锅炉汽包吊装方案.docx
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锅炉汽包吊装方案
山西福润2×12生物质发电项目工程
锅炉本体顶板、汽包吊装方案
编制:
审核:
审批：
山西省工业设备安装公司
应县2*12生物质电厂项目部
2012年3月26日
一、工程概况------------------------------------------------2
二、编制依据------------------------------------------------2
三、施工作业必须具备的条件----------------------------------2
四、吊装方法及方案选择--------------------------------------5
五、安全文明施工保证措施--------------------------------------15
六、安全文明施工防范措施--------------------------------------17
七、吊装平面布置图-------------------------------------------20
八、安全、质量注意事项----------------------------------------20
8.2、安全、质量保证体系----------------------------------------21
锅炉本体顶板、汽包吊装方案
一、工程概况
1．本工程为山西福润生物质能热电有限公司新建2台75t/h秸秆燃烧锅炉,位于应县大王路南，锅炉为江西江联能源环保股份有限公司生产的JG-75/3.82-T型生物质锅炉，采用2*12MW汽轮发电机组。
锅炉钢架已经安装完成。
锅炉大板梁需放置在钢架顶部，大板梁的长为8.41m、宽为7.8m、高度为1.4m（取最高部位高度），总重约为29.2t，标高为29.3m。
锅炉大板梁安装的吊装环节存在着粗、大、重的特点，为此我项目部结合现场实际情况，减少高空作业量,对于本锅炉的大板梁安装采用地面整体组对焊接且焊接验收合格后进行整体吊装。
锅炉汽包是锅炉安装中单件重量仅次于大板梁的部件，汽包内径Φ1484mm,壁厚42mm,汽包总长度约7740mm，筒体重量为14587.4kg，内部装置重量为1735.0kg，吊杆及其他附件重量为1607kg，吊装总重量为17929.4kg。
筒体和吊杆材质为20g。
汽包就位后的中心标高为27m。
二、编制依据
1、江西江联厂提供锅炉本体图纸及安装说明书
2、《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）DL/T5047－95
3、《锅炉钢结构工程技术条件》制造验收JB/T1620-93
4、《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009.1－92
5、建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91
6、HG20201—2000《工程建设安装工程起重施工规范》
7、《一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件》GB16762-2009-T
8、《一般用途钢丝绳》GB16762-2009-T
三、施工作业必须具备的条件
1、大板梁吊装前的准备、检查
1.1图纸、资料齐全要求施工人员熟悉施工图纸及相关规范要求。
1.2吊装机械到位，组合场地清理干净，吊车移动道路畅通。
1.3施工器具准备齐全，起吊临时设施施工完毕，并经检查合格。
1.4组合件地面组合完工，需要焊接的部位必须焊完,并要符合图纸和焊接工艺要求，经检查验收合格。
1.5临时爬梯及安全走线等安全措施应可靠固定。
1.6施工现场必须设置安全警戒区，并指定专人负责安全管理工作，无关人员严禁靠近作业区。
1.7起吊前,要割开组件和组合架之间所有的加固、限位铁件及影响起吊的障碍物。
1.8做好对环境的监测，在风力达到或超过5级时不允许进行吊装。
1.9在起吊前必须对大板梁进行一次全面检查，所有应焊接的部位均应焊接完毕。
2汽包吊装前应具备的条件
2.1钢架立柱，柱间梁、拉条安装完毕，大板梁及部分（原则上全部安装）次梁安装完毕。
