发电厂工程大型钢煤斗施工工法

大型钢煤斗施工工法1前言随着国民经济对电力需求日益增加，国内电力装备技术水平的不断提高，单机容量不断增加，作为燃煤机组重要设备——钢煤斗设计也与之相适应，也已是庞大的钢结构容器，单个煤斗重量也达到了110吨。我公司施工的大唐南京电厂主厂房侧煤仓间共有十二个钢煤斗，钢煤斗为承挂式结构，每个钢煤斗包括筒体、环梁与煤斗锥体，筒体单件重63t煤斗环梁与锥体组合件每单件重62t，顶盖等重25吨。作为钢煤斗项目，通过对关键工序如：制作、内衬、运输、吊装等工序的进行合力攻关，解决施工过程中遇到的实际困难，确保钢煤斗施工质量、安全、进度等方面的工作满足业主的要求。我公司自2008年2月开始660MW机组煤斗施工工法研究，经过近半年的技术准备和多次的内部评审，制定合理的施工方法。2008年8月首次在大唐南京电厂一期工程中应用，2009年5月钢煤斗结束，安全、高效、优质完成了大唐南京电厂钢煤斗的施工。2工法特点2.1可操作性强、材料损耗少、安全性高；2.2利用计算机程序进行展开图的计算，并采用CAD辅助设计软件按计算得出的结果绘制出钢煤斗各部分大样图；2.3钢煤斗筒体制作时我们采用中间定位，两边对接的拼装方法进行作业；2.4环梁与锥体组合件的翻身采用“不离地翻身法”，提高构件翻身安全性；2.5优化锥体内衬排版方式，减少了不锈钢板的加工工序，降低了不锈钢原材料的损耗，并节约了大量不锈钢焊条。2.6煤斗运输可靠固定运输构件，降低构件重心位置，极大地改善了运输环境；2.7煤斗整体吊装安全、优质、高效。3应用范围适用于所有装机容量600MW机组以上内衬为不锈钢的大型钢煤斗制作、运输、安装。4工艺原理4.1方圆节筒体组装成形可以采用中间定位，两边对接的拼装工艺进行作业。4.2确保大型构件转运的稳定性，尽量降低被运物件的重心高度。通过计算我们得出环梁—锥体组合件重心离平板车4m距离，通过增加了三块10T/块的配重块后我们再次计算，整个运输构件的重心高度已降至2.5m，极大地改善了运输环境。4.3节省内衬不锈钢材料，我们采用CAD进行优化设计，使用计算机描绘出圆锥体不锈钢内衬排版图，大大降低了不锈钢板的废料产生量，并节约了大量不锈钢焊条。4.4钢煤斗安装主要利用了材料力学进行吊装用吊耳设计；利用了焊接工艺原理防止吊耳焊接时产生冷裂纹及层状撕裂裂纹；利用了结构力学校核起吊过程中的局部和整体稳定性。5工艺流程及操作要点5.1煤斗施工的工艺流程为：技术准备→工器具准备→场地准备→材料准备→钢煤斗制作→贴内衬→机具准备→基础验收→轴线复测→划出基础和底板位置线→构件运输→构件堆放→构件起吊（先起吊环梁锥体组合件后起吊筒体再起吊顶盖）→构件重调（标高、十字轴线位移、垂直偏差）→焊接→清焊根→清除杂物→验收。5.2操作要点现场勘查，确定施工场地布置方案。5.2.2技术人员作以下施工准备：①编制作业指导书；②用CAD将钢煤斗进行模拟放样；③根据模拟放样图，进行模拟排版，以便在下料时充分利用材料；④向施工人员进行交底。5.2.3施工班组做以下施工准备：①煤斗拼接用的钢平台10m×20m；②用于检查钢板预弯弧度的样板；③钢板下料用的样板。弧形类三角瓦片制作、筒体三角板制作后就可以使方圆节筒体组装成形。我们采用中间定位，两边对接的拼装工艺进行作业。组装前我们在样板台上把一块三角板和二个弧形三角瓦片固定成一个组装单元。二个组装单元分别完成后就用40吨门吊起吊站立正确就位，及时用#25工字钢打上硬支撑，对组装单元进行固定，就位后再把剩余二块三角板分别插入二个组装单元中间，完成方圆节筒体组装过程。筒体完成后就按图纸要求安装上加固肋（见图四），煤斗方圆节筒体的拼装完成后就按要求进行焊接。不锈钢内衬将以往工程中的扇形小不锈钢板形状改为长方形，该长方形尺寸按照现场实际到货的不锈钢板定制，用CAD进行优化设计，减少了不锈钢板的加工工序，降低了原材料的损耗。使用计算机描绘出圆锥体不锈钢内衬排版图，经过现场实施，大大降低了不锈钢板的废料产生量，并节约了大量不锈钢焊条。煤斗运输煤斗环梁和锥体组合完后重量达63吨，我们用现场100T平板车运输这个既庞大又不规则的组合件。通过计算我们得出环梁—锥体组合件重心离平板车4m距离，众所周知重心越高对运输而言是大忌，轻则运输过程中稳定性差，严重则会导致翻车等恶性事故，因此我们必须降低煤斗的重心位置。组合件本身形状是无法改变的，能改变的是增加外物。我们的方法是加三块10T/块的配重块。通过增加了三块10T/块的配重块后我们再次计算，整个运输构件的重心高度已降至2.5m，极大地改善了运输环境。钢煤斗安装a钢煤斗安装顺序先内后外，先下边后上部的顺序进行。b钢煤斗吊装准备根据钢煤斗各部分外形、重量、及吊点情况准备足够的不同长度、不同规格的钢丝绳及卡环，准备好爬梯、工具包、扳用等小型工具。