9F级立式余热锅炉模块吊装工法

9F级立式余热锅炉模块吊装工法xx公司4月重要完毕人：xx9F级立式余热锅炉模块吊装工法1前言福建莆田燃气电厂一期工程建设规模为9F级4×350MW燃气—蒸汽联合循环机组。一期工程锅炉为立式、三压再热、自然循环余热锅炉，产生高、中、低压蒸汽和再热蒸汽，露天布置。余热锅炉供应商为无锡华光锅炉股份有限公司。余热锅炉受热面采用模块设计供货，每台锅炉受热面模块分为三列共12个模块，每列均为1～4四个模块垂直组合而成，每列模块的总重量达成了563800kg。余热锅炉构造尺寸41.5m×17m，高压汽包中心线标高约为39.2m。烟囱顶标高为65m，直径5.91m，布置于炉顶。锅炉钢架由H型钢和钢板焊接而成，两侧共28根立柱(含楼梯和电梯支撑)。根据莆田工程余热锅炉的技术特点和构造状态参数，我司对该工程余热锅炉的吊装进行优化设计，变化了国内外常规的吊装办法，发明了一种“经济、可靠、高效”的吊装工法，亦即采用单列式8点同时提高法取代国内外普通用的三列式24点同时提高法，比国内外传统吊装办法节省成本70％，在国内、国际含有领先水平。余热锅炉模块的构造尺寸和重量参考数值以下表所示：序号模块名称尺寸(mm)运输重量(kg)净重量(kg)数量1#1模块4014×3518×2907417420014620032#2模块3261×3518×2907413130011830033#3模块3379×3518×2907415010013010034#4模块2885×3518×290741082008020032工法特点2.1采用劳辛格液压提高系统提高和就位，安全可靠；2.2采用与传统的吊装办法所不同的分列、逐块吊装办法，节省吊装设备投入费用；2.3采用单列提高模块，操作方便。3合用范畴本工法合用于9E或9F级燃气－蒸汽联合循环机组的立式余热锅炉的模块吊装。4工艺原理锅炉模块吊装采用分列、逐块吊装办法进行，共设立了两套（八组100吨）液压提高装置来实施每列模块的吊装工作。每列模块采用自上而下、逐块对接、倒装成体、一次性就位的方式来完毕；第Ⅰ列是在原位置起吊，第Ⅱ列是在其中心向炉左（第三列）方向位移s1的位置起吊到就位高度后、再实施平移就位，就位时将底座的标高提高赔偿量h1，第Ⅰ列模块与第Ⅱ列模块的隔板之间的上部间隙原则规定控制在第Ⅱ列比第Ⅰ列高出a；第Ⅲ列是在其中心向炉左方向位移s2的位置起吊到就位高度后、再实施平移就位，就位时将底座的标高提高赔偿量h2；每四组液压提高装置组合成一种平移单元，分别采用两只不不大于25吨的液压千斤顶并通过平移刚性梁实施水平移动，平移时规定四只千斤顶同时进行。位移量s1、s2是必须要根据模块构造布置的净空间量计算得出，赔偿量h1、h2、a是根据热梁与模块的构造状态参数计算得出的。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备施工准备提高装置安装Ⅰ-1模块包装物拆除Ⅰ-1模块与下锚头底座连接Ⅰ-1模块提高Ⅰ-2模块包装物拆除Ⅰ-2模块与Ⅰ-1模块对接Ⅰ-2模块提高Ⅰ-3模块包装物拆除Ⅰ-3模块与Ⅰ-2模块对接Ⅰ-3模块提高Ⅰ-4模块包装物拆除Ⅰ-4模块与Ⅰ-3模块对接Ⅰ列模块提高提高装置换列Ⅱ列模块提高提高装置拆除及清理提高装置换列Ⅲ列模块提高5.1吊装流程示意图（见图5.1）图5.1余热锅炉模块吊装流程示意图图5.1余热锅炉模块吊装流程示意图5.2施工操作要点5.2.1施工准备1模块安装应在锅炉钢架安装验收合格后进行，并进行模块吊装前的四级验收签证。