《0420烟囱钛钢内筒施工工法.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《0420烟囱钛钢内筒施工工法.doc（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、XXXX安装公司火电厂超高大直径烟囱钛钢内筒气顶倒装施工工法火电厂超高大直径烟囱钛钢内筒气顶倒装施工工法完成单位：中国建筑XX工程局安装工程公司中国建筑XX工程局主要完成人: XXX XXX XXX XXX XXX1 前言1.0.1 近年来，随着国家新的能源产业政策的出台和国家节能减排工作力度的加大，随着火电建设项目向大型、高效、环保方向的发展，随着湿法烟气脱硫净化工艺在火电建设中的应用日益广泛，超高、大直径、钛钢内筒烟囱因其具有突出的抗腐蚀、耐高温及耐磨性能而在电厂项目中越来越多地得到推广、应用，同时对钢内筒的加工制作、焊接、安装工艺也提出了更高的要求。1.0.2 2006年9月中国建筑XX
2、工程局安装工程公司承建了南阳天益发电有限公司2600MW超临界燃煤火电机组项目210M/8 M烟囱钛钢内筒工程，针对该工程工期紧、质量要求高、技术难度大等特点及首次承接该型工程的不利因素，我单位成立课题小组研究开发了“火电厂超高大直径烟囱钛钢内筒气顶倒装施工技术”，成功解决了施工中诸多难题，取得了良好的经济和社会效益，2007年6月该技术经河南省科技厅鉴定、审核被确认为河南省科学技术成果。为了使超高大直径烟囱钛钢内筒的施工工艺更趋规范化、标准化，我单位在工程实践的基础上经过不断研究、探索，编制了本工法。2 特点2.0.1 本工法先进行内筒顶端段组装将其转化为顶升工具的一部分与封头、密封装置等组
3、成类似活塞的密闭容器，以压缩空气为顶升动力通过控制输入密闭容器的气体参数实现内筒顶升，顺序为先顶后底，组拼、顶升、保温平台设置在约12米标高处相对固定的工作平台。工艺流程合理且程序化、工效高、工程质量和施工安全容易控制、施工成本较低、适用范围广。3 适用范围3.0.1 本工法适用于各类新建、扩建、改建100米以上烟囱钛钢内筒的施工。4 工艺原理4.0.1 本工法工艺原理是先进行支撑梁、升降平台等措施性装置的设计及制作安装，再安装止晃平台和钢爬梯，然后采用气顶倒装法进行钢内筒施工。气顶倒装法原理是先在基础工作平台上用常规吊装工具把内筒顶端段组装到一定高度，装上专用的上封盖、内密封底座等施工附件，
4、使该顶端段转化为顶升工具的一部分，这样钢筒顶端段和内密封底座就构成了一组相对密闭、可伸缩的活塞气缸筒。然后输入一定参数的压缩空气其作用在上封盖的压强产生向上的顶升力，克服筒段等自重和磨擦力，筒段上移，当筒段底口超过后续筒节的高度后，控制进气量，使筒段稳定，把已准备好的后续筒片合围成整圈筒节，焊固此筒节的纵缝，再适量放气使上筒段徐徐下降与它对接，焊固横缝，这样上筒段被接长了一节，然后再进气顶升，不断重复，直至筒体达到设计高度，最后拆除上封头和密封内底座等施工附件，钢筒体便组装完成，可以交给后续工序施工(顶升原理见图4.0.1)。图4.0.1 顶升原理示意图5 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺
