烟气脱硫吸收塔液压顶升倒装施工技术.doc

目 录一、 课题鉴定大纲二、 科技工作报告三、 技术研究报告四、 工程施工方案五、 施工过程照片六、 施工质量标准七、 验收资料及检验报告八、 经济及社会效益分析九、 企业资质及相关资料十、用户使用意见证明十一、科技查新报告鉴定材料一 烟气脱硫吸收塔液压顶升倒装施工技术课题鉴定大纲甘肃省第二安装工程公司二0一一年六月课题鉴定大纲一、项目名称：烟气脱硫吸收塔液压顶升倒装施工技术二、任务来源： 自选课题三、鉴定部门：甘肃省建设厅科教处组织四、鉴定目标：由鉴定委员会审查鉴定材料，给出准确的鉴定意见，评价技术水平以利于今后类似施工中推广应用鉴定材料二烟气脱硫吸收塔液压顶升倒装施工技术科技工作报告甘肃省第二安装工程公司二0一一年六月科技工作报告在各类金属储罐（如拱顶罐、浮顶罐或内浮顶管）的建造施工中，我们经常用传统正装法和倒链提升倒装法及70年代左右才用的气顶倒装法进行施工。以上几种方法各有利弊。如正装法施工时要求对罐体周边需留出供作业时汽车起重机场地且汽车起重机需要臂杆40-50M高度才能伸到吊装垂直重心线中点附近进行正常作业。若罐体高于35-40米以上时，汽车起重机臂杆要求则更高，车体吨位则更重。车体占用位置也更大。再如，倒链提升倒装法施工，用十几个或几十个倒链倒装法施工省去了用起重机作业工序。但在用倒链作业时，每一个倒链处需配一名工人起升作业。由于是人工操作难免在升高下降过程中，由于受力不均，某个或多个受力点瞬间应力很大。对罐体成型有影响。因此，倒链作业是凭工作作业的经验来完成，才能更好完成起升作业。再有象70年代左右的气顶倒装法它也有局限。被顶升罐体质量必须是均质均称的才能实施气顶倒装工法。一、项目提出的背景 我公司在兰州热电有限公司范家坪2330MW机组有2台，脱硫塔需安装吸收塔直径=13.8M；高约H=33.2M，每台重W=300t左右。如何能更好、更快地完成2台塔的安装工作，是摆在我们面前面临工作。经过对以往建造类似罐体的工作经验，结合现在人员操作技能，自有设备性能，我们拟选用液压顶升倒装法施工工艺的方法来完成2个脱硫塔的安装工作。二、技术特点及适用范围 根据北京航科机械厂ZSQ193-20-PD升降起重成套设备操作使用说明书内容介绍，整个升降机分为液压泵站控制台环形油路分配器升降器组成。液压泵站是通过提供15-20MPa压力提供动力，形成高压油路循环回路。升压器总成等于一个个爬升液压顶缸是根据举升罐体重量来决定升降器配备数量。它最大一次顶升举高度为2.5、2.9、3.5米档，单个缸最大压力20T。油路分配器是通过液压泵站提供高压油分配给22个升降器的油路分配器和升降器之间用高压胶管阀门来控制升高、下降、调整步进速度。三、项目的解决问题 为了能更好、合理使用液压升降器成套设备在安装顶升装置之前，先把脱硫塔第一、第二圈壁板用汽车吊安放到塔内侧直径13.8米附近限位板滚动契槽内组对焊接。而后再次用汽车吊把塔壁胀圈、环形梁、灌顶板拼接成型。通过上述工作：在罐内侧布置安装22个升降器并进行找正，用撑杆固定，调试升降器上、下卡头位置与罐体壁板联结。再对高压油管进行试动工作。在灌顶装入可选装的3600吊装支架（自己制作）联结起重卷扬机用来吊装，拼接壁板。使这项工作工艺形成一个很顺畅的工作循环回路。通过十几次不断顶升作业对罐体设计、建造达到图纸要求。 