火力发电厂烟囱玻璃钢内筒吊装就位方法.docx

火力发电厂烟囱玻璃钢内筒吊装就位方法辛全喜( 中国大唐集团科技工程有限公司，北京 100097)摘要: 文中以大唐呼图壁热电厂 2 300 mw 工程为例介绍火力发电厂烟囱玻璃钢内筒 运输、找正、对口、湿糊、提升、就位的方法。关键词: 玻璃钢烟囱内筒; 运输; 组合; 湿糊; 吊装中图分类号: tm621 9文献标志码: b文章编号: 1009 3230( 2014) 02 0011 09power plant chimney glass steel tube liftingxin quan xi( china datang technology engineering co ltd ，beijing 100097，china)abstract: taking the datang hutubi thermal power plant 2 300 mw project as an example to introduce thermal power plant chimney glass steel tube transportation，alignment，counterpart，wet paste，lifting，positioning methodkey words: the fp chimney tube; transport; combination; the wet paste; hoisting0引言so2 是造成大气污染的主要污染物之一，在 这些 so2 排放中，工业来源排放量占总排放量的 84 27% 。其中我国目前的一次能源消耗中，煤炭 占 76% ，在今后若干年内还有上升的趋势。我国 每年排入大气的 87% 的 so2 来源于煤的直接燃 烧。其中大约一半来自于火力 发 电 厂。由 于 燃 煤、含硫较高的重油和矿物原料中本身含硫、氧化 钙等，烟气中含有大量的 so2 、hf 等有毒有害气 体，对大气造成严重污染，是酸雨的主要成因。湿 法 脱 硫 ( fgd ) 不 加 装 烟 气 加 热 系 统 ( ggh) 工艺是各大发电公司普遍采用的脱硫工 艺，其主要目的是满足国家环保法规，同时降低工 程成本。采用该工艺时，烟囱内烟气温度大约在 50 ，烟气湿度大，易在烟囱内结露形成冷凝酸收稿日期: 2013 11 10修订日期: 2013 12 29作者简介: 辛全喜，中国大唐集团科技工程有限公司，现从 事技术管理工作。液，腐蚀性很强，是该工艺中面临的重要问题之 一。烟囱通常采用内、外筒结构，外筒采用钢筋混 凝土结枃。烟囱内筒采用钢内筒，内防腐通常采 用“钢板 + 玻璃鳞片防腐”、“耐酸胶泥防腐”、“不 锈钢防腐”、“钛板防腐”等，具有防腐效果差或是 成本高等缺点。玻璃钢内筒具有重量轻、成本低、 防腐蚀性能比最高的的特点、大唐呼图壁热电厂 2 300 mw 工程烟囱采用玻璃钢内筒设计，是国 内第一个采用玻璃钢内筒的火力发电厂。玻璃钢内筒的主体部分是由缠绕工艺制成的 玻璃钢组成。其主要成分是由高强度的玻璃纤维 和树脂复合而成的兼具结构性和功能性的新型复 合材料，玻璃纤维提供 fp 的强度和刚性，树脂 提供 fp 的耐化学性和韧性。玻璃钢集中了玻 璃纤维和合成树脂的特性，具有质量轻、强度高、 耐化学腐蚀、绝缘隔热、耐瞬时高温烧蚀、强度和 形状可设计性强等优点。成型后的玻璃钢结构层强度与普通钢材相当，但其容重仅为钢材的 1 /4 1 /5。