5、流程5.1.1总体施工工艺流程图纸会审施工方案编制措施性装置加工制作、安装放样、下料除锈刷底漆常规倒装钢内筒上段基础验收倒运钢梯、平台制作安装焊缝检验气顶安装钢内筒下段措施机构拆除场地清理、垃圾清运验 收筒内部完善钛贴条筒外防腐保温施工准备(材料、机具、人员、场地)图5.1.1总体施工工艺流程图5.1.2措施性装置制作安装工艺流程施工准备升降平台制作安装止晃平台制作安装支撑梁及滑轮组制作安装工作平台制作安装图5.1.2措施性装置制作安装工艺流程图5.1.3钛钢内筒加工制作工艺流程加劲筋安装筒节焊接除锈、防腐倒运卷制弧形片组对放样、下料材料供应及检验焊缝检验顶升止晃点安装图5.1.3钛钢内筒加工
6、制作工艺流程图5.1.4钛钢内筒焊接工艺流程分层施焊构件组对坡口加工焊材发放技术交底焊前培训无损探伤焊工自检焊缝打磨工序移交质量验收评定图5.1.4钛钢内筒焊接工艺流程图5.1.5顶升工艺流程顶升准备弧形板组对稳压降压钢内筒充气升压储气罐充气升压顶升筒节焊接接长图5.1.5顶升工艺流程图5.1.6防腐绝热施工工艺流程施工准备除锈保温层防腐焊后补口保护层图5.1.6防腐绝热施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1 施工准备1 由专业责任工程师会同设计、监理、业主及其他专业工程师进行图纸审查，先行确认图纸的准确性。2 根据进场钢板的尺寸绘制筒体钢板的排版图，确定各节的高度和顶升重量。3 计算气顶所需
7、压强，列出表格，根据所需最高压强按压力容器设计标准（GB150-98）进行计算，确定上封头的厚度、形式和固定的位置。4 编制施工组织设计和有关技术文件，并履行审核、批准程序。5 组织有关人员进行焊接工艺评定，确定焊材的型号、规格和焊接方法、工艺。6 根据现场坐标、高程利用经纬仪等测量仪器确定烟囱顶部东西和南北轴线。7 根据设计文件对基础进行验收，确保砼烟囱的垂直度、偏心度、椭圆度应符合设计要求。同时要测量底座基础的标高、地脚螺栓孔的深度、垂直度和位置应符合设计规范要求。5.2.2气顶压力计算及校核1 气顶压力须满足下列公式：F1=Q1 （5.2.2-1）式中 F1AP1，其中A钢内筒截面积（m
8、2），A3.14R2；P1气顶压力（Mpa）；R内筒半径（M）；Q1筒体本体重量+上封头重量（T）。则：气顶压力P1Q1 / A（Mpa）。2 按照钢制压力容器国家标准（GB150-98），筒体材料许用应力应满足下列公式：=P(D1+) / 2 （5.2.2-2）式中 设计温度下的计算应力（MPa）；P 设计压力（MPa）；D1 钢内筒直径（mm）； 钢内筒壁有效厚度（取最小厚度mm）； 设计温度下材料的许用应力(MPa)； 焊缝系数，一般取=0.9；计算并比较和； 若，最薄筒段的所受应力满足筒体安全要求，则证明方案可行。5.2.3 措施性装置的设计和制作安装1 支撑梁及滑轮组安装1）支撑梁主
9、要用于升降平台、牵引内筒时滑轮组的起吊支撑点，一般支撑梁由32c左右工字钢做成，跨度约6米，必须根据其承重量及1.5的安全系数进行校验强度。2）利用建翻模施工平台和起吊机具将支撑梁及滑轮组先吊放在顶层工作平台上，再以烟囱翻模平台为安装平台进行组装。焊固在砼烟囱筒首的预埋件上，而后再安装滑轮组、钢丝绳。2 顶升工作平台制作安装1）由于烟囱内筒标高12米以下为钢筋砼结构，在12米标高处砼内筒顶搭设5层作业平台，分别进行材料转运及组对、点焊、焊接、焊保温钉、保温作业，每层间距2.2米。2）先搭脚手架，用卷扬机把材料吊上平台，用16#工字钢在内筒高12米处的外径焊接24根作为主梁，用108钢管打45度