鉴定材料三烟气脱硫吸收塔液压顶升倒装施工技术科技研究报告甘肃省第二安装工程公司二0一一年六月技术研究报告1.在此采用倒装法液压顶升装置施工前必须学习依照ZSQ193-20-PD升降起重机成套设备操作，使用说明书和脱硫塔330MV吸收塔制作安装图纸进行。1.1 操作流程施工准备底板安装前三层壁板安装顶升设备安装顶板安装出口烟道安装开始顶升后续壁板安装顶升装置拆除关口开口并安装管接口外部平台栏杆安装内部构件安装塔体封闭验收1.2 操作要求1.2.1 施工准备 施工准备工作是保证整个施工顺利完成的前提。施工准备工作主要包括技术准本、资源准备。1.2.1.1 技术准备 成立吸收塔液压顶升倒装施工班组，有专业技术人员编制具体详实的施工作业指导书，对参见施工的班组成员进行技术、安全交底、让每位班组成员熟悉施过程、质量要求、技术要点、安全隐患；计算吸收塔的质量，确定液压千斤顶的数量、布置方式及位置。1.2.1.2资源准备资源准备包括设备资源准备、材料资源准备、人力资源准备等。（1）设备资源准备包括液压千斤顶群及中央控制系统、液压油、围板吊车、各种操作工具、照明及施工用电等的准备，对投入的设备要提前进行检修、保养、使每一台设备都以良好的工作状态投入使用。（2）材料资源准备包括吸收塔壁板的下料、卷板、坡口预置等的准备，在开始顶升之前，吸收踏壁板的下料、卷板以及坡口预制工作必须提前结束，以保证顶升工作的不间断性，进而保证施工质量和施工工期的要求。（3）人力资源准备包括施工队伍的准备，根据现场施工需要监理施工班组，班组成员包括班组长，对液压千斤顶熟练操作和维护的操作工、安装工、焊工、架子工等。1.2.2 地板安装（1）地板及骨架按设计图纸加工成型、坡口加工并验收合格或设备供货开箱验收合格后交付安装施工。（2）底部骨架安装：底部骨架、支腿、外环板同步安装、水准仪找平点焊、外环板通过垫铁组找平，骨架水平度通过调节腿高度进行调整，点焊固定，整体找平，进行焊接，上平面打磨平整，整体验收合格后进行二次灌浆，待二次灌浆初凝后进行角钢面上的混凝土的清除。（3）铺设底板：按照图纸下料，进行坡口制备，并进行板料的平整；底板铺设前，应对其下表面进行防腐(搭接范围内空出，防腐要求根据设计而定)；铺设时，先铺最中心的一块，然后依次从中心向四周进行至全部铺设完毕。铺设完毕后，依次由中心向四周进行对称分段与骨架压紧连接，点焊固定。（4）底板焊接：整体铺设完毕后开始焊接，从中心向四周展开，对称分段退焊施工；如有焊接栓钉，先对焊接栓钉加强焊接固定，否则应在板材中央加载荷载(可用沙包)；以先较长焊缝、后较短焊缝的施焊顺序进行；多层焊接应连续施焊，每一层焊缝完成后应及时清理。如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。焊缝表面严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、针状气孔、咬边和熔合性飞溅等缺陷。焊缝如有变形，敲击焊缝及其周围区域，以减少收缩应力及变形。图5.2.2-1 焊接方式（a） 逐步退焊法 （b）分中逐步退焊法 （c）跳焊法（d）交替焊接 （e）分中对称焊接（5）在底板符合安装要求后，找出底板中心，并利用吸收塔内壁半径画出壁板内径圆周，然后安装壁板支撑马蹬(马蹬的作用是支撑塔体，使塔体在安装过程中与底板保持一定的距离，方便操作人员进出。