由整体缠绕成型工艺生产的玻璃钢排烟 筒能够自承重，具备比耐硫酸露点钢更加优异耐 酸防腐性能，可以取消保温层，特别适合燃煤电厂 脱硫不加 ggh 的湿烟囱运行条件。玻璃钢排烟 筒一般采取现场制作，由大型微机控制缠绕机带 动专用模具转动来完成产品的缠绕、喷射等制作 工艺。现场制作在封闭的车间或搭有篷布的场地 内制作，制作工作要求: 环境温度 15 、湿度 75% 。当工作环境温度 15 时就不可以进行 制作和湿糊连接。大唐呼图壁热电厂 2 300 mw 工程玻璃钢 排烟筒采用部分悬吊分段自立方案。选用的材料 为 e c 玻璃纤维 + swanco 905 2 乙烯基 酯阻燃树脂。膨胀节用于增加排烟筒柔性，降低 热应力，膨胀节的设置根据计算确定。为保证玻 璃钢排烟囱环向的稳定性，烟囱上设置有环向加 强肋。1 工程概况大唐呼图壁热电厂 2 300 mw 工程，烟囱工 程采用套筒形式，即外壁为钢筋混凝土结构，内部 为玻璃钢( fp) 内筒。因玻璃钢内筒是成品，内径 7 m，高 6 1 m，为 了能使玻璃钢内筒能方便的运进入砼烟烟囱内， 设计院在烟囱外筒南侧预留一个高 8 m，宽 8 m 的 运输通道。烟囱砼壁标高 206 50 m，共有 8 层钢平台， 重约 38 5t，标高分别为 205 00 m( 止晃、砼板) ， 180 55 m ( 承重平台) ，159 60 m ( 止晃) ，131 35 m( 承重平台) ，110 40 m( 止晃) ，82 15 m( 承重平 台) ，61 20 m( 止晃) ，39 05 m( 承重平台) ，在标 高 25 05 m 处设置检修步道。fp 为单筒，内径 7 00 m，厚度为 19 mm，出 口处厚度为 20 mm，重约 200 t，顶标高 210 00 m， 分 4 段悬挂于承 重 平 台 上。fp 为 6 1 m 标 准节，节与节之间采用湿糊连接，段与段之间通过高 度 400 mm 圆形蒙皮伸缩节连接，法兰连接。底 部三通部位下方设有钢支座，烟道由圆形 ( 烟囱 内部) 渐变为方形( 烟囱下部入口) 。经过经济、技术比较，该内筒安装采用液压提 升装置分段倒装施工工艺。考虑到提升安全，对液 压提升装置所在位置的受力杆件进行加强并验算。 玻玻钢内筒工程采用 4 台 250 t 液压提升装 置提升，液压提升装安装在标高 205 00 m 平 台 上，每台液压提升装置最大穿 24 根钢绞线，本次 吊装每台液压装置穿 8 根，提升时 2 根钢绞线受力，提升速度 5 8 m / h。2 施工准备2 1 技术准备施工方案经过监理公司、总包单位、建设单位 批准，施工前对施工图纸、施工方案进行安全、技 术交底。测量仪器应校验合格，并对结构进行准确定 位。2 2 现场准备( 1) 确保施工安全用消防水、灭火器准备好 并经试验合格。( 2) 施工道路通畅，施工场地能满足施工需 要。( 3) 承重平台、止晃平台及平台梯子施工完 毕，验收合格。2 3 物资准备所有进场机械、设备、车辆均需经过检修试运 转合格。2 4 劳动力准备( 1) 主要劳动力做好进场前的培训和取证工 作。( 2) 特种作业人员须持证上岗作业。2 5 主要机具配置主要机具配置见表 1。