宗曉暉

摘要：近年來，隨著電廠從600MW 燃煤機組到1000MW 機組，機組發(fā)電容量不斷增大，鍋爐本體的結(jié)構(gòu)樣式也隨著產(chǎn)生著變化，出現(xiàn)了從∏型鍋爐到塔式鍋爐的變化，這對安裝使用的吊裝機械也提出了更高的要求，這同時也增加了其鋼架安裝的難度。本文以某電廠1000MW 機組塔式鍋爐鋼架安裝為例，介紹塔式鍋爐鋼架安裝難點對于吊裝機械配備、布置要求，以其成功安裝經(jīng)驗，對于同類型鍋爐鋼架安裝具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：1000MW塔式鍋爐；鋼架安裝；機械

中圖分類號： TK223.6 文獻標識碼： A

一、塔式鍋爐主鋼架概述

以 廣東臺山發(fā)電廠6號機組為例，鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)的1000MW超超臨界參數(shù)變壓運行直流爐。鍋爐鋼架總重約14000t，分為主鋼架（總重約7500t）和副鋼架、平臺樓梯等。鍋爐主鋼架呈框型布置：主鋼架共分五層八段主立柱，主立柱橫截面為2.5m×2.5m，最重件為107t，橫梁最重件為104t，斜撐最重件為62t。鍋爐大板梁頂面標高約128.20m，最重件64.6t。

二、塔式鍋爐主鋼架吊裝機械的選擇

在塔式爐吊裝中主鋼構(gòu)的吊裝是鍋爐吊裝的重點與難點，面對如此大件的鋼架設(shè)備，我們應該怎樣合理地來選擇吊裝機械，做到既能滿足安裝施工要求，保證施工進度和安全質(zhì)量，同時又能有效地控制成本呢？以下結(jié)合相關(guān)電建公司的安裝經(jīng)驗以及本公司在施工過程中的一些體會來進行探討。

（一）塔式鍋爐主鋼架吊裝機械的選擇方案

在國內(nèi)塔式爐的主鋼構(gòu)吊裝中一般有如下四種方案

(1)方案一：在爐膛中間布置一臺FZQ2400/140t（或M1280D/140t）塔吊，外圍布置一臺SCC1500C/150t履帶吊配合主立柱抬吊以及橫梁、斜撐翻身等工作。以下為該布置示意照片：

(2)方案二：在爐左爐右各布置一臺FZQ2400/140t（或M1280D/140t）塔吊，兩臺吊機相互配合吊裝，如工期緊張時，爐底可再配置一臺150t履帶吊配合兩臺塔吊的抬吊工作，主鋼架的吊裝工作可雙線進行。

(3)方案三：采用兩臺80t圓筒吊，一臺爐后布置，另一臺布置在爐內(nèi)靠爐前側(cè)，吊裝作業(yè)時兩臺圓筒吊相互配合。

(4)方案四：主鋼架第一層由QUY260t履帶吊吊裝，其余各層主鋼架以及大板梁由900t （SCC9000）履帶吊吊裝就位。

根據(jù)安裝經(jīng)驗總結(jié)：縱觀以上四個吊機配置的方案，第一個方案的吊機資源配置為最佳配置，從單機最大起吊能力、對吊裝場地的要求、吊裝過程的耗時以及使用成本方面都有其優(yōu)越的表現(xiàn)，在施工進度、施工質(zhì)量以及安全方面都能得到很好的保證。這種配置的優(yōu)點主要有：

1、吊裝覆蓋區(qū)域大：FZQ2400/140t塔吊布置在爐膛中間，大大減少了對吊裝場地的需求，對施工現(xiàn)場鋼架設(shè)備的運輸擺放的要求也不高，吊裝過程中無需跑位,單靠旋轉(zhuǎn)吊機吊臂就可將主立柱設(shè)備一一就位。

