受热面施工方案.docx
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受热面施工方案
施工方案
工程名称：
新疆心连心30.52项目
1#锅炉安装
作业项目名称：
1#锅炉受热面、旋风分离器安装
编制单位：
江苏华能建设工程集团有限公司
编写：
2014年4月20日
审核：
2014年4月20日
批准：
2014年4月20日
1、概述
2、编制依据
3、施工准备
4、中间交接要求
5、施工作业方框图
6、作业顺序
7、施工技术及措施
8、材料工机具配备
9、劳动力组织
10、安全文明施工措施
11、危险识别表
12、施工危险点、危险源控制对策表
13、焊接一览表
一、概述
工程名称：
新疆心连心能源化工有限公司30.52项目。
建设地点：
新疆昌吉州玛纳斯县塔西河工艺园区。
锅炉型号：
CG-180/9.81-MX
制造单位：
四川川锅锅炉有限责任公司。
技术参数：
额定蒸发量：
180t/h
主蒸汽压力：
9.81MPa
主蒸汽温度：
540℃
给水温度：
195℃
排烟温度：
140℃
设计效率：
90.5%
布置方式：
紧身封闭布置
数量：
1台
1、水汽系统
水汽系统包括省煤器、锅筒及内部装置、水冷系统、下降管、过热器及减温器等。
在蒸发受热面中锅炉采用自然循环方式。
1.1锅筒
锅筒内径为Ф1600mm、壁厚为60mm，材质为DIWA353，锅筒筒身长7200mm，全长约为（包括封头在内）8964mm。
锅炉内部装置为单段蒸发系统，设有给水、蒸汽分离、连续排污、加药装置和紧急放水管等。
蒸汽的一次汽水分离采用32只¢315的旋风分离器。
1.2水冷系统
炉膛由膜式水冷壁构成，水冷壁管采用Ф51×5、20G材质的锅炉管，管间距80mm；炉膛前上部设有四屏水冷屏，管子为Ф51×5。
管间距为80mm。
刚性梁将整个水冷壁组成刚性吊挂式结构，保证炉膛运行产生（正、负）压力时水冷壁不会发生晃动和永久变形；水冷壁及炉墙均通过水冷壁吊挂装置悬吊于钢架的顶部板梁上，整体向下膨胀，最大膨胀量约150mm左右。
1.3过热器及减温器
锅炉采用辐射和对流相结合，并配以两级喷水减温器的过热系统。
由包墙管、低温过热器、屏式过热器、高温过热器及喷水减温系统组成。
炉膛内布置了4屏屏式过热器，高温过热器和低温过热器均布置在尾部竖井烟道内，为了锅炉炉墙的密封和简化炉墙结构，将尾部过热器部分的烟道炉墙采用了包墙过热器的形式。
低温过热器布置在尾部竖井中，由两级构成，管子规格为Ф32×4，高温段管子材质为12Cr1MoVG，低温段材质为20G，光管错列布置。
为减少磨损，一方面控制烟速避免过高，另一方面加盖有材质为12Cr13的防磨盖、压板及防磨瓦，对局部也作了相应的处理。
过热蒸汽从低温过热器出来通过一级喷水减温器调节后进入布置在炉膛前上方的屏式过热器，屏式过热器由膜式壁构成，管子规格为Ф42×6，材质为12Cr1MoVG，共4屏。
蒸汽由下向上运动，经过二级喷水减温器后，进入高温过热器，高温过热器为双管圈顺列布置，管子规格为Ф38×5，高温段管子材质为SA213-T91，低温段管子材质为12Cr1MoVG，在前排加盖1Cr20Ni14Si2的防磨盖板。
蒸汽加热到额定参数后引入集汽集箱。
1.4省煤器
尾部竖井烟道过热器后设有三组省煤器。
均采用为Ф32×4，材质为20G，省煤器为光管错列布置，并辅以成熟有效的防磨措施，以保证运行寿命。
省煤器管组之间留有1300mm间隙，便于检修，省煤器进出口集箱位于尾部竖井两侧。
集箱规格为Ф219×20，材质为20G。
1.5高温水冷旋风分离器
旋风分离器在锅炉钢架Z2-Z3之间沿炉膛中心线左右对称布置。
旋风分离器由60×5的管子与扁钢包覆，并通过上、下环形集箱联系。
上、下环形集箱的规格均为219×25。
旋风分离器内表面敷设防磨材料，其厚度距管子外表面25mm，采用高密度销钉固定；
旋风分离器上半部分为圆柱形，下半部分为锥形,为膜式包墙过热器结构，其顶部与底部均与环形集箱相连，墙壁管子在顶部向内弯曲，使得在旋风分离器管子和烟气出口圆筒之间形成密封结构。
