發(fā)電廠工程大型鋼煤斗施工工法

大型鋼煤斗施工工法1前言隨著國民經(jīng)濟(jì)對電力需求日益增加，國內(nèi)電力裝備技術(shù)水平的不斷提高，單機(jī)容量不斷增加，作為燃煤機(jī)組重要設(shè)備——鋼煤斗設(shè)計也與之相適應(yīng)，也已是龐大的鋼結(jié)構(gòu)容器，單個煤斗重量也達(dá)到了110噸。我公司施工的大唐南京電廠主廠房側(cè)煤倉間共有十二個鋼煤斗，鋼煤斗為承掛式結(jié)構(gòu)，每個鋼煤斗包括筒體、環(huán)梁與煤斗錐體，筒體單件重63t煤斗環(huán)梁與錐體組合件每單件重62t，頂蓋等重25噸。作為鋼煤斗項目，通過對關(guān)鍵工序如：制作、內(nèi)襯、運(yùn)輸、吊裝等工序的進(jìn)行合力攻關(guān)，解決施工過程中遇到的實際困難，確保鋼煤斗施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度等方面的工作滿足業(yè)主的要求。我公司自2008年2月開始660MW機(jī)組煤斗施工工法研究，經(jīng)過近半年的技術(shù)準(zhǔn)備和多次的內(nèi)部評審，制定合理的施工方法。2008年8月首次在大唐南京電廠一期工程中應(yīng)用，2009年5月鋼煤斗結(jié)束，安全、高效、優(yōu)質(zhì)完成了大唐南京電廠鋼煤斗的施工。2工法特點2.1可操作性強(qiáng)、材料損耗少、安全性高；2.2利用計算機(jī)程序進(jìn)行展開圖的計算，并采用CAD輔助設(shè)計軟件按計算得出的結(jié)果繪制出鋼煤斗各部分大樣圖；2.3鋼煤斗筒體制作時我們采用中間定位，兩邊對接的拼裝方法進(jìn)行作業(yè)；2.4環(huán)梁與錐體組合件的翻身采用“不離地翻身法”，提高構(gòu)件翻身安全性；2.5優(yōu)化錐體內(nèi)襯排版方式，減少了不銹鋼板的加工工序，降低了不銹鋼原材料的損耗，并節(jié)約了大量不銹鋼焊條。2.6煤斗運(yùn)輸可靠固定運(yùn)輸構(gòu)件，降低構(gòu)件重心位置，極大地改善了運(yùn)輸環(huán)境；2.7煤斗整體吊裝安全、優(yōu)質(zhì)、高效。3應(yīng)用范圍適用于所有裝機(jī)容量600MW機(jī)組以上內(nèi)襯為不銹鋼的大型鋼煤斗制作、運(yùn)輸、安裝。4工藝原理4.1方圓節(jié)筒體組裝成形可以采用中間定位，兩邊對接的拼裝工藝進(jìn)行作業(yè)。4.2確保大型構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)的穩(wěn)定性，盡量降低被運(yùn)物件的重心高度。通過計算我們得出環(huán)梁—錐體組合件重心離平板車4m距離，通過增加了三塊10T/塊的配重塊后我們再次計算，整個運(yùn)輸構(gòu)件的重心高度已降至2.5m，極大地改善了運(yùn)輸環(huán)境。4.3節(jié)省內(nèi)襯不銹鋼材料，我們采用CAD進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使用計算機(jī)描繪出圓錐體不銹鋼內(nèi)襯排版圖，大大降低了不銹鋼板的廢料產(chǎn)生量，并節(jié)約了大量不銹鋼焊條。4.4鋼煤斗安裝主要利用了材料力學(xué)進(jìn)行吊裝用吊耳設(shè)計；利用了焊接工藝原理防止吊耳焊接時產(chǎn)生冷裂紋及層狀撕裂裂紋；利用了結(jié)構(gòu)力學(xué)校核起吊過程中的局部和整體穩(wěn)定性。