GL032 水冷壁组合安装作业指导书哈锅Word下载.docx
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施工部
汽管项目
总务
总工程师
锅炉项目
保卫
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电仪项目
小车班
安全部
土建施工部
归档备查
工程管理部
综合项目
合同部
焊接项目
财务部
金检项目
物资部
调试项目
本版文件于2005年月日开始实施。
批准人：
锅炉水冷壁组合安装
1.施工概况
潮州电厂一期工程锅炉选用哈尔滨锅炉厂生产的HG-1900/25.4-YM4。
锅炉炉膛为全焊接膜式水冷壁，由下部螺旋盘绕上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成。
螺旋管与垂直管之间由过渡段水冷壁和水冷壁中间过渡段集箱转换连接。
炉膛上部垂直上升水冷壁上集箱中心标高为67600mm，下标高46878mm；
管道采用φ31.8×
5.5，材质15CrMoG的管子，管子间节距均为57.5mm，总数1294根，鳍片δ＝6，材质为15CrMo，其中：
前墙水冷壁上部共有管屏28块，分两段供货，管道数量385根；
左、右侧墙水冷壁上部各20块管屏，分两段供货，每侧各有管道262根；
后墙水冷壁上部为95根悬吊管，规格φ76×
12.5，节距230mm，材质15CrMoG，吊挂管分两段供货，上标高为67363mm，下标高为51098mm；
下端接后水出口集箱（φ273×
65，中心标高50861mm，重量7849kg），下接L=3647mm的管屏，数量14块，管径φ31.8×
7.5，材质15CrMoG，管数量385条，节距57.5mm；
折焰角从折焰角入口集箱开始，共16块管屏组成，管屏管径φ44.5×
6.3，管道数量385条，节距57.5mm。
水冷壁延伸侧墙水冷壁由三块管屏组成，进出口均布置有集箱，管屏管径φ44.5×
6.3，节距115mm，管屏单侧数量47条，材质15CrMoG。
水平烟道底部水冷壁管384根，规格φ44.5×
6.3，节距57.5mm，材质15CrMoG。
中部螺旋水冷壁管屏从冷灰斗拐点到中间汇集集箱段的管屏及散管，标高段为46580mm——18211mm，其中前水中部管屏有34片，重78t；
后水中部管屏有34块，重76.6t；
两侧墙各分为34片，各重113t；
上述角部弯头均带在管屏上，管屏管道节距53mm，螺旋管圈爬升角度为17.893°
共有管道436根，规格φ38×
6.5，材质15CrMoG。
下部冷渣斗倾角为55°
，除渣喉口宽度为1426.72mm，管道规格φ38×
2.编制依据
2.1.锅炉厂水冷壁和钢架图纸；
2.2.《电力建设施工及验收技术规范（锅炉篇）》；
2.3.《火电施工质量检验及评定标准》；
2.4.FZQ-2000Ⅱ型自升塔式起重机性能表；
2.5.25吨轮胎吊性能表；
2.6.55t轮胎吊性能表；
2.7.施工所需条件及机具
3.施工条件
3.1.锅炉组合场布置40t、20t龙门吊各一台，并经报验可投入使用；
3.2.水冷壁设备到货齐全并验收合格；
3.3.各种吊车、运输车可投入使用；
3.4.锅炉钢构架整体验收完毕；
3.5.水冷壁吊挂装置已到货并验收合格，并分步吊装就位。
3.6.运输道路通畅，可保证设备的运输；
3.7.锅炉0m层及炉右侧吊装起吊区域土建已撤离，能满足设备的卸车、抬吊、临时堆放等要求；
3.8.主要施工器具和材料
工器具和材料清单
序号
名称
型号或规格
单位
数量
备注
1
圆筒吊
80t
台
主力
2
55t吨轮胎吊
55t
抬吊
3
25t轮胎吊
25t
4
龙门吊车
40t
组合
5
20t
6
低架平板车
运输
7
卷扬机
5t
8
3t
9
葫芦
10t
个
30
10
20
11
12
2t
50
13
1t
