锅炉水冷壁组装施工方案汇总.docx
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锅炉水冷壁组装施工方案汇总
广安生活垃圾焚烧发电项目安装工程
锅炉水冷壁组装
施
工
方
案
（讨论稿）
编制：
审核：
审批：
重钢集团建设工程有限公司
二0一四年三月
目录
一、工程概述
二、编制依据
三、部件简介及外形尺寸、重量
四、施工程序
五、水冷壁组合及安装
六、吊点选择及受力分析
七、吊装措施
八、劳动力配备及施工机具材料准备
九、安全技术措施
一、工程概述
本工程将安装二台蒸发量为27.2吨时、单锅筒、自然循环水管锅炉，及相应公用设施配套工程。
由于现场组对场地紧凑，交叉作业较多，为安全顺利地进行组装，现编制锅炉水冷壁的安装作业指导书。
二、编制依据
1、《电力建设施工质量验收及评价规程》DL/T5210.2（锅炉机组）；
2、《电力建设施工及质量验收技术规范》（锅炉篇）；
3、《蒸汽锅炉安全技术监察规程》；
4、华西能源集团公司提供的图纸、主要设备及材料清册以及锅炉安装说明书等随机技术文档资料；
5、起重吊装设计手册。
三、部件简介及外形尺寸、重量
1、部件简介
炉膛四周水冷壁采用全悬吊膜式结构，膜式水冷壁壁管径：
前墙、前隔墙、后包墙、左右侧墙、后墙均为φ60×5，后墙水冷壁管节距为153mm，其余水冷壁管节距为100mm。
2、外形尺寸（宽×高，高度为两标高高差）
前墙水冷壁下部：
4100mm×6872mm
前墙水冷壁中部：
4100mm×10875mm
前墙水冷壁上部：
4100mm×6900mm
后墙水冷壁上部：
4100mm×7900mm
后墙水冷壁中部：
4100mm×7750mm
后墙水冷壁下部：
4100mm×7900mm
侧墙上水冷壁：
4100mm×11800mm
侧墙下水冷壁：
4100mm×3443mm
侧包墙上水冷壁：
3400mm×11900mm
侧包墙下水冷壁：
3200mm×3443mm
中隔墙下水冷壁：
4100mm×11900mm
中隔墙上水冷壁：
4100mm×3793mm
后包隔墙水冷壁：
4100mm×13800mm
后墙水冷壁：
4100mm×16538mm）
四、施工程序
4.1水冷壁组合:
图纸会审→技术安全环境交底→设备清点、编号、外观检查→设备运输摆放→集箱划线→集箱、管子内部清理→通球试验→水冷壁组合→几何尺寸验收→管子坡口→刚性梁及固定板安装→集箱和水冷壁组合焊接→无损检测→门孔附件及其它铁件安装→组件（分段）整体验收。
4.2水冷壁安装：
组件吊点安装、脚手架搭设→组件搬运→上部水冷壁组件吊装→上部水冷壁组件预找正→中部水冷壁组件吊装→高空对口焊接及无损检测→刚性梁安装→下部水冷壁组件吊装→高空对口焊接及无损检测→管屏拼缝→四侧水冷壁找正、合拢→缓装刚性梁及孔门附件安装→刚性梁角部连接→导向及止晃装置安装→水冷壁整体验收。
五、水冷壁组合及安装
5.1设备清点、检查、通球
5.1.1所有设备在地面组合前，首先进行清点、编号、外观检查。
5.1.2检查内容：
外观尺寸是否符合图纸；管子、联箱的规格、壁厚是否符合图纸；表面有无碰伤、龟裂、麻点、裂纹、划痕、压扁、起包、割伤及电焊打伤等缺陷。
合金部件要进行光谱分析，检查其材质是否正确。
集箱及管子内部要清理干净，其内部应无锈皮、尘土及其它杂物，所有管子在通风吹扫后应进行通球试验。
5.1.3通球程序：
用压缩空气吹扫管排的每一根管，把尘土、细小的杂物吹干净，然后放入球。