表名称( 规格、型号)单位数量名称( 规格、型号)单位数量手拉葫芦、滑轮台8角磨机 125 mm台10fp 内筒运输车 10 t辆125t 汽车吊辆1液压提升装置 250 t台4钢绞线 l = 205 m根32锚索卡片付100轨道小车( 6 m 6 m)台13技术措施及吊装步骤3 1提升设备的安装、调试3 1 1提升设备的安装( 1) 导向锚与安全锚的孔位与液压提升装置 上的锚具的孔位相对应，没有扭转、错位的现象， 以免提升时钢绞线不平行，受扭。( 2) 检查导向锚与安全锚的夹片外锥面与锚 板孔间是否有润滑剂，以保证提升施工时锚具的 松开与夹紧自如。( 3) 液压提升装置与底座间应用螺栓固定， 并保证液压提升装置中心孔与预留孔中心对中。 液压提升装置上部用导向架固定并安置导向装 置。( 4) 把控制系统、泵站、阀体箱设计安装在设 计位置上，其安装位置应兼顾考虑钢绞线安装时 的操作空间，由于操作空间过小，泵站的放置已占 用了其所占位置的所有钢连梁平台，所以必须搭 建一个通道跨越泵站。( 5) 按设计编号在液压提升装置、液压泵之 间连接油管，油管连接要一一对应，连接完成后应 由主管工程师进行检查核对，如有误应及时纠正。( 6) 控制室安放在提升平台处，按设计编号 连接电气线路，控制电缆应铺放好，并在空中固定 好，避免人员踩踏或硬物损伤。3 1 2液压提升装置调试保证手动、自动过程中操作与设备运行动作 一一对应、正确。( 1) 启动各台泵站，将控制柜选择手动档，然后通过控制柜的按钮，逐个让液压提升装置运行， 进行伸缸与缩缸的动作，检查各液压提升装置的 动作是否正确。( 2) 在系统手动试机动作正确的前提下，将 控制柜选择自动文件，启动系统，检查系统各液压 提升装置的动作协调性及同步性，如不满足设计 要求，应认真查找原因，排除故障，待系统的动作 完全协调后方表明系统调试正常合格。( 3) 结合系统的自动试机过程，调节各泵站 流量，使各点液压提升装置的运行速度相同。( 4) 调节主顶行程检测装置的检测组件，使 检测装置的接触及检测正常。3 1 3穿钢绞线( 1) 把钢绞线运至平台下方( 左、右旋分开) 。( 2) 用液压泵站将所有的连接提升液压提升 装置上的夹片打开，并支起安全锚的夹片。( 3) 将钢绞线按编号由下往上依次穿过梳线 器、安全锚、提升液压提升装置、导向锚，并伸出导 向锚 2 米，然后锚住导向锚具的夹片，并用绳夹压 紧钢绞线或用绳夹双双压紧钢绞线，钢绞线按左 右旋间隔排布，为便于穿索，可用引线杆导向。( 4) 将已穿好的钢绞线反锚在下部吊点上， 其外露长度控制为 200 mm，限位板螺钉紧固由专 人操作并检验后方可使用。提升承重后，再派人 对承重锚限位板的螺钉对称紧固。3 1 4钢绞线预紧 预紧每根钢绞线，用单根预紧的办法进行。每根预紧完成后把导向锚的夹片上紧，防止钢绞线脱落，直至整束钢绞线预紧完毕; 将液压提升装置调 整到提升状态，再用主顶对整束钢绞线预紧，取下 导向锚上预紧用的夹片，安装好导向锚的限位板。 3 1 5 提升准备工作检查提升前要再次对提升装置的液压系统、电路 系统、夹具系统、控制与显示系统及钢绞线进行全 面细致检查，并记录登记于表 ( 液压提升装置及 夹具系统安装调试情况检查表和泵站及控制系统 运行情况检查表) ，检查完成报告总指挥。3 1 6 手动操作( 1) 手动控制所有液压提升装置主顶回到起 始位，进入手动提升准备。( 2) 检查所有设备，液压提升装置，上下锚， 各行程开关，控制开关，压力表，钢绞线、编码器。 3 1 7液压提升装置提升同步控制及参数设定参数设定在上位计算机“监视控制”屏进行。 