高压加热器安装就位方案.docx
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高压加热器安装就位方案
1
2
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6
8
1施工概况
福建华电邵武电厂三期2×660MW工程4号机组设计三台高压加热器，纵向布置于主厂房B～C排距层#11～#16柱之间，距离C轴中心线4米。
该高压加热器东方电气集团东方锅炉股份有限公司设计，由上海电气集团股份有限公司制造。
特殊设备的名称、重量及几何尺寸
编号
型号
外形尺寸
重量
安装位置
备注
1高压加热器
JG-1950-1型
φ2184mm×9380mm
层#14～#16柱
2高压加热器
JG-2150-2型
Φ2056mm×11302mm
层#13～#15柱
3高压加热器
JG-2330-3型
Φ2110mm×10333mm
层#11～#13柱
2编制依据
《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机组篇
《电力建设施工质量验收及评价规程》第3部分：
汽轮发电机组DL/
起重机械性能表：
CC2500（450t）履带吊吊性能表
.起重机械性能表：
（150t）汽车吊吊性能表
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
《电力建设安全工作规程》（第一部分：
火力发电）—2014
《火力发电工程建设标准强制性条文实施指南》2013年版
《火电工程达标投产验收规程》（2012版）
《电力建设施工质量验收及评价规程第7部分：
焊接》DL/
华电邵武电厂三期2×660MW工程施工组织总设计
福建省电力勘测设计院提供的施工图纸及相关技术资料
上海电气集团股份有限公司提供的施工图纸及相关技术资料
#4机组汽机专业施工组织设计
3主要施工内容及施工计划安排
主要施工内容
本次#4机组高压加热器吊装主要施工内容包括起吊机械布置、拖运轨道铺设、设备吊装、设备拖运就位及顶升安装找正、拆除拖运轨道及清理场地等。
施工计划安排
计划开工日期：
2017年03月01日
计划竣工日期：
2017年03月05日
4施工准备
技术准备
安装开工前，首先施工图纸齐全，完成施工图纸会检。
根据施工图纸及现场机械、场地、环境确定施工方案，编写上报技术方案并审批完成。
依据图纸作出材料预算及临时拖运滑道采购件清单。
高压加热器基础验收完毕，会同监理单位、业主单位对基础进行验收交接，基础的位置、标高、预埋件等应符合设计要求。
设备、材料按要求到货，规格、型号、材质、数量符合设计要求；设备、材料具有合格证书，按要求需提供的设备性能试验报告等。
特殊工种上岗前应进行培训。
施工前应对所有施工人员进行安全交底和技术交底。
作业前必须办好吊装作业票及安全施工作业票。
作业环境条件
施工现场照明充足，施工现场有可靠的电源，氧、乙炔备气瓶待用。
施工场地消防系统可以投用或备足量的消防器材备用。
根据施工现场履带吊起重机布置位置，要求场地平整夯实并具备足够的强度。
设备到货前确保设备卸车、存放通道畅通，场地清洁无作业障碍物。
施工现场吊装障碍物拆除；将主厂房18轴西侧B-C列之间（米以上-24米以下）地面杂物清理干净，方便高压加热器轨道敷设及设备拖运。
对于层楼梯间孔洞区域需搭设脚手架平台。
电源能满足现场施工要求。
施工组织机构及作业人员配备
施工组织机构
为保证高压加热器吊装施工作业的顺利完成，项目部特成立#4机组高压加热器吊装领导小组。
组长：
曹连锐
副组长：
游圣强、陈超华
技术指导人：
王政
质量负责人：
沈建龙
安全负责人：
严涛
施工作业组织机构如下
作业人员配备
序号
作业人员
工种
数量
资格要求
资质
1
技术员