2.2汽包及其吊装机具、索具自检合格以及机、索具的出厂合格证和质量证明书。
2.3现场道路满足起重机进场。
2.4做好对环境的监测，在风力达到或超过5级时不允许进行吊装。
可使用吊车臂上的测风装置。
2.5按照图纸所示定出汽包的中心轴线，做好标记。
2.6结合汽包、管路系统图将汽包朝向摆放正确。
吊前必须指派专人进行检查，确认准确无误后方可起吊。
2.7两车抬吊时应办理安全作业票，并设专人指挥，吊装时注意保持吊钩垂直状态，两吊车动作应协调一致。
2.8吊车作业位置处的地耐力要经过测试，地面承载能力应大于四个支腿的压力。
2.9吊装准备应按照批准的吊装技术方案执行。
2.10起重机具使用前，吊装技术负责人应组织相关人员检查机具维修、使用、检查记录，确认其技术性能符合使用标准后方可使用。
2.11起重机索具的质量证明文件齐全。
2.12起重机械应有有效的安全检验合格证。
3、汽包施工准备
3.1施工前由项目技术负责人组织工程技术人员对相关规程、规范进行学习。
结合现场的实际情况，对汽包吊装提出合理化的意见。
3.2由施工员组织施工班组进行一次详细的技术安全交底，使施工人员对汽包的吊装、定位有具体的了解，做到心中有数。
交底工作要全员参与。
最好做到定人定岗。
3.3根据到货清单，认真核实汽包及其附件的到货数量及规格型号，并做好开箱检验记录。
3.4在汽包吊装前的所有钢架安装要请监理及总承包方进行验收合格，相应的技术资料齐全，并经有关部门签字确认
3.5汽包吊装前应有锅检部门提供的检验合格证明。
3.6依据相关规范，检查汽包（包括汽包内部装置等）在制造运输过程中的缺陷，并进行校正修理。
发现重大缺陷及时向业主或设备厂家提出。
4汽包施工现场准备
4.1、派专人对起重机的进出场路线进行检查及修理，以满足起重机起重机道路要求。
4.2、合理划分吊装作业区，并进行隔离。
设置明显的警示标牌，必要时要挂贴安全作业宣传标语，以提高作业人员的安全意识。
四、吊装方法及方案选择
1、大板梁吊装方法
大板梁吊装采用250t汽车式起重机，在大板梁上设四个吊点，在棱角处垫劈开的钢管。
（详见大板梁配图）汽车式起重机站在锅炉左侧。
吊车在起吊额度负荷或接近额度负荷时，应将重物吊离地面500mm停止起升，试吊20分钟。
检查吊车的稳定性，制动器的可靠性，重物的平稳性、绑扎的牢固性，却认无误后，方可进行继续起升。
吊装过程中要时刻注意观察大板梁与钢架、大板梁与起重机臂杆的触碰，通过设置大板梁上的两根拖拉绳（φ25，白棕绳，单根长60m）调整大板梁的方向和空间位置，保持大于200mm的安全距离。
由于受到现场作业区狭小的影响，起重机需要将大板梁提升置29.6m后，再旋转一定角度后到达就位上空。
故施工人员应在大板梁正式起吊前，预先在已安装好的+25.8m炉前平台和锅炉尾部顶板上就位并做好安全防护措施，以便在大板梁腾空跃过钢架时及时调整大板梁的就位尺寸。
大板梁就位后应及时固定，经吊装指挥确认同意后，方可拆除吊装吊索具。
2、汽包倾斜吊装法
采用一台250t汽车式起重机和一台70t汽车式起重机倾斜起吊汽包，起吊时F1侧起重机均匀缓慢抬钩，当汽包与水平面成58.67°角时，汽包重心与F1受力作用线重合。
起重机继续起升，当汽包离开地面150mm后，由于汽包高端受力增加，对高端起吊系统尤其要仔细检查。
仔细观察汽车式起重机的工况、吊索、汽包、钢丝绳的受力变形情况。
让汽包在空中悬停20min后，确保无异常后，进行汽车式起重机抱闸试验，继续指挥汽车式起重机起升200mm后，起重机落钩，如有溜钩现象则需相应地调整抱闸，然后再做试验，直至合格。
汽包在吊装过程中基本保持倾角58.67°均匀缓慢起升。
吊装过程中要派专人对受力构件进行严密地监视，出现异常情况及时汇报现场总指挥，并立即停止吊装作业，排除问题或隐患后方可进行再次起吊。
为了防止在吊装过程中发生汽包和锅炉钢架、横梁等构件地碰撞而引发意外事故。
吊装前在汽包两段捆绑两条托拉绳，并指定专人负责托绳的曳引。
当汽包起吊至标高23100mm的位置时F1侧汽车式起重机停止起吊，F2侧汽车式起重机开始起升，直至调整汽包至水平状态后，汽车式两台起重机同步起升。
在水平起吊过程中汽包发生空间位置的改变时可通过调节托拉绳，使吊杆准确穿过大板梁DL1梁上的螺孔。
然后使用水平仪测量汽包的水平度，调整到满足安装规范的要求后，将8个螺母固定，可以使用测力板手来测定扭紧度。