图5.2验收后的锅炉钢架2安装前应按照吊挂装置布置图，对热梁进行编号、划线，并在炉顶热梁上划出定位中心线及对应安装梁的编号，以确保吊杆的安装位置与图纸规定相符。3根据现场的实际条件拟定好运输车的进入方向（运输车倒进），方便确保模块顺利进入并对接；受热面模块装车前，应根据运输方案的规定以及模块安装的位置，在装车前拟定方向。4模块运输车的进场路线和通过能力的验证。在吊装工作实施前夕，必须提前将运输车进场的路线和通过能力考察好、修复好、验证好。道路状况需满足以下规定：1）运输道路周边不能有障碍物、管沟、基础等，路面应回填压实；2）整条运输道路直线段路面宽度不不大于8m，转弯段内侧转弯半径不不大于15m；3）运输道路和履带吊车作业场地需平整坚实，运输道路平均承载力不不大于105N/m2，履带吊车作业场地平均承载力不不大于105N/m2。4）在炉底模块吊装运输通道上铺设两列厚度12mm钢板。如图5.3所示：图5.3运输通道5第Ⅱ列与第Ⅲ列模块吊点处的热梁承座的炉左部分缓装，待模块平移到位后再安装。6模块吊装前，要预先将锅炉两侧的护板临时吊挂到预定位置，并通过锁紧装置将护板紧紧锁在炉架钢柱上；做好护板的防雨保护方法。7将24个吊挂点的水平标高找准，并通过调节垫铁调平、做好标记，做到点与垫铁一一对应；在预先找准的水平面上再统一提高2mm的垫铁高度。5.2.2提高装置安装提高装置的安装采用一台250吨履带吊完毕。1定位放线：放出八个吊点的中心线，根据提高装置的承载支架的构造参数和八个吊点的中心线位置测划出承载支架的就位边线。2按照设计规定将八组液压提高装置安装到位，并确保这八组提高装置的吊点共线，且每组吊点的钢索中心通过预定的设计中心位置；预先将八组提高装置的下锚头标高调节到能含有安装模块吊杆的高度。如图5.4和5.5所示：图5.4提高装置布置示意图图5.5安装好的提高装置3借助于叉车来实现吊杆与下锚头底座的连接（不用将下锚头底座降到太低的状况下），或将下锚头底座降到地面上来实现吊杆与下锚头底座的连接。4指挥液压提高系统提高使模块吊杆的最低端达成5m高度左右。5.2.3Ⅰ列模块包装物拆除用一台（或两台）25吨级或以上的移动式吊车来辅助拆除模块上的固定包装物。拆除包装物时必须注意：1在拆除之前，模块的顶部必须用三合板铺满，目的是避免在拆除包装物过程中螺栓、工具等杂物掉于模块体内。2按照先后次序来拆除黄色包装物，Ⅰ-1模块前部和后部的兰色包装构架不能拆除，这是为吊挂Ⅰ-2模块、Ⅰ-3模块、Ⅰ-4模块的前后联箱用的；模块与底部支撑架的固定连接部分此时不能拆。3将模块前后联箱的内侧（对于第Ⅱ列是两侧）接口打磨清理并涂抹防锈液，并采用卫生纸封堵，然后用双层塑料膜封口。如图5.6所示：图5.6模块前后联箱封口4用辅助吊车安装模块的吊板。如图5.7所示：图5.7模块吊板安装5.2.4Ⅰ-1模块与下锚头底座连接Ⅰ-1模块包装物拆除并清理干净后（顶部的三合板与模块之间用铁丝固定好），指挥运输车按照预先拟定的路线进入吊装位置，通过调节运输车的升降底盘和操控液压提高装置来实现吊杆与模块吊板的对接，并逐个按照预先控制的特性钢索的母线对应位置锁定，方便确保在全程起升过程中每根钢索都是共母线的。2拆除Ⅰ-1模块与底部支撑架的固定连接部分。如图5.8所示：图5.8拆除Ⅰ-1模块与底部支撑架的固定连接部分5.2.5Ⅰ-1模块提高经检查验收模块的吊杆与吊板连接符合规定后方可进行下述工作：1待八组接点全部连接可靠后，再逐个将液压千斤顶的钢索调紧并达成同时条件。