董團(tuán)利
摘要:隨著我國(guó)發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展,發(fā)電行業(yè)的建設(shè)日益增多。而發(fā)電機(jī)組設(shè)備的安裝一直是發(fā)電企業(yè)所關(guān)注的問(wèn)題之一,安裝不好影響人們?nèi)松戆踩约皺C(jī)組的正常運(yùn)行。本文主要對(duì)發(fā)電廠鍋爐汽包應(yīng)用液壓提升吊裝技術(shù)的進(jìn)行探討,供同行借鑒、參考。
關(guān)鍵詞:發(fā)電廠設(shè)備;吊裝技術(shù)
一、液壓提升裝置提升吊裝原理
(一)在汽包安裝的上部平臺(tái)梁設(shè)置上吊點(diǎn)及安裝液壓同步提升設(shè)備等,同時(shí)吊耳位置設(shè)置專用下吊點(diǎn),利用鋼絞線連接上下吊點(diǎn)。
(二)在地面進(jìn)行加工制作組合提升梁槽鋼軌道托梁頂推座銷軸吊具等。
(三)利用鍋爐安裝施工專用吊裝機(jī)械和鍋爐鋼架安裝施工正在使用的吊裝機(jī)械將提升滑移吊裝用具吊裝到平臺(tái)梁(大板梁)上進(jìn)行安裝固定,固定前須在其周邊搭設(shè)安全作業(yè)平臺(tái)和圍欄及上人爬梯。
(四)進(jìn)行鋼索式液壓提升裝置的安裝調(diào)試
(五)將汽包擺放至提升位置下方的地面后,對(duì)汽包進(jìn)行連接緊固完畢后,提升滑移汽包到安裝位置。
(六)當(dāng)汽包就位后,將汽包吊掛裝置與汽包完全連接固定完畢,開(kāi)動(dòng)液壓提升裝置泵站將鋼絞線松放至汽包與液壓提升裝置無(wú)任何受力(汽包載荷由液壓提升系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至正式吊掛裝置)后,依次進(jìn)行液壓提升系統(tǒng)及臨時(shí)設(shè)施的拆除工作。
二、液壓同步提升施工的主要設(shè)備如(表1)、
表1? 液壓同步提升施工的主要設(shè)備表
序號(hào)
名稱
規(guī)格
型號(hào)
單位
數(shù)量
備注
1
液壓泵源系統(tǒng)
65kW
YS-PP-60
臺(tái)
1
2
液壓提升器
75t
YS-SJ-75
臺(tái)
4
3
液壓頂推器
50t
YS-PJ-50
臺(tái)
4
4
高壓油管
31.5MPa
標(biāo)準(zhǔn)油管箱
箱
16
5
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
32通道
YS-CS-01
套
1
6
專用鋼絞線
1860MPa
Km
2
7
傳感器
錨具、行程、油壓
套
8
8
對(duì)講機(jī)
摩托羅拉
臺(tái)
3
9
激光測(cè)距儀
徠卡
臺(tái)
1
10
汽車吊
國(guó)產(chǎn)
25t
臺(tái)
1
制作工裝時(shí)用
11
現(xiàn)已鋼結(jié)構(gòu)安裝施工用的吊裝機(jī)械(塔吊)
國(guó)產(chǎn)
K50/60
臺(tái)
1
利用鋼結(jié)構(gòu)安裝塔吊將提升、滑移吊裝用具吊裝到平臺(tái)梁
12
焊機(jī)
國(guó)產(chǎn)
ZX7-400
臺(tái)
2
13
手拉葫蘆
國(guó)產(chǎn)
5t
臺(tái)
1
三、施工工藝流程及操作要點(diǎn)
(一)施工工藝流程如(圖1)
圖1? 施工工藝流程圖
(二)操作要點(diǎn)
(1)施工準(zhǔn)備
(2)人員組織。本項(xiàng)目人員組織如下:總指揮1位,副總指揮2位,起重吊裝工程師1位,專職安全員2位,測(cè)量員1位,電工(臨時(shí)電工)2位,焊工2位,起重工(包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作人員)6位,鉗工4位,輔助工6位。人員根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整具體施工人數(shù)。
(3)施工場(chǎng)地(包括:運(yùn)輸?shù)缆沸盾噲?chǎng)地機(jī)具堆場(chǎng)所有自制吊裝用具加工/制作/組合/加固場(chǎng)地施工現(xiàn)場(chǎng)操作臨時(shí)平臺(tái)以及臨時(shí)帳篷或工作間的搭設(shè))
