氣壓頂升法在煙囪鋼內(nèi)筒施工中的應(yīng)用

1、氣壓頂升法在煙囪鋼內(nèi)筒施工中的應(yīng)用                        摘 要:文章介紹了氣壓頂升法首次在山西省大型火電廠煙囪鋼內(nèi)筒施工中的應(yīng)用,闡述了氣壓頂升法施工的原理、工藝流程及頂升的施工技術(shù)。 關(guān)鍵詞:煙囪鋼內(nèi)筒;氣壓頂升倒裝法;內(nèi)密封環(huán) Abstract: The article has introduced the atmospheri

2、c pressure and carried and promoted the application in the tube in chimney steel of large-scale thermal power plant of Shanxi constructs for the first time of the law,have explained the atmospheric pressure carries and promotes the principle that the law constructs, technological process and carries

3、 the construction technology rising Key words: tube in the chimney steel;the atmospheric pressure carries and rises to invert;sealed ring inside 武鄉(xiāng)電廠2×600 MW亞臨界機組配備一座套筒式煙囪,煙囪由內(nèi)筒和外筒兩部分組成。外筒為變坡度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),高233 m,內(nèi)筒為內(nèi)徑9.5 m的單管鋼筒體,高240 m。鋼內(nèi)筒材料采用爆炸軋制方法使金屬鈦(復材)與普通Q235-B鋼(基材)達到冶金結(jié)合的鈦/鋼復合板,復合板厚度從下至上分別采用了(

4、20+1.2)mm、(18+1.2)mm、(16+1.2)mm、(12+1.2)mm 4種規(guī)格。將復合板卷制成弧板后,分不同定尺的4塊板組成一圈,每圈的高度均為2 m,擬采用氣頂?shù)寡b法在煙囪內(nèi)組焊成鋼內(nèi)筒,鈦/鋼復合板內(nèi)筒的總重量為1 097 t。在鋼內(nèi)筒與外筒壁之間設(shè)計有7層鋼制平臺,各層平臺之間有鋼扶梯上下。 1 氣頂?shù)寡b法施工原理及工程應(yīng)用 氣頂?shù)寡b法施工工藝原理如同“氣缸與活塞”的關(guān)系,先用常規(guī)吊裝工具在筒體基礎(chǔ)上將內(nèi)筒頂部組裝到一定高度(15 m20 m)后,再將內(nèi)筒上口焊上專用的錐形上封蓋,構(gòu)成一個下端敞口的“氣缸體”,將其套在預(yù)先用鋼板加工好的直徑8 m、高8.75 m的圓柱體“

5、內(nèi)底座”外周,內(nèi)底座擱置在內(nèi)筒基礎(chǔ)底板上,下口采用鋼板焊接密封,上口與鋼內(nèi)筒相接處設(shè)內(nèi)密封環(huán),內(nèi)密封環(huán)猶如一個超大直徑的汽車輪胎,固定在內(nèi)底座外圈,密封環(huán)內(nèi)胎充氣后使得L形外胎與鋼內(nèi)筒內(nèi)壁貼緊。這樣,在內(nèi)密封環(huán)以上、鋼內(nèi)筒上封頭以下筒段所包圍的范圍內(nèi)構(gòu)成一個密閉腔。外部氣源通過管道由底部向密閉腔內(nèi)通入壓縮空氣,當作用于上封頭的空氣壓力超過已組對的上筒段(包括錐形封頭重量在內(nèi))的重量,并足以克服內(nèi)密封環(huán)對內(nèi)筒壁的摩擦力時,鋼內(nèi)筒便向上滑移,滑移上升使筒段底口高度超過后續(xù)節(jié)的鋼板高度(2 m)后,便將卷制的弧形復合板(4塊圍成一個整圈)在內(nèi)底座的周圍合攏,組焊成后續(xù)筒節(jié),再適量放氣使上段筒體徐徐下

6、降與后續(xù)筒節(jié)對接相焊,如此反復,使鋼內(nèi)筒接長到頂。 2 工藝流程 煙囪外筒壁及內(nèi)部各層鋼平臺施工完畢制作錐形上封蓋及內(nèi)底座煙囪外筒頂部臨時承重鋼梁及導向滑輪系統(tǒng)安裝卷揚機牽引系統(tǒng)安裝內(nèi)密封底座(帶可密封的人孔)安裝就位組焊平臺及吊裝運輸復合板的弧形軌道安裝鋼內(nèi)筒首段(約15 m)安裝組焊錐形上封蓋安裝內(nèi)密封環(huán)及導向輪安裝空壓機、儲氣罐及管路系統(tǒng)安裝氣頂操作柜(帶氣壓表)安裝調(diào)試逐層氣壓頂升逐層止晃點安裝拆除鋼內(nèi)筒組裝底座鋼內(nèi)筒就位固定煙道口開孔分片拆除頂升裝置。 3 關(guān)鍵施工技術(shù)措施 3.1 內(nèi)密封底座設(shè)置 內(nèi)底座設(shè)置于筒體基礎(chǔ)上,底部圓形鋼板延伸出底座筒體300 mm左右,為防止氣壓頂升過程