烟气出口为圆筒形钢板件，形成一个端部敞开的圆柱体。
细颗粒和烟气先旋转下流至圆柱体的底部，而后向上流动离开旋风分离器。
粗颗粒落入直接与J型回料器相连接的立管；在旋风分离器直段管屏内部布置有两个旋风分离器中心筒。
旋风分离器中心筒由高温高强度、抗腐蚀、耐磨损的奥氏体不锈钢板RA-253MA卷制而成。
其出口端与分离器出口烟道相连将高温烟气送入尾部竖井烟道；
二、编制依据
2.1《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）DL/T5190.2-2012
2.2 《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2012
2.3《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）DL/T5190.5—2012
2.4《蒸汽锅炉安全技术监察规程》TSG.G0001-2012
2.5《锅炉安装工程施工及验收规范》GB50273-2009
2.6四川川锅锅炉有限责任公司提供的设计图纸
1.2478.001.0锅筒
2.2491.101水冷系统
3.1.2491.3.0过热器
4.1.2491.4.0省煤器
5.T4266.0-2011高温水冷旋风分离器
三、施工准备
3.1受热面设备在安装前应根据设备供货清单，装箱单和图纸进行全面清点，检查设备表面有无裂纹、撞伤、龟裂、压扁、砂眼和分层等缺陷，复查设备外形尺寸，与图纸是否相符，对设备承受荷重部件的焊接进行焊高理论检测，对特殊材料要进行焊前光谱分析，检查供货设备、材料合格证等。
3.2 施工人员熟悉图纸，对图纸的技术要求要理解领会，对节点详图要仔细读懂，编制实际可行的安装作业指导书，进行施工技术交底。
3.3 施工材料准备，提出施工对组排管束等大型设备架设工装平台。
3.4 针对各设备特殊情况，采用专业起重机具及配套工具，进场准备。
3.5 根据焊接母材采购合格的焊接材料。
四、 中间交接、验收要求
4.1锅炉钢架、顶板安装完毕（吊装口除外），并经验收。
4.2 设备交接、检验合格；
4.3 不影响受热面吊装的平台扶梯安装完成，防护栏安全可靠；
4.4 受热面整体组合前进行管子通球试验；
4.5完成焊接工艺评定书。
4.6焊口探伤检验委托与结论；
五、施工作业方框图
5.1水冷壁施工流程图
5.2旋风分离器施工流程图
六、作业程序
a.水冷壁作业程序：
水冷壁设备清点、检查→管排吹扫→通球→管排分段地面组合、刚性梁安装→管排上段找正→上、下段管排对接→整体找正、加固→刚性梁转角联接→水冷壁拼缝→整体验收；
b.下降管作业程序：
下降管设备清点、检查→大直径下降管单根吊装→对口焊接→12根支管安装。
c.省煤器作业程序：
省煤器设备清点、检查→管排吹扫→通球→单片吊装→对口焊接→防磨装置安装
d.过热器作业程序：
过热器设备清点、检查→管排吹扫→通球、水压→光谱复查→单片吊装→对口焊接→防磨装置安装
e.蒸发管作业程序：
蒸发管设备清点、检查→管内吹扫→通球、水压→单片吊装→对口焊接→防磨装置安装
七、施工技术及措施
1、施工要求
1.1合金钢部件的材质应符合设备技术和图纸文件的规定，安装前对材质进行复查，并作出分析报告（详见光谱分析报告）及标记。
1.2受热面蛇形管在组合前须进行通球试验，试验用球必须编号和严格管理，不得将球遗留在管内，通球后应做好可靠的封闭措施，并做好记录。
通球球径见下表：
通球试验的球径
管子外径
弯曲半径
D1≥60
32＜D1＜60
D1≤32
R≥3.5D1
0.85Do
0.80Do
0.70Do
2.5D1＜R＜3.5D1
0.85Do
0.80Do
0.70Do
1.8D1＜R＜2.5D1
0.75Do
0.75Do
0.70Do
1.4D1＜R＜1.8D1
0.75Do
0.70Do
0.70Do
R＜1.4D1
0.65Do
0.65Do
0.65Do
注：
Do-管子内径；D1-管子外径；R-弯曲半径.
