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摘要:本文对燃煤发电厂玻璃钢内筒吊装做了简要介绍,从玻璃钢烟囱制作、对接、吊装等多个方面对玻璃钢内筒吊装方案做了描述,对各关键点的工序做了介绍,为更多燃煤发电厂玻璃钢内筒吊装提供了借鉴。
关键词:燃煤发电厂、玻璃钢内筒、吊装方案
1、前言
随着大气污染物排放标准的日益严格,脱硫系统已成为燃煤电厂建设中必不可少的一个系统。但是,由于我国燃煤电厂传统的烟囱均是排放高温烟气,对烟道、烟囱的腐蚀较轻,再加之当时我国正处于发展的初级阶段,国内电力行业基本上对材料的认识比较肤浅,更不用说防腐材料的研究了。而当今我国各行业的环境保护意识越来越强,尤其是具有领军能力的电力行业,更应该走在全国的最前端。随着电力行业大规模的脱硫系统建设,整个电力行业不得不面对越来越严重的腐蚀风险,因此,在脱硫系统选型过程中,特别是在脱硫出口的烟囱选择上,必须采用防腐性能较好的防腐材料。
目前燃煤电厂采用较多的是内、外筒结构,外筒采用钢筋混凝土结构,内筒采用防腐性能较好的材质。玻璃钢内筒以其突出的耐腐蚀性能、便捷的安装方式、较低的运行维护成本和较长的使用寿命,受到越来越多的电力企业的青睐。
平罗电厂2×660MW新建机组采用的即是玻璃钢内筒。玻璃钢内筒运行的好坏取决于内筒安装的情况,因此需着重注意玻璃钢内筒的吊装。
2、工程概况
本工程烟囱结构形式为套筒式,排烟内筒体系为悬吊式。套筒式烟囱由烟囱筒身和烟囱基础组成;烟囱筒身又由钢筋混凝土外筒壁、各层夹层平台、内部交通设施和排烟内筒体系构成。
钢筋混凝土外筒壁高度为203.0m,顶部外直径18.2m,壁厚0.35m;底部±0.00m处外直径为23.3m,壁厚0.65m,底部还设有8.0×8.0m烟道接孔、9.0×9.0m施工安装孔等。
排烟内筒顶部标高为210.0m,等直径圆环柱体状,内直径为7.0m;竖直的排烟内筒在底部90°形弯折形成两个水平布置的内烟道后,在钢筋混凝土外筒壁外侧分别与两台机组的外接烟道通过膨胀节法兰连接,接口形式为“圆形”。内外烟道相接处的接孔中心标高为53.0m,烟道接口尺寸直径7m。
按照初步考虑的设计方案,每套玻璃钢排烟内筒体系分两段悬挂和支撑;上部悬挂段的悬挂点考虑在195.0m标高平台上,下部悬挂段的悬挂点考虑在70.0m标高平台上。单根排烟内筒体系两悬挂段间采用膨胀伸缩节连接,膨胀伸缩节数量为1个。
3、施工前准备
3.1 施工前的技术准备
(1)在烟囱内筒安装施工前需做好与各方做好沟通互协工作;
(2)通过对图纸、技术协议内容的学习了解制定符合现场需求的工艺、制作流程、设备安装流程等以达到施工满足设计要求的相关文件。
3.2 内筒安装物质条件的准备
(1)根据施工进度计划,确定工程所需的材料用量;
(2)确定的施工方法、施工机具、设备的要求和数量以及施工进度的安排;
(3)编制施工机具设备需用量计划,组织施工机具设备需用量计划的落实。
3.3 现场条件准备
(1)按施工平面布置图的要求,编制施工机具的需用量计划,组织施工机械设备进场。
(2)根据材料、构配件的需用量计划组织其进场,按规定地点和方式存放或堆放,并做好组织和保护措施。
3.4 施工队伍的准备
(1)所有参加作业的人员均需通过三级安全教育。
