文春鴻

摘要： 鍋筒是水管鍋爐中用以進行汽水分離和蒸汽凈化，組成水循環(huán)回路并蓄存鍋水的筒形壓力容器，又稱汽包，屬于火力發(fā)電安裝工程中，鍋爐房單件最大、最長、最重設(shè)備。鍋筒卸車方案的優(yōu)劣，直接影響鍋筒的設(shè)備安全、體現(xiàn)安裝公司整體實力。鍋筒卸車方案的選用，主要受到現(xiàn)場的吊車機具、場地、設(shè)備特點等具體情況約束?，F(xiàn)就鄂爾多斯市綠能光電有限公司2×350MW機組發(fā)電工程1#鍋爐鍋筒的卸車方案進行闡述如下。

Abstract： The boiler drum is cylindrical pressure vessel，and is used for steam-water separation and steam purification， can build water circulation circuit and storage water， belonging to the longest， largest single， most heavy equipment in the thermal power plant installation. The quality of the cylinder unloading scheme has a direct impact on the safety of the drum， and can reflect the overall strength of the installation company. The choice of the unloading scheme is mainly restricted by the specific situation of the crane equipment， site and equipment characteristics etc.. Now， 1# boiler drum unloading process of the 2 * 350MW units power project in Ordos GEPL Co.，Ltd. is described as follows.

關(guān)鍵詞： 火力發(fā)電廠安裝；鍋筒；卸車；施工方案

Key words： thermal power plant installation；boiler drum；unloading；construction scheme

中圖分類號：TK223.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）16-0159-02

1 概況

1.1 工程概況

鄂爾多斯市綠能光電有限公司動力車間2×350MW機組發(fā)電工程，鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設(shè)計制造，亞臨界參數(shù)。鍋爐型號： HG-1250/17.5-YM。鍋筒外形尺寸為21982（長）×2518（寬）×2901（高）（mm），壁厚145mm，凈重量為167噸，臨時支座、附件重量為4噸，卸車重量為171噸。

1.2 現(xiàn)場大型機械配置情況

1臺神鋼7350履帶吊：作為主力吊車，工程前期負責鍋爐鋼結(jié)構(gòu)及空預(yù)器安裝工作；1臺QUY50A履帶吊：作為輔助吊車，用于設(shè)備倒運、地面準備工作。

1.3 現(xiàn)場情況

鍋筒運輸?shù)竭_施工現(xiàn)場時，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)安裝至4層2段，還有2層3段鋼結(jié)構(gòu)未安裝，鍋筒吊裝系統(tǒng)無法布置，無法利用鍋筒吊裝系統(tǒng)進行鍋筒卸車工作。主力吊車神鋼7350履帶吊正在負責鍋爐鋼結(jié)構(gòu)及空預(yù)器安裝工作，若用于鍋筒卸車，需換吊車工況，且不能一次卸車至指定位置，會影響鋼結(jié)構(gòu)安裝工作，影響整體工期。

2 鍋筒卸車方案確定

根據(jù)以往鍋筒卸車的方案以及現(xiàn)場的施工環(huán)境，擬定5種卸車方案如表1所示。綜合5種卸車方案利弊及現(xiàn)場施工環(huán)境分析，擬采用千斤頂、頂升扁擔和頂升支架配合卸車。

3 鍋筒卸車時工器具準備

3.1 鍋筒卸車需要工器具：

100噸螺旋千斤頂4臺；頂升支架2套（現(xiàn)場加工）；頂升扁擔1件（現(xiàn)場加工）；枕木300根；1000mm×1000mm×20mm鋼板2塊；3噸倒鏈2臺；？準17.5鋼絲繩頭4根。

3.2 相關(guān)工具的制作：

①頂升支架制作。頂升支架采用20mm鋼板和219*10mm的無縫鋼管制作，共制作2套，制作尺寸見圖1。②頂升扁擔制作。頂升扁擔采用30mm的鋼板進行制作，圓弧采用20mm鋼板制作，尺寸見圖2。

4 鍋筒卸車方案

①鍋筒在運輸時，為了運輸方便，在鍋筒下設(shè)置了兩個支座，爐左側(cè)支座距鍋筒中心距離為3m，爐右側(cè)支座距鍋筒中心距離為5m。

②鍋筒運輸車從爐右側(cè)倒車進出爐膛至指定的卸車位置，使鍋筒中心與鍋爐對稱中心重合。

③在鍋筒爐左側(cè)，距鍋筒中心線4.4m處，利用千斤頂和頂升扁擔將鍋筒爐左側(cè)頂起，使爐左側(cè)支座懸空。在爐左距鍋筒中心線6.8m處布置枕木垛（地面上），將爐左側(cè)支座拆除，放置在枕木垛上，降落千斤頂，使鍋筒降落在爐左側(cè)支座上。

