工艺工法qc火力发电厂工程空冷系统设备安装施工工法

'空冷系统设备安装工法河北省电力建设第一工程公司1.前言目前国内2×600MW火力发电厂中每一台空冷岛的设计形式多为7×8形式（平行于厂房为7列，垂直于厂房8排）总体占地面积约为92×95㎡，自下而上由三部分组成，下部为16根38-42m高的钢筋混凝土空冷柱，中间为5-7米高的钢结构平台坐落于16根空冷柱上用于支撑上部8列成A型布置的冷凝管束，三部分总体高度为57-60m，0m地面布置3台变压器（1台起备便，1台主变，1台厂变），还有一个用于控制空冷岛运行的配电间，此种空间布局不可避免地存在设备供货不及时、设备缺陷，工期提前等因素,导致专业间交叉作业比较集中，为了争取最好的施工方案，需打破常规的施工方法，这不仅需要保证空冷岛本体工程的施工的安全，还须兼顾其他专业的安装与调试尽量避免因安装原因对整个机组施工造成影响的问题。上安华能电厂5#机组空冷岛的吊装工作充分发挥分部与分块相结合的方法，满足了厂用带电的如期完成，确保了5#机组各项设备按预期进入分部调试阶段。2.工法特点2.1结合施工场地，合理的选用吊装机械，合理安排工序，将空冷岛整体按7×8形式中的8排划分为3-4部分进行安装，每一部分同时又可划分为3-4个小块，由于空冷岛的安装区域相对于吊车的吊装能力而言是减小的，所以在机械选型上可以选用满足小区域起重吨位和半径的小型机械进行安装工作，从而使吊装机械更具机动灵活性,同时也减小了安装成本。2.2利用分部安装的方法可以充分利用设备的互换性，尽量减小因设备供货不及时和设备缺陷所造成的人员机械停工所带来的经济损失。2.3分部安装法可以在安装完每一部分钢结构后可进行上部风机、管束、管道的安装，从而保证安装的连续性，避免因整排钢结构整体没有安装完而造成的上部设备不能安装或缓装等情况，基本确保上下设备组合安装的同步进行，缩短工期。3.适用范围两台机组的空冷岛紧邻无法布置吊装机械、场地狭小无法布置大型吊装机械、工期短、设备供货不及时的工程。4.工艺原理将每台空冷岛整体划分为4部分，根据两台机组几乎同时施工的特点，所划分的4部分均由两台机组衔接部分的中心线开始，依次向两边（例如1#机组向固定端，2#机组向扩建端）递推划分为1、2、3、4四部分，每一部分再视吊车的工作能力和场地的大小划分为若干个小块，采用分部与分块相结合的安装方式，每安装一部或一块的钢结构平台，同时将上部的风筒、风机、分隔墙、管束和分配管等部件吊装就位，随时监控钢结构各个部位的变化，从而打破场地、吊车的限制完成空冷岛整体工程安全顺利地建成。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程 空冷系统安装流程图5.2操作要点2×600MW火力发电厂中每一台空冷岛的设计形式多为7×8形式具体形式见图一 图一将空冷岛A6-A9与AA-AH区域划分为第1部分;A4-A6与AA-AH区域划分为第2部分,A2-A4与AA-AH区域划分为第3部分,A1-A2与AA-AH区域划分为第4部分,首先进行第1部分的第一、第二、第三单元的钢结构安装，找正紧固完毕以后进行此3个单元上部的设备和管道的安装,然后将第一部分的其余5个单元可划分为2～5小块，并依次安装第四、第五、第六、第七、第八单元的钢结构和上部设备。5.3劳动力组织劳动力组织情况表序号作业人员工种数量资格要求资质1技术员1能够审清本项目施工图纸，领会设计思想，掌握施工工艺，熟悉施工质量和安环要求。助工以上2安全员3具备丰富的专业知识及现场施工经验，熟悉施工现场安全要求，具有专业安全员证书。持证3材料员3熟悉本项目所需材料，及时反馈所需材料的供需情况，为正常施工做好准备。 4质检员1具备丰富的专业知识及现场施工经验，熟悉本项目有关质量标准，具有专业质检员证书。