汽包就位后应及时固定，经吊装指挥确认同意后，方可拆除吊装吊索具。
3、汽包倾斜角计算
钢架立柱Z1右-Z1左柱片间的静距离L=7800-400=7400（mm），汽包全长L汽=8700mm。
欲提升汽包必须有一个倾斜角θ才能使汽包顺利起吊就位于大板梁下。
又因两吊点距离汽包中心为1150mm和2500mm。
选择汽包倾斜角时本方案采用当F1作用线同汽包重心重合时，利用三角关系，AB=1150mm（F1捆绑点距汽包中心距离）,B0=700mm（汽包半径），tanθ=90°-BO/AB,θ=90°-arctanBO/AB=arctan700/1150=58.67°；选择汽包倾斜角为θ=58.67°。
3、汽包吊装索具选择、吊装能力核算
3、1大板梁吊装索具选择
1.1吊索的选择
Q计=K1K2Q重
式中K1----动载系数1.1
K2----不均衡系数1.1
Q重-----设备或构件和索具的重量之和
代入数值，得
Q计=K1K2Q重=1.1×1.1×（29.2+0.75+0.5）×10=368.45KN
用钢丝绳捆扎后，用吊索吊装。
吊索分支数为4根，其对角分支顶端夹角为
=60°
S=
式中
-----吊物重
------吊索分支数
-----吊索顶端夹角，多分支吊索为对角分的夹角
代入数值，得
S=
=
=106.49KN
查《一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件》，选择Φ36mm,公称抗拉强度级为1670Mpa，最小破断力为241.16KN，纤维芯。
3.2、吊索具的计算
3.1.汽包水平状态计算
由于两吊点分别距离汽包中心为1150mm和2500mm。
据此建立力学模型
F1+F2=G--------------------------①
-F1
（2500+1150）+G
2500=0---------②（图中A为主机吊点，C为辅机吊点，0为汽包中心点）
联合①、②式，得（G为汽包及其附属构件重量总和为179.294KN）
F1=122.8KNF2=56.49KN
3.1.2汽包倾斜状态计算
汽包在倾斜状态下，由F1侧承受汽包重力，及250t汽车式起重机单独进行起吊工作。
F2侧在倾斜状态下不受力，处于松钩状态。
故倾斜状态下F1=（179.294+7.5吊钩及索具重）=186.794KN
3.1.3卷扬机滑车组使汽包在空中由倾斜转为水平时的承载能力计算
利用能量守恒原理，
F2×S-G×h＝0（式中F2为辅助吊机的提升力；S为F2提升汽包到水平后所走距离；G为汽包的重量；h为F2提升汽包到水平后汽包重心所走距离。
）
h=（4.35-1.15）×sin58.67°S=（4.35+2.5）×sin58.67
F2＝
＝
两吊钩及索具重为（0.75t+0.5t）
＝8.96t=89.6KN
3.1.4绳索具的设计方式和选择原则
起吊前必须用钢丝绳索具将汽包绑扎起来形成吊点。
汽包捆绑方式为，用钢丝绳在捆绑点处捆绑5圈后用绳夹将捆绑绳困死，吊机吊索同钢丝绳连接用20t卡环。
在最后一个绳夹与其前一个绳夹间安装保安绳夹，以便于及时发现绳夹松动并自动投入工作。
综合比较汽包在水平工况和倾斜工况时，各受力点的变化情况，在选择绳索具时按照最不利工况为计算依据，即F1侧吊绳索具选择按照倾斜工况时的受力为依据。
F2侧吊绳索具选择按照汽包由倾斜到水平工况时的受力为依据。
3.2、F1侧吊捆绑绳选择
F1侧吊捆绑绳选择按照倾斜工况时的受力为依据。
受力为F1=（179.294+7.5吊钩及索具重）=186.794KN，安全系数取8,取37丝钢丝绳，捆扎汽包5圈，P破=（186.794×8）
0.82
5=364.48KN,《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2006,选1570Mpa,6X37S+IWR，φ28mm,破断拉力为406KN。
绳夹的选用：
查《标准绳夹》（GB/T5976-2006），选用φ28mm的绳夹，使用5个，绳夹间距为180mm一个。
3.3、F1侧卸扣和吊索的选择
查《一般起重机用锻造卸扣》，取20t卸扣，20t卸扣用于对钢丝绳的连接固定，M（6）W20,JB8112-1999。
采用单根吊索，按吊索受力F1=186.794KN，查《一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件》GB16762-2009，选择Φ54mm,公称抗拉强度级为1670Mpa，最小破断力为231.00KN，金属芯，插编单肢吊索。