(4)材料和設(shè)備進(jìn)場(chǎng):所有自制吊裝用具的材料和液壓提升設(shè)備進(jìn)場(chǎng)。
(三)自制吊裝用具(包括自制鋼架)加工制作組合及加固所有自制吊裝用具(包括提升鋼架)安裝組合和大小是由設(shè)備的尺寸重量安裝位置以及安裝方式確定 經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算繪制主要吊裝用具加工制作組合及加固尺寸圖如(圖2)提升梁結(jié)構(gòu)詳圖槽鋼滑道結(jié)構(gòu)詳圖。
圖2 提升梁結(jié)構(gòu)詳圖槽鋼滑道結(jié)構(gòu)詳圖
首先在地面進(jìn)行所有自制吊裝用具(包括提升鋼架)加工制作組合及加固(加工件圓形開(kāi)孔需保證同心度及垂直度,受力構(gòu)件按圖紙要求焊接探傷),焊接部分應(yīng)有專職焊接質(zhì)檢員檢驗(yàn),并出具書面報(bào)告。第一次投入使用的自制吊裝用具必須經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算,確保整體的承載能力達(dá)到吊裝要求,符合要求后方可使用。
(四)提升平臺(tái)(上吊點(diǎn))設(shè)置
提升滑移吊裝用具地面組合加固完畢后,利用吊裝機(jī)械進(jìn)行提升平臺(tái)(上吊點(diǎn))設(shè)置工作提升平臺(tái)設(shè)置的基本原則是:對(duì)結(jié)構(gòu)安裝影響最小,便于施工,且措施量最小。
提升平臺(tái)(上吊點(diǎn))形式如(圖3)。
圖3 提升平臺(tái)(上吊點(diǎn))形式
本工程中提升平臺(tái)設(shè)置于67.525m標(biāo)高的結(jié)構(gòu)平臺(tái)上,每個(gè)提升平臺(tái)由兩根型鋼梁組成,提升梁選用規(guī)格為H488×300×11×18,材質(zhì)Q345B,與平臺(tái)梁焊接連接,提升梁上部設(shè)置提升器滑移托梁,托梁規(guī)格選用B300×200×20,材質(zhì)Q345B 提升平臺(tái)如下(圖4)所示。
圖4 提升平臺(tái)圖
圖5 提升平臺(tái)計(jì)算簡(jiǎn)圖
提升平臺(tái)梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖(圖5),F(xiàn)=1.4×900÷4=315kN,a=b=3.200m。
Mmax=RA×a=157.5×3.2=504kN.m
Vmax =RB =315kN
根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003),受彎構(gòu)件的抗彎強(qiáng)度按式(4.1.1)計(jì)算:
所需抗彎截面模量:
Mx =504000000÷295=1708474mm3
所需抗剪截面面積:
A=1.3×315000÷170=2409mm2
提升平臺(tái)梁選用H488×300×11×18的軋制H型鋼,材質(zhì)Q345B,其截面特性:截面積A=15772mm2,強(qiáng)軸截面模量Ix=81050100mm4,抗彎模量Wx =2792500mm3,滿足設(shè)計(jì)要求。
提升梁腹板內(nèi)需布置加勁板,加勁板板厚t =8mm,間距1000mm。
提升器托座梁計(jì)算:
提升器托座采用B300×200×20的箱型截面,其跨中最大彎矩:B300×200×20
M=1.4×900÷2×0.27=170.1kN m,
剪力V=1.4×900 ÷2÷2=315kN;
所需抗彎截面模量:Mx=170100000÷295=576610mm3。
所需抗剪截面面積:A=1.3×315000÷170=2409mm2。
提升器托座梁選用B300×300×16的箱梁,材質(zhì)Q345B,其截面特性:截面積A=14976mm2,強(qiáng)軸截面模量Ix =180516400mm4,抗彎模量Wx =1203440mm3,滿足設(shè)計(jì)要求。
(五)液壓提升裝置安裝檢測(cè)調(diào)試
液壓提升裝置安裝檢測(cè)調(diào)試主要是液壓頂推系統(tǒng)和液壓提升系統(tǒng)的安裝檢測(cè)調(diào)試。
(一)液壓頂推系統(tǒng)的安裝