(2)起重工、架子工、电工、电焊工、操作工等特殊工种须有认证机关颁发的操作证,并根据施工阶段的劳动力需用量组织施工人员进场。
3.5 作业条件的准备
(1)向班组进行质量、安全技术交底和计划安排,明确质量、技术、安全等要求。
(2)确认现场、设备、材料等是否具备施工条件。
3.6 施工机械的准备
本工程中液压提升承重设备主要采用YS-SJ型穿芯式液压提升器,液压泵源系统为液压提升器提供动力,并通过就地控制器对多台或单台液压提升器进行控制和调整。
4、玻璃钢内筒制作工艺流程
4.1 玻璃钢内筒铺层设计
烟囱玻璃钢(FRP)内筒制作之前需安装调试好缠绕设备,建立好满足工艺要求的生产环境。玻璃钢烟囱内筒均在现场制作,由针对本项目新制的大型微机控制缠绕机来完成产品的缠绕、喷射等制作工艺。
产品制作前,模具外表面缠绕专用塑料薄膜,以便产品固化后的脱模工序。缠绕过程从产品内表面到外表面。铺层顺序要严格按照如下设计要求:
(1)玻璃钢烟囱由内衬层、结构层和外表面层组成。
(2)烟囱内表面层约为2.5mm,内衬一层表面毡;外表面层约为0.5mm,其中最外层是含有防紫外线成分的胶衣层。
(3)玻璃钢烟囱筒体总厚度为20mm规格,局部可根据现场情况做加厚处理。
4.2 玻璃钢烟囱内筒对接方案
图1 玻璃钢烟囱内筒对接流程
(1)材料及工具准备:单向布、方格布、短切毡、缠绕纱、表面毡、喷射纱
(2)对接前处理:切割、打磨玻璃钢内筒需对接的部位;检查各附件的平行度、弯头重合度等参数
(3)对接定位
1)检查上下筒体边口是否对齐,保证同心度、垂直度,内壁错缝不得大于较薄筒体的1/3壁厚,错缝超过要求限值时,应在下筒体上安装导向夹板,使内壁错缝满足规定要求。
2)错开定位装置将上下筒体对接缝处用尺寸为200*200玻璃纤维粘结,糊制厚度5mm。
(4)筒体对接
1)外部对接
检查上下筒体外部对接区域内打磨情况直至符合要求。
筒体端口的错缝用树脂缠绕纱使之平缓过渡;筒体端口间的缝隙用树脂缠绕纱填实;对过大缝隙,可用短切毡填实,固化后打磨掉凸出部分。
硬化后,按工艺要求进行对接作业,要求增强材料逐层铺放,每一层充分浸润,辊压气泡。
2)内部对接
在烟囱筒体内部将对接缝处浸胶缠绕纱填实。
糊制2层短切毡,宽度200mm,要求增强材料逐层铺放,每一层充分浸润,辊压气泡。
5、烟囱吊装施工方法
5.1 玻璃钢烟囱内筒吊装分段介绍
本项目玻璃钢烟囱内筒的吊装安装施工共分二段。第一段烟囱筒体共计17节136米(约计136吨,千斤顶200吨×4×0.8=640吨,满足规范要求)使用#7(202米)吊装平台进行提升工作,提升安装顺序为:
图2 第一段烟囱筒体提升安装顺序
第二段烟囱筒体共计4节24.22米使用#2(70米)承重平台进行提升工作,提升安装顺序为:
图3 第二段烟囱筒体提升安装顺序
5.2 玻璃钢筒体的吊装流程及方法
本项目玻璃钢烟囱内筒的提升对接安装施工共分二段,每一段完全组装完成后方可提升到固定安装高度,进行最后的就位操作。顺序如图4所示:
图4 玻璃钢筒体吊装顺序
根据玻璃钢烟囱内筒的设计尺寸,玻璃钢烟囱内筒吊装时需2个吊点进行吊装;
依据玻璃钢烟囱内筒选用钢丝绳8×21.5(8米长,钢丝绳直径21.5毫米)尽量使夹角大于50度,使用吊装横梁进行吊装,保证玻璃钢烟囱内筒和吊点均匀受力,并使用双卡扣进行固定。
该方案流程的要点是烟囱内筒分段拼装推进,液压同步分段累积提升。具体如下:
