烟囱钢内筒施工方案Word文件下载.docx
《烟囱钢内筒施工方案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烟囱钢内筒施工方案Word文件下载.docx（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
一般
技术交底记录检查
项目总工程师
专责工程师
重大方案执行情况
项目生产经理
重要工序过程监控表
序号
重要工序名称
执行情况
质检工程师签名
1
钢内筒钢板卷制
2
钢内筒钢板组对
3
钢内筒钢板焊接
4
钢内筒顶升
5
钢内筒标高
作业指导书（技术措施）修改意见征集表
建议人
修改建议：
回收签名（日期）：
1编制依据
1.1编制说明
工程名称：
建设单位：
阳西海滨电力发展有限公司
总包单位：
上海电气集团股份有限公司
施工监理：
湖南电力建设监理咨询有限公司
设计单位：
广东省电力设计研究院
建设地点：
广东省阳江市阳西县南部溪头镇青湾仔阳西电厂
结构类型：
烟囱钢内筒
工程范围：
双管束烟囱钢内筒制作安装、保温、防腐；
烟道口法兰部分的钛-钢复合板制作安装。
1.2编制依据
阳西发电厂3、4号机组烟囱钢内筒制作安装施工方案依据下列重要文件进行编制：
1.2.1广东省电力设计院绘制的阳西发电厂烟囱钢内筒结构布置图及设计说明；
1.2.2本工程依据的主要技术规范：
电力工业部《火电工程施工组织设计导则》
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
《工程建筑设强制性条文电力部分》（2006年版）
《建筑施工手册》第四版缩印本
《钢结构设计规范》（GB50017—2003）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001
《建筑钢结构焊接规程》JGJ81—2002
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11545—89
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923—88
相关图纸会审记录
以往同类型机组电厂“烟囱钢内筒”施工经验
2工程概况
2.1场址概况
广东华厦阳西电厂位于阳江市阳西县南部溪头镇的青湾仔，陆上为滨海丘陵。
本工程标高系统为85国家高程系统，±
0.00m相当于85国家高程系4.90m。
2.2结构概况
广东华夏阳西电厂一期3、4号机组（2×
600MW级）工程烟囱内筒为双钢内筒，设计高度为240m，内筒内直径6.80m。
从钢内筒砼基础顶面至烟道口以下（▽22.100m），采用t=18mm的Q235B钢；
▽22.100～240.00m采用钛钢复合板，壁厚自下而上分别为18mm、18+1.2mm、15+1.2mm、14+1.2mm.13+1.2mm、11+1.2mm、9+1.2mm。
在砼外筒内壁与内筒外壁间，自下而上分布标高为41.425m、68.825m、109.925m、147.600m、185.275m，231.700m共6个钢平台，每个内筒在通过平台处设有止晃装置。
外筒内壁自地面至标高226.369m平台之间是旋转爬梯，226.369m-231.700m平台间有直梯。
2.3设计要求
2.3.1本工程按7度抗震设防，抗震等级为三级。
2.3.2钢内筒外表面采用δ=80mm的玻璃棉保温。
2.3.3工程所有钢结构及预埋件外露部分必须喷砂除锈，除锈等级为Sa2.5级，油漆采用HW500环氧耐高温面漆三道，干膜总厚度不小于120um。
2.4工程特点
2.4.1总体工程量较大，结构体型超高；
2.4.2焊接质量要求高，烟道以上结构是复合钛板。
3施工准备
3.1技术准备
3.1.1熟悉及会审图纸：
根据建设单位提供的图纸和地质资料，配备必要的标准图集和规范、规程，已组织了有关人员熟悉图纸，并参加建设单位组织的图纸会审。
3.1.2已分别作好技术和安全交底工作，并将书面交底存档。
3.1.3资料准备：