同步误差: 同步误差为自动控制时，2 4 组 顶同步动作时的伸缸位移误差，可以根据实际作业项目要求设定，该值应该大于 2 mm。位移上下限: 位移上下限是指自动控制时各 顶伸缩到的最大位、最小位，到位后动作自动停 止。上下限值应该在传感器的量程内。顶回到机 械极限位时为零位，各个传感器数据为 0，下限设 定为 5 10 mm 即可，上限则为下限 + 预定的顶 的行程，上限值不该超出传感器的量程。顶伸缸 到上限位置后与机械极限位置应该有 5 10 mm 的距离，各顶的行程应该一致。3 1 8 施工过程监测( 1) 液压提升装置支撑变形观测及节点检 查: 在液压提升装置支撑位置上设置变形观测点， 用水平仪定期进行观测，视需要增加观测频次。( 2) 玻璃钢内筒检查 在玻璃钢内筒提升过程中，对吊点附近筒壁会发生变形进行观测。发现异常情况应立即采取 临时安全措施，分析原因，确认排除故障后方可继续提升。( 3) 液压提升装置运行监测: 运行操作人员 负责液压提升装置运行的日常监测，主要按钢 索式液压提升装置组装、使用与维护说明书进 行。要求特别重点关注: 卡爪滑脱失效的征兆; 仔 细检查卡爪的工作情况，如发现卡爪与钢绞线的 咬合面磨损严重或断裂，必须及时停机更换; 检查 每个卡爪的三个导向螺钉的牢固性，拧紧后螺钉 伸出的高度应一致。3 1 9玻璃钢内筒内外操作平台设置 按照玻璃钢内筒筒体标准段高度，吊装组对操作时必须搭设操作平台，筒外面进出通道搭设 可移动操作平台，组对完成后移开，玻璃钢内筒筒 节就位时操作平台同步就位，其余位置搭设固定 平台。筒内侧搭临时拆装方便的操作平台，平台 设置在小车上，筒节就位时安装操作平台，组对完 备后拆除，将小车拉出，进行下一节筒体的安装。 操作平台用型钢制作，保证强度、刚度、稳定性。 3 2吊装流程( 1) 采用倒装提升工艺，以液压提升装置为 fp 内筒提升工具，液压提升装置设置在 205 m 平台，施工前对该层钢梁进行加固。( 2) 每段段首第一个加劲环位置设置一个吊 点( a、c、d、e) 。另在第一段原承重环上方第一 个加劲环位置增设一个吊点( b) ，用作更换吊点。 ( 3) 第一段段首位置处设置止晃环，防止提升过程中内筒中心偏上而倾倒。( 4) 自制抱圈围箍承重环，抱圈上设置吊耳 穿钢绞线，每段每吊点由 2 根钢绞线承载，4 段同 步提升，从下往上依次分段就位。( 5) 三通部位随检修步道平台提升，安装就 位检修步道平台后以检修步道平台为作业面进行 三通部位对口、糊制、连接、安装。3 3制作承重环和箱型抱箍根据材料性能及吊装要求，为保证安全、快捷实现 fp 内筒安装，需要额外制作承重环和箱型 抱箍，从而可以实现液压提升安装。3 3 1承重环( 1) 共设置 5 个。( 2) 每段段首第一个加劲环位置设置一个，第一 段原承重环位置上方第一道加劲环位置设置一个。( 3) 规格由 fp 内筒生产厂家确定。原则: 第一要满足提升需要; 第二厚度不得大于原加劲 环厚度。3 3 2抱箍( 1) 采用12 槽钢( 12 kg / m) 对扣制作，卷制 与 fp 内筒是同弧度。分 4 节形成圆形，节与节 之间通过螺栓连接实现预紧。( 2) 抱箍上表面与承重环接触，加橡胶垫以 实现对承重环的保护。( 3) 抱箍下表面焊接 20 mm 厚水平钢板，用 作提升吊点的水平承压板( 水平钢板焊接限位挡 板) 。( 4) 抱箍侧表面焊接竖向劲板，用以压钢绞 线的底锚盘。