2、工期效益：利用FZQ2400/140t塔吊吊裝，由于其沒有像履帶吊等吊機的移位磨車過程，也沒有像其它吊機那樣有繁瑣的增減配重的問題，可大大提高吊裝進度。

3、節(jié)約成本：方案一吊裝鍋爐鋼構(gòu)只需在爐膛中間布置一臺FZQ2400/140t塔吊即可，其吊裝成本也得到了很大程度的降低。吊裝臺班的有效控制，一直以來都是各電建安裝公司追求的目標，利用該吊機配置，可有效地做到這一點。

三、塔式鍋爐主鋼架安裝方法

在塔式爐的安裝中主鋼構(gòu)體積、重量大，最重件達到107t，大板梁頂面標高約128.20m。在鋼架安裝作業(yè)中安全危害因素多，是鍋爐安裝的重點與難點，以下就其對塔式鍋爐主鋼架安裝難點進行簡要介紹：

（一）主鋼架吊裝專用工具的選擇

主立柱吊裝工具示意圖 主立柱抬吊工具示意圖斜撐吊裝工具示意圖

1、主立柱吊裝工具

塔式鍋爐主立柱設(shè)備上是沒有吊耳的，而主立柱單件重量每件基本都在100t左右，如此大型的立柱吊裝難度很大，設(shè)計吊裝專用工具就是一個比較好的方法。吊具的設(shè)計有以下原則：立柱吊裝過程中要考慮吊具的實際受重以及風力影響所造成的吊裝載荷；吊具與卡環(huán)連接時的實際受力面積；吊具的制作鋼板選材，根據(jù)鋼板的各項力學性能仔細核算；吊具制作焊接時的焊接方法選擇；吊具吊孔的開孔直徑確定時要考慮到所選用的卡環(huán)銷子的直徑；吊具加強筋的設(shè)置要合理，其位置要與高強螺絲孔留有一定的距離，考慮螺母的安裝空間；選用連接用的高強螺絲的抗剪、抗拉應力要滿足；立柱吊具上要焊接兩個吊具安裝的臨時吊耳，方便吊具與立柱連接；吊具各棱邊要考慮打一定的圓角；在起吊過程中，吊具要預留卡環(huán)活動的距離空間，防止卡環(huán)與吊具加強筋卡死受力，減少危險。以上是安裝過程中設(shè)計的吊具示意圖。

2、主立柱抬吊工具

如此大型的立柱，單靠主立柱吊裝工具是無法順利起吊的，這時候就必須有抬吊工具的協(xié)助主立柱翻身豎直，然后才由主立柱吊裝工具將主立柱吊裝就位。抬吊工具可考慮用吊鉤的形式，設(shè)計吊鉤時要考慮到以下幾點：主立柱抬吊時吊鉤的實際受力以及風力影響所造成的吊裝載荷；抬吊時吊鉤吊孔與卡環(huán)的實際受力面積、吊鉤與立柱下表面的實際接觸受力面積；吊鉤鉤身應力最集中處的鋼板厚度要求；吊鉤的制作鋼板選材，根據(jù)鋼板的各項力學性能仔細核算；吊鉤的卡位寬度要以主立柱螺絲連接板的實際寬度充分考慮，方便在主立柱抬吊完成后可以快速地卸下吊鉤；吊鉤吊孔的開孔直徑確定時要考慮到所選用的卡環(huán)銷子的直徑；吊鉤與主立柱螺絲連接板連接處的板材要打一定的圓角；吊鉤的鉤身高度要充分考慮到立柱螺絲連接板的實際高度；以上是安裝過程中設(shè)計的吊具示意圖。