14
腰形卡环
35t
15
17.5t
16
卡环
16t
17
18
150
19
水平管
幅
钢丝绳
φ47.5，32m
对
存放用
21
φ32.5，32m
22
φ26,25m
23
φ19.5,20m
24
溜绳
φ16
根
100m
25
卷尺
50m\100m
把
各1
26
空气压缩机
0.7MP
通球试验用
27
马鞍
套
与BCD板梁匹配
28
其他常用钳工及起重工具
4.作业程序内容
4.1.施工作业流程图
4.2.水冷壁组件组合划分
4.2.1.对于上部垂直段前侧、左侧、右侧水冷壁组合均按上部水冷壁集箱长度决定，在集箱长度方向的中间位置对称组合3-4块管屏，高度方向上将第一层和第二层管屏组合（即1个上集箱加6-8块管屏组合成一件组件），其它区域的管屏可按区域整体组合，单独吊装。
4.2.2.水冷壁延伸侧包墙上下均有集箱，单侧管屏可与水冷壁延伸侧墙上集箱及水平烟道入口集箱一起组合，水平烟道底包墙以锅炉中心线为界组合成左右两片。
4.2.3.后水悬吊管上集箱分两段供货，吊挂管共95条，规格为φ76×
12.5，材质15CrMoG，现将上段悬吊管分别和两个悬吊管集箱组合成两件单独吊装，将悬吊管下段与折焰角管排组成两个左右对称组件吊装。
4.2.4.螺旋水冷壁是超临界压力直流炉重要承压部件，其过渡区、冷灰斗处水冷壁结构复杂，安装要求高。
螺旋水冷壁管屏长28448mm，前、后墙各分为42片；
前、后侧管屏宽约22187.3m；
左右侧各分为36片，左右侧墙管屏宽15632.3mm。
角部弯头均带在管屏上，管子节距53mm，管子倾角17.893°
。
螺旋管水冷壁采用地面平面组合，在组合场12片以上整体预组合，经检查整体尺寸符合图纸后6～8片焊接拼缝。
4.2.5.水冷壁组合具体划分如下表：
名称
组合情况
规格
重量
（kg）
地面
焊口数
前水上部组件1
前水上集箱（左右）+上部前水管屏6片+刚性梁安装附件
W*H=11232mm×
20722mm
13337
168
分左右两件
前水上部组件2
上部前水管屏4片+刚性梁安装附件
W*H=3105mm×
20322mm
6250
56
共4件
右水上部组件1
右水上集箱+右水上部管屏8片+刚性梁安装附件
W*H=15529mm×
17640
224
共1件
右水上部组件2
右水上部管屏6片+刚性梁安装附件
W*H=4656mm×
5800
4900
47
共2件
左水上部组件1
左水上集箱+右水上部管屏8片+刚性梁安装附件
左水上部组件2
左水上部管屏6片+刚性梁安装附件
后水吊挂管组件
后吊挂管出口集箱（左右）+吊挂管散管
W*H=11138mm×
9237mm
12552
折焰角组件（左右）
吊挂管+折焰角管屏+折焰角桁架+折焰角入口集箱+后水管屏
W*L*H=10984mm×
3891mm×
9281mm
30538
433
水冷壁延伸侧包墙组件（左右）
水冷壁延伸侧墙上集箱+管屏+水平烟道入口集箱+刚性梁安装附件
W*H=5322mm×
14228mm
9530
90
水冷壁排管组件（左右）
水冷壁排管出口集箱+排管
W*H=10832×
11737mm
17142
188
螺旋水冷壁组件
同侧6-8片螺旋管屏
12000-
16000
4.3.地面组合
4.3.1.设备清点、检查、编号：
将设备转运到组合场后，按图纸、供货清单对设备进行清点、编号，并检查设备外观，复查设备外形尺寸。
若发现设备存在磨损、锈蚀、凹痕、龟裂、变形等缺陷或管排外形尺寸与图纸不符，偏差过大。
应及时上报，并通知技术人员或有关部门进行处理。
4.3.2.用0.4MP压缩空气对水冷壁管子逐根进行吹扫、通球，联箱进行吹扫，并用手电筒照射检查联箱内是否存有杂物，通球试验必须专人负责进球、接球。
通球实验前通球试验负责人必须在领用钢球记录表签收钢球的数量及规格，实验完毕后按领用钢球记录中钢球的规格数量进行清点，确保领用数量与退回数量一致。