液壓頂推系統(tǒng)主要設(shè)備是液壓頂推器,分別安裝在提升梁平臺(tái)梁上的槽鋼滑道內(nèi)。
(二)液壓提升系統(tǒng)的安裝
液壓提升系統(tǒng)主要由液壓提升器液壓泵源系統(tǒng)傳感檢測(cè)及計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)組成 液壓提升系統(tǒng)的配置本著安全性符合性和實(shí)用性的原則進(jìn)行。
(三)提升施工用電連接
施工中需配備液壓泵源系統(tǒng)同時(shí)使用,單臺(tái)液壓泵源系統(tǒng)需要足夠容量,應(yīng)經(jīng)用電負(fù)荷計(jì)算,配備五芯電纜,提升過(guò)程中需要將相應(yīng)的二級(jí)電源配電箱提供到液壓泵源系統(tǒng)附近4~5m范圍內(nèi)。
現(xiàn)場(chǎng)提升電源必須從總盤箱拉設(shè)專用線路,以確保提升作業(yè)過(guò)程中,以上專用電源必須不間斷供電。
(四)設(shè)備的檢查及調(diào)試(液壓提升系統(tǒng)空載試驗(yàn))
開(kāi)始提升作業(yè)之前,必須對(duì)液壓提升系統(tǒng)及輔助設(shè)備進(jìn)行全面檢查及調(diào)試工作,試提升與正式提升同樣重要,汽包離開(kāi)胎架約150mm后,利用液壓提升系統(tǒng)設(shè)備鎖定,并在其底部增設(shè)墊板等預(yù)防措施,空中停留12h作全面檢查(包括吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)臨時(shí)支撐承重體系永久結(jié)構(gòu)和提升設(shè)備等,盡量安排在夜間以節(jié)省施工時(shí)間),并將檢查結(jié)果以書面形式記錄 各項(xiàng)檢查正常無(wú)誤,才能進(jìn)行正式提升。
(五)汽包托運(yùn)
汽包卸車后,利用卷?yè)P(yáng)機(jī)及棍排將汽包托運(yùn)到吊裝指定位置
(1)汽包吊裝(正式提升)
(2)提升過(guò)程控制要點(diǎn)
為確保汽包以及臨時(shí)措施結(jié)構(gòu)提升過(guò)程的平穩(wěn)安全,根據(jù)汽包的特性,擬采用吊點(diǎn)油壓均衡,結(jié)構(gòu)姿態(tài)調(diào)整,位移同步控制,分級(jí)卸載就位的同步提升和卸載落位控制策略。
(3)提升過(guò)程中的穩(wěn)定性控制
穩(wěn)定性控制主要為:液壓提升的穩(wěn)定性臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性控制液壓提升力的控制空中停留的穩(wěn)定性控制提升過(guò)程同步控制措施:
①液壓提升的穩(wěn)定性:采用液壓提升整體同步提升汽包,與用卷?yè)P(yáng)機(jī)或吊機(jī)吊裝不同,可通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和流量,嚴(yán)格控制起動(dòng)的加速度和制動(dòng)加速度,使其接近于零以至于可以忽略不計(jì),保證提升過(guò)程中鍋筒和提升臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
②臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性控制:臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)考慮荷載分布不均勻性提升不同步性施工荷載風(fēng)荷載動(dòng)荷載等因素的影響,在計(jì)算過(guò)程以及荷載分項(xiàng)系數(shù)選取時(shí)充分考慮以上因素,還應(yīng)該對(duì)相關(guān)永久結(jié)構(gòu)的加固以及臨時(shí)結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)的連接要求有充分的認(rèn)識(shí) 這樣才能夠保證提升過(guò)程中不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全隱患。