通球的压缩空气压力不小于0.6MPa，通球直径为管内径的85%。
伸入设备管的压缩空气胶管出口加装一段钢管，钢管上套入圆形厚胶垫，通球时把管伸入设备管，胶垫与设备管口贴紧，减少气体压力损失。
接球必须用专用工具。
取一短节管φ89×5mm，L=200mm，侧面焊一手柄，一侧用圆钢焊堵。
每通一根管必须用石笔标记，防止漏通，用接球器罩到球出口管端也应在管端作好标记，以防出错。
通球时发球人和接球人要配合好，任何人（包括接球人）在通球时不得正对着管口，防止球吹出伤人。
通完球的管排，必须用管盖封死，缺管盖的管子用塑料布包扎。
通球过程中，必须有质监人员、班组技术员跟踪监督。
通球用球由专人发放，做好记录，班组领取时与保管签字认可，球必须编号。
在通球过程中若球数目减少，应该及时查找，直到找到为止；若球遗留在管箱内，应及时通知技术员、质监人员采取应急措施。
5.2、水冷壁安装整体几何尺寸控制措施
水冷壁安装几何尺寸的好坏直接影响到锅炉的出力和稳定运行，另外水冷壁的安装偏差也会造成锅炉其它部件安装时的困难。
而如果安装时对炉膛截面几何尺寸、纵横中心、上下口标高等安装几何尺寸控制在允许的偏差内，则会很好地避免以上问题的出现，同时提高锅炉安装的整体质量工艺水平。
施工中，只有在水冷壁组合和吊装两个阶段都控制好相关的几何尺寸，才能保证水冷壁的整体安装几何尺寸。
5.2.1水冷壁组合几何尺寸控制措施：
将水冷壁片全部按其相对位置摆放到组合平台后，对水冷壁单片几何尺寸进行细致的复查，并做好记录。
调整、测量上段组件的几何尺寸，预留片间密封焊接收缩量1mm—2mm之间，同时调整下段，使管口上下段之间对正，分段和整体组合件对角线误差控制在±5mm以内。
将调整好几何尺寸的整体组件各相邻片间上、下、左、右均相互刚性连接固定，吊装组件之间安装定位装置，然后按划分的组合件进行密封焊接工作。
水冷壁的上下集箱也在整体几何尺寸调整范围内。
前后侧冷灰斗的组合可单独进行，但应注意其入口处弯曲弧段的几何尺寸（宽度方向）。
水冷壁采用这种整体预拼的组合方案，可以使组合件吊装后上下段之间对口间隙，管口横向错位等控制在相当小的误差范围内，几乎不需要在焊口前做太多的调整工作，而且还可以保证单组件的垂直度，以及相邻组件之间的拼缝间隙。
5.2.2水冷壁吊装几何尺寸控制措施
在水冷壁吊装前，首先验收主钢架的施工质量，并做好准备工作。
选择一根主柱子（考虑以后的操作方便），由安装时的1米标高向上引放一个水冷壁安装时的基准标高点（该点的选择同样考虑以后操作时的方便），并作好明确且不易擦掉的标记。
该点最好由监理方认可。
从锅炉钢顶棚上分纵横中心线，并将此线下引到主柱子之间的数层连接横梁上（选择哪一层根据组合件需要测量定位的高度而定）。
每段组合件吊装后，用标志在主横梁上的中心点测量定位。
上联箱的标高用上面的基准标高点定位。
组件的标高、尺寸定位后，可临时和钢结构加固固定。
最后用切角管屏连接合拢。
5.3、水冷壁组合
（1）水冷壁分为前墙上部、前墙中部、前墙下部管组；后墙水冷壁上部、后墙水冷壁中部、后墙水冷壁下部管组；侧墙上水冷壁、侧墙下水冷壁、侧包墙上水冷壁；侧包墙下水冷壁。
中隔墙下水冷壁、中隔墙上水冷壁，后包隔墙水冷壁，后墙水冷壁等组合件进行地面组合。
各段管组的对接，各管组之间的拼接，刚性梁及有关水冷壁密封金属件的焊接装配等工作应在经过找正的有足够刚性的固定组合架上进行，并确保组装过程中组合架不变形，不下沉。
组合支架设置如下：
水冷壁组件宽度