5工藝流程及操作要點5.1煤斗施工的工藝流程為：技術(shù)準(zhǔn)備→工器具準(zhǔn)備→場地準(zhǔn)備→材料準(zhǔn)備→鋼煤斗制作→貼內(nèi)襯→機(jī)具準(zhǔn)備→基礎(chǔ)驗收→軸線復(fù)測→劃出基礎(chǔ)和底板位置線→構(gòu)件運(yùn)輸→構(gòu)件堆放→構(gòu)件起吊（先起吊環(huán)梁錐體組合件后起吊筒體再起吊頂蓋）→構(gòu)件重調(diào)（標(biāo)高、十字軸線位移、垂直偏差）→焊接→清焊根→清除雜物→驗收。5.2操作要點現(xiàn)場勘查，確定施工場地布置方案。5.2.2技術(shù)人員作以下施工準(zhǔn)備：①編制作業(yè)指導(dǎo)書；②用CAD將鋼煤斗進(jìn)行模擬放樣；③根據(jù)模擬放樣圖，進(jìn)行模擬排版，以便在下料時充分利用材料；④向施工人員進(jìn)行交底。5.2.3施工班組做以下施工準(zhǔn)備：①煤斗拼接用的鋼平臺10m×20m；②用于檢查鋼板預(yù)彎弧度的樣板；③鋼板下料用的樣板。弧形類三角瓦片制作、筒體三角板制作后就可以使方圓節(jié)筒體組裝成形。我們采用中間定位，兩邊對接的拼裝工藝進(jìn)行作業(yè)。組裝前我們在樣板臺上把一塊三角板和二個弧形三角瓦片固定成一個組裝單元。二個組裝單元分別完成后就用40噸門吊起吊站立正確就位，及時用#25工字鋼打上硬支撐，對組裝單元進(jìn)行固定，就位后再把剩余二塊三角板分別插入二個組裝單元中間，完成方圓節(jié)筒體組裝過程。筒體完成后就按圖紙要求安裝上加固肋（見圖四），煤斗方圓節(jié)筒體的拼裝完成后就按要求進(jìn)行焊接。不銹鋼內(nèi)襯將以往工程中的扇形小不銹鋼板形狀改為長方形，該長方形尺寸按照現(xiàn)場實際到貨的不銹鋼板定制，用CAD進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，減少了不銹鋼板的加工工序，降低了原材料的損耗。使用計算機(jī)描繪出圓錐體不銹鋼內(nèi)襯排版圖，經(jīng)過現(xiàn)場實施，大大降低了不銹鋼板的廢料產(chǎn)生量，并節(jié)約了大量不銹鋼焊條。煤斗運(yùn)輸煤斗環(huán)梁和錐體組合完后重量達(dá)63噸，我們用現(xiàn)場100T平板車運(yùn)輸這個既龐大又不規(guī)則的組合件。通過計算我們得出環(huán)梁—錐體組合件重心離平板車4m距離，眾所周知重心越高對運(yùn)輸而言是大忌，輕則運(yùn)輸過程中穩(wěn)定性差，嚴(yán)重則會導(dǎo)致翻車等惡性事故，因此我們必須降低煤斗的重心位置。組合件本身形狀是無法改變的，能改變的是增加外物。我們的方法是加三塊10T/塊的配重塊。通過增加了三塊10T/塊的配重塊后我們再次計算，整個運(yùn)輸構(gòu)件的重心高度已降至2.5m，極大地改善了運(yùn)輸環(huán)境。鋼煤斗安裝a鋼煤斗安裝順序先內(nèi)后外，先下邊后上部的順序進(jìn)行。b鋼煤斗吊裝準(zhǔn)備根據(jù)鋼煤斗各部分外形、重量、及吊點情況準(zhǔn)備足夠的不同長度、不同規(guī)格的鋼絲繩及卡環(huán)，準(zhǔn)備好爬梯、工具包、扳用等小型工具。