1.3.特殊受热面管宜采用机械切割。
1.4.受热面管子的对接焊口，根据规范要求距支吊架边缘至少50mm（除生产厂家特殊要求外）,两个对接焊口间的距离不得小于管子直径,且不得小于150mm。
1.5受热面管子一般情况下不单独做校正工作；如需校正时，校正平台应牢固，其平整度不大于5mm，放线尺寸偏差不小于1mm。
1.6.受热面管子应保持洁净,预制过程中实施有效措施,严禁掉入杂物.预制结束后,用压缩风进行吹扫干净后封口.
2.水冷壁组合安装
2.1组对原则
“先对管,后对板”,即先进行管口组对焊接,再进行膜板拼装焊接.现场制作胎具用来放置组对管组.
2.2对组件的校对
将组件的各段管屏按组合位置依次吊放在组合架上之后须核对管屏上所有的人孔门、看火孔,防爆门及测量孔等的位置及方向,避免遗漏或放错,然后对管排的宽度、长度、平整度及对角线等进行认真的测量检查,检查中可能碰到的问题及处理的方法如下:
（1）管屏的管口切割线与集箱中心不平行,处理方法为适当缩小长边一侧的对口间隙,放宽短边一侧的对口间隙,然后再进行焊接.
（2）管排不成正方形,两边管子中心线不平行,如果对角线差值超过规定值（一般为10mm）太多时可割开尺寸偏大一侧的边部管间的部分膜片后,烘热该段管子,使管距缩小至能消除菱形度,然后再拼接管间焊缝.
（3）管排不平整,如果其平整度超过5mm,可采用局部加热后用千斤顶顶平的方法来校正.
2.3组件的管口组对
（1）对口焊接之前,应对各道焊口的对口间隙进行全面的检查,并检查好每根管子焊口的实际间隙.一般可将实际间隙分为三种.一是对口间隙正好合适;二是对口间隙比规定值稍大（如6-8mm）;三是对口间隙太小甚至为负值.对第三种过长管头要锯掉后再进行修正,使间隙比规定值略大4-5mm;对第一种间隙合格的管子先进行焊接.第二种间隙稍大的管子先不必处理,待第一种管口焊好并产生收缩后,会使第二种管口的对口间隙缩小到符合焊接要求;个别间隙过大的管子应采取接长的方法,禁止热胀对口.
（2）管子应尽量用机械切割,如用火焰气割时应铲除铁渣和不平面,管子对口时应按图纸规定做好坡口（现管子坡口制造厂已加工好）,一般管子对接采用“V”型对接；对口间隙（2～3mm）均匀,管端内外10-15mm处在焊接前应除油垢和铁绣,用角向磨光机和电动内磨机对坡口修磨，直至显现出金属光泽.
（3）管口端面应与管中心线垂直,其端面倾斜度△f：
管子外径≤60mm，△f≤0.5mm；管子外径60～159mm，△f≤1.0mm；管子外径159～219mm，△f≤1.5mm管子外径＞219mm，△f≤2mm。
焊件对口应做到内壁齐平,其错口值不应超过壁厚的10%.且不大于1mm.
（4）为了对口焊接方便,管口两边的膜片中间用氧气、乙炔火焰切割300mm左右以减少其刚性,便于找正对口,对口完毕后再补焊上.管排焊接时,下部要用千斤顶顶实,以防焊接过成中管排变形.
