内蒙古电力技术  2014, Vol. 32 Issue (05): 93-96,100   PDF    
DBQ系列塔吊和FZQ系列附臂吊在锅炉钢架吊装施工中的应用
黄志光    
内蒙古第一电力建设工程有限责任公司, 内蒙古包头014030
摘要:内蒙古上都发电厂三期2×660 MW机组基建项目工程锅炉钢架采用全钢结构,由柱、梁、垂直支撑、水平支撑、次梁、顶板梁和平台扶梯组成。在大件吊装施工过程中,特别是B、C、D大板粱,因质量、体积大且高度高,施工难度大。另外,受建设项目规划用地的制约,在建设施工场地小,火电机组设备布置紧凑、单件构件吊重大的情况下,通过分析现场施工条件、工程进度目标、塔吊机械性能、吊件单重、台班费用等因素,优选施工吊装技术,决定在锅炉B、C、D大板梁吊装施工中采用DBQ4000型塔吊和FZQ2000型附臂吊共同抬吊;在A、E板梁吊装施工中采用DBQ4000型塔吊和FZQ2000型附臂吊单独吊装就位的施工方法。实践证明,按照该方法进行锅炉钢架板梁吊装,取得了非常好的施工效果和经济效益。
关键词火电机组     锅炉钢架     塔吊     附臂吊     吊装工艺    
Exploration of DBQ Tower Crane and FZQ Arm Crane in Lifting Process of Boiler Steel Frame
Huang Zhiguang    
Inner Mongolia No. 1 Power Construction Project Co., Ltd., Inner Mongolia Baotou 014030
Abstract:In phase Ⅲ of the 2×660 MW unit project of Shangdu Power Plant in Inner Mongolia, the steel frame is of steel structure consisting of columns, beams, vertical brace, horizontal brace, secondary beam, roof bows and platform ladder; among heavy lifting, the main girder B, C and D are the heaviest ones in particular, with larger lifting volume and higher lifting height. Restricted by project of land planning, the arrangement of thermal power generating unit tends to be more compact, and the construction site is increasingly small, and therefore the combined construction site is narrower, which leads to the higher requirement of main crane of construction machinery used for boiler installation. Made an analysis from multiple dimensions of hoisting technology, site operation conditions, construction progress, tower crane performance, one-shift costs etc., decided to finish the lifting tasks of boiler steel structure of this project with the coordinated application of DBQ4000 tower crane and FZQ2000 arm crane.
Key words: thermal power unit     boiler steel frame     tower crane     arm crane     hoisting technology    
1 锅炉设备概况

内蒙古上都发电厂三期2×660MW机组工程锅 炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造,型号为 HG-2141/25.4-HM15-SCR,采用超临界直流、单炉 膛、一次中间再热、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、 全钢构架、全悬吊结构П型燃煤锅炉。锅炉制粉系 统为HP型中速磨、一次风机正压直吹式;空预器为 三分仓回转式。 2 吊装施工方案设计 2.1 施工吊装方案的确定

锅炉钢架吊装大件中,尤其以B、C、D大板梁最 重,具有单体吊装体积大、吊装高度高等特点。其 中,D板梁上梁117t、下梁88t;C板梁上梁91t、下 梁63t;B板梁上梁72t、下梁48t。通过从吊装技 术、现场施工条件、工程进度以及经营成本等方面 分析,决定选用DBQ4000型塔吊和FZQ2000型附臂 吊完成该工程锅炉钢架的吊装任务[1]

钢架柱子分5层共10段,分段到达现场,锅炉 钢结构柱子由左至右布置为6列,由前至后共布置6 行,平面跨距为48000mm×55450mm(长×宽)。大 板梁顶面标高97840mm。

顶板梁共为10件,分别为A1板梁(左右各1 件),A2及B板梁(上下各1件),C板梁(上下各1 件),D板梁(上下各1件),E板梁(左右各1件)。板 梁布置见图 1所示。