c吊點設(shè)置吊點設(shè)置在離起吊物頂部下面400mm處，延周長方向均勻布置4個，吊耳須經(jīng)過計算不僅符合力學(xué)要求還好符合施工現(xiàn)場要求。d在煤斗吊裝前對預(yù)埋件進(jìn)行復(fù)測，并在基礎(chǔ)上進(jìn)行放線，根據(jù)埋件底標(biāo)高分別進(jìn)行調(diào)整，煤斗支座墊板與基礎(chǔ)面接觸應(yīng)平整、緊密。當(dāng)煤斗環(huán)梁—錐體組合件吊至安裝位后首先將底板穿入地腳螺栓并將六個底板的中心線與基礎(chǔ)放線中心線對齊吻合，并且各處兼顧，中心線對準(zhǔn)成已使偏差控制在規(guī)范許可范圍內(nèi)時穿上壓板，將螺栓擰緊。上部筒體吊裝前將筒體底部的渣土和浮銹要清除干凈保證上下對接符合規(guī)程要求。6材料與設(shè)備序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1卷板機(jī)臺12覆帶式起重機(jī)50T臺13覆帶式起重機(jī)450T臺14液壓千斤頂150T臺15埋弧自動焊660A臺16交流電焊機(jī)40KVA臺207平板汽車100T臺18半自動切割機(jī)臺39空壓機(jī)臺110等離子切割機(jī)臺17質(zhì)量控制7.1嚴(yán)格執(zhí)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205－2001；《電力建設(shè)施工質(zhì)量驗收及評定規(guī)程》（土建工程篇）DL/T-5210.1-2005；《工程建設(shè)強(qiáng)制性條文》（房屋建筑部分2006版）；《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》GJ81-2002及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。7.2①鋼板、焊條都要有廠家合格證及試驗報告，嚴(yán)格驗收各種材料，把好材料質(zhì)量關(guān)；②挑選技術(shù)水平高的電焊工進(jìn)行焊接，要持證上崗，開工前要做好培訓(xùn)及技術(shù)交底工作；③為了保證焊縫質(zhì)量應(yīng)合理選擇焊接電流，電弧電壓、焊接速度、焊條直徑、焊條的傾斜角等；④焊縫要進(jìn)行探傷實驗，不合格要進(jìn)行返工；⑤精確控制煤斗的體型尺寸以及安裝就位的中心線、高程。7.3為了使安裝后的鋼煤斗順利與設(shè)備對接，在吊裝就位后利用千斤頂進(jìn)行局部微調(diào)確保煤斗下口中心線與設(shè)計中心線位移不大于20mm。8勞動組織及安全8.1勞動組織工種人數(shù)工種人數(shù)管理人員3人技術(shù)負(fù)責(zé)人1人安全員1人質(zhì)檢員1人操作工3人起重指揮2人鉚工15人焊工8人8.2安全注意事項8.2.1施工中必須嚴(yán)格遵守各種機(jī)械的安全操作規(guī)程，嚴(yán)防機(jī)械設(shè)備事故和人員傷亡事故。8.2.2龍門吊等起重機(jī)械應(yīng)由安全操作合格證的人員操作，嚴(yán)禁使用起重機(jī)械斜拉或固定構(gòu)件，不得使用起重機(jī)械做校正工具。起重操作應(yīng)熟悉起重操作安全規(guī)程，裝卸構(gòu)件或材料時嚴(yán)格遵循起重操作“十不吊”規(guī)程；起吊物下嚴(yán)禁站人。8.2.3吊裝時應(yīng)對鋼絲繩予以保護(hù)，如加墊木塊、使用包箍等，嚴(yán)防鋼絲繩被剪斷。