2.4管排、膜片的焊接
（1）管排的管子焊缝均采用氩弧焊,具体焊接工艺参照施工阶段编制的相应《焊接工艺评定》。
（2）为尽可能减小管屏对接时产生的热应力,减小焊接变形,管屏预拼时,必须采取合理的分批对接,交错施焊,且组装中的拼缝间隙必须得到严格控制,严格依据图纸规定施工.对每一焊口的焊接,几道焊层不应一次焊完,只能先焊第一层,待全部焊口焊完第一层后,若组件无异常现象,再进行全面焊接.管排对口时,亦应采用跳跃式焊接,不允许相近两道焊口同时烧焊,以免管子变形太多.
（3）水冷壁组合允许偏差依据表3.3.2进行:
水冷壁组合允许偏差表表3.3.2
序号
检查项目
允许偏差（mm）
光管
鳍片管
1
联箱水平度
2
2
2
组对对角线差
10
10
3
组件宽度
全宽大于3000
±3
±5
全宽小于等于3000
±5
2/1000,最大不大于15
4
火口纵横中心线
±10
±10
5
组件长度
±10
±10
6
组件平面度
±5
±5
7
集箱间中心线垂直距离
±3
±3
①组件上集箱中心线的距离误差≤±5mm.
②集箱标高误差≤±5mm.
③集箱水平误差≤2mm.
④集箱上各吊杆正直、受力均匀
2.5水冷壁刚性梁的安装
水冷壁刚性梁具备条件的要在吊装前按图纸尺寸焊在水冷壁上,并焊接牢固.这样既对水冷壁吊装起到加固作用，又减少以后在空中安装的工作量。
2.6水冷壁成片预制的顺序和摆放
（1）水冷壁成片预制的顺序和待吊装位置的摆放原则应与水冷壁实际吊装顺序相反.即后吊装的水冷壁先预制,摆放到待吊位置的最下边.先吊装的水冷壁后预制,摆放到待吊位置的最上边.
（2）对已组对成片的水冷壁,在吊装前要做好成品的保护工作.除增设临时支架用来放置和防止变形外,对敞开管口要做好封闭工作,避免杂物进入.
（3）水冷壁四角膜板的密封焊接亦采用手工电弧焊接时,四角分别先点焊固定,然后四角同时自下而上焊接,以避免变形.焊接完成后进行100％焊后外观检查。
3.过热器组合安装
3.1过热器器组合前,先进行尺寸、材质检查,蛇形管内部吹扫通球等工作.合金钢部件加热校正时，加热温度应控制在钢材临界温度以下。
校正完进行组对
3.2集箱的安装找正及固定：
集箱的纵向中心位置与横向中心位置的找正，集箱与锅筒相对位置的找正。
3.3蛇形管的安装与焊接：
以过热器集箱中部的一排为基准管，使之就位，测量几何尺寸，位置确定后，进行定位焊接。
用线锤吊检其垂直度及中心位置。
再在集箱下部短管与蛇信管对接口以下100-150mm处，装上梳形定位卡板以便于焊接和限位，保证蛇形管的间距。
3.4过热器组件的组合安装应按下表进行控制：
过热器组件的组合安装允许偏差表表3.4.3
序号
检查项目
允许偏差（mm）
1
集箱标高偏差
±5
2
集箱水平度
5
3
集箱与蛇形管最底部的距离偏差
±5
4
蛇形管之间的间距偏差
总长度不大于5
5
蛇形管的垂直度
1/1000
6
蛇形管自由端的偏差
±10
7
蛇形管个别不平整度
≤15
4.省煤器安装
4.1.省煤器组合前,先进行尺寸、材质检查,蛇形管内部吹扫通球等工作.
4.2．省煤器组合应注意的问题：
4.2.1．蛇形管管夹注意不得将蛇形管卡死，要使管子能自由伸缩，管间距应均匀，防止形成烟气走廊。
4.2.2蛇形管排就位之前应先按宽度方向，一般左右各取一排，作为标准管排。
检查好尺寸后，再组合其它管排。
4.3.省煤器就位找正后,蛇形管排前、后弯头及侧面与框架炉墙间应保证规定的热胀间隙.