c吊点设置吊点设置在离起吊物顶部下面400mm处，延周长方向均匀布置4个，吊耳须经过计算不仅符合力学要求还好符合施工现场要求。d在煤斗吊装前对预埋件进行复测，并在基础上进行放线，根据埋件底标高分别进行调整，煤斗支座垫板与基础面接触应平整、紧密。当煤斗环梁—锥体组合件吊至安装位后首先将底板穿入地脚螺栓并将六个底板的中心线与基础放线中心线对齐吻合，并且各处兼顾，中心线对准成已使偏差控制在规范许可范围内时穿上压板，将螺栓拧紧。上部筒体吊装前将筒体底部的渣土和浮锈要清除干净保证上下对接符合规程要求。6材料与设备序号名称规格单位数量备注1卷板机台12覆带式起重机50T台13覆带式起重机450T台14液压千斤顶150T台15埋弧自动焊660A台16交流电焊机40KVA台207平板汽车100T台18半自动切割机台39空压机台110等离子切割机台17质量控制7.1严格执行《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001；《电力建设施工质量验收及评定规程》（土建工程篇）DL/T-5210.1-2005；《工程建设强制性条文》（房屋建筑部分2006版）；《建筑钢结构焊接规程》GJ81-2002及相关的标准。7.2①钢板、焊条都要有厂家合格证及试验报告，严格验收各种材料，把好材料质量关；②挑选技术水平高的电焊工进行焊接，要持证上岗，开工前要做好培训及技术交底工作；③为了保证焊缝质量应合理选择焊接电流，电弧电压、焊接速度、焊条直径、焊条的倾斜角等；④焊缝要进行探伤实验，不合格要进行返工；⑤精确控制煤斗的体型尺寸以及安装就位的中心线、高程。7.3为了使安装后的钢煤斗顺利与设备对接，在吊装就位后利用千斤顶进行局部微调确保煤斗下口中心线与设计中心线位移不大于20mm。8劳动组织及安全8.1劳动组织工种人数工种人数管理人员3人技术负责人1人安全员1人质检员1人操作工3人起重指挥2人铆工15人焊工8人8.2安全注意事项8.2.1施工中必须严格遵守各种机械的安全操作规程，严防机械设备事故和人员伤亡事故。8.2.2龙门吊等起重机械应由安全操作合格证的人员操作，严禁使用起重机械斜拉或固定构件，不得使用起重机械做校正工具。起重操作应熟悉起重操作安全规程，装卸构件或材料时严格遵循起重操作“十不吊”规程；起吊物下严禁站人。8.2.3吊装时应对钢丝绳予以保护，如加垫木块、使用包箍等，严防钢丝绳被剪断。钢丝绳、链条葫芦、卸扣等起重工具使用前须仔细检查，检查合格后方可正常使用。8.2.4起吊时，为了防止煤斗空中摆动以及便于就位，在煤斗适当位置系上牵引绳。卷扬机使用前，应先检查机械部位、焊接部位、钢丝绳等不得有质量问题。8.2.5煤斗起吊时，为防止发生意外情况等，应根据既定的吊车工况先吊离地面1米高度，停留5-10分钟，然后根据情况进行起吊就位。8.2.6剪板、钻床应由熟悉其机械性能的专人按操作规程操作，非操作人员严禁操作，严禁酒后作业。8.2.7电焊机采用集中布置方式并应有良好的接地，焊机、焊钳应有良好的绝缘。8.2.8施工电源，临时电源应由电工接线，非电工人员不得随意乱拉乱接电源，对施工电源的电压、容量应予标识。8.2.9作业区在光线不足时应设置足够的照明，严禁用氧乙炔照明，如在煤斗内部则使用12V的行灯。8.2.10焊工施焊时，应穿戴好安全防护用品，防止电弧灼伤和烫伤。8.2.11氧乙炔按规定存放（要远离明火10米以上，氧乙炔之间要离开8米以上，乙炔瓶要求直立使用，存放气瓶的房间应有良好的通风）。8.2.12电焊、气割场所附近不得有易燃易爆物品，以防火灾。8.2.13临时吊耳应焊接牢靠，焊完后一定要敲掉焊渣检查焊接质量。组合吊耳利用20mm厚度的钢板割制，耳孔壁力求光滑，并且每节筒体、锥体、环梁等组合吊耳均要一周均布四只，以保证受力均匀及组合时的稳定性。吊耳上的焊缝应是熔透性焊缝，并且焊脚高度要达到12mm以上并且要求满焊，并建议做着色试验。8.2.14参加登高作业人员应体检合格。8.2.15高空作业必须系好安全带，挂钩须挂在牢固可靠的作业上方，戴好安全带，穿上防滑鞋，随身需带小件物品时，尚要配一工作包。高空作业严禁抛扔物件。并设专人监护。8.2.16作业下方应设安全警戒线，危险区设专人监护。8.2.17煤斗作业区的孔洞应及时盖好，防止出现高空坠落、落物。9环保措施9.1在施工过程中严格遵守国家和地方政府的有关环境保护的法律、法规和规章制度。9.2加强对施工材料、废弃物的控制和治理，对于焊条头及时回收集中处理。9.3用水、用电后应随手关闸，防止污染、浪费。作业现场做到标识清楚、齐全，整洁文明。10效益分析施工中利用该方案，大唐南京电厂与扬州二电厂二期一台机组相比较，每台机组六个煤斗，制作工期节约40天，安装工期节约10天，节约不锈钢板4.8吨，节省金额计96.5816万元。（1）不锈钢材料费：42000元/t×4.8t＝480，816元（2）人工费：150元/人·