(1)将玻璃钢排烟内筒第一节(8m高)在+0.000m地面上缠绕制作完成,并按图纸要求安装提升下吊点及抱箍等提升临时措施;
(2)在混凝土烟囱标高+202.00m米处的平台上设置提升点,提升点搁置于平台支撑梁上,并与支撑梁上焊接600*500铁板临时固定;
(3)在提升点临时铁板上安装液压提升系统,包括液压提升器、传感器、液压油管、钢绞线等;在穿装钢绞线过程和起吊过程中周边不允许有电焊作业,防止电伤。钢绞线不能有伤痕,硬弯和死弯。
(4)在玻璃钢内筒第一段的临时下吊点上安装专用锚具,并通过钢绞线将专用锚具与上吊点提升器连接;
(5)调试液压提升系统,并张拉钢绞线,使得所有钢绞线均匀受力;
(6)利用液压提升系统将玻璃钢内筒第一节整体提升约1m,暂停提升,静载4-12小时;
(7)检查玻璃钢内筒自身结构及临时措施是否满足提升要求,确定无误后,方可正式提升玻璃钢内筒;
(8)将玻璃钢内筒提升约8m高后,暂停提升,安装第二节内筒;
(9)第二节内筒安装完成后,按照同样的方法将第一节和第二节内筒整体提升离地面约8m后,继续安装第三节至第六节玻璃钢内筒;
(10)重复以上操作直至完成第一段的组装(第一段包含17节玻璃钢内筒)
将第一段起吊至安装高度,校核后固定安装。
(11)更换提升吊点,重复以上操作完成第二段的安装。
(12)下吊点抱箍的制作采用厚度为20mm的铁板进行制作
5.3 玻璃钢内筒附件安装
(1)承重支撑和止晃点安装
安装之前先将承重支撑和止晃点构件制作完毕并运送至安装标高平台处。当玻璃钢内筒提升到安装高度后,在千斤顶受荷情况下安装承重支撑,安装承重支撑时严禁动火作业,按设计要求采用螺栓固定。安装完毕后承重支撑进行止晃点安装。
(2)法兰及非金属膨胀伸缩节安装
非金属膨胀伸缩节与烟囱内筒采用法兰连接,垫片使用氟橡胶材质,螺栓为双螺母螺栓。法兰为现场手糊制作,并与玻璃钢内筒采用手糊固定、缠绕对接加强。
5.4 玻璃钢内筒吊装注意事项
(1)第一段提升过程中如需要换吊点,可采用空中换吊点方式。
(2)抱箍在平台位置拆除,由悬吊于上一层平台的钢丝绳+倒链进行分节拆除。
(3)钢绞线周边不允许有电焊作业,防止电伤。每天对钢绞线进行检查,钢绞线不能有伤痕,硬弯和死弯。
(4)玻璃钢内筒安装施工过程中,内筒中心线最大允许的水平偏差为30mm。
6、结束语
依据我国现有的玻璃钢内筒制造和施工技术力量来看,玻璃钢烟囱的生产、制造、安装工艺是先进、可靠的。玻璃钢内筒对于燃煤电厂来讲,是具有一定经济效益的选择。
参考文献
[1]《大唐平罗烟囱内筒吊装方案》
[2]《大唐平罗烟囱内筒加工制作施工方案》
[3]《电力建设施工技术规范》第5部分 (汽轮机组篇) 管道及系统DL 5190.5-2012.
[4]《电力建设安全工作规程》 (火力发电厂部分) DL/5009.1-2002.
[5]《烟囱工程施工及验收规范》 (GBJ50078–2008) .
[6]《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212–91.
[7]《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205–2001.
[8]《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国电电源[2002]49号.