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摘 要:在热力电厂施工的过程中,涉及较为专业的锅炉吊装施工技术。锅炉吊装施工由于包含吊装这一复杂的施工环节,极有可能出现施工机具故障、高空坠物、触电等安全事故。从这一角度出发,工程人员和管理人员要提高对吊装安全技术管理的重视程度,结合工程实际情况做好相应的安全管理。文章在分析热力电厂锅炉吊装安全技术管理时,结合工程实例,探究各个环节吊装安全技术管理的具体措施,以供参考。
关键词:热力电厂;锅炉吊装;安全技术管理
中图分类号:TM611 文献标识码:A
引言
锅炉构架完善,具体包括58根立柱及相应的垂直支撑、水平支撑及各层平面梁组成。钢结构宽和深分别为18.20m、43m,立柱共分3个安装层,其标高分别为0.0~13.75m、13.75~30m和30~45.1m,大板梁高度为2m,总高度为47.1m。采用扭剪型高强度螺栓连接,钢架立柱采用H型钢及十字形立柱,柱与柱之间为顶紧面传力,各柱与梁、梁与梁以及梁与支撑之间的传力采用摩擦面传力。炉顶钢架由主梁、次梁、受压件支吊梁组成,形成一个刚性平面,锅炉受热面通过吊杆悬挂在此平面上。该工程的锅炉吊装作业工序较为复杂,且涉及较多安全隐患,需高度重视并加强安全技术管理。
1施工前的准备工作
1.1施工机具准备
根据工程实际需求,配置50t汽车吊(钢架转运)、350t履带吊各1台,用于设备转运的平板车和5t卷扬机各1台,并配备专业的吊索具。针对具体吊装作业需求,准备了专业的施工仪器,包括水准仪、经纬仪、管型测力计、高强螺栓初紧、终紧扳手、力矩扳手、活动扳手、100m钢卷尺、钢丝绳、卡环及链条葫芦等,并确保所有机具质检合格。
1.2施工场地准备
原则上,钢架要直接运送到吊装施工现场,并在现场进行组合。因此,在开工之前,需要把锅炉以及塔吊起吊区域全部进行回填压实以及铺设碎石。为了确保运输顺利进行,要回填压实组合现场以及锅炉现场的所有通道,在锅炉安装现场设置一个用于存储以及发放高强螺栓的专用箱。另外,要采取有效的措施做好缓装钢架基础成品保护工作,用于施工的钢架吊装用爬梯等相关辅助设备也要提前制作好。确保锅炉安装施工人员配备齐全,确保相关工作人员熟练掌握工艺流程,确保施工质量标准以及安全性都符合要求。
2施工过程中的安全技术管理
2.1钢架安装技术安全管理
要提前在第一层钢架立柱标注好锅炉1m标高线,柱底板通过验收之后进行吊装作业。应确保立柱处于垂直状态,做好立柱1m标高线的检查,立柱找正要以锅炉基础基准标高点为依据,测量每个立柱的1m标高线位置,结合图纸以及规范要求设置并明确标识出锅炉基础沉降观测点,分别在多项工作启动之前进行观测且做好记录。在进行钢结构吊装时,要合理安排各个部件的穿插存放,完成第一层钢架安装及高强螺栓终紧通过验收之后,再进行柱底二次灌浆操作。
应将四根柱、横梁等部件连接形成一个整体之后再进行扩大拼装。在此过程中,要确保所安装的横梁、斜撑吊装脱钩前螺栓数量多于总数的1/3,并且每个节点要有2只及以上。高强螺栓在立柱对接过程中能够起到固定位置的作用,因此柱子之间必须顶紧,局部缝隙要控制在规程的规定值范围内,并确保接触面积达到75%以上,如果柱子之间的接触面积低于75%、间隙超过1mm,需要采用0.5或1mm的调整钢板塞满缝隙。在钢架安装过程中,如果存在梁和梁、梁和柱之间的连接间隙在2~4mm,应采用厂家配供的2mm梳型垫板塞满缝隙;如果发现杆件连接的螺栓孔存在问题,要采用机械扩孔进行处理,需要注意的是,最大扩孔要小于或等于1/3孔径。
2.2高强螺栓安装技术管理
