胡武星 湯健

摘 要： 目前國(guó)內(nèi)火電廠都遵循逢停必檢的原則，鍋爐檢修爐內(nèi)升降平臺(tái)的使用對(duì)保證檢修安全、縮短工期、節(jié)約成本起到了很好的作用。但是由于鍋爐檢修爐內(nèi)升降平臺(tái)設(shè)計(jì)、使用的并無統(tǒng)一規(guī)范，造成了鍋爐檢修爐內(nèi)升降平臺(tái)使用過程中安全事故時(shí)有發(fā)生。本文試就對(duì)火電廠鍋爐檢修爐內(nèi)升降平臺(tái)設(shè)計(jì)、安裝進(jìn)行分析和探究以優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高其使用安全度。

關(guān)鍵詞：火電廠鍋爐；升降平臺(tái)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

一、火電廠鍋爐升降平臺(tái)概述

爐內(nèi)升降平臺(tái)就是卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的載人升降機(jī)。包含爐外卷?yè)P(yáng)機(jī)、爐內(nèi)升降平臺(tái)、滑輪和鋼絲繩三個(gè)部分。

第一，爐外卷?yè)P(yáng)機(jī)部分，含有卷?yè)P(yáng)機(jī)，控制柜。卷?yè)P(yáng)機(jī)上設(shè)有電機(jī)、減速機(jī)、多槽道滾筒、工作制動(dòng)器、安全制動(dòng)器、速度檢測(cè)裝置、上下限位裝置；控制柜上設(shè)有電源開關(guān)、啟動(dòng)按鈕、爐內(nèi)外切換操作開關(guān)、上升按鈕、下降按鈕、急停按鈕、電壓表、電流表、內(nèi)置PLC、報(bào)警提示、電話機(jī)等。開啟總開關(guān)，切換至爐外操作模式，爐外控制柜通過控制按鈕可以操作升降平臺(tái)，切換至爐內(nèi)操作模式，爐內(nèi)操作手柄可以操作升降平臺(tái)。任何人發(fā)現(xiàn)不正常情況可以用急停按鈕停止操作，急停按鈕需人工復(fù)位方可進(jìn)入操作模式。

第二，升降平臺(tái)。升降平臺(tái)包含主梁、副梁、跳板、護(hù)欄、副梁加強(qiáng)裝置、爐內(nèi)報(bào)警器、爐內(nèi)操作手柄、傾斜報(bào)警裝置、稱重裝置等。副梁設(shè)置在主梁上方，跳板鋪設(shè)在副梁上方，圍欄設(shè)置在副梁上，副梁加強(qiáng)裝置設(shè)置在副梁上，通過起吊主梁上吊點(diǎn)控制平臺(tái)升降，主要由爐內(nèi)手柄操作，當(dāng)需要爐外操作時(shí)，切換爐內(nèi)操作手柄控制。

第三，滑輪和鋼絲繩部分。工作鋼絲繩均勻緊密排置在卷?yè)P(yáng)機(jī)槽道上，經(jīng)換向滑輪組，穿過爐頂與升降平臺(tái)連接，滑輪組主要在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置，引導(dǎo)鋼絲繩走向，主要起支撐和轉(zhuǎn)向作用。安全鋼絲繩牢固固定在爐頂鋼結(jié)構(gòu)上，穿過爐頂與升降平臺(tái)防墜器連接，一旦工作鋼絲繩斷，防墜器立馬鎖死，起到安全作用。

二、火電廠鍋爐升降平臺(tái)設(shè)計(jì)

要升降平臺(tái)在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)狀態(tài)，首先保證保證較大傾覆穩(wěn)定性以及各配件的設(shè)計(jì)安全系數(shù)。卷?yè)P(yáng)機(jī)通過工作鋼絲繩與升降平臺(tái)連接，采用同一電機(jī)起吊，卷?yè)P(yáng)機(jī)啟動(dòng)起來必須保證起始點(diǎn)鋼絲繩速度可控，鋼絲繩的彈性和平臺(tái)剛性必須達(dá)到規(guī)定范圍，平臺(tái)運(yùn)行過程避免剮蹭。