持证5工长1熟悉本项目施工的工艺流程，能有效组织好施工人员按照施工技术措施的要求施工，熟悉施工质量和安环要求。高级工6铁工50熟练掌握本项目的技术、工艺要求，知道施工质量、安环要求。7焊工20熟悉焊接工艺及相关要求，具有与焊接项目相符合的焊工合格证书。持证8起重工16熟练掌握吊装技术、要求，了解钢结构吊装的特点，具有吊装施工经验。持证9测量工1专业技术熟练、具有与测量项目相符合的测量工合格证书。持证10架子工10专业技术熟练、具有与本专业相符合的架子工合格证书。持证11电工3熟悉电工工艺及相关要求，具有与用电项目相符合的电工合格证书。持证12力工60熟悉施工环境及要求，能领会上级安排的施工程序及方法，了解施工质量、安环要求。备注：钢结构安装60人；管道安装30人；上部设备安装80人。6.材料与设备主要机具设备表序号名称规格单位数量1履带吊车CKE2500台12履带吊车QUY50台13运输车套24水平仪台15经纬仪台16拖拉绳根407.质量控制 7.1工程质量控制标准空冷岛的施工质量严格执行《钢结构工程施工质量验收规范》和厂家提供的设计资料。7.2质量保证措施7.2.1施工前由工长及技术员组织施工人员认真熟悉施工图纸、资料，了解施工技术要求，掌握施工方法和施工要领。同时做好宣传工作，提高质量意识，加强施工人员的工作责任心。7.2.2对重要工序的施工方法、施工要领，应进行施工前的施工技术培训。7.2.3认真做好施工前的技术交底工作，使每个施工人员充分的理解施工工艺和技术要求，达到施工人员对工作心中有数，交底后必须双方签字。7.2.4工长或质检员认真作好施工过程的质量监督控制，确保每一道工序的施工质量以及工序间合理衔接，不留缺陷，不留尾工，认真做好施工后的自检工作。7.2.5对施工中容易发生的质量问题，施工前作出预测，并采取有效的、可操作的预防措施，消除施工质量缺陷。7.2.6施工中发现设备缺陷或施工质量问题，及时向工长和技术员提出，上报有关部门采取措施后进行处理。重大质量问题必须停工，待有关部门做出处理意见或制定整改措施后方可进行整改。7.2.7积极配合项目部质量部和监理的质检工作，对查出的质量问题积极并及时的进行处理。8.安全措施8.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。8.2钢结构吊装前，必须对高空作业人员进行全面的身体检查，有癫痫病、心脏病、高血压病史的人员不得参加吊装。8.3钢结构吊装前，应认真检查保养所使用的吊装工具，如发现有缺陷应及时处理，如已达报废程度应立即更换。8.4钢结构安装的施工范围应用警戒绳或围栏圈住，避免无关人员进入，以防发生意外事故。8.5设备倒运时应轻装轻卸，严禁随意乱放及磕碰，以防伤人及损坏设备，并应保持设备整洁。8.6钢结构吊装时，钢丝绳绑扎应牢固可靠，棱角处应垫管皮进行防护。吊装指挥清晰规范，缓吊慢放，严禁野蛮施工。8.7起吊构件时，指挥人员应照顾全面，不得使构件摆幅过大，严禁在起吊过程中碰撞其他构件，尤其是立柱吊装平台。8.8安装所使用的各种工具要有防坠落措施（如系防坠绳等），安装钢结构的同时需及时敷设安全网，严禁高空作业时抛掷物体，防止高空坠物及坠落。8.9吊装中使用的钢爬梯应固定牢固，并与其经过的所有吊装平台绑扎。在施工人员攀登时应使用攀登自锁器。8.10施工过程中，在钢结构上弦梁、下弦梁以及危险部位全部敷设扶手绳，以提高高空作业的安全性。8.11设备堆放应规范、整齐，不得直接堆放在地上，应有专用的垫块，且设备堆放场应用围栏圈住。 8.12安装比较危险的作业应尽量安排在白天施工，组合、安装小梁等相对危险性较小的作业可在夜间施工，夜间施工要有足够的照明。8.13钢结构吊装采用气瓶供气，现场的氧气、乙炔瓶应放在专门的吊笼内，并且统一布置。