
构件就位与收尾工作:吊装成功后,按照指定位置放下物体,防止物体跑掉或出现碰撞等事故。及时清除现场垃圾和占据的道路,落实拆卸及收尾工作。例如,拆除临时支撑结构、回收吊装器具等,确保施工现场整洁有序。
结束语
多机协同吊装在炼油化工行业中石油项目中具有重要作用,但其稳定性受多种因素影响。通过对吊装系统稳定性和设备与构件稳定性的分析,采用理论计算、实际案例参考和现场试验等评估方法,可以全面评估多机协同吊装方案的稳定性。同时,从前期规划、现场管理和作业流程等方面采取有效的技术措施,能够提高多机协同吊装的稳定性,保障施工安全与效率。在未来的炼油化工项目建设中,应不断总结经验,优化多机协同吊装方案和技术措施,为行业发展提供有力支持。
参考文献
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