2将悬吊Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4模块前后联箱的千斤绳及3吨手拉葫芦拴挂好。上述工作解决完毕后即可指挥液压提高系统来同时提高模块，提高到2.2m左右（运输车能开出去的高度）时，将运输车开走，然后在指挥液压提高系统将模块降至1.6m左右时停止，进行下述工作：1用2吨的手拉葫芦逐个将模块的隔板缝隙收紧，并用点焊固定；2安装Ⅰ-1模块与Ⅰ-2模块之间的连接吊耳。如图5.9所示：图5.9安装Ⅰ-1模块与Ⅰ-2模块之间的连接吊耳3然后再提高模块到5m左右。5.2.6Ⅰ-2模块包装物拆除用一台（或两台）25吨级或以上的移动式吊车来辅助拆除模块上的固定包装物。拆除包装物时必须注意：1在拆除之前，模块的顶部必须用三合板铺满，目的是避免在拆除包装物过程中螺栓、工具等杂物掉于模块体内。2按照规定拆除全部的顶部、侧面包装物并清理干净。3将模块前后联箱的内侧（对于第Ⅱ列是两侧）接口打磨清理并涂抹防锈液，并采用卫生纸封堵，然后用双层塑料膜封口。5.2.7Ⅰ-2模块与Ⅰ-1模块的对接1指挥运输车按照预先拟定的路线进入吊装位置，通过调节运输车的升降底盘和操控液压提高装置来实现Ⅰ-2模块与Ⅰ-1模块的对接。如图5.10所示图5.10Ⅰ-2模块与Ⅰ-1模块的对接2用预先准备好的3吨手拉葫芦及千斤绳将Ⅰ-2模块的前后联箱拴挂并收紧提起。3拆除Ⅰ-2模块与底部支撑架的固定连接部分。5.2.8Ⅰ-2模块提高经检查验收Ⅰ-1模块的吊杆与Ⅰ-2模块连接符合规定后方可指挥液压提高系统来同时提高模块，提高到2.2m左右（运输车能开出去的高度）时，将运输车开走，然后在指挥液压提高系统将模块降至1.6m左右时停止，进行下述工作：1用2吨的手拉葫芦逐个将模块的隔板缝隙收紧，并用点焊固定；2安装Ⅰ-2模块与Ⅰ-3模块之间的连接吊耳。如图5.11所示：图5.11安装Ⅰ-2模块与Ⅰ-3模块之间的连接吊耳3然后再提高模块到5m左右。5.2.9Ⅰ-3模块包装物拆除用一台（或两台）25吨级或以上的移动式吊车来辅助拆除模块上的固定包装物。拆除包装物时必须注意：1在拆除之前，模块的顶部必须用三合板铺满，目的是避免在拆除包装物过程中螺栓、工具等杂物掉于模块体内。2按照规定拆除全部的顶部、侧面包装物并清理干净。3将模块前后联箱的内侧（对于第Ⅱ列是两侧）接口打磨清理并涂抹防锈液，并采用卫生纸封堵，然后用双层塑料膜封口。5.2.10Ⅰ-3模块与Ⅰ-2模块的对接1指挥运输车按照预先拟定的路线进入吊装位置，通过调节运输车的升降底盘和操控液压提高装置来实现Ⅰ-3模块与Ⅰ-2模块的对接。2用预先准备好的3吨手拉葫芦及千斤绳将Ⅰ-3模块的前后联箱拴挂并收紧提起。3拆除Ⅰ-3模块与底部支撑架的固定连接部分。5.2.11Ⅰ-3模块提高经检查验收Ⅰ-3模块的吊杆与Ⅰ-2模块连接符合规定后方可指挥液压提高系统来同时提高模块，提高到2.2m左右（运输车能开出去的高度）时，将运输车开走，然后在指挥液压提高系统将模块降至1.6m左右时停止，进行下述工作：1用2吨的手拉葫芦逐个将模块的隔板缝隙收紧，并用点焊固定；2安装Ⅰ-3模块与Ⅰ-4模块之间的连接吊耳。如图5.12所示：图5.12安装Ⅰ-3模块与Ⅰ-4模块之间的连接吊耳3然后再提高模块到5m左右。5.2.12Ⅰ-4模块包装物拆除用一台（或两台）25吨级或以上的移动式吊车来辅助拆除模块上的固定包装物。