马蹬高度一般设为450500mm)，见图5222，马蹬中心线处于塔壁圆周之上。马蹬要与底板焊接固定，使之位置保证不变。马蹬安装后，在马蹬上表面焊接限位板，限位板外边缘为吸收塔内径。(6)马蹬及限位块全部安装结束并检查位置正确后，安装第一层壁板，第一层壁板采用汽车吊或其他满足要求的吊车直接围板安装，第一层壁板安装结束后安装顶板。1.2.3 前三层壁板安装(1)吸收塔液压顶升施工法安装先采用正装法安装顶部三层壁板和出口烟道后，再使用液压顶升装置进行倒装。(2)壁板直接采用起重机械抛锚到安装位置，在底板上直接围板、对口组装。(3)在该层壁板下口附近设置胀圈，胀圈采用。25槽钢(NN槽钢的选择可根据具体罐体直径大小以及罐体自身质量而定)，槽钢槽口面每间隔600mm加12mm钢板(长度为150mm，宽度为槽口宽度)制作成箱式梁以加强胀圈的强度，制作时胀圈滚圆外径应为塔壁内径。胀圈利用钢扁楔和焊接的胀圈门形卡板固定在壁板上，并用20t千斤顶顶压使胀圈紧贴壁板，胀圈下边缘距离壁板下口距离以200250mm为宜。胀圈可以用来控制壁板椭圆度。要注意胀圈断面加强筋板处要焊12只防滑角钢，加强胀圈在顶升塔体过程中与塔壁的接触强度，利用液压千斤项顶升钩头与胀圈焊接固定进行顶升。(4)壁板安装后再对壁板的圆度、垂直度、直径检查验收合格后进行焊接。 (5)焊接结束进行检查，验收合格后再安装第二层壁板。 (6)依照上面的方法安装第三层壁板。124 顶升设备安装 1.2.4.1 液压千斤顶数量选择 根据具体吸收塔的半径、质量和千斤顶起重能力选择确定(暂按图5241模型为例分析，A、B、C、D点表示液压千斤顶布置点)： (1) 不考虑风载情况 G=凡Nn式中 G需顶升吸收塔总质量； Nn液压千斤项出力； n千斤顶数量。 (2) 风载 F=SK 图5.2.4.1 液压千斤顶布置式中F风载； 5迎风面积，S=2RH; K风压，可按6级考虑，超过6级应停止作业， 下放储罐体落地。(3)风载作用下平衡条件 2NBRsina+2NcRsin2a+NDR=FH/2 NB：Nc：ND=sin：sin2：1式中NB、Nc、ND B、C、D点千斤顶出力； R吸收塔半径： H吸收塔高度； a千斤顶布置角度。 (4)选择成立条件 Nn+ ND Ne千斤顶数量的选择要根据具体罐体顶升总质量和选择的千斤顶的额定起重量来选择，选择时要考虑罐体直径大小及场地要求，场地小时应选择额定起重量大的千斤顶，这样可以适当减少液压千斤顶的数量。千斤顶的数量要尽可能的选择偶数，并且布置位置要对称，这样有利于保证塔壁受力均匀，防止吸收塔壁板因受力不均而导致变形、塔体歪斜等现象发生。1.2.4.2 液压千斤顶的安装 (1)液压千斤顶通常选择内布置(布置于吸收塔壁板内侧)方式，控制台置于吸收塔廊板中央，能有效缩短连接管道的长度，同时使各连接管道长度基本相同，这样可以保证管口压力相同。(2)液压千斤顶一般选择在第一层壁板组装完毕后安装，如壁板高度不及液压千斤顶高度，可在吸收塔顶板设置预留孔，方便液压千斤顶就位安装。 (3)液压千斤顶应布置在同一圆周上，间距均匀，尽可能靠近吸收塔壁。 (4)液压千斤顶安装到位后，进行垂直度的测量，偏差不大于lmm,然后采用刚性拉桐从相互成90。的两个方向将液压千斤顶支柱上端与吸收塔底板连接、固定。