要先对连接部位的螺孔用眼冲过孔,接着再穿装连接螺栓,在这个过程中严禁使用手锤强制穿入螺栓,如果连接点的孔距不对,要应用铰刀进行扩孔处理。在安装高强螺栓时,不能装反螺母以及垫圈的安装方向,紧固高强螺栓有初紧和终紧两个步骤,要按照先中间、后两边的顺序进行。初紧时要严格按照锅炉厂技术文件的相关要求进行操作,要及时对钢架进行复测并纠正偏差,完成整体找正之后再进行终紧,终紧结束之后要对几何尺寸进行复查。在检查扭剪型高强螺栓终拧时,观察尾部梅花头是否拧断,如果拧断即合格;如果未被拧断,则需要采用扭矩法或转角法进行检验,在施拧后的1~48h进行扭矩检验,高强螺栓终紧之后,要立即冷喷锌进行防腐处理。
2.3吊装、起重事故的有效预防
一要严格防止出现钢丝绳偏斜、吊物局部着地的情况,严格控制千斤绳夹角。二要严格进行起吊前的检查,包括机械、吊装工具以及绳索等,同时根据风力情况判断是否停止吊装作业。三要根据吊装方案控制吊装负荷,避免起吊超宽、超高的物体。整个吊装过程要保持平稳,同时避免人员同吊装设备升降。四要做好卷扬机的固定和电气设备的接零处理。操作卷揚机的人员应具备相应的技能资质,并做好卷扬机的过流保护。五要做好对钢丝绳卷入卷筒的控制,保持良好工作状态。针对交叉作业,要设置好安全网,做好安全事故的防范措施,并沿着锅炉钢架外围对安全网进行适当延伸。在铺设栅格板后,要对其进行调整和固定,并同步安装栏杆和踢脚板。六要做好立柱吊装等的安全管理,对立柱进行现场存放管理,并确保搭接完成底柱的柱头后,再安装下一根柱子。
2.4钢架吊装技术安全管理
(1)做好相关计算工作。计算时应选取重量最大的一段钢架,门字架外径尺寸为16250mm×7390mm,净重18550kg,考虑到吊索具的重量2t,即起吊总重量约为20.55t。钢架组合后由于尺寸比较大,尾部采用50t汽车吊辅助抬吊,防止触底,分配负荷5t、50t汽车吊10m作业半径,臂长25.5m起重能力为10.8t;大于分配载荷5t,吊装负荷为5÷10.8=46.3%。吊装钢丝绳选用6×37+1(φ42mm),2个头起吊,查表得钢丝绳单头破断力为97.15t,即吊装过程钢丝绳安全系数为97.15(破断力)×2(钢丝绳绑扎头数)÷1.1(吊装时夹角小于30°的取系数1.1)÷10.3(钢架1/2总重)=17倍,大于安全系数8,满足安全要求。吊装卡环选用25t卡环,大于负荷重量10.3t,满足安全要求。
(2)顶板梁吊装。顶板梁按炉前向炉后方向共布置5根,依次为K1(重12564kg)、K2(重15944kg)、K3(重6247.8kg)、K4(重6229.3kg)、K5(重4220.3kg)。锅炉大板梁采用350t履带吊由炉前往炉后吊装,吊机站位于炉右,350t履带吊54m主臂+36m副臂工况,主臂角度85°,超起半径13m,超起配重0t,作半径26m时,吊机额定起重量为51.7t,满足所有大板梁及次梁的吊装要求。大板梁吊装从炉前向炉后吊装(即K1~K5),由于吊机站位于炉右进行吊装,次梁的安装遵从从炉左至炉右的原则。
2.5严格进行作业检查验收
每层(段)钢架安装为四级验收,主要验收项目包括立柱垂直度、立柱跨距及对角线。要严格参照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2020)及《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)(SDJ245—88)等进行验收。主要对锅炉平台标高安装允许偏差、钢结构框架顶部偏斜位移、柱底板与基础表面之间接触面积的大小、梁柱安装允许偏差等进行精细化控制。
结束语