拆除包装物时必须注意：1在拆除之前，模块的顶部必须用三合板铺满，目的是避免在拆除包装物过程中螺栓、工具等杂物掉于模块体内。2按照规定拆除全部的顶部、侧面包装物并清理干净。3将模块前后联箱的内侧（对于第Ⅱ列是两侧）接口打磨清理并涂抹防锈液，并采用卫生纸封堵，然后用双层塑料膜封口。5.2.13Ⅰ-4模块与Ⅰ-3模块的对接1指挥运输车按照预先拟定的路线进入吊装位置，通过调节运输车的升降底盘和操控液压提高装置来实现Ⅰ-4模块与Ⅰ-3模块的对接(如图5.13)。2用预先准备好的3吨手拉葫芦及千斤绳将Ⅰ-4模块的前后联箱拴挂并收紧提起。3拆除Ⅰ-4模块与底部支撑架的固定连接部分。图5.13Ⅰ-4模块与Ⅰ-3模块的对接5.2.14Ⅰ列模块提高经检查验收Ⅰ-4模块的吊杆与Ⅰ-3模块连接符合规定后方可指挥液压提高系统来同时提高Ⅰ列模块，提高到2.2m左右（运输车能开出去的高度）时，将运输车开走，然后在指挥液压提高系统将模块降至1.6m左右时停止，进行下述工作：1用2吨的手拉葫芦逐个将模块的隔板缝隙收紧，并用点焊固定；2对整个模块悬挂系统进行检查清理，并安排专人在模块的顶部及夹层内观察模块起升过程中与侧面护板的通过能力，避免发生干涉现象。3指挥提高系统全程持续提高模块至就位标高位置，期间要注意观察下锚头底座通过热梁吊点时与否发生干涉现象。（如图5.14）图5.14Ⅰ列模块提高4将与热梁连接的承座螺栓必须终紧，当模块提高到就位高度后将吊杆座安装就位，采用手拉葫芦或千斤顶等辅助方法来调节吊杆座与热梁承座的对接位置，将预先设计好的垫铁按照对应的位置放置到位，指挥液压提高装置升降，通过逐个调节提高吊点升降将吊点的销轴穿装完毕，再安装两座的连接螺栓。需要注意的是：在吊杆座没有定位、提高装置没有完全卸载时，连接螺栓不能先安装。通过检查验收全部吊点的位置和标高皆符合设计和施工技术规定后，即可将提高装置全部卸载，第Ⅰ列模块的安装即告结束。5.2.15提高装置换列提高装置的换列安装是采用一台250吨履带吊来完毕。1按照设计规定铺设提高系统平移滑动装置。见图5.15图5.15提高系统平移滑动轨道2采用250吨履带吊并按照设计规定将每四组为一种组合单元的液压提高装置安装到位，并确保这八组提高装置的吊点共线（见图5.16），且每组吊点的钢索中心与设计中心位置偏离s1；预先将八组提高装置的下锚头标高调节到能含有安装模块吊杆的高度。图5.16安装好后的液压提高装置2借助于叉车来实现吊杆与下锚头底座的连接（不用将下锚头底座降的太低的状况下），或将下锚头底座降到地面上来实现吊杆与下锚头底座的连接。3指挥液压提高系统提高使模块吊杆的最低端达成5m高度左右。（见图5.17）图5.17提高装置已完毕换列4用250吨履带吊按照预先设定的位置安装两根平移梁，然后安装四台不不大于25吨的千斤顶止推装置。（见图5.18安装好的平移梁）图5.18平移梁及平移千斤顶5.2.16Ⅱ-1模块包装物拆除（同5.2.3）5.2.17Ⅱ-1模块下锚头底座连接（同5.2.4）5.2.18Ⅱ-1模块提高（同5.2.5）5.2.19Ⅱ-2模块包装物拆除（同5.2.6）5.2.20Ⅱ-2模块下锚头底座连接（同5.2.7）5.2.21Ⅱ-2模块提高（同5.2.8）5.2.22Ⅱ-3模块包装物拆除（同5.2.9）5.2.23Ⅱ-3模块下锚头底座连接（同5.2.10）5.2.24Ⅱ-3模块提高（同5.2.11）5.2.25Ⅱ-4模块包装物拆除（同5.2.12）5.2.26Ⅱ-4模块下锚头底座连接（同5.2.13）5.2.27Ⅱ列模块提高经检查验收Ⅱ-4模块的吊杆与Ⅱ-3模块连接符合规定后方可指挥液压提高系统来同时提高Ⅱ列模块，提高到2.2m左右（运输车能开出去的高度）时，将运输车开走，然后在指挥液压提高系统将模块降至1.6m左右时停止，进行下述工作：1用2吨的手拉葫芦逐个将模块的隔板缝隙收紧，并用点焊固定；2对整个模块悬挂系统进行检查清理，并安排专人在模块的顶部及夹层内观察模块起升过程中与侧面护板的通过能力，避免发生干涉现象。