首先，參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T24191-2009，鋼絲繩彈性模量取決于鋼絲繩所處狀態(tài)，因此有必要知道鋼絲繩彈性模量屬于那種實(shí)際狀態(tài)，通常三種狀態(tài)：初始狀態(tài)，部分穩(wěn)定狀態(tài)，最終狀態(tài)，鋼絲繩是不具有公稱彈性模量的，然而在一規(guī)定載荷范圍內(nèi)可以有近似固定值工程模量，即鋼絲繩在整個(gè)拉伸過程中與拉力沒有完全線性關(guān)系，呈階段線形關(guān)系。假定各吊點(diǎn)拉力接近，且鋼絲繩狀態(tài)相同，那么等效于相對(duì)靜止。目前平臺(tái)設(shè)計(jì)根據(jù)鍋爐開孔情況完成后，各吊點(diǎn)拉力基本確定，折焰角側(cè)實(shí)際拉力較大，無法呈現(xiàn)升降過程中相對(duì)靜止情況，而整體要求拉力接近，需要改善設(shè)計(jì)。經(jīng)過近180臺(tái)升降平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)驗(yàn)證出，起吊鋼絲繩直徑一致的情況下，折焰角側(cè)相對(duì)力非折焰角側(cè)力差值較大時(shí)，升降平臺(tái)傾斜角較大，其中公稱直徑20更換至公稱直徑22鋼絲繩后，平臺(tái)變形情況較弱。

其次，平臺(tái)梁設(shè)計(jì)。平臺(tái)大部分結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度鋁制造，屈服強(qiáng)度較高，但是剛性較差。平臺(tái)主梁與副梁采用簡(jiǎn)單搭放式與固定式，跳板平鋪在副梁上，副梁上設(shè)有加強(qiáng)裝置，即載荷依次通過跳板，副梁，主梁，最后將力分解至各吊點(diǎn)。因副梁剛度不足，設(shè)計(jì)上設(shè)置加強(qiáng)裝置，但是實(shí)際安裝加強(qiáng)裝置抬升副梁的同時(shí)，副梁發(fā)生側(cè)彎扭轉(zhuǎn)可能性增加，有發(fā)生扭轉(zhuǎn)撕裂梁的危險(xiǎn)。當(dāng)主梁較長(zhǎng)時(shí)，剛度較差。萊州百萬機(jī)組升降平臺(tái)平臺(tái)較大，主梁副梁較長(zhǎng)，未加載載荷前平臺(tái)已經(jīng)不平整，增加載荷以后平臺(tái)撓度多處超標(biāo)，通過增加主梁以及主梁加強(qiáng)裝置，最終保證平臺(tái)整體撓度合格，副梁扭轉(zhuǎn)部位增加防扭夾板以及副梁分段定位減低梁扭轉(zhuǎn)措施。

主梁副梁在延梁軸向方向連接時(shí)采用夾板結(jié)構(gòu)，多處結(jié)構(gòu)位置采用高強(qiáng)度螺栓，該設(shè)計(jì)安裝方案對(duì)梁強(qiáng)度和剛度都有負(fù)面影響，尤其是多次拆裝以后梁特性發(fā)生下降，所以梁連接宜采用緊湊型鑲套結(jié)構(gòu)。

三、火電廠升降平臺(tái)安裝與監(jiān)控

升降平臺(tái)順利安裝。升降平臺(tái)首先需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及安裝手冊(cè)開展安裝工作。目前升降平臺(tái)安裝試運(yùn)行中主要呈現(xiàn)的問題是平臺(tái)不平整、運(yùn)行過程中傾角以及抖動(dòng)回蕩現(xiàn)象，產(chǎn)生該現(xiàn)象主要原因是安裝質(zhì)量要求較低，缺乏監(jiān)督。