③液壓提升力的控制:通過(guò)預(yù)先分析計(jì)算得到的汽包提升過(guò)程中各吊點(diǎn)提升反力數(shù)值,在液壓同步提升系統(tǒng)中,依據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)每臺(tái)液壓提升器的最大提升力進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定(當(dāng)遇到某吊點(diǎn)實(shí)際提升力有超出設(shè)定值趨勢(shì)時(shí),液壓提升系統(tǒng)自動(dòng)采取溢流卸載,使得該吊點(diǎn)提升反力控制在設(shè)定值之內(nèi),以防止出現(xiàn)各吊點(diǎn)提升反力分布嚴(yán)重不均,造成對(duì)永久結(jié)構(gòu)及臨時(shí)設(shè)施的破壞。
④空中停留的穩(wěn)定性控制:為保證提升過(guò)程的安全性,在提升過(guò)程中遇到突發(fā)情況時(shí),如大風(fēng)暴雨等,需暫停提升,暫停提升這個(gè)提示系統(tǒng)的穩(wěn)定性,主要從以下幾個(gè)方面考慮:
a.液壓提升器自身獨(dú)有的機(jī)械和液壓自鎖裝置,保證了汽包在整體提升過(guò)程中能夠長(zhǎng)時(shí)間的在空中停留
b.汽包提升離地之前,應(yīng)在其兩端設(shè)置可用于水平限位的鋼絲繩卸扣和導(dǎo)鏈等,以便在提升過(guò)程中隨時(shí)使用。
⑤提升過(guò)程同步控制措施:汽包整體同步提升過(guò)程中,液壓提升系統(tǒng)的同步性控制是穩(wěn)定性控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié):首先是液壓同步提升系統(tǒng)設(shè)備自身設(shè)計(jì)的安全性保障通過(guò)液壓回路中設(shè)置的液壓自鎖裝置以及機(jī)械自鎖系統(tǒng),在液壓提升器停止工作或遇到停電油管爆裂等意外情況時(shí),液壓提升器能夠長(zhǎng)時(shí)間鎖緊鋼絞線,確保被提升結(jié)構(gòu)的安全。
其次是保證液壓提升系統(tǒng)設(shè)備的完好性,在正式提升之前進(jìn)行充分的調(diào)試,以確保其在整個(gè)提升過(guò)程中能夠?qū)⑼骄瓤刂圃陬A(yù)先設(shè)定的安全范圍之內(nèi)。
另外采用人工測(cè)量的方式進(jìn)行輔助監(jiān)控 提升前在每個(gè)吊點(diǎn)下方地面上設(shè)好測(cè)量點(diǎn),提升過(guò)程中每提升一段距離(約10m),利用激光測(cè)距儀對(duì)每個(gè)吊點(diǎn)進(jìn)行絕對(duì)高度測(cè)量,并進(jìn)行高差比對(duì) 當(dāng)相對(duì)最大高差大于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí),立即通過(guò)手動(dòng)控制的方式進(jìn)行調(diào)整。
(4)提升過(guò)程的監(jiān)控
在整個(gè)同步提升過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查,提升承重系統(tǒng)是提升工程的關(guān)鍵部件,務(wù)必做到認(rèn)真檢查,仔細(xì)觀察,做好相應(yīng)的記錄。
第一同步提升過(guò)程中的檢查:(1)觀測(cè)液壓提升系統(tǒng)壓力變化情況,定時(shí)做好記錄,并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比對(duì);(2)上吊點(diǎn)提升平臺(tái)結(jié)構(gòu)工作情況;(3)鍋筒提升過(guò)程的整體穩(wěn)定性;(4)提升鋼絞線的垂直度;(5)液壓提升系統(tǒng)設(shè)備的提升同步性;(6)激光測(cè)距儀配合測(cè)量各提升吊點(diǎn)在提升過(guò)程中的同步性;(7)提升承重系統(tǒng)監(jiān)控,(8)液壓動(dòng)力系統(tǒng)監(jiān)控。