10、打斜撑，用角钢L505作为辅梁焊2圈，并焊加强筋。上铺厚度为6mm的花纹钢板，四周用钢管32焊成保护栏，并加围安全网。3）平台制作完成后，另在组对平台上安装1台约2T的卷扬机，以备后用。图5.2.3-1 12米标高处砼内筒顶图5.2.3-2 流水作业平台3 升降平台制作安装和使用1）升降平台主要用于平台扶梯的安装，一般为网式反撑活动钢平台，分为两层，上层安放机具及待装工件。2）用卷扬机把材料吊上12米平台，用2根角钢L12510对焊成截面为“T”形作为主梁，拼焊成井字架，分上下两层（距离900mm）中间用直撑、斜撑连接。四角焊上厚度为6mm的花纹钢板，再在上层铺上木板，周边焊保护栏。由于混凝土
11、筒上小下大，故平台应在适合的空间范围内作径向变幅。平台最大自重限制在34t为宜，以增加其平衡稳定。3）其通过滑轮组、支承梁、钢丝绳、卷扬机能从12205米上、下垂直升降移动。升降过程中还有四根带有自锁机构的钢丝绳起保险和导向作用，当升降平台上升到设计标高后，还有四台3T的倒链悬挂钢丝绳用以定位和微调。单台卷扬机及钢丝绳应确保5倍以上的安全系数，同时升降平台底部及周围都是全封闭式安全网围护。4）在制作升降平台期间，利用12米平台上的卷扬机起吊、定位安装钢爬梯立柱，并组焊钢爬梯。4 压缩空气系统：气源装置由空压机、储气罐、空气管线及控制阀门组成。空压机要求一用一备共二台，一般工作压力0.7MPa，
12、流量6m3min，储气罐为10m3即能满足要求, 图5.2.3-3 升降平台示意保证为顶升提供稳定可靠的气源。供气管路排放观察都是一用一备双套。5 导向装置安装：导向装置主要解决内筒在顶升过程中因重心不稳、产生偏差进而出现歪斜的现象。主要由导轮和导轮架组成,一般导轮由300橡胶轮胎做成，位置略大于钢内筒外径（约5mm）。导轮径向位置通过丝杆调节。分别设置在活塞头和40米止晃平台层,每层四个均布，方向和止晃点一致。考虑到烟囱加劲肋施工方便，在40米止晃平台上组焊烟囱加强肋、加强圈。图5.2.3-4 气顶压缩空气系统图图5.2.3-5 压缩空气系统图5.2.3-6 导向装置6 活塞装置的设计及安装
13、1）本技术顶升内筒的活塞装置安装固定在12米工作平台上，主要由活塞头、活塞杆、密封装置和支撑机构等组成。图5.2.3-7 活塞装置示意2）活塞头:外径略小于内筒内径，高度约14米，主要为钢圆筒式结构，经设计计算其强度能够满足内筒压力而不致变形。活塞头总承重能力约580吨。3）密封装置:是保证气顶成功的关键设备，其同活塞头实际为一整体结构，即迷宫式密封加上耐磨橡胶圈。所用材料与结构耐磨性和密封性必须符合要求，由我单位与专业厂商共同研制，其密封环头部制作椭圆度控制在5mm内，周长误差控制在3mm内，密封圈安装平台（即活塞头）应垂直，其偏差不应大于3mm，密封圈外边波纹度不大于2mm。4）活塞杆及其支承结构:活塞杆实质是支撑活塞头，并提供足够的空间满足在活塞头以下进行内筒组对、调整和内外焊接的要求。活塞杆坐落在12米平台的两个立柱上。经验算其强度满足承载要求。一般钢圆筒活塞杆详细设计应由设计认可。5）封头:一般做成圆锥状，并在锥头内部加焊500密封板，锥头外部焊接吊环，用于卷扬机导向及牵引提升。封头与钢内筒上下节对接处通过法兰环过渡焊接联接，改善受力性能，同时便于拆卸。封头的受力及强度需设计及校核。6）制作安装：活塞制作安装在止晃平台制作安装完毕后进行，用卷扬机把材料通过烟道口垂直吊至工
