吸收塔塔外提升施工方案.docx
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吸收塔塔外提升施工方案
中铝宁夏能源集团马莲台发电厂
#1、#2脱硫系统增容改造
2号塔外布置工装底部提升施工方案
批准：
审核：
浙江浙大网新机电工程有限公司马莲台脱硫项目部
2015年04月05日
1、工程概述..................................................................................3
2、编制本方案的目的..................................................................3
3、施工方案...................................................................................3
4、施工组织及计划.......................................................................5
5、工装各部件制作及承载能力计算...........................................7
6、负荷试验...................................................................................9
7、质量控制措施...........................................................................10
8、应急预案...................................................................................10
9、安全措施...................................................................................10
10、危险源识别、风险评价及控制对策表.................................12
11、附图及吊机工况表.................................................................12
2号塔外布置工装底部提升施工方案
一、工程概述
中铝宁夏能源集团马莲台发电厂1、2号机组装机容量为2*330MW，均采用“石灰石-石膏”湿法烟气脱硫技术，“一炉一塔”配置，脱硫效率均大于95%。
脱硫吸收剂为石灰石，脱硫副产物为二水石膏。
为了进一步满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中SO2排放浓度不大于50mg/m3的要求，需要对原有脱硫系统进行增容改造。
改造后，当原烟气SO2浓度小于3300mg/m3（标态、干基，6%O2）时，脱硫系统出口（烟囱入口）SO2排放浓度不大于50mg/m3（标态、干基，6%O2），脱硫效率不低于98.5%；当原烟气SO2浓度在3300~5000mg/m3（标态、干基，6%O2）范围时，脱硫系统出口（烟囱入口）SO2排放浓度不大于100mg/m3（标态、干基，6%O2）。
年等效利用小时数6500小时，投运时间7500小时。
吸收塔浆池增加5m，喷淋层增加2层及相应浆液循环泵；氧化风机改造考虑利旧的基础上新增一台氧化风机的方式，新增的氧化风机应为单级高速离心式；原有的石膏排出泵拆除，每塔新增2台石膏排出泵。
二、编制本方案的目的
1、本方案用于宁夏马莲台电厂2号机组吸收塔改造底部提升。
2、塔外布置工装从底部提升因载荷较大，为了保证安全，需要对工装各部件进行受力分析，保证本方案在理论上是可行的。
3、编制本方案用于指导塔底部提升作业的实施。
4、编制本方案为减少方案实施过程中的盲目性。
三、施工方案
1、停机前准备工作：
1）在塔外底部（标高4.78m处）布置24个扒杆，每个扒杆顶部挂一台30吨的电动葫芦，扒杆底通过牛腿与塔壁相连接，扒杆顶部、中部、下部通过三道环向T形钢连接成为一个整体，叫做工装。
塔外布工装示意图