3 4玻璃钢制作玻璃钢内筒设计为内径 7 m，高度为 6 1 m， 属于超高超宽件，无法运输。因此，玻璃钢内筒在现场制作，由大型微机控制卧式缠绕机带专用模 具来完成产品的的缠绕、喷射等制作工艺制作出 来，并制作加强圈、法兰、起吊装置、承重装置等。3 5玻璃钢运输组合前要将经验收合格的玻璃钢内筒从制作 场地运输至安装场地。为了减小玻璃钢内筒变 形，装、卸车时采用两点对称吊装方式吊运至运输 车上。运输车上装上临时制作的专用托架，并安放软垫以实现 fp 内筒与运输车软接触，防止损 坏玻璃钢内筒。装车要平稳，并将筒体与车辆用 手拉葫芦固定牢固。运输车缓慢平稳前进，并有 人在前面引路。3 6玻璃钢内筒拖运到提升位置用 25 t 汽车吊直接将筒体放在自制输送轨道小车( 小车高度 500 mm) 上，再将轨道小车和筒体 推到中心吊装位置。3 7fp 内筒吊装、湿糊3 7 1第一段第一节 fp 内筒与第二节 fp 内 筒组合( 1) 第一段段首加筋环位置处设置第一吊点 ( a 吊点) ，每个吊点穿 2 根 15 24 钢绞线。( 2) 开动液压提升装置将内筒提升 6 25 m，调整水平度与垂直度在设计要求范围内。( 3) 将第一段第二节用汽车吊吊到小车上， 推到第一段第一节下面，通过调整小车下面的螺 旋千斤顶将第一段第二节与第一节对口，在错口量超标部分上部、下部钻 18 孔，用厚度 16 mm 宽度 80 mm，长度 200 mm 钢板通过紧螺栓的方法 校正，调整所有的对口的错口数值小于 5 mm。 3 7 2玻璃钢管接口手糊( 1) 粘接区域打磨 对粘接范围内烟囱内、外壁接口部分进行打磨处理，打磨宽度: 粘接范围内，比粘接宽度单边 至少宽 50 mm; 打磨深度应达到结枃层( 以去除内 衬层和外表层为宜) ，但不应破坏结枃层的玻璃 纤维，粘接宽度以外区域，应打磨成斜坡，使其平滑过度。( 2) 树脂混合试验，凝胶时间测定 树脂在使用前应按以下方法准备好。准备好适量的树脂，倒入一个塑料盆中，加入适量的处进 济，充分混合树脂和处进济，树脂和处进济充分混 合后，测定凝胶时间，如果未得到理想的凝胶时 间，则再加入促进济或抑制济，混合后重测凝胶时 间，达到了理想的凝胶时间后，加入适量的固化 济，并完全搅拌，得到均匀的产品。( 3) 玻璃钢内筒接口的湿糊校正卡子之间部分接口的湿糊 将粘接部位进行打磨处理后，清除灰尘等杂物，用腻子将烟囱间缝隙填实，对于过大缝隙，可 用腻子加 fp 切片填实，腻子固化后，将多余部 分去除，按铺层设计同时进行内外接口的糊制，根 据试样数据，计算凝胶时间，环境温度等进行树脂 配兑，进行充分搅拌。将事先裁剪好的玻璃纤维 ( 短切毡、玻璃布放在粘接附近的平台面上，用羊 毛棍依次浸树脂，并用压棍充分赶压，去除气泡， 控制树脂 含 量，各 层纤维在圆周应依次错开 10 mm，一次制作一个铺层单元( 即粘接应分几次成 型) ，将本铺层单元从台面上取下，立即铺到粘接 部分，并再次用压辊赶压。用同样方法依次进行 铺层，一个铺层单元制作完毕，完全固化后将表面进行打磨，再进行下一个单元的制作。粘接厚度 为 7 mm，糊完后固化。当湿糊部分硬度达到 50 时，拆除校正用卡子。校正卡子位置部分接口的湿糊: 将校正用卡子位置部分打磨，同 ( 3 ) 中 同样的工序湿糊，糊完后固化。玻璃钢内筒内部、外部第二层湿糊 当已经湿糊完后的玻璃钢校正用卡子部分硬度达到 50 时，玻璃钢内筒内部、外部第二层湿糊， 方法同( 3) 中，糊完后固化，当硬度达到 50 时， 外部刷树脂胶衣，内部刷原树脂，固化。