锅炉汽包现场吊装方案.doc

锅炉汽包现场吊装方案 二零一八年四月1. 设备简介燃煤机组锅炉汽包总长度约为13220mm，汽包筒身截面尺寸为1800×100。汽包通过吊杆悬吊于锅炉前顶板下方，就位于BE排和BF排之间，其横向中心线距离BE排为2100mm，纵向中心线与锅炉对称中心线一致，汽包就位后的标高为35850mm。汽包筒体自重57562kg，内部装置重量4931kg，汽包吊杆总重2469kg，其中下段吊杆重量1434kg，汽包总吊装重量63927kg。2. 施工程序和方法由于锅炉主柱之间中心距为10600mm，小于汽包长度13220mm，故汽包吊装采用倾斜起吊，以保证汽包上升过程中与横梁无阻碍。又由于汽包就位位置下方有多层钢架内平台及立柱等，根据钢架的结构特点，决定采用将汽包在就位位置后侧吊装到就位高度后，再向炉前移动就位的方式进行吊装。汽包吊杆上段在汽包吊装前在锅炉顶板上安装就位，下段则就位在汽包上并临时固定，在汽包就位后与上段连接。2.1 施工前的准备工作2.1.1 准备齐全所需的机工具和材料，卷扬机、滑车组、钢丝绳等应进行必要的检查和维护，合格方可使用。2.1.2 按要求制作吊装所需的辅助梁，并焊接好限位圆钢和固定好滑移板。2.1.3 锅炉钢架按要求安装完毕，所有螺栓，特别是主要受力螺栓必须确认已按要求安装和紧固，达到终紧力矩，所有因吊装需要缓装的杆件均未安装。2.1.4 汽包已拖运到锅炉零米汽包起吊位置。2.1.5 汽包吊杆上段已安装和找正完毕。2.2 施工程序2.2.1 在锅炉前顶板主梁上布置汽包吊装辅助梁I的垫板，再将辅助梁I和辅助梁II布置到位，找正固定后安装限位及加固支撑等，布置位置、形式及固定要求等见附图。2.2.2 吊装滑车采用8只3轮32T滑车。在地面将定滑车捆绑在辅助梁III上，再将5T卷扬机与梁III组合，布置好10T平衡滑轮，并临时放置好动滑车后，将滑车组穿绕绳穿绕两付滑车组和平衡滑轮后，两个端头分别进入一台5T卷扬机。2.2.3 将梁III、卷扬机和滑车组的组件整体吊装到梁II上布置就位。2.2.4 将顶部辅助梁II和梁III利用2T链条葫芦在其滑动的两个方向上锁定，卷扬机接好电源后，起动卷扬机，将动滑车下降到汽包捆绑点附近。2.2.5 将动滑车与汽包之间通过钢丝绳捆绑连接牢固，同时采取防止钢丝绳向上滑动的措施。捆绑时采用钢丝绳在汽包上打一空道后用卡环将绳套与钢丝绳连接的方式进行。2.2.6 将汽包吊杆下段在汽包上就位，并用链条葫芦临时固定在汽包上。2.2.7 在锅炉零米布置一台5T卷扬机，同时在锅炉钢架上布置好各导向滑车。2.2.8 上述工作完成并经检查无误后，起动炉顶四台5T卷扬机，利用汽包进行静负荷和动负荷试验，以检查整个吊装系统的安全可靠性。2.2.9 负荷试验合格后，起动左侧两台卷扬机，使汽包左侧逐渐上升至汽包达到43°左右的倾斜角，右侧两台卷扬机配合使汽包右端不接触地面。在汽包倾斜过程中，通过链条葫芦的牵引，调整顶部辅助梁II的位置，使滑车组穿绕绳基本保持垂直状态。2.2.10 当汽包倾斜到43°左右且两端与锅炉钢架之间均有足够的间隙后，起动四台5T卷扬机，使汽包保持43°左右的倾斜角上升，利用零米卷扬机的水平牵引和顶部吊装辅助梁II的移动来保证汽包两侧与钢架之间无阻碍。2.2.11 汽包左端接近37430层平台下平面后，将顶部辅助梁II向炉左移动到左侧滑车组穿绕绳靠近39500层PM1梁后，利用汽包左右侧的不同步起升和零米卷扬机的水平牵引，使汽包右端越过29600层平台横梁，并逐渐将汽包调整到水平状态。2.2.12 起动四台卷扬机，将汽包水平吊装到就位高度，并移动辅助梁II使汽包纵向中心线与锅炉对称中心线基本一致。