3指挥提高系统全程持续提高模块至就位标高位置，期间要注意观察下锚头底座通过热梁吊点时与否发生干涉现象。4同时操控四台平移千斤顶将八组液压提高装置系统平移到位，平移位移为s1。5安装缓装的热梁承座，通过逐个调节提高吊点升降将吊点的销轴穿装完毕，并把预先找平的调节垫板放置到位（垫铁厚度的赔偿量是h1），并且，第Ⅰ列模块与第Ⅱ列模块的隔板之间的上部间隙原则规定控制在第Ⅱ列比第Ⅰ列高出a，通过检查验收全部吊点的位置和标高皆符合设计和施工技术规定后，即可将提高装置全部卸载。第Ⅱ列模块的安装即告结束（如图5.19）。图5.19第Ⅱ列模块安装完毕5.2.28提高装置换列（同5.2.15）5.2.29Ⅲ-1模块包装物拆除（同5.2.3）5.2.30Ⅲ-1模块下锚头底座连接（同5.2.4）5.2.31Ⅲ-1模块提高（同5.2.5）5.2.32Ⅲ-2模块包装物拆除（同5.2.6）5.2.33Ⅲ-2模块下锚头底座连接（同5.2.7）5.2.34Ⅲ-2模块提高（同5.2.8）5.2.35Ⅲ-3模块包装物拆除（同5.2.9）5.2.36Ⅲ-3模块下锚头底座连接（同5.2.10）5.2.37Ⅲ-3模块提高（同5.2.11）5.2.38Ⅲ-4模块包装物拆除（同5.2.12）5.2.39Ⅲ-4模块下锚头底座连接（同5.2.13）5.2.40Ⅲ列模块提高经检查验收Ⅲ-4模块的吊杆与Ⅲ-3模块连接符合规定后方可指挥液压提高系统来同时提高Ⅲ列模块，提高到2.2m左右（运输车能开出去的高度）时，将运输车开走，然后在指挥液压提高系统将模块降至1.6m左右时停止，进行下述工作：1用2吨的手拉葫芦逐个将模块的隔板缝隙收紧，并用点焊固定；2对整个模块悬挂系统进行检查清理，并安排专人在模块的顶部及夹层内观察模块起升过程中与侧面护板的通过能力，避免发生干涉现象。3指挥提高系统全程持续提高模块至就位标高位置，期间要注意观察下锚头底座通过热梁吊点时与否发生干涉现象。4同时操控四台平移千斤顶将八组液压提高装置系统平移到位，平移位移为s2。5通过逐个调节提高吊点升降将吊点的销轴穿装完毕，并把预先找平的调节垫板放置到位（垫铁厚度的赔偿量是h2），通过检查验收全部吊点的位置和标高皆符合设计和施工技术规定后，即可将提高装置全部卸载。第Ⅲ列模块的安装即告结束。如图5.20图5.20三列模块全部安装完毕后6材料与设备及有关校核计算6.1材料与设备序号名称规格代号数量备注01承载梁10000×300×590YT1～YT44根02支架×870×1500J1～J88个03千斤顶底梁（1500）1500×580×620QD1～QD44根04千斤顶底梁（2400）2400×580×620S5～S84根05下锚头底座812.5×294×250X5～X128只06销轴φ82×1658只07滚轴φ25×180220只0825#槽钢500mm32根0925吨液压千斤顶4套10螺栓M20×60140套11250吨履带吊CC14001台1250吨履带吊1台1350吨汽车吊1台14100吨液压千斤顶LSD—1002套8台15钢索33m96根16钢板8000×1800×1610张17推移梁10000×500×10502根18气割工具2套19活动、开口扳手25套20电焊工具2套6.2有关核算6.2.1提高系统的支架核算提高系统支架设计为四立柱式桁架构造，每只支架的额定承载能力设计为P=100吨。