1
能够审清本项目施工图纸，领会吊装意图，掌握吊装施工工艺，熟悉施工质量和安环要求
助工以上
2
班组长
3
熟悉高压加热器吊装作业的工艺流程，能有效组织好施工人员按照作业指导书的要求施工，熟悉施工质量和安环要求
中级工
3
安装工
6
熟练掌握高压加热器安装的技术、工艺要求，知道施工质量、安环要求。
中、初级工
4
焊工
6
熟悉焊接工艺及相关要求，具有与焊接项目相符合的焊工合格证书
持证
5
起重司索工
8
熟悉掌握吊装技术、要求，了解高压加热器吊装特点，具有起重作业的施工经验。
具有安监局颁发的上岗证书
6
架子工
5
专业技术熟练、了解高压加热器吊装作业的施工特点
具有安监局颁发的上岗证书
7
吊车司机
2
熟悉所操作吊车的机械性能，技术熟练，有吊车的操作经验
具有安监局颁发的上岗证书
8
汽车司机
2
熟悉现场作业环境
持证
9
电工
2
监护并保证电力正常供应
具有安监局颁发的上岗证书
10
专职安全员
1
负责全过程的安全监督和安全文明施工。
具有安监局颁发的上岗证书
作业工具
施工作业主要工具统计表
序号
工机具
规格/型号
数量
备注
1
履带吊
CC2500/450t
1台
2
汽车吊
150t
1台
3
卷扬机
5t
1台
4
钢丝绳（卷扬机用）
Ф（6×37+1）
300米
5
千斤顶
50t
6台
6
钢丝绳
6×37+1-φ63×18m
2对
7
卡环
35t
6个
8
移运器
100t
6个
9
开口滑轮
10t
6个
10
水准仪
/
1台
11
链条葫芦
5t
4个
12
榔头
8磅
6把
13
榔头
磅
6把
14
割刀
/
1把
15
线坠
/
2个
16
电焊机
/
1台
17
火焊皮带
/
1套
18
角向砂轮机
φ100
2个
19
对讲机
/
2对
20
溜绳
Φ16-50m
2根
21
钢卷尺
50m
2把
22
钢卷尺
5m
4把
23
钢板尺
1m
2把
24
链条式电动葫芦
10t
2台
25
箱形梁
450×700
200米
对施工机具的要求
CC2500/450t型履带吊及150t汽车吊使用前由机械班、机械管理部进行检查，着重针对吊车钢丝绳、刹车、限位等进行认真检查，确保设备安全投入使用。
起重工具在使用前必须经过安全性能检验合格，特别是使用的链条葫芦和钢丝绳应严格检查，确保性能良好，所有吊装用的链条葫芦必须经过拉力试验，试验拉力为额定负荷的倍，合格后方可使用，且使用过程中链条葫芦、钢丝绳不得超负荷使用，钢丝绳悬挂重物必须加包角或垫层。
吊装过程中要对钢丝绳进行检查，起吊用的钢丝绳应无断丝，弯曲，锈蚀等现象，使用的卡环应无扭曲和变形现象。
选用的钢丝绳安全系数不得小于6倍。
施工中用的手提电动工具应有合格证，其电源要经过漏电保护器，且漏电保护器要动作灵敏；电动工具必须经过安全性能检验合格，确认其电气性能良好后方可投入使用。
电焊机使用前应先检查后接线，并经漏电保护开关，电焊机二次接线接头应压紧，电焊皮线不允许有裸露，接地线应牢固。
使用的计量器具须经校验合格且在有效期内。
作业中的安全带，安全绳应检查合格。
材料消耗
安装拖运轨道使用的钢丝绳、卡环、倒链应能满足施工，并在使用前仔细检查，不合格的应及时更换并清退。
临时支撑制作、支撑机构消耗材料统计表如下
序号
名称
规格
材质
单位
数量
备注
1
钢板
20mm
Q235B
㎡
2
临时支撑
2
H型钢
350×350×12×19
Q345
m
5
临时支撑、吊点
3
槽钢
[16
Q235B
m
100
卷扬机加固、轨道梁加固
5施工方法及要求
施工工艺流程图
施工内容及要求
技术交底
项目开工前，对参加该项目管理及施工的所有人员进行安全文明施工和技术措施交底。
该项目主管和主要施工人员应看懂图纸，并组织学习《电力建设施工及验收技术规范.汽轮机组篇》，学习《电力建设安全工作规程》与本项目有关的章节、项目部的文明施工管理规定和本作业指导书，做到人人都应了解施工任务、施工方法、质量标准和安全环保措施。