鋼絲繩、鏈條葫蘆、卸扣等起重工具使用前須仔細(xì)檢查，檢查合格后方可正常使用。8.2.4起吊時，為了防止煤斗空中擺動以及便于就位，在煤斗適當(dāng)位置系上牽引繩。卷揚(yáng)機(jī)使用前，應(yīng)先檢查機(jī)械部位、焊接部位、鋼絲繩等不得有質(zhì)量問題。8.2.5煤斗起吊時，為防止發(fā)生意外情況等，應(yīng)根據(jù)既定的吊車工況先吊離地面1米高度，停留5-10分鐘，然后根據(jù)情況進(jìn)行起吊就位。8.2.6剪板、鉆床應(yīng)由熟悉其機(jī)械性能的專人按操作規(guī)程操作，非操作人員嚴(yán)禁操作，嚴(yán)禁酒后作業(yè)。8.2.7電焊機(jī)采用集中布置方式并應(yīng)有良好的接地，焊機(jī)、焊鉗應(yīng)有良好的絕緣。8.2.8施工電源，臨時電源應(yīng)由電工接線，非電工人員不得隨意亂拉亂接電源，對施工電源的電壓、容量應(yīng)予標(biāo)識。8.2.9作業(yè)區(qū)在光線不足時應(yīng)設(shè)置足夠的照明，嚴(yán)禁用氧乙炔照明，如在煤斗內(nèi)部則使用12V的行燈。8.2.10焊工施焊時，應(yīng)穿戴好安全防護(hù)用品，防止電弧灼傷和燙傷。8.2.11氧乙炔按規(guī)定存放（要遠(yuǎn)離明火10米以上，氧乙炔之間要離開8米以上，乙炔瓶要求直立使用，存放氣瓶的房間應(yīng)有良好的通風(fēng)）。8.2.12電焊、氣割場所附近不得有易燃易爆物品，以防火災(zāi)。8.2.13臨時吊耳應(yīng)焊接牢靠，焊完后一定要敲掉焊渣檢查焊接質(zhì)量。組合吊耳利用20mm厚度的鋼板割制，耳孔壁力求光滑，并且每節(jié)筒體、錐體、環(huán)梁等組合吊耳均要一周均布四只，以保證受力均勻及組合時的穩(wěn)定性。吊耳上的焊縫應(yīng)是熔透性焊縫，并且焊腳高度要達(dá)到12mm以上并且要求滿焊，并建議做著色試驗。8.2.14參加登高作業(yè)人員應(yīng)體檢合格。8.2.15高空作業(yè)必須系好安全帶，掛鉤須掛在牢固可靠的作業(yè)上方，戴好安全帶，穿上防滑鞋，隨身需帶小件物品時，尚要配一工作包。高空作業(yè)嚴(yán)禁拋扔物件。并設(shè)專人監(jiān)護(hù)。8.2.16作業(yè)下方應(yīng)設(shè)安全警戒線，危險區(qū)設(shè)專人監(jiān)護(hù)。8.2.17煤斗作業(yè)區(qū)的孔洞應(yīng)及時蓋好，防止出現(xiàn)高空墜落、落物。9環(huán)保措施9.1在施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章制度。9.2加強(qiáng)對施工材料、廢棄物的控制和治理，對于焊條頭及時回收集中處理。9.3用水、用電后應(yīng)隨手關(guān)閘，防止污染、浪費(fèi)。作業(yè)現(xiàn)場做到標(biāo)識清楚、齊全，整潔文明。10效益分析施工中利用該方案，大唐南京電廠與揚(yáng)州二電廠二期一臺機(jī)組相比較，每臺機(jī)組六個煤斗，制作工期節(jié)約40天，安裝工期節(jié)約10天，節(jié)約不銹鋼板4.8噸，節(jié)省金額計96.5816萬元。（1）不銹鋼材料費(fèi)：42000元/t×4.8t＝480，816元（2）人工費(fèi)：150元/人·