2）塔外上部（标高26.37m）布置临时平台。
做为施工上部工装安装用。
如图所示。
3）塔体需改造部位保温外护板进行拆除。
4）电动葫芦电源控制箱安装，计算使用电动葫芦功率，进入电缆满足要求。
控制电缆接好后，进行逐个调试、编号及总开关控制。
塔外布工装现场照片塔外施工临时平台
2、停机后顶升前拆除准备工作：
1）原除雾器拆除前，将除雾器上附着石膏浆液冲洗干净，避免造成拆除损坏。
在原拆除利旧除雾器做好保护，除雾器拆除运至净烟道水平段，在水平段上部开孔，再使用50吨汽车吊吊出运至库房。
拆除下的设备及零配件进行放置设备库房保管，做好防雨、防晒措施；
2）吸收塔顶椎体及出口膨胀节水平段处有存石膏现象。
为起吊负荷降低，附着的石膏清理干净及（上部的保温、外护板拆除及吊装吊耳焊接，停机前施工）。
气割时施工人员在塔内向外气割，并做好防火措施。
3）吸收塔进出口膨胀节拆除、原循环出口上部弯头与喷淋入口膨胀节位置拆除、除雾器冲洗水管道拆除、供浆、回收、压缩空气及其他系统管道与塔体相连接管道断开、与塔体连接电缆及槽盒断开及塔体连接平台楼梯拆除；
4）经检查确认，所有4.78m以上与塔连接的东西全部断开后。
再做塔提升电动葫芦受力实验；合格后方可顶升操作。
3、第一次顶升：
下部顶升自4.87m标高处切割开，顶升5m，共3圈板（第一、二圈高2m、第三圈高1m，每圈均分5块圆弧板）。
下部均匀布置24台30-12m电动葫芦，扒杆选用Φ273*12mm，长9m；牛腿设置3.1m标高处与壁板焊接如上图所示。
电动葫芦顶升至2.1m高处停止提升，电动葫芦锁定。
安装第一圈壁板。
对下部焊口完成后，再提升至4.2m高处再次停止提升，电动葫芦锁定。
安装第二圈壁板。
对下部焊口完成后，再提升至5.05m高处再次停止提升，电动葫芦锁定。
安装第三壁板，下部焊口对接完，将电动葫芦下降0.05m，上部焊口对接及焊接。
4、第二次顶升：
上部顶升自28.327m标高处切割开，顶升3.66m，共2圈板（第一圈高2m，第二圈高1.66m，每圈均分5块圆弧板），下部均匀布置8台30t-12m电动葫芦，扒杆选用Φ273*12mm，长7.5m；牛腿设置27.327m标高与壁板焊接。
牛腿下部（标高26.827m处）安装临时平台，便于牛腿安装及壁板对口等工作（临时平台停机前施工完成）如上图所示。
电动葫芦顶升至2.1m高处停止提升，电动葫芦锁定。
安装第一圈壁板。
下部焊口对接完成后，再提升至3.71m高处再次停止提升，电动葫芦锁定。
安装第二圈壁板。
下部焊口对接完，将电动葫芦下降0.05m，上部焊口对接及焊接。
四、施工组织及计划
1、组织机构
项目经理：
肖玉武
施工经理：
周集才安全专工：
付叶飞
安装项目经理：
翁少贤
安装技术员：
武欢起重指挥：
陈友森安全员：
吴忠诚起施工队长：
夏彪
2、人力计划
工种
架子工
起重工
焊工
铆工
油漆工
普工
人数
18
5
45
11
2
10
3、机具计划
工具名称
数量
工具名称
数量
工具名称
数量
260吨汽车吊
1台
焊机
15台
3、5吨手拉葫芦
15台
50吨汽车吊
1台
割刀
15套
2吨手拉葫芦
10台
5吨平板车
1台
30吨电动葫芦
32台
提升扒杆装置
1套
4、施工计划
系统项目
分项
开始时间
结束时间
备注
吸收塔
塔外工装制作
2015、4、5
2015、4、20
已制作好，待发货
塔外工装布设
2015、5、10
2015、5、30
预计6月1日停机，停机前安装
塔外脚手架搭设
2015、5、5
2015、5、20
预计6月1日停机，停机前安装
吸收塔清塔及人孔
2015、6、1
2015、6、2
业主清理
吸收塔内架子搭设
2015、6、3
2015、6、10
除雾器及塔顶椎体拆除
2015、6、1
2015、6、5
附吊装布置图
吸收塔相关联的接口管道拆除
2015、6、1
2015、6、5
原管式除雾器拆除
2015、6、4
2015、6、5
吸收塔本体提升第一刀安装
2015、6、6
2015、6、12
三层壁板
吸收塔进口烟道改造（由原朝东方向改朝北，原口封堵）
2015、6、12
2015、6、16
新增氧化管支撑梁
2015、6、12
2015、6、16
第2刀工装布设及临时平台安装
2015、6、12
2015、6、16
吸收塔本体提升第2刀安装
2015、6、17
2015、6、20
二层壁板
