摘 要：火力發(fā)電廠過(guò)熱器集箱通常布置在鍋爐頂部，在更換時(shí)受其長(zhǎng)度和重量較大、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置緊湊等影響，給帶來(lái)更換施工帶來(lái)很大的施工難度大和危險(xiǎn)性。文章詳細(xì)論述了其解決方案。

關(guān)鍵詞：過(guò)熱器集汽集箱；改造更換；改造工藝

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

某電廠#2鍋爐是由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的蒸發(fā)量為670噸的超高壓參數(shù)帶一次中間再熱的單汽包自然循環(huán)鍋爐，型號(hào)：HG-670/140-13型，鍋爐呈∏型布置，懸吊結(jié)構(gòu)。過(guò)熱器集汽集箱布置在爐頂標(biāo)高約55.5米處，規(guī)格材料：Ф377×45//12Cr1MoVG，長(zhǎng)約13米，總重約5000kg；集箱上布置14個(gè)管座，規(guī)格材料：Ф159×25//12Cr1MoVG，連接對(duì)流過(guò)熱器熱段出口聯(lián)箱；集箱上布置了對(duì)空排汽管及鍋爐反沖洗管管座共2個(gè)，規(guī)格材料：Ф159×18//12Cr1MoVG；集箱上布置了安全閥閥座共4套，規(guī)格材料：Ф133×16//12Cr1MoVG；集箱上還布置了脈沖安全閥取汽管2根，壓力取樣管2根，固定支座1個(gè)（固定在中間大板梁上并與集箱固定）、活動(dòng)支座4個(gè)（固定在集箱與大板梁連接活動(dòng)）；左右出口連接2根規(guī)格Ф355×50的主蒸汽管道到汽輪機(jī)。

#2爐過(guò)熱汽集汽集箱，材料是12Cr1MoV，運(yùn)行至2013年已超過(guò)25年，長(zhǎng)期高溫運(yùn)行，材質(zhì)已嚴(yán)重老化，經(jīng)進(jìn)行全面的金相檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果是聯(lián)箱本體3-3.5級(jí)球化、聯(lián)箱管座達(dá)4.5級(jí)球化，硬度低于標(biāo)準(zhǔn)值下限值HB135，存在著不安全隱患，影響機(jī)組安全運(yùn)行，必須予以更換。

2 影響施工的因素

2.1 起吊作業(yè)問(wèn)題

該集箱由于布置在爐頂。起吊高度高，正常情況下需要用塔吊才能將其起吊到爐頂存放，但由于本次檢修同步進(jìn)行鍋爐煙氣脫硝改造，存在交叉作業(yè)的情況，危及作業(yè)安全。另外，因現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施緊湊，不允許同時(shí)布置兩臺(tái)塔吊。由于集箱是屬于壓力管道，不能分割成多個(gè)小段，以免降低集箱的強(qiáng)度，危及設(shè)備和人身安全。本次將集箱分為兩段，現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接。

2.2 聯(lián)箱就位問(wèn)題

該爐型為13型，屬前蘇聯(lián)技術(shù)，爐頂?shù)跫?、設(shè)備、鋼梁等布置較多且緊湊，用起吊設(shè)備一次就位基本不可能，需要先把集箱存放在爐頂側(cè)的平臺(tái)，再提供其它輔助工具逐步轉(zhuǎn)移集箱至就位處。

3 解決方案

3.1 施工前準(zhǔn)備

編制組織機(jī)構(gòu)：為確保施工的質(zhì)量，首先對(duì)施工單位及其人員資質(zhì)進(jìn)行把關(guān)，施工單位的實(shí)力及人員質(zhì)素，嚴(yán)重影響本工程的質(zhì)量。所以招標(biāo)時(shí)要選經(jīng)驗(yàn)豐富、業(yè)績(jī)優(yōu)良、安健環(huán)管理水平高的施工單；對(duì)其人員的配置也要規(guī)范，組織管理機(jī)構(gòu)完善，要求配置如圖1所示。