基础准备及划线
检查设备基础的质量，确保基础外观表面应无露筋、蜂窝、裂纹、疏松、石子凸出、缺损等缺陷、并将地脚螺栓孔内的积水及杂物清理干净。
检查设备基础的质量，确保基础外观表面应无露筋、蜂窝、裂纹、疏松、石子凸出、缺损等缺陷、及杂物清理干净
根据设备尺寸复查基础的有关数据，基础标高允许偏差为±10mm；基础纵横中心线，允许偏差为≤10mm，并做好记录，应符合图纸要求，并在基础上标注好纵横中心线。
按图纸要求确定垫铁位置。
垫铁配置采用“平垫铁+斜垫铁”的布置方式，垫铁布置在地脚螺栓两侧，在能放稳和不影响二次灌浆的情况下，尽量靠近地脚螺栓。
垫铁配制前须将周围毛刺挫光，表面平整无油污。
配制原则是最厚的放下面，最薄的放中间，每组垫铁不超过3块（一对斜垫铁算一块）。
垫铁长度应露出底板20mm左右。
吊装准备
拖运轨道铺设布置
在主厂房除氧间层距离B排中心线处布置两条拖运轨道，从扩建端18柱一直铺设到11柱。
拖运滑道由箱形梁、连接槽钢组合。
轨道布置为两根并行，拖运轨道中心间距为1700mm，每侧长度为69m,轨道连接处采用焊接固定成整体，轨道铺设完成后整体水平度误差控制在±10mm内，轨道上表面标高。
轨道就位后将4只100t移运器按照高压加热器前后支座位置放于轨道上，并在轨道及移运器上涂抹黄油，减少拖运时的摩擦。
轨道两边上焊#10槽钢作为限位，中间凹型区域作为移运器的导向槽。
拖运轨道铺设示意图（见示意图1）
图1
移运器放置图（见示意图2）
图2
轨道箱形梁安装图（见示意图3）
图3
高压加热器卸车及卸车位置
复核#3高压加热器的就位方向后，由运输车将#3高压加热器运至到主厂房B-C排18轴外扩建端位置，CC2500/450t履带吊采用工况（主臂54米，副臂30米，超起半径15m，配重140t）工作半径30米，额定载荷116t。
实际载荷105t（含吊钩及钢丝绳重量），载荷率%，满足吊装要求。
（3台高压加热器卸车位置及卸车方法相同，不在单独叙述，卸车及吊装顺序为：
#3高压加热器#2高压加热器#1高压加热器）。
高压加热器卸车位置图（见示意图4）
图4
钢丝绳的选择与使用
高压加热器卸车及吊装均采用兜吊方式起吊，钢丝绳保证安全系数足够，避免与设备直接接触，严禁使用打结、扭曲、磨损、断丝的钢丝绳，钢丝绳所挂位置与设备接触部分，采用麻绳进行捆扎，并用橡皮垫垫好，根据实际情况高压加热器吊装吊点示意图（见示意图5）
图5
本次卸车、吊装钢丝绳选用2根φ63mm6×37＋1L=18m的钢丝绳进行吊装，钢丝绳使用方法（见示意图6）
图6
钢丝绳采用以上方法布置时，起吊高压加热器器过程中钢丝绳受力分析（见示意图7）
图7
0A=OB=OC=OD=[∏D]/2=[××（+）]/2=
AD=+==CD=2m
AC=BD=（AD2+CD2）1/2=（+22）1/2=
O’A=2=
Sina=O’A/OA===°
吊装高压加热器时四股钢丝绳受力相同，单根钢丝绳受力均为T
可由上图得等式：
（已知高压加热器重94t）
T=Q/（4cosa）=94/（4cosa）=94/（）=24t=
经查《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2006，直径63mm（6×37+1）的钢丝绳公称抗拉强度为1700MPa的钢丝绳的最小破断拉力为2665kN，所以安全系数K为：
K=2665×=故选用直径63mm（6×37+1）的钢丝绳安全可靠。
拖运卷扬机布置及校核
将5t卷扬机固定在层C排10柱上，在B排11柱上安装一个10t导向滑轮将卷扬机钢丝绳引至到层B排-C排10柱横梁上与高加拖运滑道中心线相交位置，固定一个10t滑轮组做定滑轮，启动卷扬机，将钢丝绳放出，穿上10t滑轮组，动滑轮拖到#18柱处待用。