安裝平臺(tái)前，首先對(duì)各個(gè)配件進(jìn)行檢查，安裝過程中進(jìn)行監(jiān)督達(dá)到報(bào)廢或者不能實(shí)現(xiàn)功能的配件應(yīng)立即更換。目前安裝單位和電廠除嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)以外，還需安全意識(shí)。為提高設(shè)備質(zhì)量以及安全性，需要安裝質(zhì)量數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督。

獲取安裝以及運(yùn)行數(shù)據(jù)需升降平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行，例如測(cè)試梁應(yīng)力以及撓度，測(cè)試起始數(shù)值時(shí)需要平臺(tái)處于失重狀態(tài)，方法如升降平臺(tái)搭建時(shí)在輔助平面上進(jìn)行，采用簡(jiǎn)支撐結(jié)構(gòu)支撐升降平臺(tái)，使升降平臺(tái)處于失重狀態(tài)。分別以計(jì)算書應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)及撓度測(cè)試點(diǎn)設(shè)置輔助配件，也可適當(dāng)增加檢測(cè)點(diǎn)位。平臺(tái)承重及變動(dòng)載荷，通過計(jì)算機(jī)連續(xù)采集個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)情況，生成動(dòng)態(tài)圖和各種載荷情況下應(yīng)力讀數(shù)。各吊點(diǎn)配置精密的電子秤，各個(gè)工況下各位置拉力顯示，同時(shí)數(shù)據(jù)連續(xù)采集。將設(shè)計(jì)時(shí)輸出的梁受力位移參數(shù)以及長(zhǎng)久數(shù)據(jù)庫(kù)輸入PLC，根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)報(bào)警點(diǎn)以及報(bào)警提示。

從基礎(chǔ)設(shè)備安裝制造安裝方面：卷?yè)P(yáng)機(jī)槽道盡量保證一致，避免焊縫或其他不良因素，使工作鋼絲繩在每個(gè)槽道對(duì)應(yīng)圈數(shù)上狀況相同，每個(gè)吊點(diǎn)對(duì)應(yīng)鋼絲繩長(zhǎng)度一致（如果各吊點(diǎn)鋼絲繩長(zhǎng)度不一，可通過爐頂鋼絲繩無效長(zhǎng)度彌補(bǔ)），保證滑輪牢固穩(wěn)定，避免鋼絲繩受力時(shí)滑輪挪動(dòng)影響平臺(tái)傾斜效果。

從升降平臺(tái)運(yùn)行管理方面：平臺(tái)運(yùn)行過程中盡量避免剮蹭磕碰，平臺(tái)上運(yùn)輸設(shè)置載荷時(shí)必須按照設(shè)計(jì)安全要求，如果需要增加配重，不準(zhǔn)以人為載荷，且運(yùn)行過程載荷的變化以及放置情況需在電腦采集過程中及時(shí)輸入。

四、火電廠升降平臺(tái)水準(zhǔn)提高

通過對(duì)電廠升降平臺(tái)安裝以及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)記錄采集，首先對(duì)電廠管理提供依據(jù)，其次對(duì)于廠家根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行日后技術(shù)提高，最后對(duì)于安裝單位平臺(tái)以經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行安裝管理，最終實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)水平整體提高。

五、結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，火電廠爐內(nèi)升降平臺(tái)屬于頻繁拆裝設(shè)備，使用頻繁，平臺(tái)尺寸相對(duì)較大，且各梁剛度較差，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，既載人又運(yùn)貨，目前設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，目前已不屬于特種設(shè)備，監(jiān)督管理水平較低，發(fā)生事故的可能性較大，故需多方面共同提高設(shè)備水準(zhǔn)，保證平臺(tái)平穩(wěn)安全使用。