及时作出通球合格或不合格标识并进行签证，通完球后及时封好管口，并在管屏上注明“已通球”字样和通球日期，清理干净后将管口封堵，以防杂物掉入。
4.3.3.光谱分析检查：
水冷壁管或集箱在组合场铺开后，应及时对合金材料作材质光谱复查，并在管壁上用与材质相应颜色的油漆标识。
若发现材质与图纸不相符，应立即通知厂家和业主方处理。
4.3.4.联箱找正、管排对口：
在组合架上进行集箱基础划线后，将联箱和管排按图纸要求依次铺开。
用水平管、钢尺、卷尺复查联箱铳眼并找正。
检测联箱水平度与联箱间纵横中心线距离，并验收合格后对联箱进行加固。
4.3.5.上部垂直管屏组合：
用链条葫芦将管排调整到相应位置，确保各组合件的长度、对角线在偏差范围内，固定管排进行对口。
对口前应将管口打磨干净，并检查管口是否平齐，不平齐的应进行修整，对口时应采取交错间焊的办法进行对口，对间隙小一点的应先进行对口焊接。
4.3.6.螺旋管圈水冷壁组合要点：
预控管圈螺旋升角和外形尺寸，单片悬吊定位倒装。
组合管屏时应符合图纸要求.为防止管屏在安装中由于制造或施工过程中所产生误差积累引起螺旋角失控，用定型的垂直管架对螺旋管屏进行拼装，拼装时应该核对螺旋升角，组件长度、宽度、对角线以及片际间拼缝是否超差，超差时应及时调整，符合要求后划定组件基准中心线，作为安装依据。
螺旋管高度达28m，为避免安装误差积累，在上层燃烧器上标高和燃烧器下标高设置控制点，分层找正，分层控制，减少误差积累。
4.3.7.管屏拼装时为保证螺旋角，以每片组合后划定基准线进行找正，然后在#1、#3、#2、#4角，调整管屏标高在±
2mm以内，并调整管屏升角在17.893°
之内，如超过，应用改变管节距的方法进行调整。
4.3.8.螺旋管区域安装密封铁件和焊缝数量非常多，施工中必须采取相应措施，以防焊后变形。
为防止角部焊鳍片引起变形，主要措施如下：
4.3.9.螺旋管屏与角部连接管焊接后，立即把管节距调至设计值（如与螺旋升角度有矛盾时，可适当调整）。
4.3.10.镶嵌鳍片间隙尽量小，并有90%以上与管焊位吻合，间隙为1~2mm，多数间隙为1mm左右。
4.3.11.增加点焊长度及密度，采用分散跳焊，减少变形，对同一鳍片焊接，拟定焊接顺序，交叉施焊。
4.3.12.焊条采用￠3.2mm，焊接电流控制在80~~120A之间。
4.3.13.为防止螺旋水冷壁平面波浪形变形，可在钢性梁与管屏加垫金属件，限制变形。
4.3.14.焊密封前，应在焊口位置拉线，保证焊口平齐，并校核组件的长度、宽度和对角长度。
长度和宽度误差应符合《电力建设施工及验收技术规范》。
4.3.15.管屏通球及光谱检验合格后，打磨管子坡口，坡口型式采用V型，坡口角度55~60度，将管子的坡口及内外壁10~15mm范围内油漆、垢、锈等在对口前清理干净，直至显示金属光泽。
调整两边高度，使对口间隙在1.5~3mm，管屏对口有折口、错口时，应割开管子间鳍片直至能轻松对口，打磨内外坡口调整高度使对口合格。
4.3.16.刚性梁安装附件组合：
拼缝找正后，按图纸要求用琴线在组合件上弹出各刚性梁生根件安装标高后，将衬垫或槽形垫、固定夹摆放就位，按图纸焊接要求交错焊接，以防止管屏组件弯曲变形。
4.3.17.按相应附图尺寸焊接吊装加固件及焊接吊装吊耳。
4.3.18.验收：
最后对水冷壁组件整体尺寸进行复查，并做好原始记录，交付质量部门进行验收工作。
4.4.运输及吊装
4.4.1.运输前准备：
按方案或作业票要求焊接好吊装及接钩吊耳，并按要求进行加固，穿好钢丝绳。
4.4.2.设备运输：
所有组件均在组合场组合，在经质量部门验收合格，并作好吊装准备工作后，可使用两台龙门吊抬吊装车，25t平板车运输，用链条葫芦加固。
水冷壁最大组合件长度约21m，宽约6.2m，25t平板车需加装临时运输托架，防止运输过程中产生变形。
将组件运到炉右侧或炉膛起吊炉膛后由筒吊和25t、55t轮胎吊协助抬吊卸车（详细吊装步骤见吊装方案或危险操作票）。