卷扬机布置及拖运示意（见示意图8）
图8
拖运钢丝绳、滑轮及卷扬机校核
拖运时摩擦力F=μG（μ=，G=94t）
=×94×=
拖运选用三门滑轮组，出头绳受力S，
S=F/（6×η）=94/（6×==＜5t
5t卷扬机选用6×37+1，φ抗拉强度为1700MPa的钢丝绳，其破断拉力为186KN。
出头绳S最大受力为：
所以安全系数K=186/=10＞8
综上所述钢丝绳、滑轮及卷扬机满足要求。
吊车布置
高压加热器采用CC2500/450t履带吊主臂54m，副臂30m，超起半径15m，配重140t，作业半径，布置距D排、距离G1轴，额定载荷116t及150t汽车吊主臂，作业半径9m，布置距B排18柱向南、距B排18柱向西，额定载荷48t。
吊车站位示意图（见示意图9）
图9
高压加热器吊装方法
#3高压加热器吊装方法
复核高压加热器的就位方向后，将CC2500/450t履带吊挂钩上的钢丝绳（φ63mm6×37+1L=18m）在高压加热器重心两侧1m处以兜吊方式将高压加热器捆扎好，作为主吊钢丝绳。
在将150t汽车吊挂钩上的钢丝绳（63mm6×37+1L=18m）在壳体后支座外侧，距后支座200mm处以兜吊方式将高压加热器捆扎好。
钢丝绳与高压加热器接触部位应垫上保护物件。
并在高压加热器两侧人孔门上拉设溜绳。
CC2500/450t履带吊主钩起钩待钢丝绳受力后，检查各部位有无异常。
若无异常则主钩继续上升，待高压加热器提升100mm范围内，起降三次以检查CC2500/450t履带吊刹车性能，确认无问题后重新起吊，（此时150t汽车吊跟随CC2500/450t履带吊缓慢起钩。
注意150t汽车吊此时不能受力），起吊时由专人手拉溜绳将高压加热器稳住并作好监控、避免碰撞。
当高压加热器壳体支座高于层楼面500mm左右时，停止起升，CC2500/450t履带吊向内侧回转调整使高压加热器壳体前部支座移进除氧间层楼面，使本体中心线与轨道中心线重合，CC2500/450t履带吊继续将高压加热器向固定端方向穿装，至CC2500/450t履带吊钩距18轴24米层横梁500mm时，CC2500/450t履带吊缓慢落钩使高压加热器前支座落于楼面的轨道及放置在轨道上的100t移运器上。
启动5t卷扬机牵引受力。
（见示意图10）
图10
汽车吊主钩缓慢起升，使之达到承载31t时。
CC2500/450t履带吊松钩。
汽车吊向内侧回转调整，配合卷扬机往固定端方向拖运，直至后支座进入18柱内，缓慢落钩将高压加热器后支座放到拖运轨道上的100t移运器上，150t汽车吊脱钩。
（见示意图11）
图11
启动卷扬机缓慢拖动高压加热器，直至高压加热器达到预期位置。
（见示意图12）
图12
利用液压千斤顶将高压加热器顶起，抽出轨道及移运器后，缓慢将高压加热器落下并放在移运器上，利用链条牵引，将高压加热器平移到就位基础上，并进行安装及找正。
平移示意图（见示意图13）
图13
整个吊装作业过程中，CC2500/450t履带吊最大作业半径30m，额定载荷116t，实际载荷88t（含钩及钢丝绳重量），载荷率76%，满足吊装要求。
整个吊装作业过程中，150t汽车吊最大作业半径9m，额定载荷48t，实际载荷31t（含钩及钢丝绳重量），载荷率%，满足吊装要求。
吊点示意图（见示意图14）
图14
#2高压加热器吊装方法
复核高压加热器的就位方向后，将CC2500/450t履带吊挂钩上的钢丝绳（φ63mm6×37+1L=18m）在高压加热器距重心3m处以兜吊方式将高压加热器捆扎好。
在将150t汽车吊挂钩上的钢丝绳（63mm6×37+1L=18m）在高压加热器距重心处以兜吊方式将高压加热器捆扎好。
钢丝绳与高压加热器接触部位应垫上保护物件。
并在高压加热器两侧人孔门上拉设溜绳。