现场电源线、气体带子和电焊机的一、二次线应分开布置且走向要整齐规范。8.14施工废料必须及时清理，做到“工完、料净、场地清”。9.环保措施9.1成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，施工废料必须及时清理，做到“工完、料净、场地清”。9.2将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.3对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。9.4优先选用先进的环保机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。9.5对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。10.效益分析此种工法将工程原本需要大型吊装机械才能完成的工作转用为小型吊装机械，从而降低了安装成本,同时发挥了小型机械的机动灵活性,提高了机械效率.我公司承建凝汽器的施工对照表：项目吊装时间退车时间工期总重(t)设备顶高吊车设备选用大同二期2004.3.232005.3.2812月零5天630053m7650履带吊龙山2006.3.72006.12.309月零23天680058.2m7650履带吊CKE7250履带吊岱海2006.10.62007.7.209月零14天880060.1mCKE7250履带吊CKE7150履带吊上安2007.7.292008.3.288月810061.29mCKE7250履带吊KH1800履带吊大同三期2007.12.232008.09.109月零17天710059.7mCKE7250履带吊LR1400履带吊目前空冷岛的安装费用基本为1500万,由于空冷的安装都为大件安装对机械的依赖比较大,此部分占用的费用将达到40%～50%,因此在机械的选用和工序的安排上得到合理优化组合,必将创造更高的利润空间.11.应用实例华能上安电厂5#机组空冷岛安装11.1工程概况华能上安电厂三期工程2×600MW超临界空冷5号机组的空冷凝汽器系统由GEA设计，整个系统自下而上分为三部分，下部是高度为40.418m、4× 4矩形分布的16根钢筋混凝土立柱；中部为高8m、长94.820m、宽90.183m的钢结构平台；上部为8排A型布置的冷凝管束。系统总体安装量约为8200t。由于此工程为三期扩建工程,5#机组的空冷岛固定端即西侧与二期4#机组的升压站紧邻，南侧是与空冷岛呈阶梯布置的升压站与空冷岛平台外沿水平距离只有2米，斜坡高度为7米距最近空冷柱的距离为30米，东侧与6#机相邻，平台与平台间的间隙为1.02米，因此5#机组的空冷岛位于一个四面包围的坑里，由于场地狭小，不适宜大型吊装机械安装与拆卸，因此分部与分块的安装方案最适合此种情况的安装。(具体情况见图二)11.2力能布置上安2×600MW空冷岛的安装量在8000t以上，其垂直作业过程离不开大型吊装机具，由于场地的限制空冷区域只能布置一台250t履带吊,但其工作量明显无法满足吊装要求，同时许多小件的吊装如果用250t履带吊不仅浪费机械台班，效率也不高。因此在空冷区域第4排靠近升压站区域的第6个风机框架内布置一台16t平臂吊，这样既不影响地面其他设备的施工，同时又可以延长平臂吊的使用时间，在此区域内布置一台平臂吊可使其充分覆盖空冷岛第6、7、8排，弥补250t作业半径无法覆盖区域吊装能力的不足，空冷岛小型设备的吊装将工作将全部由平臂吊来完成，其自身起钩和落钩的速度将明显高于250t履带吊，避免了人等设备的情况工作效率明显提高，最后待大部分区域基本安装完毕以后，履带吊可站在升压站和空冷岛之间将平臂吊拆除。