湖南大型锅炉U形管排吊装施工工法

大型锅炉U形管排吊装施工工法1.前言600-1000MW级Π型锅炉是我国目前火电建设的主流机组，电站锅炉炉膛附近区域布置主要为末级再热器及末级过热器，其中末级再热器管排数量较多，一般为90片左右，如采用锅炉主力吊机从炉顶穿插吊装就位，需在炉顶预留许多设备进出通道且浪费大量吊机台班及人工，效率又低（一般情况下，末级再热器及末级过热器区域顶棚吊钩梁非常多，从顶部穿插间隙很小），如采用锅炉主力吊机将管排吊至炉膛水冷壁附近，利用钢丝绳索道通过高度差将管排逐片滑移至就位位置附近用链条葫芦接钩就位，可有效的减少吊机台班，且仅需预留水冷壁支吊梁外侧上方约3-5根水平斜支梁，能有效解决吊装时顶板梁卡杆问题，同时提高吊装效率,缩短电站锅炉安装工期。湖南省火电建设公司通过众多电站锅炉的安装，就炉膛附近区域进行管排吊装形成了自己的施工工法。由于该工法在安全高效完成施工方面效果明显，技术先进，施工方便，故有明显的社会效益和经济效益。2.工法特点2.1钢丝绳索道安装简单，工机具占用资源少：仅需在电站锅炉炉膛左右侧各布置一个固定点，然后在固定点安装一根钢丝绳，用10t单滑轮挂在钢丝绳索道上，利用左右侧固定点的高度差，即可将滑轮滑动，将管排接钩并吊装就位。2.2预留吊装通道工程量少：根据吊装需要，仅需缓装炉顶水冷壁支撑梁外侧的3-5根水平支撑及炉膛一侧水冷壁（或延伸水冷壁）作为管排吊装通道。图2.1高再管排吊装示意图2.3吊装效率高：10t单滑轮将管排接构后，移动速度较快，就位时间短，且脚手架搭设工程量少，能有效缩短电站锅炉安装工期。图2.1高再管排吊装示意图2.5能节约电量消耗：利用钢丝绳两端的高度差，让管屏因重力作用向另一侧滑动，能节省采用电葫芦或主力吊机从炉顶穿插所消耗的电能。2.6设备随用随运，便于合理安排施工进度。2.7减少大型吊机占用时间，节约机械台班。3.适用范围适用于600～1000MW级Π型电站锅炉炉膛附近受热面管排（末级再热器及末级过热器等）吊装，如应用于不同区域管排吊装时，仅需适当改变预留吊装通道位置即可。4.工艺原理首先根据现场锅炉主力吊机布置位置确定炉膛内管排预留吊装通道，然后根据炉膛内侧管排重量选择合适的钢丝绳直径和单滑轮型号，待两边临时固定点布置好之后，装好钢丝绳和单滑轮，并在其中一侧钢丝绳与固定点之间装一个10t手拉链条葫芦以调整钢丝绳松紧，单滑轮上绑扎麻绳控制进退，钢丝绳索道和单滑轮验收合格后，将组合好的受热面管排用平板车转运至锅炉主力吊机附近，由主力吊机完成起扳工作，然后将管排提升，从炉顶钢构架预留吊装通道缓慢下降至单滑轮下方，将管排接钩至单滑轮上，然后锅炉主力吊机缓慢松钩，管排重量逐渐加至索道单滑轮上，待管排重量完全由索道承受后，松开锅炉主力吊机捆绑在管排上的钢丝绳，由索道上的单滑轮将管排滑动至就位位置，随后管排用链条葫芦接钩进行管排与集箱的对口准备工作，此时单滑轮用麻绳拉回回原位，锅炉主力吊机继续吊装下一片管排。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程炉膛内受热面管排重量的确定炉膛内受热面管排重量的确定钢丝绳直径及单滑轮选择预留吊装通道选择炉膛内受热面管排地面吊装准备临固装置及钢丝绳索道安装及单滑轮安装固定索道滑轮负荷试验炉膛内受热面管排组件转运至现场管排组件起扳管排组件吊装用单滑轮接钩、移动、配合就位焊口对接附件安装施工准备质量验收5.2操作要点锅炉炉膛内管排组合范围及组合重量的确定.1根据厂供图纸确定锅炉炉膛内受热面管排及其固定防磨装置组合后的重量。