2.2.13 用链条葫芦锁定梁II，利用链条葫芦将梁III和卷扬机等同步向炉前牵引，直到汽包横向中心线移动到就位位置。2.2.14 利用顶部辅助梁的移动和汽包两侧的升降，调整汽包位置，将固定在汽包上的吊杆下段与上段吊杆之间用销轴连接，销轴安装完毕并检查无误后，卷扬机缓慢卸载使汽包落到吊杆上就位。2.2.15 汽包就位并经检查无误后，拆除所有临时吊装设施并清理好现场，则整个吊装工作结束。2.2.16 本方案中因汽包吊装需要缓装的杆件如下：EL10290层：10BE14（2根）EL39500层：PS3（2根）、PS23（2根）、PS15（2根）、PS16（2根）、PS17（2根）、两根水平斜撑（PM1与PM2之间两侧）。 3. 主要资源配置3.1 人力资源配置总指挥一人，技术人员二人，专职安全员一人，起重指挥一人，起重工四人，架子工二人，钳工四人，电焊工二人，火焊工一人，机械操作人员四人，电源工一人，机械维护二人，民工八人。3.2 机工具配置3.2.1 7150履带吊一台；3.2.2 5T卷扬机五台；3.2.3 3轮32T滑车8只；3.2.4 单轮10T滑车2只、5T单轮滑车9只；3.2.5 2T链条葫芦20只、1T链条葫芦8只；3.2.6 19.5mm钢丝绳500米2根，100米1根；3.2.7 汽包捆绑钢丝绳、卡环；3.2.8 定滑车捆绑钢丝绳、卡环；3.2.9 链条葫芦和单轮滑车的钢丝绳、卡环；3.2.10 麻绳14mm200米；3.2.11 对讲机8台；3.2.12 电焊机二台；3.2.13 卷尺、榔头、扳手等小型机工具。3.3 材料配置3.3.1 辅助梁I：9300×400×800，每根1996kg，共2根，总重3992kg，3mm聚四氟乙烯板6.4m2；3.3.2 辅助梁II：7000×400×800，每根1594kg，共4根，总重6376kg，3mm聚四氟乙烯板11.7m2；3.3.3 辅助梁III：4340×2900×320，每件1800kg，共2件，总重3600kg，3mm聚四氟乙烯板5.9m2；3.3.4 辅助梁I的垫板：=10mm钢板1.5m2，重量118kg；3.3.5 加固斜撑：10a槽钢32米，重量320kg；3.3.6 脚手架钢管、扣件、脚手架板；3.3.7 铁丝、电焊条等消耗性材料。4. 主要受力计算4.1 汽包吊点受力分析4.1.1 汽包计算重量：Q=K·G=1.1×64=70.4T；其中G为汽包筒体、内部装置和下段吊杆的总重，按64T计算；动载系数K取1.1。4.1.2 汽包水平状态时：由于汽包两端均为双联滑车组，即两付滑车组之间通过平衡滑车相通，因此两付滑车组受力相同。F1×(3700+2540)=F2×(3510+2730)2×(F1+F2)=Q=70.4T故F1=F2=17.6T4.1.3 汽包倾斜43°时：由于捆绑点要求在筒体截面的水平中心线上，但考虑到实际捆绑的偏差，计算时按捆绑点高出水平中心线300mm进行，同时将两端的受力点均按两吊点的中心位置考虑，即距离汽包中心3120mm。L1=3120cos43°-300sin43°=2077.2 L2=3120cos43°+300sin43°=2486.42F1=L2·Q/(L1+L2)=0.545×70.4=38.36T2F2=Q-2F1=32.04TF1=19.18T， F2=16.02T。说明：实际施工中吊点向上会有少量滑动，左侧F1的力臂将加长，从而减小F1的值，因此计算中F1的取值是安全的。