4.4．省煤器组合安装允许偏差表
省煤器组合安装允许偏差表表3.4.4
序号
检查项目
允许偏差（mm）
1
组件宽度
±5
2
组件对角线差
10
3
集箱中心距蛇形管弯头端部长度
±10
4
组件边管垂直度
±5
5
边缘管与炉墙间隙
符合图纸
5.旋风分离器安装
5.1将阀体支承平台组合为一个整体组件，安装在工装平台上，并焊接牢固。
回料装置立管、返料管、地面组合，并临放在工装平台上；
5.2支承平台焊接牢固后，将回料装置阀体安装放在平台上并焊接牢固；
5.3在靠近锅炉吊车处搭设一个10000㎜×6000㎜×500㎜的组合支架。
将支架找平之后把进口烟道管屏及集箱吊放到支架上。
找正集箱并固定，然后进行管屏焊接对口；
5.4该组件组合时将上集箱和管屏组合为一个组件。
组合时直段朝下，倾斜弧段朝上，以保证其稳定性。
因组件在高度方向上有近2.4米的高度，在安装焊接耳板和接板时须搭设脚手架保证安全；
5.5直段管屏焊接完毕之后，吊装对接倾斜段管屏。
对口焊接的同时亦可将刚性梁安装在上面，完成之后安装组件梳形密封板；
5.6每只旋风分离器1个上集箱。
下集箱和管屏IV是一个整体组件。
管屏I、II、III上端与上集箱连接，下段与管屏IV连接。
5.8集箱检查、清理完毕之后所有管口进行封闭，并办理签证。
5.9旋风分离器直段管屏和锥段管屏不进行组合，安装时散件吊装。
八、 主要设备材料技术要求一览表
序号
名称
技术数据
单位
数量
备注
1
电焊机
ZX400
台
20
2
焊钳
把
16
3
氩气表
把
10
4
小手电筒
把
6
5
电焊面罩
把
6
6
钨极棒
WCｅ-20，Φ2.5
ｋｇ
20
7
氩气
瓶
若干
8
钢锯条
把
20
9
电动磨光机
Φ100
台
10
10
电动内磨机
台
10
11
空气压缩机
台
1
12
手拉葫芦
2ｔ、3ｔ、各
台
5
13
钢卷尺
50m
把
2
14
把杆（卷扬机）
套
1
九、劳动力组织
受热面组合拼装所需劳动力计划见下表：
序号
工种
数量
序号
工种
数量
1
施工队长
1
5
配合工
10
2
班组长
6
6
电工
2
3
电焊工
20
7
安装工
20
4
起重工
10
8
司机
3
十、安全文明施工措施
1.吊装作业时应设置醒目的警示标志,并且用安全绳把吊装区域隔离开，有专人进行管理。
2.施工人员在进入施工现场后佩戴好自己的安全用品。
3.吊装作业时不得占用消防通道。
4.构件及设备在就位前，被吊装物重量要核对准确无误，吊装能力不够时，要立即采取措施，不能勉强试吊。
5.起重人员应熟知施工方案，起重设备性能操作规程及指挥信号应符合要求。
6.吊装必须听从统一指挥，起重人员在指挥吊装时，必须哨音清晰，信号明确。
起重物及起重工作半径内不得站人，也不允许站在起吊物上随物体上下移动。
7.吊装前，对钢丝绳应仔细检查，如存在磨损、断丝、扭结、弯折、压扁或损坏等情况，应禁止使用。
8.吊装重物离地面100～200mm时,检查各绳扣，支撑锚点是否牢固、平衡，如有不合理处及时处理完毕后方可起吊就位，同时严防设备变形。
9.起吊重物时，当物体在其它物件上部移动时，所吊重物必须比其它物件至少高出50cm上空越过。
10.当使用手拉葫芦吊装设备时，应遵循以下规定：
a.使用前，应检查链条有无裂纹、磨损、吊钩、链轮盘、倒卡等有关变形和扭曲，链条磨损达15%以上者严禁使用。
b.使用时，上、下吊钩不得脱扣，如发生卡链现象应将重物固定好，方可检修或更换。
c.不得超载使用，严禁多人强拉硬拽，操作时起重物下严禁行人或站立，手拉葫芦拉链人不得站在需吊起的重物上，并应离开重物。