钢丝绳索道及单滑轮型号的选择.1根据炉膛内管排及其附件安装后的重量及锅炉宽度等数据计算出钢丝绳直径和单滑轮型号。.2根据炉膛内管排组合高度确定钢丝绳两侧固定点的高度。吊机机械选型及预留吊装通道的选择.1根据管排组合后的重量、尺寸选择吊机型号。一般管排组合后净高度约11-15m，考虑钢丝绳捆绑高度约5m，吊机起吊高度需比锅炉顶板梁上平面高出16-20m。.2根据锅炉主力吊机布置位置、炉膛内管排组合宽度、锅炉顶部钢结构形式确定锅炉顶部预留吊装通道。炉膛内管排地面组合.1管排地面组合时发现的缺陷一定要在吊装前处理完毕,并验收合格;.2管排地面组合好后临时堆放时要按照吊装的顺序分类堆放。.3管排地面组合搬运时要用专门搬运架,以防设备变型。临时固定装置及钢丝绳安装：5.2.5.1加固工字钢组装焊口需按规定开坡口，并用钢板补强。.2固定点标高位置应标示准确。.3吊耳板制作好后与固定支撑进行焊接，按工艺进行。.4根据选取长度插编钢丝绳。.5钢架两端固定点安装完毕后，穿装钢丝绳，一侧通过卡环与钢丝绳套头连接，另一侧通过张紧装置与固定点连接。.6固定装置和钢丝绳安装好后，将单滑轮抹上黄油安装在钢丝绳上。锅炉炉膛内受热面管排组件转运至现场5.2.7.1管排组件搬运时防止设备变形。5.2.7.2按照吊装的顺序装车，先吊装的放在上面。5.2.7.3每次装车数量不宜太多，以每车5-6片为宜，且不超过平板车运输能力。5.2.8管排组件起扳.1管排组件起扳前需将管排接钩钢丝绳及固定吊耳板安装在上面。5.2.8.2管排组件起扳时需用两台吊机，主力吊机吊上部，辅助吊机吊下部，防止起扳时弯曲变形。5.2.9管排组件吊装5.2.9.1吊机吊起管排组件起升前，需将管排上杂物清除，防止坠落伤人。5.2.9.2管排组件吊至炉顶通道下降时需缓慢，防止管排碰撞钢架及其它设备，出现意外。0用钢丝绳索道上单滑轮接钩、移动、配合就位0.1接钩时需做好安全措施,防止坠落。0.2只有各方确认单滑轮接钩成功时,起重人员才能通知松主力吊机吊钩。0.3单滑轮接钩后向另一侧移动时需缓慢,前几片滑动过程中可在单滑轮上绑扎麻绳控制牵引速度。0.4管排组件到达就位位置后,待施工人员做好接钩工作后将单滑轮收回。1焊口对接1.1焊口对接前用链条葫芦调整好对口间隙,做到折扣/错口值不超标。1.2焊口未施焊完毕严禁松链条葫芦,防止焊口产生裂纹。2附件安装2.1待管排组件焊接完毕后,调整好管排纵横间距,安装固定装置等附件。3质量验收3.1质量验收包括钳工安装质量及焊工焊接质量验收。3.2质量验收时要做好记录,有问题要及时整改,以防遗忘。5.3监测技术与分析确保炉膛内受热面吊装是否符合要求的关键是全过程监测施工中的各项数据，并与分析计算值比较，及时反馈指导设计和施工。主要的监测内容参见表5.3。