( 4) 在第一段第一节与第一段第二节组合完 后，硬度达到 50 时，第一段第一节与第一段的组 合体起吊、找正、打磨，混糊、固化( 5) 将 fp 内筒组合高度达到 30 5 m，重量 约 30 t 时，将 a 吊点钢绞线移至 b 吊点( 因玻璃 钢内筒高出烟囱顶 5 m，而起吊用的液压提升装 置安装在标高 205 00 m 止晃平台上，无法提升到 设计标高) ，四个吊点仍采用原有 2 根 15 24 钢 绞线。组合高度为 54 8 m。第一段最下边那节 的下管口为法兰，将膨胀节临时固定在第一段的 下面的法兰上，第一段提升时将和膨胀节一同提 升。( 6) 直接将第一段提升到 180 55 m，找正，固 定在承重平台上，在 205 00 m 平台临时安装止晃 装置。( 7) 用相同的方法组合第二段，将第二段提 升到 131 35 m，找 正，固定在承重平台 上，在 159. 60 m 平台临时安装止晃装置。在组合二段 装有固定装置那一段时需要实际校核及调整第二 段顶法装兰位置与固第二段承重点的距离，以保 证第一段和第二段之间两个法兰之间的间隙为 400 mm。( 8) 用相同的方法组合第三段，将第三段提 升到 82 15 m，找 正，固 定 在 承 重 平 台 上，在110. 40 m 平台临时安装止晃装置。在组合三段 装有固定装置那二段时需要实际校核及调整第三 段顶法装兰位置与固第二段承重点的距离，以保 证第二段和第三段之间两个法兰之间的间隙为 400 mm。( 9) 用相同的方法组合第四段，将第四段提 升到 39 05 m，找正，固定在承重平台上，在 61 20 m 平台临时安装止晃装置。在组合四段装有固定 装置那段时，需要实际校核及调整第四段顶法装 兰位置与固第三段承重点的距离，以保证第三段 和第四段之间两个法兰之间的间隙为 400 mm。( 10) 分别安装第一段、第二段、第三段、第四 段的止晃装置。( 11) 分别安装第一段与第二段之间、第二段 与第三段之间、第三段与第四段之间的膨胀节。( 12) 三通部位及检修步道安装:在烟囱内部地面上拼装检修步道平台。将三通部位散件放置于检修步道平台上。利用液压提升系统，将三通部位散件和检 修步道平台提升至检修步道平台标高位置并进行 安装。检修步道平台安装就位后，以检修步道平 台为作业面进行三通部位安装。4 相关计算玻璃钢内筒出厂时每节长度为 6 100 mm，节与节组合为段，共分四段，总重 200 t，最重的段重 约 56 t( 包括抱圈围箍承重环等) ，用四台 250t 液 压提升装置起升，单根 15 24 mm 钢绞线破断拉 力取 250 kn，一台液压提升装置穿 8 根钢绞线，每 段用 2 根受力进行计算，安全系数为:k = 2 4 250 / ( 56 9 85) = 3 63 3每台液压提升装置用 2 根钢绞线吊装一段最 重 56 t 的玻璃钢内筒，满足吊装要求。注: 标高为 205 00 m 承重平台设计时已考滤 玻璃钢内筒提升时液压提升装置的重量和玻璃钢内筒的重量。5玻璃钢内筒吊装注意事项( 1) 第一段提升过程中需要换吊点，此时须 将玻璃钢内筒落地，并采取止晃措施。( 2) 第一段换吊点后重心偏上，须在筒首部 位采取止晃措施。( 3) 玻璃钢内筒施工经历冬期将会停工数 月，此时应根据第一段玻璃钢内筒安装情况采取 保护措施，若第一段在停工前组对湿糊完毕，此时