限位固定千斤顶，保证其垂直度在顶升过程中始终保持不变。荷载根据额定荷载条件下产生的弯矩平衡条件校核。 (5)安装过程中的注意事项：油系统清洁度控制。 (6)千斤顶顶升立柱安装以放线位置为准，与壁板的间距以顶升钩头伸出长度为准，右两个方向以铅坠找正、点焊，并安装立柱支撑。脱硫顶升装置撑杆安装及液压顶升装置连接示意见附图。1.2.4.3 液压千斤顶的调试 (1)空载试验：逐台检查试验液压千斤顶、阀门、接头等；全面检查液压控制台、试嚣操作各电钮、电液阀、信号显示器件，确认处于完好状态：逐根检查顶升用立柱的垂直度幂截面误差，顶升钩头应在立柱内滑动自如。 (2)负载试验：临时固定下卡头，1.5倍额定载荷试验，保压时间不少于30min；拆除啪时固定，对下钩头临时加载额定荷载，检查抽缸往复动作、顶升杆步进、上下钩头、顶升祠与滑板的相对运动、阀门、油管路及接头等。 (3)拉紧顶升杆，使每个顶升钩头与胀圈底面接触。用较低油压逐个启动液压千斤顶，使顶升钩头顶紧，确保每个顶升钩头受力一致。1.2.5 顶板安装 顶板安装需要根据顶板形状设置临时支撑系统，临时支撑系统仿顶板形状安装，调整好相对标高，然后铺设顶板进行安装，并完成与第一层壁板连接。1.2.6选装吊装装置安装根据脱硫塔直径吊装架半径有可能接长。其它尺寸不变，对原吊装架让卷扬机、滑车进行动作调试，不符合要求的要进行更换检修。1.2.7出口烟道安装出口烟道开孔位置的准确性关系到后序烟道、管道的安装，所以必须保证其开孔位置的准确性。开孔前，首先进行开孔位置划线，在经技术负责人确认后，进行切割开孔并打磨平整，再利用起重吊车将出口烟道分片吊装就位。安装时应先安装底板，用临时支撑加固，再安装两侧侧板，最后安装顶板。128 顶升与后续壁板安装 (1)每次顶升当壁板下口离支墩面100mm左右应停止顶升，并观察10rnin，分别对立柱、顶升钩头、胀圈、液压千斤顶、管路等检查无问题后，方可继续顶升。(2)顶升时，各液压千斤顶差异应控制在50mm以内，而且相邻的液压千斤顶差异应接近。顶升过程中内壁O。、90。、180。、270。处的垂线要有专人测量检测并及时记录，一旦超标，要马上通知中央控制台操作人员停止顶升，查明原因后及时解决，然后通过中央控制台独立动作进行调平，调平时，_次调整的液压千斤顶数不超过3个，以防止钩头过多卸荷。 (3)顶升高度接近下层壁板高度时，应减慢顶升速度，监控塔体垂直平，当顶升至下层壁板高度时立即停止顶升。 (4)组装下层壁板，将下层壁板围板，并与上层壁板对口，对口结束后测量两层壁板的垂直度、围板圆弧内径、椭圆度是否在误差允许范围之内，不符则进行调整，符合则进行焊接，与上层壁板对接连接。 (5)下放组装好的上、下层壁板到马蹬，重新将胀圈落下至下层壁板下口上方200250mn处固定，完成第二轮顶升，依此类推。 （6)完成最后一层壁板安装后，下放整个塔体到底板上，进行壁板与底板连接施工。(7)每层壁板顶升前，均应完善与壁板相关的部件安装、焊接、打磨、检验工作。129 塔体各段拼装与焊接 （1）坡口形式：剐接焊采用v型坡口，具体尺寸按图纸所示加工。 （2）焊缝内外壁距对V1端10-15mm范围内，打磨出金属光泽，严禁有锈、垢等杂物。 (3)焊缝坡口处母材应保持平整无毛刺、无裂纹、损伤等缺陷。