表5.3监测项目汇总表序号监测项目监测仪器或工具监测频频率监测目的1管排检查钢尺、卷尺、千分分尺作业过程中及完成成后避免返工,保证安安装正确2固定装置安装钢尺、角尺、水平平尺作业过程中及完成成后保证固定装置安装装正确,加固安全3钢丝绳安装卷尺，千分尺作业开始前保证钢丝绳无破损损，长度直径径符合要求5.4劳动力组织（见表5.4）表5.4劳动力组织情况表序号单项工程所需人数资质要求备注1管理人员1具有技师及以上职职称2技术人员1具有助理工程师及及以上职称3组长1具有高级工及以上上技能等级4主作业2具有中级工及以上上技能等级5作业3具有中级工及以上上技能等级6焊工10具备相关的资质证证，并有相关关工作经验7起重工2具备相关的资质证证，并有相关关工作经验8架子工2具备相关的资质证证，并有相关关工作经验9合计22人6.材料与设备表6主要材料设备表序号材料及设备名称数量功用简介备注1无缝钢管￠2199X10，L=2.55m1根钢架一侧固定依据宝庆项目实际际情况制定2工字钢I20a，L=8m1根钢架另一侧固定3￠30钢丝绳，L=200m1根管排吊装410t单滑轮1个管排移动使用7.质量控制7.1工程质量控制标准表7.1控制标准一览表序号项目名称执行验收标准1《电力建设施工及及验收技术规规范》DL/T5047--1995(锅炉机组篇)相关内容1.11总则1.1一般规规定1.23受热面3.1一般规定；；3.4过热器、再再热器、省煤煤器和减温器器2《电力建设施工质质量验收及评评价规程》DL/T5210..2-20009第2部分：锅炉炉机组相关内容2.1卧式过热器（再热热器）组合2.2卧式过热器（再热热器）安装3工程建设标准强制制性条文-电力工程部部分2006版相关内容7.2质量保证措施分析列出该项作业施工中易发生的工艺、质量缺陷和质量通病，制定出有针对性、可操作的预防措施。将质量缺陷和预防措施列入下表。表7.2质量保证措施表项次质量控制点预防措施1管排内部清洁度不不符合要求a组合和安装前前必须用压缩缩空气吹扫，并并通球或内窥镜镜检查；b管口用专用端端盖封堵，固定牢牢固，防止异异物进入管内内。2管排吊装变形A高温过热器管排组组件吊装时不不允许兜吊，防防止压坏边管管；b管排组件搬运时跨跨距要在8mm以上，或者者采用锅炉厂厂供专用吊挂挂装置。c吊装前及吊装过程程中仔细检查查吊装通道无无任何阻碍的设备或或材料，以避避免发生碰撞撞。d风力大于五级不进进行管排吊装装作业。7.3质量管理控制符合GB/T-19001《质量管理体系要求》。8.安全措施8.1进入施工现场应正确着装，戴好安全帽及其它各类防护用品；高空作业时必须将安全带系挂在上方牢固可靠处。8.2所有吊装施工人员必须在作业前参加安全、技术交底，清楚施工内容，明确责任分工，对危险点/源有清楚辨识并知道预防预控措施。8.3钢丝绳索道固定装置应经验收合格方可进行管排吊装。8.4吊装期间，非作业人员严禁进入吊装区域。8.5使用专用电焊机等电气设备、工具时应防止触电事故的发生，电源盘等必须装备漏电保护器；下雨天应将电气设备等妥善盖好，以免沾水后漏电；严禁将电源线直接勾挂在闸刀上或直接插入插座内使用。8.6在管排吊装作业中，当起吊及松钩时，动作要尽量缓慢；管排移至就位位置时用手拉链条葫芦接钩就位时要确保其捆绑牢固，且链条葫芦使用前要检查刹车完好，单个链条葫芦负载不超过其许用负载的80%。8.7在管排吊装作业中，吊物下方严禁有人逗留，并在周围设置警戒线。8.8临时脚手架务必固定牢固，符合要求，并经检验合格后方可使用。8.9捆绑及吊装钢丝绳务必牢固，符合吊装要求。8.10管排吊装时，须系好安全溜绳。8.11吊装前密切关注天气预报，当风力达到五级及以上时，严禁进行吊装作业。8.12为确保安全，尽量完善锅炉各层平台，不完善处应搭设临时平台。