3、斜撐吊裝工具

由于塔式鍋爐主斜撐的吊裝要在主立柱與主橫梁吊裝之后才能開始，而在主立柱與主橫梁吊裝之后，主斜撐上方的吊裝空間就被主橫梁遮擋住，如果直接用鋼絲繩連接斜撐吊耳起吊吊裝，在高空將斜撐就位的時候，吊裝鋼絲繩就勢必會與主橫梁發(fā)生摩擦碰撞，有一定的危險性，而且在此情況下斜撐很難就位，吊裝的耗時會很長，考慮到吊裝時避開主橫梁吊裝，安裝時啟用了C型吊架來協(xié)助吊裝。設(shè)計C型吊架需考慮以下問題：斜撐吊裝過程中C型吊架的實際受重以及風力影響所造成的吊裝載荷；C型吊架與卡環(huán)連接時的實際受力面積；C型吊架的制作鋼板選材，根據(jù)鋼板的各項力學性能仔細核算；C型吊架制作焊接時的焊接方法選擇；C型吊架吊孔的開孔直徑確定時要考慮到所選用的卡環(huán)銷子的直徑；C型吊架彎板處為應力集中點，要反復核算該點的應力；C型吊架中間開口高度要充分考慮到主橫梁梁體高度。以上是安裝過程中設(shè)計的吊具示意圖。

（二）主立柱吊裝之前的地腳螺栓以及下調(diào)墊板安裝

(1)第一段主立柱柱底板預埋了四塊上調(diào)墊板，四個柱腳按每邊兩個排列，而相應的，主立柱基礎(chǔ)上有四個柱腳穿裝孔以及下調(diào)墊板的安裝預留坑。地腳螺絲與下調(diào)墊板的安裝順序可靈活安排，如按設(shè)備的到貨順序合理計劃安裝順序等。安裝地腳螺絲后，需對其螺頂標高，螺桿垂直度，基礎(chǔ)螺桿相互之間的間距、對角線偏差等進行檢查，做好驗收記錄。

(2)下調(diào)墊板的安裝是很關(guān)鍵的一個步驟，其安裝質(zhì)量直接影響到主立柱的安裝質(zhì)量，主要是會影響到主立柱的垂直度，一旦出現(xiàn)這種情況，主立柱的安裝找正工作將會是難上加難。

(3)下調(diào)墊板安裝之前，必須根據(jù)土建移交的基礎(chǔ)驗收記錄進行復查，并應符合設(shè)計和國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定，與廠房建筑標準點校核無誤，柱子間距、標高及柱子相應對角線等偏差均在允許范圍內(nèi)，認真測量土建基礎(chǔ)標高，以確保下調(diào)墊板下預留符合設(shè)計要求的灌漿高度。劃出下調(diào)墊板的“十”字中心線按圖分別放置在各自的基礎(chǔ)上，將下調(diào)墊板中心線對準基礎(chǔ)中心線，放置之后通過下調(diào)墊板的調(diào)整螺絲調(diào)整墊板的水平度及標高。

（三）主鋼架找正

塔式鍋爐主鋼架身構(gòu)件龐大，其安裝之后的找正工作難度大。每一層的主鋼架找正工作都直接關(guān)系到下一層主鋼架的安裝。在主鋼架的找正工作中，立柱的垂直度數(shù)據(jù)往往是比較重要的，但在實際安裝作業(yè)中由于鋼架設(shè)備本身的制造問題，立柱間的連接面不平整，連接的時候就就立柱的垂直度產(chǎn)生影響。在安裝時采用的是在要找正的該層主鋼架的斜撐里面加設(shè)千斤頂，在外面拉設(shè)手拉葫蘆的方法來進行找正請看以下圖片：