立柱采用φ219钢管制作，槽钢选用10#，钢板厚度为δ=10mm，该组合架按水冷壁组件长度每3~4m设置一件，并以避开组对焊缝、刚性梁、人孔门等适当调整，距焊缝每边1~1.5m为宜。
组合前首先要对集箱和水冷壁管组进行检查与清理。
检查管子外表面有无裂纹、擦伤、变形，管子缺陷深度超过0.5mm壁厚的要更换管段。
清理集箱内部，不得存有异物，尤要注意管座处有无“眼镜片”。
（2）检查管组集箱各孔位方向的正确性。
检查管组集箱尺寸的正确性，不符合者应予以纠正。
（3）各管组的对焊拼缝工艺，要保证整体水冷壁墙的几何尺寸符合图纸要求。
焊接时应采取措施防止变形。
组装时可将管端处鳍片从中间割开500-1000mm调整对口，对接焊后再补焊鳍片割口。
（4）膜式壁的向火面、管组之间的鳍片的拼接缝应为边角焊缝，当连续焊缝熔深达到鳍片（扁钢）厚度60%时，则应在背火面加焊均匀的断续焊，每段焊缝长度不小于100mm，每段焊缝间距不大于焊缝长度的2倍。
焊缝处的补焊鳍片与原鳍片应平整，不能用搭接法密封。
（5）管组组合后误差值应符合表
（一）的要求：
表
（一）水冷壁组合允许偏差
序号
检查项目
允许偏差（mm）
备注
1
整片水冷壁宽度
2/1000且≤15
2
水冷壁长度
±10
3
对角线偏差
±10
4
联箱水平度
2
5
刚性梁标高（以上集箱为准）
±5
6
刚性梁与受热面管中心距
±5
7
刚性梁弯曲或扭曲
≤10
8
刚性梁连拉装置
膨胀自由
5.4、刚性梁及附件组装
水冷壁组装焊接结束后，进行刚性梁和支撑件的组装。
为减少吊装作业，同时增强水冷壁的刚性，水冷壁紧固刚性梁均应随同按图组焊固定在水冷壁上，为保证各层刚性梁高度一致，刚性梁划线定位应统一从各管屏上集箱中心线向下划线定位。
a组件几何尺寸验收签证后，进行刚性梁及附件的组装。
门孔附件位置按图密封并焊接完毕后再安装门孔附件。
b水冷壁刚性梁应在组件吊装前临抛到相应的安装位置，待相应的组件吊装到位，上集箱找正验收结束后，管排间纵向拼缝由上往下焊接好后，方可就位正式安装。
c在安装水平刚性梁时，在刚性梁的工字梁腹板上标注记号“上”，其记号面都应在刚性梁上面，防止装错方向。
d刚性梁的安装应按图纸上的技术要求进行，用链节进行连接的梁或杆件，链节的两销子中心之间的预偏偏置量，这包括角部连接装置，风箱支撑桁架，燃烧器前后刚性梁与燃烧器连接，垂直刚性梁等，安装时都应按各个组件图纸中表明的偏置量时进行安装，确保热胀冷缩量，在安装过程中，这些销子都应在有关部件弹性变形释放之后才能插入。
e刚性梁标高以水冷壁上集箱中心线为基准，划出每档刚性梁的安装位置，从上往下一档一档的拉线定位，在水冷壁管排上划线结束后，要对照图纸再次逐档复核尺寸，确认正确无误后方可进行刚性梁的衬垫块的焊接。
刚性梁安装顺序为从第一层开始逐层往下安装。
刚性梁的衬垫块、固定夹焊接时要特别注意，不得引弧伤及水冷壁管子。
5.5、吊挂安装
5.5.1水冷壁的上集箱吊架是在安装大板梁时就已安装就位。
本锅炉的吊挂是刚性吊架。
吊杆材质为20号钢，螺母材质为25号钢，，安装前必须区分开，按图中要求不得混用和擅自代换。
5.5.2安装吊挂前必须仔细检查吊杆的螺纹部分和焊缝，不允许存在任何损伤，并清除包装运输时涂复上去的防锈涂层，油漆等，螺纹部分如有碰毛现象要仔细修整，并均匀涂上润滑油脂，以防安装时螺母咬死。
若发现零件质量不合格，不得使用。
5.5.3吊挂的焊缝包括拼接处焊缝应完好无损，外形正常。