4.4.3.组件抬吊：
2台（或3台）吊车配合进行抬吊，用80t圆筒吊抬头，用50t轮胎吊抬中，25t轮胎吊尾配合，将组合件抬离地面到合适高度，确认吊装方法安全后将组件吊至铅直后，25t、50t轮胎吊松钩，解除钢丝绳，吊装过程要求指挥吊车应协调一致，同步，不应操作过快，吊装过程密切注视组件的变形情况，采取相应措置防止组件变形。
4.4.4.组件吊装顺序：
前水上部垂直段组件（6钩）——左水上部垂直段组件及左侧延伸侧包墙（3钩）——后水吊挂管组件（2钩）——底包墙组件（2钩）——后水排管组件（2钩）——折焰角组件（2钩）——右水上部垂直段组件（3钩）——过渡集箱及过渡段——前后左右侧螺旋管圈组件——冷灰斗组件（右侧延伸侧包墙在高再管屏吊装对口后吊装）。
4.4.5.组件吊装就位：
用筒吊将组件提升至炉顶开口处合适高度，由上向下，将组件送入就位位置。
若不能一次就位，则利用绑在大板梁或次梁上的钢丝绳过码，先将组件挂于从临时制作的马鞍上放下的钢丝绳上，连接好卡环，筒吊慢慢松钩让马鞍上的钢丝绳受力直至松完钩，将筒吊吊钩提升到高出板梁的适当高度从就位开口下钩，重新吊起组件，松开临时马鞍上的钢丝绳，交替接钩过码，直至送至就位位置。
将组件吊至就位位置后，调整高度，符合要求后，穿好销子打紧吊杆螺母（或焊好管口），确认安装无误后筒吊松钩。
对于螺旋水冷壁组件可在中间过渡集箱上方的管屏位置焊接2组吊装（靠转角位置），用于布置2台5吨卷扬机从炉底垂直起吊螺旋管屏组件，然后用10t葫芦接钩后对口（或拼缝）。
4.5.水冷壁组件找正安装：
4.5.1.上部水冷壁吊装完毕后便可进行水冷壁组件找正，每对口完一段后及时找正并加固好。
4.5.2.基准：
组件标高以上集箱标高为准，上集箱标高以K-B10（40）立柱1m标高为基准，找正前可将基准标高引至柱顶，相对位置以B大板梁轴线为基准。
4.5.3.标高及水平度：
用100m钢卷尺将1m标高引至柱顶，然后用水平管检测水冷壁上集箱标高及水平度，通过调节水冷壁吊杆螺母进行标高调整。
考虑到水冷壁自身的重量及大板梁的挠度，安装标高可预先提高5－8mm。
4.5.4.相对位置及垂直度：
通过吊线锤来确定组件相对位置及垂直度。
其垂直度在总长度范围内不超过10mm。
4.5.5.加固：
每层次找正后，及时与锅炉钢架用槽钢刚性加固，加固连接点不得选在集箱筒体或受热面管子上。
4.5.6.水冷壁安装完后，刚性梁、密封拼缝等的位置调整好，进行水冷壁整体找正。
4.5.7.验收：
做好原始记录，通知质量部门进行验收。
5.校核计算
水冷壁按前面要求组合后，吊机性能和空间位置都能满足吊装需求，上部垂直段水冷壁将标高46878mm到67600mm的上下两层8片管屏组合成长度为20722mm、宽度为6210mm的整体，则将管屏由水平位置起吊至铅直时需防止弯曲变形，现校核尺寸和重量最大的一块管屏的吊点受力（侧水上部组合件）：
5.1.吊点最大跨度校核：
（以侧水上部垂直段组件为例）
设：
跨距为x,载荷密度为q，单根光管的抗弯截面模量为w1，单根鳍片的抗弯截面模量为w2，则有强度计算公式：
σ=M/WZ<
[σ],M为最大弯距，WZ为总横向抗弯截面模量
其中M＝qx2/4，WZ＝（w1＋w2）×
管子数量
φ31.8×
5.5单根光管的抗弯截面模量为：
Π·
D3D－2δ
W1=［1－（ ）4］，D为管子直径，δ为壁厚
32D
3.14×
31.8331.8－2×
5.5
=[1－（）4]
3231.8
=3155mm3=3.155cm3
6×
25.7单片鳍片的抗弯截面模量为
B×
H225.7×
62×
10－3
W2=＝=0.154cm3，B为鳍片宽度，H为鳍片厚度
66
∴单根鳍片管的抗弯截面模量为
W单=W1+W2=3.155+0.154=3.31cm3
左侧水上段组件共112根管子，总横向抗弯截面模量为
WZ=112W单=370.1cm3
管排纵向载荷密度
