制冷机组吊装就位方法及要点

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某体育场制冷机组设备吊装方法：
1 工程概况[1]
工人体育场主场馆制冷机房位于体育场南侧地下三层，总制冷量17,026kW，共有3台离心式冷水机组。一层地面已预留吊装孔，作为设备进入负三层地下室的吊装口。本次吊装的冷水机组设备最大重量为28,335kg，各类型号见表1。施工过程应选择合适的吊车型号，设备吊装过程是施工的难点。当设备到达负三层后需进行搬运平移，设备运输示意图见图1；当设备平移到达机房内安装基坑后，还需要搭建龙门架吊至基坑内基础就位，故将设备吊装至基础台就位的作业过程作为吊装重点。
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2 吊装运输施工方法
1 h; ]% A9 b3 V1 V/ S2.1 运输设备选择及校核
2.1.1 吊车选型
( b, w* S: [# d根据现场勘察，卸车汽车吊选用回转半径9m，配重36.5t，额定起重能力44.0t，主臂长为20m的100t汽车吊吊装，通过吊装将设备吊装至地下一层，再通过二次运输，按图纸指定位置安全就位。在吊装时安全重量＝（设备运输重量+吊具重量）×安全系数＝（28.335t+1.0t）×1.1=32.2685t。实际工况吊重44t＞32.2685t，汽车吊负载率为73.34%＜80%，所以100t吊车完全满足此次吊装任务。
2.1.2 吊具选择计算
吊装用钢丝绳以吊装最重设备28,335kg时进行计算，钢丝绳受力计算见表2，钢丝绳长度见表3。
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% P. b! z+ A# f* z# e, R# n2.1.3 吊装龙门架受力计算
工人体育馆制冷机组自重30t，采用焊接组合钢架（长×宽×高=6.219m×5.219m×6.5m）进行吊装，钢架采用钢管及工字钢组合结构，其中立柱采用直径219mm，壁厚8mm的钢管，立柱共四根。宽度方向横梁每边采用两根5.219m、长I25a工字钢双拼形成；长度方向纵梁每边采用两根6.219m、长I25a工字钢双拼形成，其中长度方向纵梁搭设在横梁上。为保证吊装安全，需验算钢立柱、横梁等的受力安全性。
( Y% y; B+ o1 l根据实际钢架吊装工况，吊装过程中，钢架上部设置4个吊点，吊装工况下考虑吊装动荷载作用系数，吊装荷载取29t，则每个吊点处的吊装荷载为72.5kN，考虑到纵梁为双拼工字钢组成，则每个吊点处每根工字钢受力需减半，纵梁工字钢受力为36.25kN。
: W6 k2 }% x" C本结构吊装为临时工况，结构构件根据承载力极限的状态进行承载力验算。根据钢结构设计标准，并查询受弯构件的挠度限值，本结构吊装工况位移允许值为L0/400。先计算纵梁受力情况，再计算横梁受力情况，最后计算，钢管柱受力安全性。荷载依次计算，依次施加。通过计算纵梁受力支点处反力为56.3kN，横梁支点处反力为85.7kN，受力安全。由横梁受力计算结果可知，单根钢管柱受竖向力为171.4kN，钢管柱高度为6.5m，最不利位置强度应力为48.5N/mm²。在吊装荷载下钢立柱受力安全，稳定性满足要求。在吊装前应检查接头处的连接强度，吊装点位与工字钢需紧密接触，确保受力均匀传递。
) A7 {( R9 U! ?7 X$ o2.2 现场准备
（1）在吊装口下方负三层台阶处使用枕木和钢板搭建一平台，平台长度6.8m，高度400mm，负三层深度17m（见图2）。
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2 r6 v  |) u( B1 B+ R) O3 q（2）搭设龙门架，首先在设备四周立起四根φ219×8mm圆管制作立柱，立柱下方使用方管250mm×10mm作为地梁，立柱上方纵向和横向都固定双拼工字钢I25a，横向两排作为吊装主梁。为了增加龙门架的稳定性，上部应在工字钢与钢管对接处增加三角形角板或斜撑并满焊，下部应在钢管与方管沿长度方向增加三角形角板并满焊。在横向双拼工字钢上系挂四个15t手拉葫芦，保守做法：每个手拉葫芦吊挂点均应配置安全绳。龙门架平面图、横视图见图3。
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! T* ~- V9 M2 L+ P% K( C（3）在吊装口处为2.1m深基坑内使用枕木填充，最上层使用三拼工字钢I25a作为轨道，轨道与负三层地面等高。
8 I5 z# ]! S' V; x（4）在负三层处提前预备好一台5t卷扬机及4个地坦克对设备进行牵引，搭建示意图见图4。