3.4、F2侧捆绑绳选择
F2侧吊捆绑绳选择按照汽包由倾斜到水平工况时的受力为依据，受力为F2=89.6KN，安全系数取8,取37丝钢丝绳，捆扎汽包5圈，P破=（89.6×8）
0.82
5=174.83KN,《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2006,选1570Mpa,6X37S+IWR，φ28mm,破断拉力为406KN。
绳夹的选用：
查《标准绳夹》（GB/T5976-2006），选用φ28mm的绳夹，使用5个，绳夹间距为180mm一个。
3.5、F2侧卸扣、吊索的选择
查《一般起重机用锻造卸扣》，取20t卸扣，20t卸扣用于对钢丝绳的连接固定，M（6）W20,JB8112-1999
同主吊选择相同，查《一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件》GB16762-2009，选择Φ54mm,公称抗拉强度级为1670Mpa，最小破断力为231.00KN，金属芯，插编单肢吊索。
3.6、起重机起吊能力校核
3.6.1起重机幅度的确定
根据现场实际情况，初步确定250t汽车式起重机的幅度R250=14m;70t汽车式起重机的幅度R70=8m。
3.6.2起重机起升必须具有的吊装高度
吊索高度：
由于本方案采用钢丝绳索捆绑汽包，再用卡环来连接吊索，选用3000mm的吊索
吊装所需起升高度：
H＝H１＋H索高
式中H１―――――汽包安装标高（2700+700）
H索高―――――吊索高度
代入数值，得
H＝H１＋H索高
＝27700＋3000
＝30700（mm）
3.6.３起重机起升载荷计算
P=K1K２Q重
式中K1----动载系数1.1
K２----不平衡系数1.1～１.２
Q重-----汽包和吊索具重
代入数值，得
P=K1K２Q重
=1.1×1.2×（17.9294汽包重＋0.75＋0.5两吊钩及索具重）×10
=232.07KN
F1侧选择计算吊装能力时，以倾斜工况下的受力为依据
P1=186.794×1.1（1.1动载系数）=205.47KN
F2侧选择计算吊装能力时，以由倾斜状态下到水平工况时的受力为依据
F2=89.6×1.1（1.1动载系数）=98.56KN
3.6.４起重机的选定
查选定的250吨吊车起重机特性曲线，取配重52.4t，全支腿8.68m×8.50m，起升高度30.7m，幅度为14m,臂长52.9m的工况，额定起重量为30.6t。
30.6t＞20.547t起重能力可以满足。
查选定的70吨吊车起重机特性曲线,半伸腿6.00m×5.04m，起升高度30.7m，臂长37.9m，Ｒ＝8m的工况，额定起重量为13.5t＞9.856t起重能力可以满足。
（250t、70t汽车式起重机性能表见附表）
3.6.5臂杆高度和臂杆通过性核算
a）吊装所需起升高度
Hx=H=30700（mm）
b）吊装实际高度计算
Hs=
+a
式中L为臂杆长，b为回转半径，a为吊车底坐高度；
Hs1=
+2=53.01（m）
Hs2=
+1.5=38.54（m）
c）吊装高度核算
Hs1=53.01（m）＞Hx=30.7（m），臂杆要求满足
Hs2=38.54（m）＞Hx=30.7（m），臂杆要求满足吊装。
d）臂杆通过性核算
1）查AC250-1使用说明书，吊车臂脚铰链高度2m，支绞到回转半径的距离为b=2.31m,本吊车前绞支，不考虑臂宽。
Hmax=
+2（吊车臂脚铰链高度）-0.5（地面基础距0地面标高）=52.51m
r=4.66m（详见下图）（臂杆投影到大板梁上的长度）
设设备至臂杆的安全距离为a
L1=r+aL2=R-b
根据计算简图易知
a=
=2.38m满足要求可用。
2）查70t吊车使用说明书，吊车臂脚铰链高度1.5m，支绞到回转半径的距离为b=2m,本吊车前绞支，不考虑臂宽。
Hmax=
+1.5（吊车臂脚铰链高度）-0.5（地面基础距0地面标高）=38.54-0.5=38.04m
r=1.62m
a=
=0.30m满足要求
五、安全、文明施工保证措施
5.1安全技术保证措施
5.1.1凡是参加锅炉现场施工的人员，须认真学习和贯彻执行《电力建设安全工作规程》及上级颁发的有关安全工作文件。