11.严禁高空坠物或抛掷物件。
12.使用电动工具应有防止触电的可靠措施。
13.脚手架应搭设牢固，作业平台应设防护栏杆。
14.焊接或切割时注意防止引燃易燃物品。
15.卷扬机及钢丝绳应定期检查、维护、保证刹车可靠。
十一、危险识别表
序号
危险点及危险源
可能发生的危险
危险等级
风险级别
是否
控制
A
B
C
D
一
场地和环境
√
１
施工现场地面
被物体打击
√
4
√
２
平台、栏杆未完善区
高空坠落
√
4
√
３
在脚手架上
高空坠落
√
4
√
４
交叉作业区
物体打击
√
4
√
二
作业和人员
√
１
电焊、切割
火灾、烫伤
√
2
√
２
使用电动工具
触电、机械伤害
√
√
√
4
√
３
吊装
机械伤害、坠落
√
√
√
√
4
√
４
对口
挤压伤害
√
√
3
√
５
探伤
射线照射
√
√
3
√
三
机械和工器具
√
１
手拉葫芦
断链
√
√
√
√
4
√
生根处拉断
√
√
√
√
4
√
２
电动工具
触电
√
√
√
4
√
３
钢丝绳
断裂
√
√
√
√
4
√
４
吊挂的物体
坠落
√
√
√
√
4
√
５
高空用的工器具
坠落
√
√
√
√
4
√
６
电焊线漏电
烧断钢丝绳
√
√
√
√
4
√
７
起重扣件
坠落
√
√
√
√
4
√
８
电源线、盘漏电
触电
√
√
√
4
√
９
皮带漏气及焊渣飞溅
火灾、烫伤
√
√
2
√
１０
磨光机片断裂
飞溅伤人
√
√
2
√
注：
风险等级：
１轻微风险；２可容忍风险；３适度风险；４很大风险；５不可容忍风险
危险级别：
A及其严重伤害；B严重伤害；C伤害；D轻微伤害。
十二、施工危险点、危险源控制对策表
序号
危险点、危险源描述
拟采用的控制措施
实施负责人
一
场地和环境
１
施工现场地面被物体打击
戴好安全帽、避开吊装区
施工人员
２
平台、栏杆未完善区高空坠落
临时栏杆维护、系好安全带
班组长
３
在脚手架上高空坠落
绑扎牢固、系好安全带
班组长
４
交叉作业区物体打击
采取隔离措施、戴好安全帽
班组长
二
作业和人员
１
电焊、切割时发生火灾、烫伤
注意避开下方人员和易燃物品。
作业人员
２
使用电动工具触电、机械伤害
检查绝缘、戴好绝缘手套，避开其它施工人员
作业人员
３
吊装时机械伤害、坠落
注意周围环境，
起吊物绑扎牢固
班组长、
作业人员
４
对口时挤压伤害
作业时搞好配合，不将手指放入对缝处
作业人员
５
探伤时射线照射
探伤时拉好警戒线
作业人员
三
机械和工器具
１
手拉葫芦
断链
不超载、不强拉，使用经检验的合格品
作业人员
生根处拉断
保证生根牢固
作业人员
２
电动工具
触电
检查绝缘、接地，戴防护手套
作业人员
３
钢丝绳
断裂
保证足够的安全系数，在棱角处加垫，断丝超规定不用
作业人员
４
吊挂的物体
坠落
绑扎或吊耳牢固，长期吊挂应焊接加固
５
高空用的工器具
坠落
放置平稳牢固，系好安全绳，放入工具包
作业人员
６
电焊线漏电
烧断钢丝绳
及时包扎漏电部分。
作业人员
７
起重扣件
坠落
拿牢、放稳
作业人员
８
电源线、盘漏电
触电
检查绝缘、安装漏电保护器，插座、开关盖完好
作业人员
９
皮带漏气及焊渣飞溅
火灾烫伤
氧气、乙炔皮带接头扎紧，焊渣飞溅范围内无易燃物品。
飞溅范围避开人员
作业人员
１０
磨光机片断裂
飞溅伤人
采购、使用合格产品，打磨时不得用力过猛，飞溅方向避开人
采购员、作业人员
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