喷淋梁安装、管接口及生根件安装
2015、6、22
2014、6、26
塔顶椎体及90°弯头及支架加固安装
2015、6、22
2015、6、26
附吊装布置图（在澄清池区域制作组合，方便运输倒运
吸收塔验收及移交防腐
2015、6、27
吸收塔防腐
2015、6、27
2015、7、2
吸收塔防腐验收移交安装
2015、7、3
新增喷淋管安装及原喷淋支管更换
2015、7、3
2015、7、7
更换新除雾器（一级管网式）
2015、7、7
2015、7、9
氧化管网安装
2014、7、6
2014、5、9
脚手架拆除
2015、7、10
2015、7、11
底板防腐
2014、7、12
2014、7、12
塔内清理、封塔
2015、7、13
吸收塔注水
2015、7、14
注：
1、脱硫烟道拆除及吸收塔顶盖拆除、安装，需大型吊机。
经现场实际查看。
目前综合楼北侧至澄清池有两趟管线和综合楼东侧至吸收塔管廊有一趟管线（未知管道用途）。
影响吊机站位及设备运输。
需将此管线改向。
2、停机后吸收塔内浆液清理。
清理后塔内进行架子搭设；
3、塔顶盖拆除前，将上部屋脊式除雾器拆下，将上部除雾器层满铺做硬隔离后，再铺设防火粘或防火布，防火措施完善后气割。
五、工装各部件制作及承载能力计算
1、电动葫芦：
每台电动葫芦的提升能力为30吨。
1）第一次提升布置24台，总提升能力为720吨；平均每台电动葫芦的负载为（吸收塔本体重量为268t+考虑防腐鳞片约100t+保温重量约30t+其他重量20t）总重418T÷电动葫芦总提升重量为720吨*100%=58.05%；每台电动葫芦的提升受力为额定负荷30吨*58.05%=17.4吨。
2）第二次提升布置8台，总提升能力为240吨；平均每台电动葫芦的负载为（吸收塔本体重量为65t+考虑防腐鳞片约15t+保温重量约10t+其他重量10t）总重100T÷电动葫芦总提升重量为240吨*100%=41.7%；每台电动葫芦的提升受力为额定负荷30吨*41.7%=12.5吨。
2、扒杆：
选材φ273*12mm无缝钢管，长度9米，扒杆底部焊接在牛腿上，扒杆顶部焊接吊耳。
当吊耳位置加载30吨向下力的时候，计算机建模运算结果如下图所示
扒杆在30吨荷载下会发生弯曲变形，顶部最大位移为206mm，但不会屈服；应力最大的位置是吊耳的根部，此位置需要进行加强处理。
3、牛腿：
牛腿顶面用20mm钢板，800*1000；筋板4道用16mm钢板，780*1000。
制作后如下图所示
牛腿焊接在塔壁上，牛腿承受扒杆的力，在其上加载30吨向下的力，经计算机建模后结果如下，（在牛腿外侧应增加一道立筋）。
六、负荷试验
整套装置虽然在理论上可行，但在投用前必须通过做负荷试验以验证其强度是否足以能够完成对塔的提升，根据现场情况，可按照下述步骤完成试验。
1、购置拉力测试仪，如右图所示：
测量范围3~30吨。
2、将电动葫芦全部布置就位，在其中的一台电动葫芦下部吊钩处布置拉力测试仪。
3、将工装进行编号。
3、调整电动葫芦的链条张紧度，使得所有的葫芦的受力大约相同。
4、同时启动电动葫芦，拉力测试仪显示的数据代表的是所有电动葫芦的受力，其读数为5吨时，再次检查葫芦的链条张紧情况，通过对链条张紧度的检查，进而判断葫芦是否受力一致，为了保证操作者的判断更接近真实的情况，特采取如下措施：
有调整、有检查、有抽查、有旁站；用弹簧秤钩挂倒链相同的标高位置，垂直于链条测量10Kg、20Kg、30Kg时倒链钩挂点的位移，以此来判断倒链受力是否一致。
此步完成后进行下步试验
5、点动电动葫芦总开关，使得拉力测试仪的读数增大至10吨。
测量工装的变形情况。
检查倒链链条的张紧度。
6、点动电动葫芦总开关，使得拉力测试仪的读数增大至15吨。
测量工装的变形情况。
检查倒链链条的张紧度。
7、点动电动葫芦总开关，使得拉力测试仪的读数增大至20吨。
测量工装的变形情况。
检查倒链链条的张紧度。
8、通过负荷试验所测量的数据，进行分析，对工装系统进行评估，得出结论。
9、负荷试验记录表见附件。
七、质量控制措施
1、几何尺寸控制：
1）壁板下料:
对边长度偏差小于1.5mm，对角线偏差小于2mm。
2）卷制：
钢板端部要进行槽头，卷制的弧度需要进行控制，避免安装后出现桃尖现象。
2、焊接质量控制
1）切割线：
将切割线所处位置附近的鳞片打磨掉，对切割线位置要先划线，用水平管找出水平位置，用水准仪进行核对。