5.5.4在安装时吊杆的受力部位不允许焊接和碰电引弧。
所有吊杆螺母与梁垫板点焊，并应在吊杆承载最终调节好后进行，点焊高度不得大于3mm，连续长度不大于10mm。
5.5.6旋入螺母时，若发现转动不畅，则须退出螺母重新检查找出原因经处理后方可重新装入，若发现退出的吊杆、螺母啮合部分超过标准应更换。
5.5.7当采用手工扳手安装螺母时，锤击力不得超过损害齿面的力，以防损伤螺纹或咬死，当螺母无法旋入时应及时退出修整。
5.5.8吊挂的安装调整，应在受压件的各个安装阶段中反复多次进行，因为吊杆上的荷载一般是随着受压件安装的进展逐步增加的，其支承梁的弹性变形也跟着增加，梁和受压件的挠度变化使各吊点发生位移，也使集箱标高和水平发生变化，所以在安装过程中应经常检查各个被支吊的集箱和管道的标高和水平，及时调节吊杆螺母使之符合设计要求。
尤其对膜式壁管屏、集箱上的吊架，在安装过程中由于它们的支承架以及整个炉顶框架载荷逐渐加大而产生的挠度增加，使同一断面上各吊杆受力发生变化，同时由于相邻二片膜式管屏焊在一起时产生的“平板效应”，使这种不均匀性更为加剧，甚至在支承梁跨中处的吊杆完全松动不受力。
所以安装过程中不断检查这些吊杆，发现任何可能松动应及时拧紧，并核对其标高和水平度，其检查方法可分二步。
5.5.9用手逐根摇动一下吊杆，初步检查它们的松紧度，发现松动就拧紧吊架螺母，并核对它们的标高与被支吊件的水平度。
5.5.10检查同一断面上，各吊杆的载荷分布是否均匀，用小锤轻轻敲打拧紧后的吊杆，对同一支承梁上各吊杆仔细听其发出的音调高低，调节各吊架螺母使之各个发音相近或一致为止。
5.5.11每一根吊杆经仔细调整后其实际承受的载荷与设计载荷比较，最多不能超过15%（或使同断面，同类型吊杆负荷差不超过15%）。
六、吊点选择及受力分析
侧墙中后部水冷壁量最重，受力计算以此为例。
根据现场水冷壁刚性梁布置特点。
在大板梁横梁上适合的位置选择吊点并固定两个10t的滑轮组，如图A
大板粱
滑轮
F2L1
5t卷扬机滑轮
α
F1
L2
1.钢丝绳受力计算
不考虑滑轮组摩擦影响。
集箱顶距滑轮吊钩为1.0m，单根钢绳：
L2=1.5/cosα+0.7=2.5m
2F1cosα=G；
G=7000kg×9.8N/kg=68600N
F1=34300N
绳子的受力大约为34300N
卷扬机钢绳L1长度6×35=210m，则L1=250m。
F2=68600/6=11433N
2.钢丝绳直径选择
L1钢丝绳直径选6×37+1φ19.5mm绳芯为浸油麻绳。
钢丝绳许用应力为234710N，234710÷11433=20.5倍>8倍，故选用6×37+1φ19.5mm绳芯为浸油麻绳，能满足吊装安全要求。
L2的钢丝绳直径选取6×37+1Φ28mm，绳芯为浸油麻绳。
钢丝绳破断拉力总和为403760N，403760÷34300=11.8＞6（吊索安全系数取6），符合安全要求。
3、大板粱高度
（1）.卷扬机的最大起吊高度为41m，后隔墙墙水冷壁上集箱最大高度为37.15m,集箱顶距滑轮吊钩为1m，符合吊装高度。
七、吊装措施
7.1、吊装顺序
前墙水冷壁→右侧墙部水冷壁→左侧墙水冷壁→后墙水冷壁右侧包墙水冷壁→左侧包墙水冷壁→左侧墙前部水冷壁→后包墙水冷壁
7.2、水冷壁临时吊挂点选择
吊装前墙上部、后墙上部水冷壁就近临时固定在钢架梁上。
7.3、吊装工艺
a.在完成吊装前的全部准备工作后，组织有关各方面人员进行检查，然后具体划分劳动组织，在吊装总指挥和吊装工程技术人员做具体交待后，各自进入岗位，操作和监控人员要熟悉各自的工作性质和责任；起吊前有关方面要落实当天气象信息。