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2.3 施工步骤
（1）对所有施工人员进行技术交底，明确施工任务、步骤及存在的安全隐患。
8 Y" u3 H# H: I- H（2）所有准备工作完成，100t汽车吊车进场、就位、支起支腿，伸出吊臂，检验吊臂操作空间是否满足要求；汽车吊每个支腿下方需铺设1m×1m的钢板（钢板厚度25mm）/枕木，以减小支腿对地面的集中压力。
（3）运输车到达指定位置就位，由司索工系挂吊索具，钢丝绳与设备四角专用吊位用环形卡环相连接，并经安全员及现场负责人检验确认。
* f3 r& j  {) o6 P中国设备维修安装企业能力等级证书（制冷空调） 十年专业承办联系：18964007121、13764934501，王老师、孙老师，值得托付。
（4）吊装前需试吊，提升吊钩，提升设备约200mm高，保持5min，检查吊、支腿、钢丝绳等的状态，发现异常必须马上放下并进行整改，直至隐患排除后方可正式吊装；确认无误后指挥吊车提升吊钩使设备底部高于运输车约500mm，运输车驶离。
（5）缓缓转动吊臂，使设备到达吊装口正上方（见图5）；在设备下方负三层地面上预先放置四个地坦克，下放设备至地坦克上，确认安全后解除吊索具。

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（6）在台阶处沿平移方向使用枕木和钢板铺设平台，平台长度6800mm，高度400mm，使用一台5t卷扬机牵引设备，调转设备方向后，平移设备至平台上（见图6）。使用四个千斤顶提升设备约50mm，将下方钢板及枕木移走，然后将地坦克放置在负三层地面上，最后下放设备至地坦克上。
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$ h# g* p9 @" @/ I（7）使用卷扬机牵引平移设备约13m，到达基坑附近，基坑深2.1m；使用枕木填入基坑，最上层铺设两排工字钢作为轨道，每排工字钢用三根等长工字钢I25a等高焊接而成，牵引设备至基坑内就位位置正上方；在设备正上方按照要求搭建一龙门架，在龙门架横梁上合适位置系挂四个15t的手拉葫芦（用15t软吊带围工字钢一周，在吊带下方安装一个17t卡环与手拉葫芦连接），使用手拉葫芦连接设备上的吊点，龙门架示意图见图7。
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) _: V) G9 U2 U# g3 Y3 Q. S4 G（8）提升设备约200mm，移走地坦克、工字钢轨道等，下放设备至合适高度；逐层移走基坑内枕木，每移走一层枕木同时下放设备合适高度，直至枕木完全移走，设备到达安装位置就位（见图8）；拆除龙门架，清理作业区域。
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[1]：节选自岳磊，杨润林，刘磊等《北京工人体育场制冷机组设备吊装方法》。
冷水机组快速吊装运输及安装要点：[2]
1.制冷主机的吊装与转运
) m4 G$ l" f" C! G制冷主机吊装与转运为重要施工环节，对此采用了以下控制措施：首先，提前准备试吊。试吊时，下降机组设备头部吊高约0.5m左右，确保冷水机组脱离除吊车以外的所有支点，并停车约20min，重点检查各个受力部位。之后，轻轻落下冷水机组，再抬高1m左右，按照上述步骤进行试验，重点检查绑扎点及索具的牢固性、冷水机组与吊车的稳定性等，确保吊装牢固、稳定。其次，加强吊运控制。吊装前做好检查清理工作，禁止设备构件上方挂零散物品，同时做好安全预防工作，起重吊运中禁止超负荷运作，采用加垫保护措施，避免钢丝绳与金属构件锐角部位损伤。
: b8 i8 s% e6 B& t2.制冷主机上基础及安装就位
/ ^2 A9 f9 B2 c; X. K制冷主机上基础及安装就位阶段，主要采取全过程施工控制措施：就位前，先做好准备工作。一方面，成立临时指挥系统，提前进行预演习训练，检查校验经纬仪等测量工具，并按照规定找正、摆好垫铁，将扳手、电焊等准备齐全；另一方面，强化吊装就位前的安全管控。要求吊装人员穿戴个人防护用品，在吊装现场设置相应警戒区，禁止非施工人员进入，如果遇到恶劣天气，则禁止起吊作业。正式起吊安装过程中，选用的吊车应配合塔体起吊速度，整个吊运过程中，尽量避免塔体晃动，并缓慢吊起冷水机组设备。汽车吊车回转时，将冷水机组放在预定位置，最后将盘路设备就位在冷水机组设备基础上，在指定位置放置减震器，做好相应位置矫正工作，保证就位稳固。
4 `. _/ a- h9 i2 b# d' G& N0 P6 k水管安装：