11.3吊车工况的选择CC1800履带吊布置在空冷岛，采用塔式工况，主臂60m、副臂54m，工作半径28～58m，额定起重量28～12t。负责钢结构、上部设备及管道的安装。CKE2500履带吊布置在空冷岛，采用塔式工况，主臂42.7m、副臂30.5m，工作半径16～30m，额定起重量53.5～19.8t。负责钢结构、上部设备及管道的安装。16t平臂吊布置在空冷A4列与AG轴混凝土立柱的右侧，工作半径16.4～60m，额定起重量16～3.3t。负责钢结构及上部小件设备的安装。11.4钢丝绳的选用根据设计资料显示，空冷钢结构构件单件最重为6.006t，因此散件吊装选取钢丝绳为：φ17.5-6×37+1--1700，长16m1对，4段负荷，其安全系数为：K1=4×15.5/6.006=10.32倍，满足千斤绳6～8倍的规范要求。空冷凝汽器桁架组合后，最重组合件为：AC轴的A6～A8列之间的组件，重量约为44t。选取吊装钢丝绳为：φ39-6×37+1-1700，长28m1对，其安全系数为：K2=4×78.5/44=7.2倍，满足千斤绳6～8倍的规范要求。11.5施工情况华能上安电厂5号机组的空冷岛在工程施工前，经过认真筹划将5#机组的空冷岛从扩建端向固定端划分为四部分。在安装第一部分时由于场地的原因，首先安装6～7排的1～6号钢结构合上部设备，留出第6排第7排的7号风机的钢结构不进行安装，以便于CKE250履带吊从南侧的升压站与空冷柱之间穿过，站车在检修通道的路上倒退着进行东侧水平排汽管道吊装和8排1～6号风机钢结构和上部设备的安装。再经由南侧升压站与空冷柱之间的通道返回至第4、第5排即第二部分区域，将6～8排剩下的7号风机设备组合安装完毕。在安装第二、第三部分时由于此区域0米地面平行靠近于厂房位置布置有厂变、主变、起备变、事故油池和敷设井，前期由于空冷岛钢结构供货不及时，致使此区域的0米设备均没有做基础，随着厂用带电日期的邻近，如果0米地面设备提前就位，必将会影响空冷岛钢结构和设备安装，由于时间紧迫必须将此区域的设备提前安装到位，并将两根直径DN6000的排汽立管安装到位，因此 须将第二第三部分的每一小块，即设备区域上方的8台风机的钢结构和风机安装完，基于此种情况我们采用了分部与分块相结合的方法,首先将由2#低压缸引出的排汽管道的高空悬挂管和直径DN6000的立管安装到位,紧接着安装北侧即1#排汽立管,这样再将起备变上方的钢结构和8个风机单元安装完毕即可进行起备变的安装,这样既避免了避免了由于场地狭小无法布置大型机械和吊装机械小在作业半径内无法达到额定安全负荷的不利因素,同时各专业之间可同时进行安装作业,采用此种方法进行安装后确保了厂用带电的顺利完成。图二11.6钢结构整体验收可行论证上安空冷岛钢结构分为地面组合和空中连接两部分。首先根据施工图纸,在地面将钢结构进行单片组合,根据设计单位提供的起拱数值,对组合以后的钢结构进行检测,此次测量的起拱值必须满足加工阶段起拱值的要求即在工厂加工阶段应考虑的起拱值要求。 上安空冷钢结构工厂加工阶段应考虑的起拱值要求其次在每一部分钢结构平台,风筒、风机护网、风机组安装完毕后，但在安装平台上部结构即管束，蒸汽分配管和挡风墙等设备前，对安装阶段的平台钢结构起拱值进行了再次观测，其起拱值满足设计要求，其误差在3mm范围之内,在安装管束之前用垫板进行调整。上安空冷钢结构安装完毕、管束安装前的起拱值要求11.6工程结果评价采用空冷岛－分部与分块相结合的安装方法后，为保证空冷岛的安全稳定，我们在施工过程中及时监测各主要工序，检查施工阶段可能引起的结构变化，并对每一步的安装过程严格把关，最终上安空冷岛5#机组荷载后的钢结构数值 符合国家规范和设计要求，其运行投产后的安全稳定性能,说明此种施工方法适合在场地狭小不便于布置大型机械的现场进行推广。'