CC2500/450t履带吊主钩及150t汽车吊主钩起钩待钢丝绳受力后，检查各部位有无异常。
若无异常则主钩继续上升，待高压加热器提升100mm范围内，起降三次以检查CC2500/450t履带吊及150t汽车吊刹车性能，确认无问题后重新起吊，起吊时由专人手拉溜绳将高压加热器稳住并作好监控、避免碰撞。
当高压加热器壳体支座高于层楼面500mm左右时，停止起升，CC2500/450t履带吊及150t汽车吊同时向固定端方向转杆使高压加热器壳体前部支座移进除氧间层楼面，使之本体纵向中心线与轨道中心线重合，150t汽车吊钩距18轴24米层横梁500mm时，停止转杆，缓慢落钩使高压加热器壳体前部支座落于楼面的轨道及放置在轨道上的100t移运器上。
启动5t卷扬机牵引受力。
双机台吊示意图（见示意图15）
图15
.3150t汽车吊脱钩。
CC2500/450t履带吊继续向固定端方向转杆，配合卷扬机往固定端方向拖运，直至高压加热器壳体后支座进入18柱内，CC2500/450t履带吊缓慢落钩将高压加热器壳体后支座放到拖运轨道上的100t移运器上，CC2500/450t履带吊脱钩。
（见示意图16）
图16
启动卷扬机缓慢拖动高压加热器，直至高压加热器达到预期位置（见示意图17）
图17
利用液压千斤顶将高压加热器顶起，抽出轨道及移运器后，缓慢将高压加热器落下并放在移运器上，利用链条牵引将高压加热器平移到就位基础上，并进行安装及找正。
（见示意图18）
图18
整个吊装作业过程中，CC2500/450t履带吊最大作业半径30m，额定载荷116t，实际载荷65t（含钩及钢丝绳重量），载荷率56%，满足吊装要求。
整个吊装作业过程中，150t汽车吊最大作业半径9m，额定载荷48t，实际载荷38t（含钩及钢丝绳重量），载荷率79%，满足吊装要求。
吊点（见示意图19）
图19
#1高压加热器吊装方法
复核高压加热器的就位方向后，将CC2500/450t履带吊挂钩上的钢丝绳（φ63mm6×37+1L=18m）在高压加热器重心两侧1m处以兜吊方式将高压加热器捆扎好，作为主吊钢丝绳。
在将150t汽车吊挂钩上的钢丝绳（63mm6×37+1L=18m）在壳体后支座外侧，距后支座200mm处以兜吊方式将高压加热器捆扎好。
钢丝绳与高压加热器接触部位应垫上保护物件。
并在高压加热器两侧人孔门上拉设溜绳。
CC2500/450t履带吊主钩起钩待钢丝绳受力后，检查各部位有无异常。
若无异常则主钩继续上升，待高压加热器提升100mm范围内，起降三次以检查CC2500/450t履带吊刹车性能，确认无问题后重新起吊，（此时150t汽车吊跟随CC2500/450t履带吊缓慢起钩。
注意150t汽车吊此时不能受力），起吊时由专人手拉溜绳将高压加热器稳住并作好监控、避免碰撞。
当高压加热器壳体支座高于层楼面500mm左右时，停止起升，CC2500/450t履带吊向内侧回转调整使高压加热器壳体前部支座移进除氧间层楼面，使本体中心线与滑道中心线重合，CC2500/450t履带吊继续将高压加热器向固定端方向穿装，至CC2500/450t履带吊钩距18轴24米层横梁500mm时，CC2500/450t履带吊缓慢落钩使高压加热器前支座落于楼面的轨道及放置在轨道上的100t移运器上。
启动5t卷扬机牵引受力。
（见示意图20）
图20
汽车吊主钩缓慢起升，使之达到承载28t时。
CC2500/450t履带吊松钩。
汽车吊继续向固定端方向转杆，配合卷扬机往固定端方向拖运，直至壳体后支座进入18柱内，缓慢落钩将高压加热器壳体后支座放到拖运轨道上的100t移运器上，150t汽车吊脱钩。
（见示意图21）
图21
启动卷扬机缓慢拖动高压加热器，直至高压加热器达到预期位置。
（见示意图21）
图22
利用液压千斤顶将高压加热器顶起，抽出滑道及移运器后，缓慢将高压加热器落下并放在移运器上，利用链条牵引将高压加热器平移到就位基础上，并进行安装及找正。