遵照广东阳西海滨电力发展有限公司及监理公司的有关规定，已准备好了各种样表，施工中资料及时收集整理。
3.2物资、劳动力组织准备
3.2.1根据工程规模，结构特点和复杂程度，遵循合理分工与密切协作的原则，已组织了高效率的施工组织机构。
3.2.2做好职工入场教育工作，按照开工日期和劳动力需要量计划，已分别组织工人进场，并安排好职工生活，同时进行了安全、防火、文明施工和遵纪守法教育，使职工严格遵守上级颁发的各项规章制度。
3.2.3对特殊工种进行上岗前的培训，严禁无上岗证人员上岗。
3.2.4根据施工进度计划，分阶段提出材料、机具计划，安排好进场时间。
3.2.5选择合格供应商，组织好货源，把好材料关。
3.3施工场地准备
3.3.1根据施工平面布置图做好临时设施的安装工作、水准点及坐标点的移交工作。
3.3.2现场设好各种消防设施、宣传牌、警告牌、安全通道。
3.3.3现场施工周转材料严格按照定置化图堆放。
4施工组织结构和资源配备
4.1施工组织机构
4.2作业人员配置
工种名称
项目部
建筑工区
备注
工程负责人
技术人员
施工员
测量工程师（员）
安全员
6
质检员
7
材料员
8
机械工程师（员）
9
资料员
10
电工
持证上岗
13
起重工
14
电焊工
15
保卫
16
司机
17
修理工
19
普工
4.3参加人员的素质要求
参加过类似的电厂烟囱工程建设；
具备国家认可的相应资格证书；
对施工规程、规范、验评标准等有一定的了解；
熟悉电厂土建工程的一般施工程序。
4.4作业机具
施工设备
序号
名称
单位
数量
备注
15T卷扬机
台
5吨卷扬机
25t载重汽车
半自动割炬
交流电焊机
直流电焊机
氩弧焊机
等离子切割机
台钻
钢丝绳Φ18
m
1000
11
钢丝绳Φ32.5
1800
12
空压机
12m3
气顶密封环（Φ6.5m）
套
4.5作业条件要求
参加施工作业人员组织配备齐全、并已就位。
施工图纸齐全，并经会审；
对于有关施工技术要求已掌握。
单位工程开工报告已批准，并对工人进行了施工安全技术交底。
质量、安全保证体系已建立并完善。
施工用水、用电已预先引接到位，现场施工道路通畅。
施工作业需用的工器具、仪器已准备齐全，可投入使用。
施工用料已落实并运至现场，外加工件及应由厂家设计供应的材料设备准备就绪。
4.6施工进度：
烟囱钢内筒制作安装施工进度计划按照外筒交安进度进行施工准备，在保证满足交安工期的前提下进行工期控制。
4.7安装要求：
内筒安装前做了施工设计，确保工程质量和人身安全。
施工设计中考虑了筒身段焊接口修复的安全措施。
高空施焊设备，导线沿外筒壁敷设。
止晃点标高偏差不超过10mm。
5现场平面布置
现场平面布置图如下：
6工艺流程
6.1施工工艺的选择
钢内筒安装采用气顶倒装法施工工艺。
外筒挂靴式电动提模到顶后，在外筒顶安装支撑梁。
进行气顶装置安装，然后进入正常的钢内筒气顶阶段。
气顶完成后，安装导流板和钛钢烟道法兰等。
6.2施工工艺流程
支撑梁安装→气顶装置安装→钢内筒安装外保温气顶至231米→支撑梁拆除→钢内筒安装外保温气顶至240米→止晃点及钢附件安装→气顶装置拆除→烟道法兰安装。
6.3施工工序关键的质量控制点
控制点的设置和要求
控制点
检验单位
班组
工区
总包
监理
定位及高程控制
★
H
焊缝验收
R：
记录确认点W：
见证点H：
停工待检点S：
连续监视监护
7主要工序施工方法
7.1气顶倒装法施工原理
7.1.1气顶施工工艺流程，如下图：
检验
检验检验
检验检验
7.1.2气顶原理
气顶倒装法组装钢内筒，就是利用钢内筒等直径的特点，按倒装顺序，先利用常规吊装工具组焊内筒顶端，把钢内筒筒首组装到一定高度（约10m），上设临时封头，下设密封内底座，使在已组焊的内筒段与密封内底座构成一组可以伸缩的套筒（见下图）。
在密封内底座的底部有从气源装置进来的管道，气源装置能提供气压顶升必需的压缩空气，即满足必要的压强和供气量。
当一定参数的压缩空气通入后，根据密闭容器内气体对周壁压强相等的原理，作用在筒壁四周的压力是相互平衡的，而作用在上封头的气体压强形成的。