4.2 卷扬机、钢丝绳、滑车组的计算将每组滑车组的自重、穿绕钢丝绳及捆绑千斤绳等的重量按1.5T考虑，则按最大受力时，即倾斜43°时上端一个吊点的受力19.18T，卷扬机、钢丝绳、滑车组和滑车等的选择均按倾斜时上端的受力进行计算：4.2.1 滑车组计算F= F1+1.5=20.68T，滑车组为3轮32T滑车组，满足要求；4.2.2 卷扬机牵引能力计算卷扬机钢丝绳穿绕如图，动滑车出端头的拉力，即卷扬机的牵引力S计算时按双联滑车组：S=2F·En-1(1-E)/(1-En) =2×20.68×1.0411×(1-1.04)/(1-1.0412)=41.36×0.10256T=4.24T卷扬机牵引能力为5T，满足要求。4.2.3 滑车组穿绕绳计算滑车组穿绕绳采用19.5mm，6×37+1、170kg/cm2的钢丝绳；查表钢丝绳破断拉力：F破=19650kg，安全系数n=F破/F=19.65/4.24=4.6，安全。4.2.4 汽包捆绑绳计算汽包捆绑绳采用39mm，6×37+1、170kg/cm2的钢丝绳，每个吊点处采用两道钢丝绳受力，查表39mm钢丝绳破断拉力：F破=78700kg；吊点处钢丝绳受力为F=19.18T；故安全系数n=F破/S=78.7×2/19.18=8.2，安全。4.2.5 定滑车和平衡滑车捆绑绳计算定滑车捆绑绳采用30mm，6×37+1、170kg/cm2的钢丝绳，每个定滑车捆绑绳四道钢丝绳受力，查表30mm钢丝绳破断拉力：F破=47600kg；定滑车受力为滑车组六个有效分支中的四支的受力，取F=20.68×4/6=13.79T；故安全系数n=F破/F=47.6×4/13.79=13.8，安全。平衡滑车捆绑绳采用19.5mm，6×37+1、170kg/cm2的钢丝绳，捆绑绳四道钢丝绳受力，查表19.5mm钢丝绳破断拉力：F破=19650kg；平衡滑车受力取为滑车组出端头受力的2倍，F=2×4.24=8.48T；故安全系数n=F破/F=19.65×4/8.48=9.3，安全。4.3 吊装辅助框架梁强度计算4.3.1 梁III梁III共两件，用于悬吊定滑车、平衡滑车和支撑5T卷扬机，以下就定滑车吊挂梁和平衡滑车吊挂梁进行计算。A、对于定滑车吊挂梁，由于左侧梁受力和跨度较大，简化其计算模型如图。该梁为双拼I30a工字钢，Ix=2×8950=17900cm4,Wx=2×597=1194cm3；图中F1为定滑车受力，取13.79T。F2为安全考虑，取为卷扬机自重、卷绕钢丝绳和牵引力的总和。F2=1.9+0.3+4.24=6.44T故R1=14.11T，R2=6.12T；Mmax=R2×100=612000kg·cm弯曲应力= Mmax/Wx=612000/1194=513kg/cm2=1600 kg/cm2；梁的最大挠度f=Pa2b2/3EIL=0.0007m=L/2857，在允许范围内。B、平衡滑车吊挂梁为I30a工字钢，Ix=8950cm4,Wx=597cm3，受力取为滑车组出端头受力的2倍，F=2×4.24=8.48T；作用点在梁的中点。Mmax=8480×200/4=424000kg·cm弯曲应力= Mmax/Wx=424000/597=710kg/cm2=1600 kg/cm2；梁的最大挠度f= PL3/48EI=0.00075m=L/2660，在允许范围内。4.3.2 梁II梁II为自制工字形梁，其形状及截面如图：Ix=40×803/12-38.8×763/12=287311cm4；Wx=Ix/40=7183cm3；该梁的跨度为5.8米，根据跨度计算该梁中部其能承受的允许荷载。取弯曲应力=1100 kg/cm2，则Mmax=WX·=7183×1100=7901300kg·cmPmax=4Mmax/L=4×7901300/580=54490kg此时梁的最大挠度为：f= PL3/48EI=0.0037m=L/1580，在允许范围内。根据以上计算，每