b.主钩采用5t卷扬机，为了减少设备与地面之间的摩擦，采用双机递送法。
副钩采用80t汽吊，在水冷壁下部位置选择吊点，配合主钩起升、回转和变幅动作。
当副钩绑扎点离地面高度大于绑扎点到水冷壁下部箱高度时停止起升。
此时主钩连续起升，由于滑轮组的作用，水冷壁逐渐垂直。
c.两机在操作过程中动作必须协调，且吊钩不能有较大的倾斜。
7.4、水冷壁的吊装及安全措施
（1）水冷壁起吊前，应对水冷壁吊挂装置进行试装，以便在地面上消除缺陷。
（2）水冷壁起吊组件应有加固设施，以保证吊运过程中不致发生变形和损坏。
（3）上部水冷壁组件吊装后，安装水冷壁上集箱吊挂装，等下部水冷壁组对就位后，及时找正，其允许偏差按表（八）规定。
（4）安装吊挂装置时，应注意使吊杆承受的载荷均匀分布。
（5）全部水冷壁安装就位，并找正好后，应注意各面水冷壁之间的连接，应加扁钢焊封，并且应按图纸要求确保炉膛良好的密封性。
所有不严密之处均应填加密封钢板，仔细焊接，使整个水冷壁成一个整体，并保证水冷壁下集箱标高在同一水平面上，以确保与燃烧室间的密封要求。
表
（二）水冷壁安装偏差
序号
检查项目
允许误差（mm）
备注
1
集箱标高偏差
±3
2
集箱水平度
3
3
集箱中心线距离偏差
±5
（6）吊装期间服从统一指挥，不得擅离工作岗位，做到有秩序地进行、严密的劳动组合。
（7）钢丝绳严禁与电焊导线及其他电源接触，避免不了时，应采取防护措施。
（8）起吊重物提升时应平稳，避免振动，晃动和碰撞。
在重物就位固定前，严禁解开吊装索具，若因故中断吊装，必须采取安全措施，不得使重物悬空过夜。
（9）严禁在风力六级或六级以上时进行吊装，下雨天停止作业。
（10）在吊装施工区域，应设置警戒线，设置多处观测点，并树立明显警戒标志，严禁非工作人员通行。
7.5、吊装人员组织机构
总指挥：
安全检查：
起重指挥：
焊接检查：
电气检查：
设备维护：
八、劳动力配置及施工机具材料准备
1.劳动力配置：
起重工：
6名焊工：
15名管工：
10名
电工：
1名普工：
4名安全员：
1名
2.施工机具材料准备：
5t卷扬机2台80t汽吊1台
φ19.5mm钢丝绳17m（一对）φ28mm钢丝绳250米
10t卸扣10只
5t卸扣8只10t三道轮滑2只
手拉葫芦5t4只手拉葫芦10t2只
麻绳300m轧头d20mm20只
九、安全技术措施
1.服从吊装指挥的统一指挥，不得擅离工作岗位，做到有秩序地进行、严密的劳动组合。
2.捆绑吊点处应垫以厚木板。
以增大受力面积和摩擦力。
3.滑轮组上下滑轮之间净间距，不得小于轮径的5倍。
4.钢丝绳严禁与电焊导线及其他电源接触，避免不了时，应采取防护措施。
5.卸扣卡环表面应光滑，不应有毛刺、尖角、夹层等缺陷。
6.吊装前，应对吊点、钢丝绳、吊物进行全面检查，确认无误后在进行吊装，起吊重物提升时应平稳，避免振动，晃动和碰撞。
当重物吊至离地面10cm左右时，应停留10分钟左右，确认无误后缓慢起高。
在重物就位固定前，严禁解开吊装索具，若因故中断吊装，必须采取安全措施，不得使重物悬空过夜。
7.严禁在风力六级或六级以上时进行吊装。
8.在吊装施工区域，应设置警戒线，并树立明显警戒标志，严禁非工作人员通行。
9.高空作业人员必须身体检查合格，穿戴符合规定方可上高空。
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