7、中氣壓對底板的作用而導致不均勻變形,底板基礎(chǔ)面應(yīng)平整、堅實,并在基礎(chǔ)面上鋪墊25 mm左右中砂,以利底板對基礎(chǔ)面的傳力均勻。底座筒體內(nèi)部每隔1 m高度設(shè)置幅狀型鋼拉條一層,以防筒體變形。 3.2 鈦/鋼復合板內(nèi)筒組裝底座平臺 復合板內(nèi)筒頂升期間應(yīng)擱置在0.6 m高的鋼制底座上,底座為環(huán)形結(jié)構(gòu),中心直徑同鋼內(nèi)筒,做法為沿周長固定間距750 mm的鋼短柱,上焊20 mm厚環(huán)形鋼板,以便在兩短柱之間人員出入設(shè)置進出氣管道以及空氣流通,從而保證鋼內(nèi)筒與內(nèi)密封底座之間的環(huán)形操作空間內(nèi)的環(huán)境良好。為保證安裝質(zhì)量,底座水平環(huán)形鋼板面的平整度偏差不應(yīng)大于3 mm。鋼內(nèi)筒頂升完畢后,拆除該底座,并放氣使內(nèi)筒徐徐

8、降下,按設(shè)計與基礎(chǔ)預(yù)埋件緊固連接。                             3.3 內(nèi)密封環(huán) 密封環(huán)材料與結(jié)構(gòu)必須符合耐磨性和密封可靠性的要求,由專業(yè)橡膠制品廠定做。耐磨性是保證整座鋼內(nèi)筒氣頂完成前不必進行更換密封環(huán)。密封可靠性是在整個氣頂工序完成前在最高氣壓條件下無明顯漏氣,采取的措施:首先,在每節(jié)鋼

9、內(nèi)筒組對焊接完成后,筒內(nèi)壁焊口做清根處理保證筒體內(nèi)表面的光滑度;其次,密封環(huán)在施工前做嚴密性試驗,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定出補氣量和內(nèi)胎的氣壓;再次,在鋼內(nèi)筒制作時,橢圓度允許偏差,用弦長1.5 m的弧板檢查,不超過±2 mm。 3.4 氣頂壓力 施工前,根據(jù)每節(jié)頂升的上部內(nèi)筒和錐形上封蓋重量之和,列表計算出每節(jié)頂升所需的充氣壓強,作為氣頂時氣壓表顯示的理論值。密封環(huán)對鋼內(nèi)筒壁的靜摩擦力則采用10 t卷揚機通過導向滑輪牽引錐形上封蓋克服。摩擦力的大小與密封環(huán)材料、內(nèi)胎充氣壓強及內(nèi)筒內(nèi)表面平整度等因素有關(guān),可在調(diào)試中確定,一般為8 t左右。內(nèi)胎的充氣壓強要大于氣頂容器內(nèi)的壓強,但不得超過其出廠

10、預(yù)定的最大充氣量和壓強。如在氣頂過程中內(nèi)胎爆裂,由于氣頂裝置內(nèi)超過外界的空氣壓力,使得L形外胎與內(nèi)筒壁貼壓緊,鋼內(nèi)筒不至于大量漏氣下滑,故采用此法設(shè)置的氣頂裝置是安全的。 3.5 控制半徑的技術(shù) 在鋼內(nèi)筒組裝底座上精確放線定位后,焊上控制內(nèi)筒曲率半徑的小槽,用氣頂裝置的弧形軌道吊將卷制的弧形鈦/鋼復合板大體就位,焊接3片后逐步在半徑槽內(nèi)就位,最后一道垂直縫的焊接組對,采用兩只5 t的手拉葫蘆把相鄰的兩張板收緊。 3.6 控制鋼內(nèi)筒中心點及垂直度的技術(shù) 在煙囪頂部固定承重鋼梁時就把提升鋼內(nèi)筒的鋼絲繩定位為中心點,其次在煙囪每層平臺上設(shè)置4個止晃裝置,在內(nèi)密封底座上固定兩層導向輪,每層8個對稱設(shè)置

11、,以保證鋼內(nèi)筒垂直上升。首段鋼內(nèi)筒安裝則采用相互垂直的4個方向攬風鋼絲繩及手拉葫蘆調(diào)節(jié)垂直度。 4 檢驗 嚴格執(zhí)行質(zhì)量四級檢查驗收制度,貫徹自檢與專檢相結(jié)合方式。加工構(gòu)件事先放樣,焊縫質(zhì)量符合焊接規(guī)范。卷好的復合板,在拉運、吊裝時,應(yīng)采取措施,防止鋼板變形影響拼裝。氣壓頂升裝置屬于密閉容器,使用和加工中嚴格按照壓力密閉容器的有關(guān)規(guī)程進行操作。 5 結(jié)束語 通過該工程的應(yīng)用,采用氣壓頂升法施工鋼內(nèi)筒可靠、安全、經(jīng)濟,比起以往采用的液壓提升法施工,不僅節(jié)省了液壓提升裝置的采購費用,在設(shè)計外筒壁時,因氣壓頂升的負荷不加載在外筒壁上,使得外筒壁厚度及含鋼量減小,降低了工程投資。 氣壓頂升并非是一項非常復雜的施工過程,掌握其工藝本質(zhì)、不忽視每個