主要崗位工作職責(zé)：

項(xiàng)目經(jīng)理：全權(quán)負(fù)責(zé)本項(xiàng)目施工實(shí)施、人員組織、安全技術(shù)保證的全部業(yè)務(wù)。

專(zhuān)職安全員：負(fù)責(zé)本項(xiàng)目施工的安全監(jiān)督和安健環(huán)管理。

專(zhuān)職質(zhì)檢員：負(fù)責(zé)本項(xiàng)目施工的技術(shù)把關(guān)、驗(yàn)收和技術(shù)資料管理。

施工經(jīng)理：負(fù)責(zé)本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工管理，施工過(guò)程的技術(shù)、安全措施落實(shí)。

項(xiàng)目工程師：協(xié)助施工經(jīng)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工管理，技術(shù)措施的落實(shí)。

參與本工程的總?cè)藬?shù)不小于30人，還要求有其它配合工種，如架子工、保溫工。

3.2 工器具準(zhǔn)備

所有的起重設(shè)備、焊接設(shè)備、電動(dòng)工具等都要檢驗(yàn)合格方可使用，這樣施工安全才有保證。

備品復(fù)檢，施工前對(duì)新備品必須進(jìn)行100%復(fù)檢合格，包括光譜、硬度、測(cè)厚，超聲波、磁粉100%復(fù)查管座角焊縫，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，不能將安全隱患帶入安裝階段。

3.3 編制施工方案

施工方案作為本工程的指導(dǎo)，所以施工前必須做好詳細(xì)的施工方案，并經(jīng)甲方的相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)方可實(shí)施。施工方案主要包含：工程概述及工作內(nèi)容，編制依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，施工組織，工程進(jìn)度計(jì)劃，施工步驟、起吊方案、焊接工藝及質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置，工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及控制措施，質(zhì)量控制及保證措施，驗(yàn)收制度。

3.4 施工場(chǎng)地準(zhǔn)備

由于機(jī)組大修現(xiàn)場(chǎng)施工項(xiàng)目較多，存在交叉作業(yè)，所以一定要做好協(xié)調(diào)工作，定置好起重區(qū)域；本次更換的集汽集箱在標(biāo)高約55.5米的大板梁下緣，需要在#2爐與#3爐之間最高的大板梁處拉起架設(shè)索道進(jìn)行起吊，起吊到爐頂48米層中轉(zhuǎn)平臺(tái)。