合力是对此筒段构成的向上顶此顶升力超过了包括上封头在内的筒段重量，并能克服筒内壁与密封圈的摩擦力时，筒段便向上滑移，当滑移使筒段底口超过后续筒节的高度后，关闭进气阀，使筒段稳定在此高度，在它的下面组焊上待装筒节（3块已卷制好的弧形钢板围成一个整圆），然后再进气顶升，围上后续筒节，组焊接长，不断重复，直到筒体达到设计高度，最后拆除上封头和密封内底座等施工附件，钢内筒便组装完成。
在钢内筒气压顶升的过程中，临时上封头由作用在烟囱外筒顶端支架梁处的钢丝绳牵引，可以克服内筒内壁与密封圈间的摩擦和顶升导向。
7.2气顶压力及安全性
7.2.1气顶压力
气顶时，钢内筒处于悬浮状态，由力学受力平衡可知，最大气顶力F等于最大重力Q。
钢内筒内径6800mm，筒壁最小厚度10.2mm，内筒顶升总重约590吨。
F=A1×
P—①（A1—钢内筒充气腔横截面积；
P—筒体内最大气压）
F=Q—②
Q=筒体本体重量+上封头重量=590吨
A1=лd²
/4=3.14×
6.8²
/4=36.3m²
由①、②可知：
气顶压力P=Q/A1=15.92837t/m²
=0.159Mpa。
7.2.2强度验算
强度验算分2步:
板材强度验算及焊缝强度（包括水平焊缝、竖向焊缝）验算。
板材验算
根据钢制压力容器（GB150-1998）中内压圆筒及内压球壳计算公式验算其安全性。
σt=Pt（Di+δe）/（2δe）≤[σ]t
式中
σt—试验（施工）压力下圆筒的应力（MPa）；
δe—钢板最小厚度10mm；
[σ]t—试验（施工）温度下材料的许用应力。
取[σ]t=0.8Фσs=0.8*0.9*113=81.36MPa（由于钢内筒顶部封头用Q235B钢板制作,厚度为12mm，为此,应验算内筒顶端最小厚度10.2mm处。
其中Ф为圆筒的焊接接头系数）；
Di—圆筒内直径（mm）；
Pt—筒内压力。
由σt=0.159×
（6800+10）/（2×
10）=54.14MPa<
[σ]t=81.36MPa可知，在安装最后一节筒体时，顶升气压达到最大，此时最薄筒段的材料许用应力仍大于实际应力，因此设计断面是足够安全的。
②焊缝验算（按照对接接头考虑，焊件厚度取t=10mm，焊缝质量按照二级考虑，焊条为E43XX类焊条），水平焊缝验算:
单个钢内筒最大重量590t，即作用在一条水平焊缝上的拉力为N=5900KN,焊缝长lw=3.14*6.8=21.35m。
则水平焊缝强度σ=N/（lw×
t）=5900×
103/（21.35×
103×
10）=27.63N/mm2，远远小于对接焊缝强度设计值113N/mm2，水平焊缝安全。
竖向焊缝验算:
取单位m竖向焊缝,则竖向焊缝强度σt=pD/2t=0.159*6.8/（2*0.01）=54.06N/mm2，远远小于对接焊缝强度设计值113N/mm2，竖向焊缝安全。
由上可知，当受最大压力时，最薄处筒体所受应力及焊缝拉应力小于设计强度值，是足够安全的。
7.3气顶装置系统辅助构件
7.3.1支撑梁受力复核
支撑梁采用钢平台吊装的支撑梁，在内筒顶升前已安装完毕。
7.3.2密封内底座
密封内底座设在钢内筒内底面，高约10m，其状如活塞，由底板“活塞”杆、“活塞”头、密封圈组成，并在“活塞”杆上设置一层或二层内作业平台（“活塞”杆小于内筒直径约2m）。
帽顶头制作为35度，周长误差控制在3mm以内，密封圈安装平台应与杆垂直，其偏差不应大于3mm，密封圈外边波纹度不大于2mm。
内底座安装时垂直度控制在1/1000以内。
密封圈设置完成后，应进行气密性检查，向密封圈充压缩空气至气顶时压力，完成后，关闭进出气阀门，查看密封圈压力表，若半小时后压力保持不变，则气密性完好。
由于气顶时间过长，在中途气密装置肯定会漏气，在施工中发现漏气时，应停止施工将漏气处用胶垫密封后，方可继续施工。
气密装置示意图如下：
7.3.3螺旋轨道
螺旋轨道的作用是：
用于在烟囱内吊运钢内筒的筒体钢板及加固圈等。
将螺旋单轨吊的轨道及立柱预先在加工场内下料制作、卷制成型，分段运至组装现场。
螺旋轨道立柱、钢梁、轨道采用I22、I16工字钢，立柱间通过槽钢加固，电动葫芦起重量为2t和5t。
7.4工程实物预制
工程实物预制要点：
各种材料必须有材质证明文件并与材料上的标致相一致.放样必须按施工图绘定的尺寸（1:
1）进行，并配作相应的样板，各种样板必须经组长检验合格后，方可使用。
7.4.1钢内筒预制加工
1）材料检验
烟囱钢内筒筒体采用普通Q235B＋TA2（9＋1.2、11+1.2、13+1.214+1.2，15+1.218+1.2）不锈钢，钛钢复合板和Q235B碳钢板三种规格。
材料检验要符合GB/T3620.1、GB／T3621－94等规范要求。
顶端法兰环、外包不锈钢及不锈钢直梯应采用符合GB3281-82的《不锈钢耐酸及耐热钢厚钢板技术条件》中的06Cr18Ni11Ti的有关力学性能和化学成份要求。
止晃装置的加筋环20钢板环型，应符合YB3301-2005《焊接H型钢》中技术条件，钢板应符合甲类钢的基本保证条件。
上述材料必须有与钢板表面标记的炉号、批号相符的钢材原始质保书。
2）排版放样
根据钢内筒施工图要求，钢筒的纵向焊缝间距应为≥300mm。
烟道口开口处与水平环缝和纵向焊缝间距≥100mm的要求，根据来料的宽度及长度进行合理排版。
3）下料坡口
钢内筒内直径为6.8m，厚度分别为σ=10.2-18.2mm。
钛钢复合板生产出厂时均经过坡口加工。
钛板的切割和坡口加工一般采用机械法，也可用等离子切割或火焰切割机落料、坡口，应符合下表要求。
测量项目
允许偏差（mm）
板宽
±
直线度
≤2
板长
1.5
坡口
45°
5°
对角线
下料后必须有班组检查员复核并做下料记录表。
在钢板的角端用钢印和油漆作出位号标号。
4）压头卷圆
钛钢复合板筒体版在现场车间内利用三棍卷板机进行铲头和卷圆，用弦长1.5m的内卡样板检查曲率，其间隙应为≤3mm。
卷制后应按位号依次存放，便于以后安装吊运。
5）钛钢复合板预制时要采取的特殊措施
a）预制场地铺设橡胶或其它软质材料，以免碰伤擦伤钛表面。
钛钢复合板不可与其它材质的钢件混放。
要经常清扫场地，清除切屑等杂物，露天作业时要有防雨、雪和防冻措施。
b）在复合板切割、卷制前要清理加工机械上有可能划伤或嵌入钛材，清除氧化铁皮、铁屑等杂物。
c）复合板的划线应在基板上进行。
d）复合板利用等离子或火焰切割时，要避免火花溅落在钛表面。
切割边缘和坡口应用机械方法再加工和清除污染层。
机械切割时应将钢板基层朝下，防止分层。
e）制作中应避免钛材表面的机械损伤。
如有局部伤痕应进行修磨和补焊。
钛材表面打磨时，应使用尼龙掺合氧化铝的砂轮。
不能使用打磨过钢的砂轮。
6）复合板的运输
装卸时要用专用工具，钢丝绳要用橡胶管保护。
7.5钢内筒安装
7.5.1钢内筒筒首的组装
钢内筒筒首组装前需要将密封内底座及外操作平台组装焊接完毕。
将密封内底座放置在钢内筒圆心位置，则开始组装外操作平台。
操作平台采用工字钢做立柱支撑，分为4层，第一层为组对平台，其下用高800mmΦ219mm的厚壁钢管支撑，施工人员组装内筒钢板；
第二层为焊接平台，施工人员焊接钢内筒；
第三层为油漆平台，施工人员对钢内筒进行打磨、油漆；
第四层为保温平台，施工人员进行钢内筒外部保温。
钢内筒气顶完成后，如同脚手架搭设拆除一样，按操作平台安装步骤相反的顺序将操作平台用火焊拆除。
组装时将密封内底座放置在钢内筒圆心位置，将地面组焊平台安装焊接完毕后，则开始钢内筒筒首的组装工作。
组装时，将钢内筒钢板围在组对平台上组装焊接成第一节钢内筒，用5T手拉葫芦将第一节钢内筒水平提高2米高，再将下一节内筒钢板又围在相同位置，组装焊接牢固，调节手拉葫芦将第一节和第二节组对焊接成钢内筒整体。
如此循环将钢内筒组对焊接至10m高度，并在预定位置安装上封头。
然后施工人员从组对平台下钢管支墩空隙进入内操作平台安装气顶管路、排烟管（分别与外部引风机连接）、风机等辅助装置，同时电工在内操作平台上安装照明装置，照明灯采用24V行灯。
组装好的钢内筒筒首如下图：
7.5.2组装螺旋轨道
根据钢内筒的位置，将预制好的螺旋轨道安装完毕，便于筒体钢板的运输。
7.5.3钢内筒安装
1）将钢内筒的筒体板（每圈筒体分三块板）依次用叉车（吊机、卷扬机、电动葫芦）通过进料口送至砼烟囱内，利用螺旋轨道上的锚头吊将筒体板吊起，推至预定位置，将它们合围在待顶升筒体段的外围，把相邻筒体板间的三条纵缝中的二条焊固，留下最后一条纵缝，用手拉葫芦把相邻两板收紧，并点固周围卡板。
