火力發(fā)電廠液壓吊裝技術(shù)探討

董團(tuán)利

摘要：隨著我國發(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梁設(shè)置上吊點(diǎn)及安裝液壓同步提升設(shè)備等，同時吊耳位置設(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，開動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

名稱

規(guī)格

型號

單位

數(shù)量

備注

1

液壓泵源系統(tǒng)

65kW

YS-PP-60

臺

1

2

液壓提升器

75t

YS-SJ-75

臺

4

3

液壓頂推器

50t

YS-PJ-50

臺

4

4

高壓油管

31.5MPa

標(biāo)準(zhǔn)油管箱

箱

16

5

計算機(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

對講機(jī)

摩托羅拉

臺

3

9

激光測距儀

徠卡

臺

1

10

汽車吊

國產(chǎn)

25t

臺

1

制作工裝時用

11

現(xiàn)已鋼結(jié)構(gòu)安裝施工用的吊裝機(jī)械（塔吊）

國產(chǎn)

K50/60

臺

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梁

12

焊機(jī)

國產(chǎn)

ZX7-400

臺

2

13

手拉葫蘆

國產(chǎn)

5t

臺

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，測量員1位，電工（臨時電工）2位，焊工2位，起重工（包括計算機(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)場調(diào)整具體施工人數(shù)。

（3）施工場地（包括：運(yùn)輸?shù)缆沸盾噲龅貦C(jī)具堆場所有自制吊裝用具加工/制作/組合/加固場地施工現(xiàn)場操作臨時平臺以及臨時帳篷或工作間的搭設(shè)）

（4）材料和設(shè)備進(jìn)場：所有自制吊裝用具的材料和液壓提升設(shè)備進(jìn)場。

（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)過詳細(xì)計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，并出具書面報告。第一次投入使用的自制吊裝用具必須經(jīng)過詳細(xì)計算，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（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（上吊點(diǎn)）設(shè)置工作提升平臺設(shè)置的基本原則是：對結(jié)構(gòu)安裝影響最小，便于施工，且措施量最小。

提升平臺（上吊點(diǎn)）形式如（圖3）。

圖3 提升平臺（上吊點(diǎn)）形式

本工程中提升平臺設(shè)置于67.525m標(biāo)高的結(jié)構(gòu)平臺上，每個提升平臺由兩根型鋼梁組成，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 提升平臺如下（圖4）所示。

圖4 提升平臺圖

圖5 提升平臺計算簡圖

提升平臺梁的計算簡圖（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)計規(guī)范（GB50017-2003），受彎構(gòu)件的抗彎強(qiáng)度按式（4.1.1）計算：

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)計要求。

（五）液壓提升裝置安裝檢測調(diào)試

液壓提升裝置安裝檢測調(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)傳感檢測及計算機(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)同時使用，單臺液壓泵源系統(tǒng)需要足夠容量，應(yīng)經(jīng)用電負(fù)荷計算，配備五芯電纜，提升過程中需要將相應(yīng)的二級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）

開始提升作業(yè)之前，必須對液壓提升系統(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)省施工時間），并將檢查結(jié)果以書面形式記錄 各項檢查正常無誤，才能進(jìn)行正式提升。

（五）汽包托運(yùn)

汽包卸車后，利用卷揚(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）提升過程控制要點(diǎn)

為確保汽包以及臨時措施結(jié)構(gòu)提升過程的平穩(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，分級卸載就位的同步提升和卸載落位控制策略。

（3）提升過程中的穩(wěn)定性控制

穩(wěn)定性控制主要為：液壓提升的穩(wěn)定性臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(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，與用卷揚(yáng)機(jī)或吊機(jī)吊裝不同，可通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和流量，嚴(yán)格控制起動的加速度和制動加速度，使其接近于零以至于可以忽略不計，保證提升過程中鍋筒和提升臨時支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

②臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性控制：臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)考慮荷載分布不均勻性提升不同步性施工荷載風(fēng)荷載動荷載等因素的影響，在計算過程以及荷載分項系數(shù)選取時充分考慮以上因素，還應(yīng)該對相關(guān)永久結(jié)構(gòu)的加固以及臨時結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)的連接要求有充分的認(rèn)識 這樣才能夠保證提升過程中不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全隱患。