3.5 施工關(guān)鍵過(guò)程控制

施工過(guò)程的控制是決定質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，本工程最大的亮點(diǎn)及難點(diǎn)是起重及對(duì)接工作。首先在舊集箱拆除前測(cè)量記錄舊過(guò)熱器集汽集箱A、B兩側(cè)中心水平標(biāo)高及中心垂直、左右位置，在固定參照物上做出清晰牢靠的標(biāo)記，以備安裝時(shí)使用。測(cè)量筒身及導(dǎo)氣管管接頭焊接尺寸。拆除保溫時(shí)相關(guān)熱控設(shè)施注意保護(hù)，及時(shí)聯(lián)系有關(guān)人員予以拆除處理。根據(jù)集箱圖紙與甲方技術(shù)人員一起核對(duì)集箱尺寸，仔細(xì)測(cè)量過(guò)熱器集汽集箱與導(dǎo)氣管管接頭所處位置是否與圖紙相符。殺管前與舊集箱尺寸進(jìn)行比對(duì)，確認(rèn)無(wú)誤并由甲方技術(shù)人員簽字認(rèn)可后才能殺管拆除。過(guò)熱器集汽集箱拆除前必須把集箱的保留部分和導(dǎo)氣管、安全門(mén)、對(duì)空排汽管及鍋爐反沖洗管進(jìn)行垂直和左右水平兩個(gè)方向的可靠固定，并且做到固定裝置不能影響進(jìn)出新舊集箱。核對(duì)無(wú)誤后，進(jìn)行舊集箱拆除作業(yè)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況決定起吊方案，本次更換的集箱分兩段供貨，每段長(zhǎng)約6.5米，重約2600Kg，要從零米運(yùn)到爐頂約55.5米處難度較大。在新舊集箱起吊前，要求首先對(duì)#2爐B側(cè)爐頂原起重軌道進(jìn)行檢查、評(píng)估、加固。因#2鍋爐現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹窄，經(jīng)實(shí)地勘察擬采用平纜索起重吊裝的方式進(jìn)行起吊作業(yè)，即在#2～#3爐之間架設(shè)索道進(jìn)行起吊作業(yè)，利用#3鍋爐A側(cè)零米的空地，將備品用轉(zhuǎn)運(yùn)小坦克運(yùn)至吊索下，直接起吊至#2爐六樓平臺(tái)高度牽引至平臺(tái)再用數(shù)個(gè)手拉葫蘆接引平行進(jìn)入安裝位置。在#2～#3兩臺(tái)鍋爐標(biāo)高55米頂板梁之間架設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)易固定式平纜索起重機(jī)，單跨Ф30mm的鋼絲繩作為承重索，跨度為60米，在#3爐二樓平臺(tái)設(shè)一臺(tái)5噸卷?yè)P(yáng)機(jī)作為吊物升降之用，起升繩采用二分支繞法，即一端固定在#2爐頂，經(jīng)承載小車(chē)、滑輪組、導(dǎo)向滑輪與#3爐卷?yè)P(yáng)機(jī)相連。在#2爐二樓平臺(tái)設(shè)一臺(tái)5噸卷?yè)P(yáng)機(jī)作為吊物牽引之用。承載索錨固時(shí)要繞過(guò)2～3道頂板梁以分解所受拉力，錨固前首先要經(jīng)過(guò)甲方同意，并采取措施保證建筑物或構(gòu)建物不受破壞。

起重作業(yè)區(qū)域設(shè)置硬性圍欄進(jìn)行隔離，掛警告標(biāo)示牌，由持證專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行指揮作業(yè)。在載荷試驗(yàn)進(jìn)行完以后才能進(jìn)行正式的起吊作業(yè)，起吊作業(yè)時(shí)要在作業(yè)區(qū)域設(shè)專(zhuān)人監(jiān)護(hù)，集箱管口要封堵好，起吊時(shí)不能碰傷集箱上管接頭管座，起吊前新備品要與舊集箱尺寸進(jìn)行核對(duì)。將集汽集箱按安裝順序用轉(zhuǎn)運(yùn)小坦克先運(yùn)至#3爐A側(cè)零米空?qǐng)龅?，再用纜索起重機(jī)水平起吊至爐頂，在#2爐頂B側(cè)平臺(tái)原有的三道橫梁及集箱上各處掛3噸（高再出口集箱用5噸）手拉葫蘆配合將吊至爐頂?shù)募渚従徱频桨惭b位置上（事前需在爐頂平臺(tái)外懸2米處搭一約5平方米的簡(jiǎn)易施工平臺(tái)用以接引集箱）。

標(biāo)高在55米層施工用的索道。

等待更換的舊集箱：集箱就位后，管口對(duì)接也是一大難點(diǎn)，本集箱與對(duì)流過(guò)熱器出口聯(lián)箱之間有14根導(dǎo)汽管連接，規(guī)格材料：Ф159×18//12Cr1MoVG。關(guān)于焊接，焊接工作要嚴(yán)格按照焊接規(guī)程執(zhí)行。首先管接頭對(duì)口焊接，先焊接導(dǎo)氣管管接頭焊口，在集箱兩端和中間各焊接2個(gè)導(dǎo)氣管管口使集箱基本定位后，可同時(shí)對(duì)口焊接集箱筒身焊口。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，焊接時(shí)要上下兩人對(duì)焊，如果對(duì)口時(shí)上下有偏差，要用手拉葫蘆上下微調(diào)對(duì)口。焊口采用氬弧焊打底，電焊蓋面，焊前要預(yù)熱，焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理。