8.13制定并遵守职业健康安全风险控制措施。并符合GB/T-28001《职业健康安全管理体系规范》要求。9.环保措施9.1临时加固材料、吊装用工机具应按要求定点摆放。9.2临时堆放场地应平坦、不积水，不妨碍通行。9.3施工场所应保持整洁，垃圾、废料应及时清除。9.4施工人员应有成品保护意思，严禁乱拆乱拿或乱涂乱抹。9.5临时固定措施在管排安装完毕后拆除并回收。9.6使用割刀必须扎好皮带接头，供气皮管不得有裂纹和漏气现象。9.7施工完毕后，将现场各类遗弃物及时清理至垃圾池。9.8坚持文明施工，做到“工完、料尽、场地清”。9.9制定并遵守环境因素控制措施，并符合GB/T-24001《环境管理体系要求及使用指南》要求。10.效益分析10.1直接效益：可减少大型吊装机械占用时间（约10个台班）；因吊装效率提高，可减少人工费开销（约50个工日）。10.2间接效益：缩短电站锅炉安装工期约5天。11.应用实例本单位施工的长沙、新昌、宝庆工程的炉膛内受热面安装方法类似，本文以国电宝庆电厂一期工程2X660MW机组#1锅炉受热面吊装为例进行说明：11.1工程概况国电宝庆电厂一期工程2X660MW锅炉系东方锅炉（集团）股份有限公司制造的超临界参数、变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉，其中高温再热器布置在水平烟道内，由10根管子绕成，共计84片。11.2施工情况吊机选择及布置大型锅炉U型管排从上方就位，主力吊机应满足吊装高度要求及负荷要求，宝庆电厂锅炉顶板梁表高91.2m，主力吊机平臂吊钩下高度126m，最大幅度时额定负荷24t，U型管排高度12.8m，单重约1.71t，主力吊机在吊装高度及吊装能力方面均能满足吊装要求。炉膛受热面管排由平臂吊进行吊装，可在锅炉0m炉左侧单独起扳，平臂吊距G1轴外侧5m，布置于K3中心线上。吊装预留为确保吊装进度，锅炉左侧顶部K2-K3的G3与左侧延伸水冷壁吊杆梁之间的3根水平撑缓装作为吊装通道。见下图图吊装预留图11.2.3管排地面组合高温再热器管排，长×宽=12811×2011mm，单片最重1711kg，与防磨及固定装置安装完后，重量按1800kg计。11.2.4组合件转运管排通过锅炉组合场40t门吊装车，由30t平板车分批转运至锅炉炉左起扳场，汽车吊卸车，做好吊装前的准备。11.2.5组合件吊装管排由80t平臂吊单独起扳，然后将管排提升超过锅炉构架，从钢构架顶部开口进入，吊至管排就位标高附近，此时可通过已安装好的单滑轮接钩就位，滑入至安装位置，两个手拉链条葫芦配合找正、对口和焊接。见下图起扳位置图。图起扳位置滑轮钢丝绳选择根据火电施工建设起重技术可知：钢丝绳的最大绳索拉力T=[（Q+q）×L]/4f+（G×L）/8f（-1）式中：Q为起重量，管排重1800Kg；q为滑轮重量，重4.9Kg；L缆索起重机跨度，22m；f跨索的下垂度，f=L/20=1.1m；G为绳索自重，承载索先选用φ30毫米的6×37+1钢丝绳，每米钢丝绳重3.21Kg，则G=3.21×22=70.62Kg；得：T=9201Kg；φ30毫米的6×37+1钢丝绳的破断拉力Sb为47094Kg，则安全系数K=Sb/T=47094/9201=5.·大于承载索安全系数K一般取3.5~4。所以选择φ30毫米的6×37+1钢丝绳可以满足管排吊装要求。钢丝绳布置：钢丝绳布置在锅炉钢架立柱K3G3