③液壓提升力的控制：通過預(yù)先分析計算得到的汽包提升過程中各吊點(diǎn)提升反力數(shù)值，在液壓同步提升系統(tǒng)中，依據(jù)計算數(shù)據(jù)對每臺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)實際提升力有超出設(shè)定值趨勢時，液壓提升系統(tǒng)自動采取溢流卸載，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，造成對永久結(jié)構(gòu)及臨時設(shè)施的破壞。

④空中停留的穩(wěn)定性控制：為保證提升過程的安全性，在提升過程中遇到突發(fā)情況時，如大風(fēng)暴雨等，需暫停提升，暫停提升這個提示系統(tǒng)的穩(wěn)定性，主要從以下幾個方面考慮：

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程中能夠長時間的在空中停留

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，以便在提升過程中隨時使用。

⑤提升過程同步控制措施：汽包整體同步提升過程中，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)計的安全性保障通過液壓回路中設(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，液壓提升器能夠長時間鎖緊鋼絞線，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，以確保其在整個提升過程中能夠?qū)⑼骄瓤刂圃陬A(yù)先設(shè)定的安全范圍之內(nèi)。

另外采用人工測量的方式進(jìn)行輔助監(jiān)控 提升前在每個吊點(diǎn)下方地面上設(shè)好測量點(diǎn)，提升過程中每提升一段距離（約10m），利用激光測距儀對每個吊點(diǎn)進(jìn)行絕對高度測量，并進(jìn)行高差比對 當(dāng)相對最大高差大于預(yù)設(shè)數(shù)值時，立即通過手動控制的方式進(jìn)行調(diào)整。

（4）提升過程的監(jiān)控

在整個同步提升過程中應(yīng)隨時檢查，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。

第一同步提升過程中的檢查：（1）觀測液壓提升系統(tǒng)壓力變化情況，定時做好記錄，并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比對;（2）上吊點(diǎn)提升平臺結(jié)構(gòu)工作情況;（3）鍋筒提升過程的整體穩(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）激光測距儀配合測量各提升吊點(diǎn)在提升過程中的同步性;（7）提升承重系統(tǒng)監(jiān)控，（8）液壓動力系統(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)，所以必須以實例計算出相關(guān)的吊裝參數(shù)一般汽包提升位置下方結(jié)構(gòu)復(fù)雜，汽包的總長度大于提升空間最大凈空長度，因此，汽包提升時，通過液壓系統(tǒng)調(diào)整兩個吊耳的高度，將汽包傾斜后與地面成40°）某工程計算的汽包上兩個安裝吊耳最大起吊允許角度為40°），此時，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：單獨(dú)提升一個吊點(diǎn)，使得兩個吊點(diǎn)的相對高差在汽包傾斜角度約為24°時，暫停提升;

第四步：利用液壓頂推滑移系統(tǒng)，將兩組滑移梁同時向中間頂推滑移與兩個吊點(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，使得兩個吊點(diǎn)的相對高差在汽包傾斜角度約為35°時，暫停提升，利用液壓頂推系統(tǒng)將兩組提升梁同時向中間頂推滑移，使得鋼絞線恢復(fù)到垂直狀態(tài);

圖6? 鋼絞線40°時（第3次）恢復(fù)垂直狀態(tài)

第六步：繼續(xù)單點(diǎn)提升汽包，使得兩個吊點(diǎn)的相對高差在汽包傾斜角度約為40°時，暫停提升，利用液壓頂推系統(tǒng)將兩組提升梁同時向中間頂推滑移，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，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)計平面位置，并通過液壓提升微調(diào)汽包標(biāo)高，使其標(biāo)高滿足設(shè)計要求，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)備吊裝用具臨時設(shè)施的拆除

汽包吊裝安裝完畢經(jīng)驗收合格后，按照要求拆除液壓提升設(shè)備吊裝用具臨時設(shè)施，仔細(xì)檢查，對有造成損壞的要進(jìn)行修復(fù)處理，回復(fù)原樣，吊裝工作完成。

結(jié)束語

液壓提升吊裝方法不但吊裝裝置安裝簡單，而且在吊裝過程中安全得到了進(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。