提高系统支架构造参数图单肢受力为：100000kg÷4＝25000kg＝2.5×105N单肢稳定性校核：σ＝P/S＝2.5×105N/（39.56×10-4m2）＝6.3×107（N/）＜17×107（N/m2）6.2.2提高系统的底梁核算提高系统底梁构造参数图断面构造、特性参数断面积：A＝24160mm2截面惯性矩：J＝1.4×10-3（m4）净面矩：S＝2.68×10-3（m4）长度：L=1200mm梁的受力分析弯矩Mmax＝PL/4＝3×105（Nm）剪力Q＝P/2＝5×105（N）应力核算：σ＝Mmax×y/J＝6.4×107（N/m2）＜17×107（N/m2）τ＝QS/Jb＝4.79×107（N/m2）＜12×107（N/m2）故安全可靠。6.2.3提高系统的LSD—100负荷率计算单一提高油缸的实际负荷为563800kg÷8＝70460kg＜100000kg，负荷率为70.5％故安全。7质量控制7.1对受热面模块吊装的质量控制，本施工工法执行《电力建设施工及验收技术规范》锅炉机组篇（1996年版）和《火电施工质量检查及评定原则》锅炉篇（1996年版）及无锡锅炉厂锅炉安装阐明书，并符合有关设计文献规定。7.2在模块提高之前必须将锅炉两侧的护板均匀地锁紧到炉架上，以避免提高过程中模块碰坏护板。7.3受热面模块吊装前检查7.3.1对联箱、管子等进行外观检查：检查模块联箱、管子等焊缝与否存在气孔、咬边、砂眼等现象。7.3.2检查起重机、钢丝绳、卡环等应无异常现象。7.3.3模块吊装前应对照供货清单和图纸进行全方面清点和设备检查，合金材料应做好光谱分析工作。7.4模块安装偏差控制序号检查项目允许误差mm1吊梁标高偏差±22模块中心至HRSG（余热锅炉）中心偏差±33模块联箱纵横中心线与炉中心距离偏差±37.5模块联箱就位偏差规定序号检查项目允许误差mm1联箱纵横水平度偏差≤22联箱标高偏差±33联箱纵横中心线与炉中心距离偏差±38安全方法8.1施工前必须编制具体的施工方案与施工技术方法，全部参加人员必须通过安全、技术交底和签证。8.2施工中所用钢丝绳、卡环、葫芦、千斤顶等工具使用前必须通过检查验收，合格后方能使用。8.3在正式安装液压提高系统之前必须将整个炉顶用脚手架铺设安全作业平台，并搭设安全护栏和隔离网，达成安全施工的条件。8.4在模块吊装之前必须对钢架进行三级验收和签证，验收合格后方能实施模块的吊装。8.5在模块吊装之前必须对全套液压提高系统进行检查、维修和保养，达成安全使用的条件。8.6液压提高系统的钢索调紧必须均匀，并由专人指导和监护。8.7整个施工过程必须实施统一指挥，严格按照施工技术规定进行施工，指挥和操作采用对讲机进行信号联系。8.8模块提高过程中必须保持模块的平直；吊杆承座的标高必须测试精确，严格按照测试的标高尺寸配备垫铁，并作好编号与管理。9环保方法序号工作内容环境因素排放状况环境影响控制方法1模块吊装边角料遗弃乱扔现场污染按规定寄存在指定地点2抽烟/火灾及污染在现场指定地点抽烟3燃烧废物/大气污染按规定寄存在指定地点，严禁焚烧4油手套遗弃乱扔土地污