/ k, y) l, q0 W* l: u. e, p7 s) N3 a! s1 Z水管安装时，重点实施以下技术措施：一是确定水管走向。主要结合有关设计图纸、现场勘察报告等进行分析，确定水管走向，明确水管安装位置，避免出现施工偏差。二是加强现场焊接处理。立管由管道、弯头等共同组成，在现场焊接时，严格按照施工图纸进行安装，先用氩弧焊打底再用电焊覆盖，确保立管焊接作业验收一次合格，焊接结束后再进行防腐处理。三是搭设作业平台。立管安装前，利用脚手架搭设一个作业平台，并用吊车将立管吊升到立管安装位置。四是强化管道安装质量控制。管道焊接部分，其一端与预制阀门上面的法兰进行焊接，另一端则与塔内干管伸出塔壁的管端进行焊接，确保焊接时无气孔夹渣咬口，保证管道焊接横平竖直，满足水管安装的质量要求。
电缆控制系统：
⑴配管接线、敷设安装。明配钢管接线施工时，科学选择接线连接方式，如果管径≤Φ50，则采用螺纹连接方式，反之管径超过Φ60则采用套管连接方式，长度控制为管外径的1.5～3倍，保证焊接严密性良好。同时，加强电线管路排列整齐度的控制，对于进入落地式配电箱的电线管路，其管口高出基础面约500mm～80mm左右，禁止电线管路弯曲处存在折皱、凹穴、裂缝等现象。此外，电缆管明敷过程中，重点加强安装牢固性检查，确保支持点间的距离≤3m。
" m0 l  ~; }- ^7 {. }! u) j' x⑵电缆敷设。电缆敷设前，先检查电缆型号、规格、电压以及外观损坏情况，并结合设计要求检查预埋件安装是否准确、牢固，并计算每根电缆长度，合理安排电缆敷设位置，尽量减少电缆接头。正式电缆敷设时，遵循排列整齐、固定牢靠的原则，尽可能减少线缆交叉，并装设相应标识牌。若是采取水平敷设方式，则在电缆首末两端、转弯等位置进行电缆固定处理；如果采取处置敷设方式，则桥架上每隔2m处加以电缆固定处理，针对护层有绝缘要求的电缆，在其固定位置加设软衬垫，确保其电缆敷设符合设计要求。
2 Z1 a) f$ B  k⑶电缆桥架安装。当安装电缆支架时，着重检查支架的安装牢固性、垂直度、水平度，确保各支架的同层横挡处于同一水平面上，高度偏差≤5mm。之后，加强电缆梯架（托盘）在每个支架上的牢固处理，保证连接板的螺栓紧固，且电缆支架全长接地情况良好。如果直线段钢制电缆桥架长度超过30m，设置相应伸缩缝，并用伸缩连接板连接。
/ ]# c  u  g+ F( G2 T⑷接地安装。严格按照设计图与实际施工情况进行接地敷设，明敷接地线时，重点加强支持件距离的控制，水平直线部分距离控制在0.5～1.5m左右，垂直部分距离控制在1.5～3m左右，转弯部分控制在0.3～0.5m左右。此外，如果接地线跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处，则设置相应补偿器，满足接地敷设要求。
3.水冷机组调试：
当水冷机组吊运安装结束后，进入水冷机组调试环节，其调试范围包括单体设备调试、整体调试两部分，其中单体设备调试包括电动阀门、温度/压力传感器、DCS组态及模块静态试验、DCS与就地所有设备/仪表等传动试验、冷一次泵、冷却水泵、冷水机10kV开关/降压柜开关/380V开关、冷水机及10kV开关至DCS通信等调试内容；整体调试包括冷水机就地启停调试、DCS顺控启停冷水机调试两部分。
具体而言，水冷机组调试要点如下：其一，调试前确认所有施工作业任务已完成，做好场地清洁清理工作，之后，开展管道过水压试验，确保其试验以及化学清洗镀膜合格，管道注水后并入系统，最后准备好调试所需仪器仪表及其必要工具，并完成管道保温处理，保证电气遥测、遥信、遥控试验等合格，满足基本送电条件，设置好相关启动参数，保证各个联络电缆相位正确、接线紧固。其二，做好热工调试工作。依次开展电动阀门、系统控制点、设备单机检测调试工作，主要检查阀门安装位置是否准确、器件是否受损、接线是否可靠、各点温度、压力是否符合设计要求等。同时，加强DCS软件功能测试，保证故障报警功能正常，可以准确读取现场检测模拟量。
% a& I( R# s6 o/ t/ n5 R# \其三，做好冷水机组就地单机调试和DCS顺控启停调试工作。先对机组进行外观检查，重点检查仪表、阀门、线缆、控制箱以及系统管路、水泵及电机等，确保无损伤、扭曲、外保温脱落、油漆擦碰破损等。检查无误后，开展系统压力测试、高低压电机绝缘检测、继电保护检测及高低压电机转向试验等工作合格，再对水泵进行就地及DCS远程启停试转工作合格。最后现场机组开机进行运行调试、DCS远程顺控启停调试等，并记录相应运行数据。
7 ?- H. M4 ~& M/ {[2]：节选自赖贤斌《大型制冷机组快速吊装运输及安装要点分析》。
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