(4)吸收塔焊接采用手工电弧焊，焊条E43XX，规格选用32-4mm，焊接参数如表5.2.8-1表示 焊 接 参 数 表5.2.8-1焊缝空间位置焊件厚度或焊脚尺寸（mm）第一层填充焊缝以后各层焊接打 底 焊 缝焊条直径（mm）焊接电流(A)焊接直径（mm）焊接电流（A）焊条直径（mm）焊接电流（A）平对接 焊缝5-64160-210-3.2100-1304180-2107-104160-2104160-2104180-210立对接 焊缝5-63.290-120-3.290-1207-103.290-1204120-1603.290-1204120-160焊接空间位置焊件厚度或焊脚尺寸（mm）第一层填充焊缝以后各层焊接打 底 焊 缝焊条直径（mm）焊接电流(A)焊接直径（mm）焊接电流（A）焊条直径（mm）焊接电流（A）横对接 焊缝5-83.290-1203.290-1203.290-1204140-1604120-16094140-1603.290-1204120-160 (5)罐体组装焊接顺序：壁板的纵缝焊接顶部三层壁板的两道环缝焊接锥顶纵缝焊接锥顶环缝焊接其余各层壁板的纵缝焊接及环缝焊接底层罐壁板纵缝焊接罐底与灌壁板连接的角环焊缝焊接(内外同时焊接)。所有附件(平台、盘梯、管道支撑及垫板等)均须在内衬施工前焊接完毕。 (6)焊接时先焊外侧然后内侧清根焊接，清根用角向砂轮机。 (7)根据施焊位置、板厚、坡口及焊接材料等选择合理的焊接电流、电压和焊接速度。 (8)焊缝表面平滑过渡，无咬边、弧坑、夹渣、气孔等缺陷，达到设计焊接高、宽要求，所有焊缝均为满焊，焊缝焊接高度不低于设计要求，加强板必须密封焊。 (9)按相关规定进行探伤，探伤范围包括表5.2.82所示范围。 探 伤 范 围 表5.2.82项目位置比例外观检查全部100%PT壁板与底板间的焊缝100%RT或UT圆周20%纵向20%T形交叉焊缝100%1.2.10 顶升装置拆除在吸收塔壁板安装到顶后需拆除液压顶升装置，先拆除油管，再拆除液压顶升泵、执行机构和支撑部分。1.2.11 吸收塔外接管口开孔并安装管接头吸收塔外接管口开孔前应用计算机进行模拟定位，然后在吸收塔筒壁画出开孔位置心点，经过严格验收合格后方可开孔。根据开口尺寸制作一个模板，然后在壳体上开孔划出切割线，经技术负责人确认后，进行切割开孔并打磨平整，管道接口结构支架完成安装管道接口。1.2.12 吸收塔水压试验将吸收塔的各管接口进行临时封闭，注水进行水压试验并进行沉降观测，做好记录。1.2.13 外部平台栏杆安装如果液压顶升装置的承载能力允许，外部平台栏杆可以和吸收塔筒体一起安装，也可以在吸收塔筒体安装到顶后再安装。这根据现场具体情况而定。1.2.14 吸收塔内部打磨移交防腐吸收塔打磨应按照防腐的要求进行打磨，吸收塔本体的安装与焊接工作应在吸收塔内部防腐前全部结束，一般吸收塔的底部应在内部构架安装接受后进行防腐。1.2.14 吸收塔内部构件安装吸收塔塔内部件安装顺序由上至下，包括除雾器、喷淋支管、氧化空气、搅拌机、滤网器。其内部构件的安装主要利用起重机械吊装，从检修人孔运至吸收塔内部进行安装，喷淋母管和除雾器支撑梁可视构造特点和顶升装置起重能力随吸收塔壁板同步安装。1.2.15 吸收塔封塔验收吸收塔内部构件安装结束后，进行吸收塔底板防腐，防腐结束后验收封门。 鉴定材料四鉴定材料六烟气脱硫吸收塔液压顶升倒装施工技术质量标准甘肃省第二安装工程公司二