q=G/L=11505kg/2072cm=5.55kg/cm,G为管排重量,L为管排长度
qx2
则σ=M/WZ<
[σ]=<
[σ]
4WZ
WZ×
4 ×
[σ]1526×
4×
1200
X<
q=18.4
=565.8cm=5.66m
∴对侧水上部垂直段组件两吊点间跨距不得大于5.66m，悬臂长度不得大于2.83m
5.2.组件水平抬吊受力计算:
（以侧水上段组件为例）
水冷壁组件均已柔性吊装，吊点负荷计算时吊耳负荷及以吊耳附近的管屏重量，各吊点具体负荷分别统计如下：
P1点负荷主要包括侧水上集箱、L=2830mm的管屏重量：
P1=6130+1571=7701kg；
P21点负荷主要包括L=5660mm的管屏及临时加固的重量：
P21=3142+250=3392kg；
P22点负荷主要包括L=5531mm的管屏及临时加固的重量：
P21=3070+250=3320kg；
P31点负荷主要包括L=3701mm的管屏及临时加固的重量：
P21=2055+250=2305kg；
P32点负荷主要包括L=3000mm的管屏及临时加固的重量：
P21=1666+250=1916kg；
由于抬吊过程是一个动态过程，每一吊点的负荷也是一个动态过程，P1点的负荷由水平状态到铅垂状态时重量由7701kg逐步过度到18634kg；
管屏位置的抬吊吊耳在抬吊过程中存在负荷，计算中取动载系数为2，及受力最大点为P21动=3392×
2=6784kg。
5.3.吊耳选用有关计算：
吊耳材料:
Q235-A
材料许用剪应力：
[τ]=95MPa
焊缝许用剪应力：
[σ]=120Mpa
Ø
吊耳钢板厚度计算
单个吊点受力Pmax=P21动/2=6784/2=3392kg=33242N
危险截面面积：
S1=0.035*δm2
耳板所受剪应力：
τ＞Pmax/S1
95*100000033242/（0.035*δ）
δ＞0.010m=10mm
所以所有吊耳钢板厚度不得小于10mm。
5.4.钢丝绳选用有关计算（以侧水上段组件为例）
抬头钢丝绳选用φ32.5mm，长32m，二条，四个头吊装。
校核：
钢丝绳夹角α=14О
钢丝绳单头受力为P=18.6/4cos（α/2）=4.6t
φ32.5mm钢丝绳的破断力为49t，则
安全系数K=49/4.6=10.7符合要求。
抬尾钢丝绳选用φ21.5mm，长15m，二条，四个头吊装。
钢丝绳夹角α=14О
钢丝绳单头受力为P=6.8/2cosα=3.5t
Φ21.5mm钢丝绳的破断力为21.5t，则
安全系数K=21.5/3.5=6.1
符合要求。
6.质量控制点
6.1.到货检查（W）；
6.2.焊条型号及材质检查；
6.3.划线位置检查，组合件尺寸检查（W）；
6.4.通球试验及光谱复查；
6.5.对口检查（W）。
7.应达到的质量标准及要求
7.1.划线位置及尺寸符合图纸要求；
7.2.管子对口及安装位置符合图纸要求；
7.3.组合件应先点焊，经复查尺寸与图纸相符后方可焊接拼缝；
7.4.不得在水冷壁管上点焊，或以管壁引弧；
7.5.运输、起重及翻身不碰伤管排。
7.6.水冷壁组合允许偏差单位：
mm
检查项目
允许偏差
联箱水平度
组件对角线差
组件宽度全宽≤3000
±
组件宽度全宽＞3000
2/1000，最大不大于15
火口纵横中心线
组件长度
组件平面度
联箱间中心线垂直距离
8.安全文明施工
8.1.作业前必须办理危险作业票，所有作业人员必须经过技术、安全交底后才能开始作业。
8.2.起吊过程中不得有人在扒杆或重物下通过或停留，吊装区域四周设置警示带。
8.3.起吊前要在吊物的适当部位绑扎足够长度和强度的绳子，以利于在吊装过程中控制吊物的状态，准确就位，可避免其与扒杆或其他物体相碰。
8.4.管屏绑扎时一定要包角,以免损伤管子.
8.5.受热面管屏兜风较大，四级
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