（见示意图23）
图23
整个吊装作业过程中，CC2500/450t履带吊最大作业半径30m，额定载荷116t，实际载荷105t（含钩及钢丝绳重量），载荷率90%，满足吊装要求。
整个吊装作业过程中，150t汽车吊最大作业半径9m，额定载荷48t，实际载荷30t（含钩及钢丝绳重量），载荷率63%，满足吊装要求。
吊点（见示意图24）
图24
拖运轨道强度校核
拖运轨道选用箱型梁,拖运轨道主要承受弯曲变形，故只对弯曲变形进行校核。
轨道支敦间距9米，拖运时轨道最大受力情况如下图
根据箱形梁结构可计算
惯性矩I=（BH3-bh3）/12=（45×703-41×643）/12=390591cm4
抗弯模量W=I/（H/2）=390591÷（70÷2）cm3=11159cm3
高压加热器拖运过程中，最重承受点为66t,当重物移运器移动至轨道中心（L/2）时，
轨道载荷受弯矩最大。
此时梁受力点q＝（66t/2）＝33t=×103，L＝9m，
MMAX=qL/4=×103×9÷4N·m=×106N·m
则轨道的弯曲应力为：
δ=Mmax/W=×106N·m÷（11159×10－6）m3＝×106Pa
δ＜[δ]=295÷=210MPa（安全系数取）
箱型梁强度满足高压加热器拖运要求。
拖运滑道挠度计算
梁受压力P＝q＝（66t/2）＝33t=×105N
L=9m，E=210×109MPa（查表），
高压加热器拖运时，则轨道在弯曲应力最大时的挠度
滑道下挠值vmax=-PL3/48EI=×105×93/（48×210×109×390591×10－8）m＝
通过以上计算，箱型梁敷设时，需在平台横梁上部放置20mm厚钢板，以满足高压加热器拖运要求。
顶升（临时）支撑制作安装
顶升支撑安装图（见示意图25）
图25
顶升机构强度校核
每台高加就位顶升使用4只临时支撑，布置在前后支座两侧，三台共计12只，临时支撑采用HW350×350×12×19型钢制作，并采用12#槽钢双拼进行加固，型钢强度校核如下
以三台高加最重的设备重量94t进行考虑，采用4个临时支撑，每个支撑受力P=（94t/4）＝=×105N
临时支撑采用HW350×350×12×19型钢，查表得
HW350×350×12×19型钢的抗弯模量W=2265cm3，截面面积A=cm2，惯性矩I=39637cm4，E=210×109MPa。
受力点至变形点距离L取，则临时支撑承载时受最大弯矩
MMAX=PL=×105×·m=×106N·m
弯曲应力为：
δmax=Mmax/W=×106N·m÷（2265×10－6）m3＝×106Pa
δmax＜[δ]=295÷=210MPa（安全系数取）
剪切变形：
A=cm2则σmax=×106N/（×10-4）m2=×106Pa
σmax＜［σ］剪切=170÷=121MPa（安全系数取）
通过上述计算，HW350×350×12×19型钢临时支撑强度满足要求。
临时支撑的焊缝强度计算
临时支撑（H型钢）与高加本体支座连接位置全部满焊，每个临时支撑的焊缝长不小于为3000mm,焊缝宽度为10mm.
焊缝面积：
A=2（Lδh）=2×3000×10×=42000mm2
其中L为焊缝计算长度，δ为焊缝宽度，h为焊缝折减系数，角焊缝取h=。
则焊缝剪切力τ1为
τ1=f剪/A=235000÷42000=
τ1＜[τ1]=[τ1]=×121MPa=（焊缝许用剪切力）
故焊缝强度满足要求。
设备安装方法
设备拖运到安装位置后，利用千斤顶找证设备的纵横中心线及设备标高，使用千斤顶顶升时应在两端分别顶升，不能前后支座同时顶升，并且要在千斤顶下部加垫钢板以增大千斤顶的支撑面积。
架顶位置必须在混凝土结构钢梁上，要求
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