2）壁板对口：
塔壁板是从外向里安装就位的，所以要在塔的内壁间隔1米布置一个挡块，作为靠山，以便壁板能精确的实现对口。
3）焊缝清根：
壁板先从外部进行焊接，在内侧用碳弧气刨进行清根，碳弧气刨作业完后，应用磨光机将焊缝位置的氧化物打磨清理干净，然后用气保焊进行焊接成型。
4）焊缝检测：
所有的焊缝经目测，不得有气孔、夹渣、咬边，焊缝饱满成型美观，过度平缓；所有的T型焊缝经行拍片检查，其余焊缝进行超声波检查。
八、应急预案
1）火险事故：
现场发生火灾后，发现人员应迅速却断电源、气源（氧气乙炔），立即组织自救，使用现场的灭火器进行灭火。
根据着火部位、性质也可以用现场备用的防火沙、土、水进行灭火，电气火灾要用干粉灭火器进行灭火。
2）伤人事故：
现场发生人身伤害事故，发现人员要立即向温少贤报告，逐级上报后，还要通知120急救，立即赶赴现场组织救援。
若属于擦伤、碰上、压伤等要及时用消炎止疼药物擦洗患处，若出血严重，要用干净布料进行包扎止血。
若伤者发生骨折要保持静坐或者静卧。
若发生严重烧伤、烫伤，要立即用冷水冲洗30分钟以上。
若伤者已昏迷、休克，要立即抬至通风良好的地方，进行人工呼吸或按摩心脏，待医生到达后立即送医院抢救。
九、安全措施
本方案是按电动葫芦满载情况下核算的，工装的强度能够满足塔提升的工况，并且经行负荷试验，由于风对塔提升造成的力没有计算在内，工装不能均匀布置及电动葫芦动作时受力不能完全一致，对工装都会造成局部受力偏大，为了保证安全，在方案实施时仍必须采取以下措施：
1、风力超过2级不得升塔。
2、塔内、塔外需要拆除或者需要清理的，必须拆除或者清理，尽量减少提升的荷载。
3、在工装四周布置地锚，对工装向外进行牵拉。
4、倒链安装时必须垂直，提升前必须检查倒链的受力，保证每台电动葫芦受力一致。
在提升的过程中应连续检测倒链的受力情况，及时进行调整。
5、塔切割后，提升5mm，然后静止至少15分钟，测量工装变形情况，若完全在预想的范围内，则可以升塔。
6、每台电动葫芦必须仔细检查，并进行空载试运，保证动作顺畅。
7、除雾器拆除时把塔顶盖一并拆除，以便减轻塔提升时的重量。
8、对倒链的检查：
24个倒链要进行编号，人孔门为0起点，顺时针第一个扒杆为1位置，依次编号；每个位置的倒链建立检查台账，对电动葫芦要逐个检查链子的环扣，是谁负责检查的，什么时间检查的，见证人是谁，发现了什么问题都要一一注明。
9、塔顶部及塔壁保温岩棉外护板有损坏的地方，雨水及会被岩棉“吸”住，塔运行是由于运行的温度较高，雨水会逐渐蒸发掉，但在提升前必须检查岩棉的含水情况，确定岩棉是干燥的。
10、整体提升必须专人指挥，提升阶段，所有人员应处于安全位置；防止意外人身伤害。
11、提升前，对所有参与人员进行安全技术交底；并明确每个人的工作职责和位置。
12、所有特种人员必须持证上岗；
13、塔内搭设好切割位置的脚手架；切割和电焊作业时采取降温措施，防止起火；
14、严格依据批准的施工组织设计进行操作。
15、提升到位后对葫芦采取锁定，防止新增壁板安装过程下滑。
16、无关人员不允许进入现场；对提升现场采取隔离措施。
一十、危险源识别、风险评价及控制对策表
序号
作业项目
危险因素
危害方式
可能导致事故
危险级别
控制责任
控制措施
班
组
工
地
项目部
1
吸收塔壁板预放
在抱杆顶部行走
高空坠落
人身伤亡
2
√
在抱杆顶部拉设安全绳
2
下部抱杆符合试验
钢筋拉断瞬间挂钩及链条伤人
人身挤压
人身伤亡
2
√
施工人员远离施工区域
3
壁板安装
将壁板用葫芦拉到位
物体打击
人身伤亡
2
√
在切割线上部壁板上焊接靠山
1
壁板对口及焊接
火花溅落在人身上
烧伤烫伤
人身伤亡
2
√
劳保鞋及劳保衣防护手套到位，并穿戴好。
2
塔内交手架搭设
架子管及扣件掉落
物体打击
人身伤亡
2
√
高处搭设脚手架下方禁止人员施工监护人员到位
3
壁板焊缝打磨
火花飞溅到眼睛
伤人眼睛
人身伤亡
2
√
施工人员戴好防护眼镜及口罩
4
十一、附图及吊机工况表：
1、吸收塔顶升工况示意图
2、260吨汽车吊站位图
3、吸收塔原塔顶椎体拆除吊装工况图
4、吸收塔新增塔顶椎体吊装工况图
5、吸收塔塔顶弯头吊装工况图
6、扒杆顶部位移情况记录表
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