其次集箱筒身對(duì)口焊接，筒身（12Cr1MoV）為珠光體耐熱鋼，由于壁厚δ45，淬硬傾向較大，焊接時(shí)要盡量避免在焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生淬硬組織，否則，就會(huì)使焊縫金屬塑性降低，脆性加大，易產(chǎn)生裂紋，所以不管在點(diǎn)固焊或在焊接過(guò)程中，都應(yīng)預(yù)熱和保持200～300℃溫度范圍內(nèi)，要做好防風(fēng)措施，以免降溫過(guò)快，同時(shí)更應(yīng)注意管內(nèi)的穿堂風(fēng)，焊接時(shí)采用雙人對(duì)稱(chēng)施焊。焊后應(yīng)及時(shí)將焊縫用保溫材料包嚴(yán)，使其緩慢冷卻后，再進(jìn)行焊后熱處理。筒身焊口對(duì)口時(shí)用手拉葫蘆或制作專(zhuān)用夾具可上下、左右調(diào)整使內(nèi)壁平齊。筒身用氬弧焊打底，電焊蓋面，用遠(yuǎn)紅外電加熱方式預(yù)熱，焊條要烘干，焊接時(shí)要用保溫桶盛裝，焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理。

過(guò)程監(jiān)督，質(zhì)量監(jiān)督不能單靠施工單位本身，甲方還派出經(jīng)驗(yàn)豐富的焊接人員對(duì)整個(gè)焊接過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督檢查，每天對(duì)施工情況進(jìn)行記錄；嚴(yán)格控制電流，執(zhí)行焊前預(yù)熱、焊后熱處理工藝，控制好層間溫度；目的就要施工單位嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝。

焊好的集箱：質(zhì)量驗(yàn)收，本工程分五級(jí)驗(yàn)收制度，即施工單位質(zhì)檢員、班組質(zhì)檢員、監(jiān)理、專(zhuān)業(yè)質(zhì)檢員、廠級(jí)質(zhì)檢員。本工程制定質(zhì)量控制表，包括工作內(nèi)容及質(zhì)量要求，表中共設(shè)有9個(gè)W點(diǎn)（見(jiàn)證點(diǎn)），3個(gè)H點(diǎn)（停工待檢點(diǎn)），所有監(jiān)證點(diǎn)質(zhì)檢員確認(rèn)簽字后才可進(jìn)行下一道工序。所有集箱對(duì)接焊口采用氬弧焊打底，電焊蓋面，100%UT檢驗(yàn)合格；所有導(dǎo)汽管、對(duì)空排汽管及鍋爐反沖洗管對(duì)接焊口采用氬弧焊打底，電焊蓋面，100%RT檢驗(yàn)合格，抽查4個(gè)UT檢驗(yàn)；熱工溫度測(cè)點(diǎn)100%PT檢驗(yàn)合格。100%光譜檢查合格，100%硬度檢驗(yàn)合格。

五星安健環(huán)管理，本工程嚴(yán)格執(zhí)行甲方NOSA五星安健環(huán)管理。施工前甲方對(duì)每個(gè)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底及安健環(huán)交底，讓每個(gè)施工人員清楚本工程工作存在風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)采取的措施，并知道應(yīng)遵守的相關(guān)規(guī)定、事項(xiàng)。施工期間每天都要執(zhí)行班前會(huì)、班后會(huì)，每天開(kāi)工前進(jìn)行安健環(huán)交底，有關(guān)的注意事項(xiàng)，整個(gè)施工過(guò)程沒(méi)有發(fā)生安健環(huán)事件。安全、優(yōu)質(zhì)、提前完成本工程。