热力电厂锅炉吊装工序复杂性较高,且涉及较多的安全隐患,施工人员和管理人员要具备全过程安全管控意识,针对现阶段常见的安全事故采取针对性的事故预防措施。在实际吊装过程中,施工人员要做好安全技术交底,并在施工机具安全把控、钢架吊装、螺栓安装等过程中严格遵循施工技术规范;管理人员则要加强对相关安全措施的落实,并协助技术人员做好安全验收,确保锅炉吊装整个过程安全可靠。
关键词:热力电厂;锅炉吊装;安全技术管理
中图分类号:TM611 文献标识码:A
引言
锅炉构架完善,具体包括58根立柱及相应的垂直支撑、水平支撑及各层平面梁组成。钢结构宽和深分别为18.20m、43m,立柱共分3个安装层,其标高分别为0.0~13.75m、13.75~30m和30~45.1m,大板梁高度为2m,总高度为47.1m。采用扭剪型高强度螺栓连接,钢架立柱采用H型钢及十字形立柱,柱与柱之间为顶紧面传力,各柱与梁、梁与梁以及梁与支撑之间的传力采用摩擦面传力。炉顶钢架由主梁、次梁、受压件支吊梁组成,形成一个刚性平面,锅炉受热面通过吊杆悬挂在此平面上。该工程的锅炉吊装作业工序较为复杂,且涉及较多安全隐患,需高度重视并加强安全技术管理。
1施工前的准备工作
1.1施工机具准备
根据工程实际需求,配置50t汽车吊(钢架转运)、350t履带吊各1台,用于设备转运的平板车和5t卷扬机各1台,并配备专业的吊索具。针对具体吊装作业需求,准备了专业的施工仪器,包括水准仪、经纬仪、管型测力计、高强螺栓初紧、终紧扳手、力矩扳手、活动扳手、100m钢卷尺、钢丝绳、卡环及链条葫芦等,并确保所有机具质检合格。
1.2施工场地准备
原则上,钢架要直接运送到吊装施工现场,并在现场进行组合。因此,在开工之前,需要把锅炉以及塔吊起吊区域全部进行回填压实以及铺设碎石。为了确保运输顺利进行,要回填压实组合现场以及锅炉现场的所有通道,在锅炉安装现场设置一个用于存储以及发放高强螺栓的专用箱。另外,要采取有效的措施做好缓装钢架基础成品保护工作,用于施工的钢架吊装用爬梯等相关辅助设备也要提前制作好。确保锅炉安装施工人员配备齐全,确保相关工作人员熟练掌握工艺流程,确保施工质量标准以及安全性都符合要求。
2施工过程中的安全技术管理
2.1钢架安装技术安全管理
要提前在第一层钢架立柱标注好锅炉1m标高线,柱底板通过验收之后进行吊装作业。应确保立柱处于垂直状态,做好立柱1m标高线的检查,立柱找正要以锅炉基础基准标高点为依据,测量每个立柱的1m标高线位置,结合图纸以及规范要求设置并明确标识出锅炉基础沉降观测点,分别在多项工作启动之前进行观测且做好记录。在进行钢结构吊装时,要合理安排各个部件的穿插存放,完成第一层钢架安装及高强螺栓终紧通过验收之后,再进行柱底二次灌浆操作。
应将四根柱、横梁等部件连接形成一个整体之后再进行扩大拼装。在此过程中,要确保所安装的横梁、斜撑吊装脱钩前螺栓数量多于总数的1/3,并且每个节点要有2只及以上。高强螺栓在立柱对接过程中能够起到固定位置的作用,因此柱子之间必须顶紧,局部缝隙要控制在规程的规定值范围内,并确保接触面积达到75%以上,如果柱子之间的接触面积低于75%、间隙超过1mm,需要采用0.5或1mm的调整钢板塞满缝隙。在钢架安装过程中,如果存在梁和梁、梁和柱之间的连接间隙在2~4mm,应采用厂家配供的2mm梳型垫板塞满缝隙;如果发现杆件连接的螺栓孔存在问题,要采用机械扩孔进行处理,需要注意的是,最大扩孔要小于或等于1/3孔径。
2.2高强螺栓安装技术管理
要先对连接部位的螺孔用眼冲过孔,接着再穿装连接螺栓,在这个过程中严禁使用手锤强制穿入螺栓,如果连接点的孔距不对,要应用铰刀进行扩孔处理。在安装高强螺栓时,不能装反螺母以及垫圈的安装方向,紧固高强螺栓有初紧和终紧两个步骤,要按照先中间、后两边的顺序进行。初紧时要严格按照锅炉厂技术文件的相关要求进行操作,要及时对钢架进行复测并纠正偏差,完成整体找正之后再进行终紧,终紧结束之后要对几何尺寸进行复查。在检查扭剪型高强螺栓终拧时,观察尾部梅花头是否拧断,如果拧断即合格;如果未被拧断,则需要采用扭矩法或转角法进行检验,在施拧后的1~48h进行扭矩检验,高强螺栓终紧之后,要立即冷喷锌进行防腐处理。