④在鍋筒爐右側(cè)，距鍋筒中心線4.4m處，利用千斤頂和頂升扁擔將鍋筒爐右側(cè)頂起，使爐右側(cè)支座懸空，將鍋筒運輸車開出爐膛。在爐右距鍋筒中心線6.8m處布置枕木垛（地面上），將爐右側(cè)支座拆除，放置在枕木垛上，降落千斤頂，使鍋筒降落在爐右側(cè)支座上，完成卸車任務(wù)。

5 鍋筒卸車制作工具強度校核

5.1 頂升扁擔強度校核

鍋筒卸車噸位為171噸，考慮安全系數(shù)，按180噸進行校核計算。

①頂升扁擔第一次架設(shè)位置在爐左側(cè)，距鍋筒中心線4.4m處，如圖3所示。

頂升扁擔受力為：F=180×5/（5+4.4）=95.8噸

爐右支座受力為：F=84.2噸

②頂升扁擔第二次架設(shè)位置在爐右側(cè)，距鍋筒中心線4.4m處，如圖4所示。

頂升扁擔受力為：F=180×6.8/（6.8+4.4）=109.3噸

爐左支座受力為：F=70.7噸

③根據(jù)①和②，頂升扁擔承力數(shù)據(jù)分析知，頂升扁擔的最大受力為109.3噸。考慮安全系數(shù)1.1倍，頂升扁擔的受力以120噸計算，受力如圖5所示。

頂升扁擔在1223mm的距中位置處均衡受力，兩千斤頂之間的距離為3850mm。校核時，均衡受力的距離以1200mm，兩支點間距離以4000mm計算，需要校核頂升扁擔彎曲應(yīng)力σ1是否小于Q235B鋼材許應(yīng)彎曲應(yīng)力（σ1）。

彎曲應(yīng)力：σ1=M/W

最大彎矩為：M=FL（2-B/L）/8

抗彎截面系數(shù)為：W= Ix/（a/2）

頂升扁擔抗扭慣性矩為：Ix=2.25（a/2）4

公式中：F=120噸=1.2×106N；L=4m；B=1.2m；a=300mm。

得：σ1=134.32MPa<（σ1）=235MPa，符合要求。

5.2 頂升支架強度的校核

頂升支架配合千斤頂和頂升扁擔使用，頂升扁擔最大受力為120噸，頂升支架單個受力為120/2=60噸。每個頂升支架由兩塊δ20mm的鋼板和三根？準219*10mm的無縫鋼管制成，每根？準219*10mm的無縫鋼管承受力為60/3=20噸，長度860mm，需校核無縫鋼管受壓應(yīng)力σ2是否小于20鋼材許應(yīng)應(yīng)力（σ2）。

圓管的長細比：λ=μL/i

慣性半徑：i=（I/A）1/2

極慣性矩：I=π（D4-d4）/32

公式中：π=3.14；D=21.9 cm；d=19.9 cm；

A=π（D2-d2）/4=65.62 cm2；μ=0.5；L=86 cm。

得：λ=4.11<λS=60，所以屬于粗短桿。

受壓應(yīng)力：σ2=N/A

公式中：N =20噸；A=π（D/2）2-π（d/2）2=65.66 cm2。

得：σ2=30.46MPa<[σ2]131MPa，符合要求。

6 實踐效果

綠能光電1#鍋爐鍋筒卸車工作歷時4個小時，整個卸車過程順利，圓滿完成鍋筒卸車作業(yè)。

本文僅僅通過對綠能光電1#鍋爐鍋筒卸車過程進行理論分析和計算，是建立在現(xiàn)場的實際情況進行設(shè)計的，主要體現(xiàn)出思維的靈活性，對其他工程具有借鑒的作用。

參考文獻：

[1]哈爾濱鍋爐廠有限責任公司提供鋼架、鍋筒圖紙及鍋筒安裝說明書.

[2]許本安，李秀治，主編.材料力學(xué)[M].上海交通大學(xué)出版社.

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[4]樊兆馥，編著.重型設(shè)備吊裝手冊[M].二版.北京冶金工業(yè)出版社.