該方法是根據(jù)什么依據(jù)來進行的呢？請看以下的受力分析：

就放置在斜撐里面的千斤頂來說，由于其是在整體內(nèi)部出力，根據(jù)力學定律，其做的功將在內(nèi)部被抵消，也即是說它會產(chǎn)生兩個相反方向的力，其大小相等。按上圖所示，沿斜撐向上方向假設(shè)該力為F，力F會在其豎直方向以及水平方向有兩個分力，也即力F1以及F2；沿斜撐向下方向假設(shè)該力為T，力T會在其豎直方向以及水平方向有兩個分力，也即力T1以及T2.由于要找正的主鋼架下層高強螺絲已緊固完畢，力T在對整個主鋼架產(chǎn)生的推力影響不大，而由于上層主鋼架的高強螺絲并沒有終緊，根據(jù)力學定律，力F的水平分力F2就會產(chǎn)生一個推力來使兩個力之間達到一個平衡點，而在完成這一過程的同時立柱也會隨著偏轉(zhuǎn)，在主鋼架拉設(shè)手拉葫蘆的目的就是為了配合該過程，使要找正的立柱達到要求的范圍。

四、1000MW 塔式鍋爐鋼架安裝中的安全管理措施

（一）高處墜落相應控制措施

①確保作業(yè)環(huán)境中的安全網(wǎng)，水平安全繩等安全設(shè)施的可靠安全，作業(yè)人員帶好安全帶。②保證設(shè)備臨時固定用的索具和鏈條葫蘆與設(shè)備相匹配和固定的可靠安全。③腳手架搭設(shè)人員要掛好安全帶，按設(shè)施拆除要求進行拆除。④預留空洞，臨邊，符合“有洞必有蓋，有邊必有欄”，蓋板和欄桿符合要求。⑤要由專業(yè)人員搭設(shè)臨時施工平臺，驗收合格并掛牌后，方可施工，并且不能超載使用。⑥在梯子、平臺、欄桿不完善處加臨時圍欄、蓋板并掛警示牌。⑦因為施工需要將欄桿拆除，平臺必須通過安全部門同意，施工完后，及時恢復，沒有恢復前，一定要做好防護隔離措施，掛好警示牌，并派專人監(jiān)護。⑧高空作業(yè)時，立柱要配備繩梯，確保繩梯質(zhì)量，攀爬時掛好防墜自鎖裝置，橫梁上應拉水平安全繩，行走時作業(yè)人員將安全帶扣在保護繩上。⑨施工前進行交底，嚴禁高處作業(yè)人員站在欄桿外工作，坐在平臺外側(cè)、坐騎欄桿等進行施工。⑩在每個作業(yè)點安裝充足的照明燈具并確保能正常投入使用后才能在夜間進行施工。

（二）觸電危害相應控制措施

①定期對外殼接地進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時整改。②嚴格執(zhí)行安全規(guī)程和工作票制度，并實施作業(yè)監(jiān)護。③電動工具使用前認真檢查，確認電動工具完好，拖線盤裝有漏電保護器。④進行周定期檢查，保證電源箱內(nèi)開關(guān)，插座的完好，有效的接地，裸線或接線樁的絕緣。⑤禁止私拉亂接電源，電源拆裝、維護由專業(yè)電工負責。⑥露天擺放的電焊機放在干燥場所，有棚遮蔽或使用電焊機專用箱。電焊機外殼一定要進行保護接零和重復接地。⑦施工場所要干燥、電焊二次線使用膠皮軟線。電源線架空，或埋入地下。

結(jié)束語

伴隨國民經(jīng)濟的不斷增長，用電需求量也在不斷地加大，電站鍋爐在朝著大容量的方向前進，新興的大容量機組塔式鍋爐就是其中的代表，而且其必將成為今后電站鍋爐的主流。所以研究探討塔式鍋爐主鋼架的安裝方法是非常有必要的，只有不斷地學習研究，不斷地改進施工方法，推陳出新，才能適應不斷變化的施工條件，走在時代的前頭。

參考文獻：

[1]胡克磊. 1000MW機組塔式鍋爐鋼架安裝機械配備及布置淺析[J]. 河南科技,2013,20:122.

[2]張德烽. 1000MW機組塔式鍋爐大板梁安裝施工探討[J]. 信息系統(tǒng)工程,2011,08:83-84.