2.3吊装、起重事故的有效预防
一要严格防止出现钢丝绳偏斜、吊物局部着地的情况,严格控制千斤绳夹角。二要严格进行起吊前的检查,包括机械、吊装工具以及绳索等,同时根据风力情况判断是否停止吊装作业。三要根据吊装方案控制吊装负荷,避免起吊超宽、超高的物体。整个吊装过程要保持平稳,同时避免人员同吊装设备升降。四要做好卷扬机的固定和电气设备的接零处理。操作卷揚机的人员应具备相应的技能资质,并做好卷扬机的过流保护。五要做好对钢丝绳卷入卷筒的控制,保持良好工作状态。针对交叉作业,要设置好安全网,做好安全事故的防范措施,并沿着锅炉钢架外围对安全网进行适当延伸。在铺设栅格板后,要对其进行调整和固定,并同步安装栏杆和踢脚板。六要做好立柱吊装等的安全管理,对立柱进行现场存放管理,并确保搭接完成底柱的柱头后,再安装下一根柱子。
2.4钢架吊装技术安全管理
(1)做好相关计算工作。计算时应选取重量最大的一段钢架,门字架外径尺寸为16250mm×7390mm,净重18550kg,考虑到吊索具的重量2t,即起吊总重量约为20.55t。钢架组合后由于尺寸比较大,尾部采用50t汽车吊辅助抬吊,防止触底,分配负荷5t、50t汽车吊10m作业半径,臂长25.5m起重能力为10.8t;大于分配载荷5t,吊装负荷为5÷10.8=46.3%。吊装钢丝绳选用6×37+1(φ42mm),2个头起吊,查表得钢丝绳单头破断力为97.15t,即吊装过程钢丝绳安全系数为97.15(破断力)×2(钢丝绳绑扎头数)÷1.1(吊装时夹角小于30°的取系数1.1)÷10.3(钢架1/2总重)=17倍,大于安全系数8,满足安全要求。吊装卡环选用25t卡环,大于负荷重量10.3t,满足安全要求。
(2)顶板梁吊装。顶板梁按炉前向炉后方向共布置5根,依次为K1(重12564kg)、K2(重15944kg)、K3(重6247.8kg)、K4(重6229.3kg)、K5(重4220.3kg)。锅炉大板梁采用350t履带吊由炉前往炉后吊装,吊机站位于炉右,350t履带吊54m主臂+36m副臂工况,主臂角度85°,超起半径13m,超起配重0t,作半径26m时,吊机额定起重量为51.7t,满足所有大板梁及次梁的吊装要求。大板梁吊装从炉前向炉后吊装(即K1~K5),由于吊机站位于炉右进行吊装,次梁的安装遵从从炉左至炉右的原则。
2.5严格进行作业检查验收
每层(段)钢架安装为四级验收,主要验收项目包括立柱垂直度、立柱跨距及对角线。要严格参照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2020)及《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)(SDJ245—88)等进行验收。主要对锅炉平台标高安装允许偏差、钢结构框架顶部偏斜位移、柱底板与基础表面之间接触面积的大小、梁柱安装允许偏差等进行精细化控制。
结束语
热力电厂锅炉吊装工序复杂性较高,且涉及较多的安全隐患,施工人员和管理人员要具备全过程安全管控意识,针对现阶段常见的安全事故采取针对性的事故预防措施。在实际吊装过程中,施工人员要做好安全技术交底,并在施工机具安全把控、钢架吊装、螺栓安装等过程中严格遵循施工技术规范;管理人员则要加强对相关安全措施的落实,并协助技术人员做好安全验收,确保锅炉吊装整个过程安全可靠。