5.1.2凡是参加施工的人员必须经三级安全教育，考试合格方准上岗作业。
5.1.3凡是参加施工的人员必须经身体检查，合格方可参加作业，对于不宜从事高处作业的人员均不可登高作业。
参加吊装作业的特种作业人员，应持有国家有关部门颁发的特种作业人员操作证，证件在有效期内。
5.1.4安全防护用品必须要有产品合格证、经销单位的经营许可证和性能检测报告。
施工人员必须正确佩戴安全帽，超过2m以上作业必须正确系好安全带，并挂在上方牢固可靠处，若安全带无处挂时，采用φ8.9mm的安全小绳扣绑扎在上方牢固可靠处作为安全带的生根点。
5.1.5人在横梁上通行，应设置安全扶绳，安全带挂在扶绳上，若必须在未设扶绳的梁上通过，必须将安全小绳扣系在横梁上，把安全带系在安全小绳扣上，人骑在梁上，手推安全小绳扣前行，严禁不挂安全带在梁上行走。
5.1.6钢架爬梯应焊接牢固可靠，并检查梯子焊接情况是否符合要求。
沿着爬梯还应设置垂直攀登绳，注意垂直攀登绳不能系在爬梯上，要单独系在梁上或其它牢固可靠处。
另外还要绑扎站人平台，平台应有一定的承载能力，牢固可靠。
5.1.7在需经常行走的梁两端的柱头绑扎安全扶绳，同时在作业平面下方铺设安全网。
5.1.8设专人指挥，吊装时注意保持吊钩垂直状态。
5.1.9起重司机必须精力集中，不准在工作时从事与作业无关的事情，作业时不准与周围人闲谈，起重司机严格遵守“十不吊”的操作规程。
5.1.10起重指挥信号应清晰明确，应同时具备两种以上指挥手段。
起吊过程中应有专人监护，防止刮碰其它构筑物，起重臂及整个吊物下方不准有人逗留或通过。
吊装重物时应设绺绳，防止吊物晃动过大及与其它物件相碰。
5.1.11绑扎绳应牢固可靠。
绑扎点棱角处应垫置半圆钢管、木方或其它柔软物。
5.1.12照明或光线不足，不准作业。
五级及五级以上大风不准起吊作业。
5.1.13、起吊时汽包下方设安全警戒牌，任何人不得进入吊物下方。
7.1.14、起吊就位过程中，相关人员要坚守岗位，执行规程，各施工人员要注意安全及设备防护。
5.1.15、起吊过程中，在汽包经过的钢架每层横梁处应有专人监护。
任何人都能发出停止信号，只能由一人发出提升命令。
5.1.16吊车必须有完整、齐全的备案和使用登记手续，并在定检合格有效期内，有完整的安全技术档案。
5.1.17吊车司机必须持有在有效期内的特种作业人员操作证。
5.1.18吊装前，应对起重机械进行空转检查或试验应确认制动装置、保险装置和安全保护装置正常后，方可使用。
六、安全文明施工保证措施
1、安全文明施工保证措施
1）防范措施
1.1施工前必须做好“三交”，“三查”。
1.2施工前对所用工具要做用前安全性能检查、发现损坏，缺陷及时更换。
1.3高空作业把零散的设备和工具等放到稳妥地方或工具袋中。
1.4作业人员必须正确使用安全带（高挂低用）；
1.5把全部工程废料（包括捆绑管子的铁丝、扁钢条、管接头、管帽以及所有焊接废料）及时清理，以免坠物伤人。
1.6高空作业各施工人员间搞好分工合作，相互监护，确保安全。
2）文明施工
2.1施工人员必须持证上岗，着装统一，正确使用安全防护用品。
2.2施工现场内设备摆放整齐，工具及临时设施堆放要整齐集中。
把工程废料，杂物定点堆放，及时清理。
2.3施工场内电源线，电焊线、氧气、乙炔皮带布置合理并要有条理。
2、人员、材料及机具计划
1施工机械准备
吊装使用机具一览表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
１
汽车式起重机
250t
台
1
２
汽车式起重机
70ｔ
台
1
３
钢丝绳
φ28mm（L=25m）
根
2
1570Mpa,6X37S+IWR
4
吊索
φ54mm（L=3m）
根
2
金属芯，插编单肢
5
卸扣
20t
个
6
M（6）W20,JB8112-1999
6
水准仪
DSZ2
台
1
苏-光
7
交流电焊机
BX1-500
台
2
西安阿房电焊机厂
8
测力板手
把
4
9
托拉绳
米
150
白棕绳
10
绳夹
φ28mm
个
14
11
卡环
20t
个
2
2人员配置
吊装作业人员列表
序号
1
2
3
4
工种
钳工
焊工
起重工
壮工
数量（人）
6
4
2
4
备注
按其岗位明确职责
七、吊装平面布置图
84108410
78007800
八、安全、质量保证体系
8.1安全保证体系：
8.2质量保证体系：
升级会员 