筒体椭圆度控制措施：
a.卷板时通过样板严格控制，b.对口时收口缝刚性加固；
2）检查筒体周围，清除可能影响其顶升的障碍物。
3）打开空压机，并打开进气阀，在气压室的压力达到顶定压力时，启动15T卷扬机在顶端牵引，使筒段徐徐上升。
4）当钢内筒筒首顶升到高于后续筒节50mm时，关卷扬机，关闭进气阀，稳住钢内筒筒首的位置。
5）把手拉葫芦同收紧，使后续筒的最后一条纵缝靠拢，并组对焊固，拆除手拉葫芦，打磨光滑，然后组对两段筒节的环缝。
6）焊缝检验：
（见焊接管理部分）。
7）这样循环工序1-6，已组装段不断接长，由于已组装筒段的不断增长而使筒体自重增加，气顶所需压强和压缩空气量随之增加。
8）当后续节逐节组焊并达到设计的筒体高度时，气顶结束。
9）由于外筒顶部的支撑梁须在钢内筒顶升231m时拆除，钢内筒剩余9m的顶升需在41.425m层的钢平台上挂设两个5t的葫芦，剩余9m钢内筒的顶升需用这两个葫芦从内筒侧面牵引。
10）内筒到顶后，拆除内筒顶部的封头。
在内筒边缘处安装一个1.5t的小拔杆，将分片割除的顶部封头用小拔杆吊放在231.7m的砼平台上后，再将小拔杆安放在231.7m平台上，将割除的封头碎片吊放至地面。
分片割除钢内筒顶部的封头时，应由封头中心向边缘割除。
11）划出烟道口位置，把烟道口所有加强件补强后，整体安装烟道短节，加固后再开烟道口。
烟道口安装完成后，拆除气顶装置，分段从烟道口吊出筒体外。
12）在各层钢平台划出钢内筒止晃点位置，按图将止晃点构件组装焊接牢固。
13）钢内筒安装前根据设计图纸要求，对筒体进行排版。
7.6焊接管理
7.6.1焊接工程概况
1）钢烟囱安装，焊接是关键工序。
钛-钢复合板钢内筒焊接是烟囱施工中技术要求最高，难度最大的工序。
焊接工程工作量中，钢内筒焊缝5500m左右。
2）焊接工艺编制的依据
GB5117-95《碳钢焊条》
GB/T8110-1995《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》
YB3301-2005《焊接H型钢》
JB/T4745-2002《钛制焊接容器》
JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》
GB50205-2001《钢结构施工及验收规范》
GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB/T14958-94《气体保护焊丝》
7.6.2焊接技术准备
1）焊接工艺试验：
在产品焊接前进行必要的焊接工艺评定，以验证拟定的焊接工艺的正确性。
2）焊接工艺试验应根据JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》和JB/T4745-2002附录B《钛容器焊接工艺评定》进行
3）焊工的培训取证考试
为保证钢内筒施工中焊接质量，参加施焊的焊工必须经培训考试，持证上岗，取得相应的合格证和合格项目，考试依据《锅炉压力容器焊工考试规则》及JB/T4745-2002附录A《钛制焊接容器焊工考试规则》。
4）焊接方法确定
选用手工焊。
5）焊接规范确定
手工焊的规范参数
焊材（牌号）
规格
U（V）
I（A）
极性
J422
Φ3.2
21-23
110-140
反
Φ4.0
25-28
150-180
CO2气体保护焊规范参数
气流l/min
H08Mn2SiA
Φ1.2
20-23
130-180
15-20
埋弧自动焊规范参数
H10Mn2+HJ431
36-38
600-650
注：
焊材须有相应的质保书
6）焊接工艺评定表
评定编号
焊接
方法
位置
母材
厚度
焊材
R2004001
GMAW
平焊
Q235B
T=12
R2003002
SAW
T=10
H10Mn2
R2007017
SMAW
J427
7）
焊接接头的形式：
（a）接头适用于钢板的拼缝；
（b）接头适用于H型钢的角焊缝。
8）定位焊
a）由持有焊工合格证的焊工担任。
b）定位焊必须避免
升级会员 