第二提升承重系統(tǒng)是提升工程的關(guān)鍵部件,重點(diǎn)檢查:(1)錨具(脫錨情況,錨片及其松錨螺釘);(2)導(dǎo)向架中鋼絞線穿出順暢;(3)主油缸及上下錨具油缸(是否有泄漏及其它異常情況);(4)缸頭閥塊軟管及管接頭;(5)各種傳感器及其導(dǎo)線3.6.5 現(xiàn)場(chǎng)利用液壓提升施工,首先要懂得應(yīng)急排除液壓提升設(shè)備常見(jiàn)故障,主要表現(xiàn)在液壓提升器故障泵站故障油管損壞以及突然停電停電復(fù)送。
(5)汽包吊裝步驟
以參建的某發(fā)電廠鍋爐電站機(jī)電設(shè)備吊裝為例,因汽包吊裝為吊裝作業(yè),所以必須以實(shí)例計(jì)算出相關(guān)的吊裝參數(shù)一般汽包提升位置下方結(jié)構(gòu)復(fù)雜,汽包的總長(zhǎng)度大于提升空間最大凈空長(zhǎng)度,因此,汽包提升時(shí),通過(guò)液壓系統(tǒng)調(diào)整兩個(gè)吊耳的高度,將汽包傾斜后與地面成40°)某工程計(jì)算的汽包上兩個(gè)安裝吊耳最大起吊允許角度為40°),此時(shí),可以滿足提升的需求。
第一步:將汽包水平放置于吊裝結(jié)構(gòu)下方,完善安裝液壓提升系統(tǒng)及液壓頂推滑移系統(tǒng);
第二步:液壓提升系統(tǒng)調(diào)試后,并檢查臨時(shí)措施符合要求,正式提升汽包,將汽包提升約1.5m,暫停提升;
第三步:?jiǎn)为?dú)提升一個(gè)吊點(diǎn),使得兩個(gè)吊點(diǎn)的相對(duì)高差在汽包傾斜角度約為24°時(shí),暫停提升;
第四步:利用液壓頂推滑移系統(tǒng),將兩組滑移梁同時(shí)向中間頂推滑移與兩個(gè)吊點(diǎn)的水平距離一致,鋼絞線恢復(fù)垂直狀態(tài) 使得鋼絞線在提升過(guò)程中傾斜角度始終不大于1°,滿足提升的要求;
第五步:繼續(xù)單點(diǎn)提升汽包,使得兩個(gè)吊點(diǎn)的相對(duì)高差在汽包傾斜角度約為35°時(shí),暫停提升,利用液壓頂推系統(tǒng)將兩組提升梁同時(shí)向中間頂推滑移,使得鋼絞線恢復(fù)到垂直狀態(tài);
圖6? 鋼絞線40°時(shí)(第3次)恢復(fù)垂直狀態(tài)
第六步:繼續(xù)單點(diǎn)提升汽包,使得兩個(gè)吊點(diǎn)的相對(duì)高差在汽包傾斜角度約為40°時(shí),暫停提升,利用液壓頂推系統(tǒng)將兩組提升梁同時(shí)向中間頂推滑移,使得鋼絞線恢復(fù)到垂直狀態(tài)(圖6);
第七步:汽包保持此狀態(tài)繼續(xù)提升,直至高位吊耳的標(biāo)高達(dá)到要求時(shí),暫停提升;
第八步:按照上述調(diào)整汽包姿態(tài)的方法,利用液壓提升系統(tǒng)及液壓頂推系統(tǒng)再次調(diào)整兩個(gè)吊點(diǎn)的高差;逐步將汽包的姿態(tài)恢復(fù)為水平狀態(tài);
第九步:將汽包利用液壓頂推系統(tǒng)平移至設(shè)計(jì)平面位置,并通過(guò)液壓提升微調(diào)汽包標(biāo)高,使其標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求,完成汽包的提升作業(yè)。
(6)汽包就位吊裝裝置的安裝
汽包就位吊裝裝置的安裝工作是起重工與鉗工不同工序不同專業(yè)工種作業(yè)之間相互協(xié)調(diào)相互配合中進(jìn)行完成的,并且是與汽包吊裝工作銜接進(jìn)行的
(7)液壓提升設(shè)備吊裝用具臨時(shí)設(shè)施的拆除
汽包吊裝安裝完畢經(jīng)驗(yàn)收合格后,按照要求拆除液壓提升設(shè)備吊裝用具臨時(shí)設(shè)施,仔細(xì)檢查,對(duì)有造成損壞的要進(jìn)行修復(fù)處理,回復(fù)原樣,吊裝工作完成。
結(jié)束語(yǔ)
液壓提升吊裝方法不但吊裝裝置安裝簡(jiǎn)單,而且在吊裝過(guò)程中安全得到了進(jìn)一步的保障,施工程序也比較科學(xué),此吊裝方法也可適用于大型火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙道、鍋爐受熱面、發(fā)電機(jī)定子吊裝以及整體出廠的汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)等大型超重設(shè)備的吊裝施工。