图 1 板梁布置

在本次吊装作业中,由于受吊车站位、起重性 能、吊件单重等条件限制,根据现场条件,决定在锅 炉编号为B、C、D大板梁吊装施工中采用DBQ4000 型塔吊和FZQ2000型附臂吊抬吊,A、E板梁采用 DBQ4000型塔吊或FZQ2000型附臂吊单独吊装就 位的施工方法。DBQ4000型塔吊工况性能为:主臂 69.2m,副臂36m;带鹰嘴和小钩,配125t吊钩; FZQ2000型附臂吊选用80t吊钩。在吊装不同板梁 时所采用工况将有所变化。 2.2 施工机械布置

FZQ2000型附臂吊布置在锅炉左侧,吊车中心 在L—M列之间,距L列中心4.1m,距B0轴7m。 DBQ4000型塔吊布置在锅炉右侧,吊车中心距 B48轴15m,平行于B48轴行走,吊装板梁时采用主 臂69.2m、附臂36m工况。

根据锅炉大型机械布置情况(见图 2),板梁按 照A、E、D、C、B的顺序依次进行吊装,调整好梁的方 向后,板梁由6号炉右侧拖运至锅炉0m。

图 2 板梁倒运示意及机械布置图
2.3 所受负荷及吊点位置分析

根据FZQ2000型附臂吊性能和DBQ4000型塔 吊性能,确定各吊车所受负荷及吊点位置,如图 3所 示。

图 3 板梁吊点位置及吊耳
2.4 吊装方案

由于B、C、D板梁质量较大,均采用FZQ2000和 DBQ4000型2个吊车进行抬吊的施工方案[2]。本文 只对以上板梁进行吊车负荷分配计算,吊点位置提前通知板梁生产厂家,按现场所需位置装设。

吊装顺序按照D、C、B的顺序进行吊装,B板梁 吊装时先将B上梁临时存放于C、D板梁之间的支撑 梁上,临时用支撑与C板梁连接固定。 2.4.1 D板梁吊装

FZQ2000型附臂吊工况:吊装时吊点选取距板 梁中心位置13.5m,吊车半径22.5m,就位半径18 m,额定起吊质量mDF为80t。

DBQ4000型塔吊工况:采用主臂69.2m,附臂 36m;吊装时吊点选取距板梁中心13.5m,吊车半径 28m,额定起吊质量mDD为88.2t。

吊装D上梁、D下梁时吊点位置相同,因D上 梁质量大,只核算D上梁(mD=117t)。

(1)两车负荷分配计算(吊点位置相同,负荷 相同):

式中FD—D板梁起吊质量,t;

F2000—FZQ2000型附臂吊起吊质量,t;

F4000—DBQ4000型塔吊起吊质量,t。

(2)吊车负荷利用率校核:

FZQ2000型附臂吊负荷利用率=FD/mDF×100%= 73.1%。

DBQ4000型塔吊负荷利用率=FD/mDD×100%= 66.3%。

(3)钢 丝 绳 校 核[3]:FZQ2000型 附 臂 吊 与 DBQ4000型塔吊均选用1根直径47.5mm、长28m 吊装钢丝绳,4股受力,安全系数K=Sb/FD,其中,Sb为 钢丝绳破断拉力,单股为117.5t[4],Sb=470t。计算得:K=8.03。 2.4.2 C板梁吊装

FZQ2000型附臂吊工况:吊装时吊点选取距板 梁中心13.5m,吊车半径24m,额定起吊质量80t。

DBQ4000型塔吊工况:吊装时吊点选取距板梁 中心13.5m,吊车半径28m,额定起吊质量88.2t。

吊装C上梁、C下梁时吊点位置相同,C上梁质 量大,因此只核算C上梁(mC=91t)。

(1)两车负荷分配计算(吊点位置相同,负荷 相同):

式中FC—C板梁起吊质量,t;

F2000—FZQ2000型附臂吊起吊质量,t;

F4000—DBQ4000型塔吊起吊质量,t。

(2)吊车负荷利用率校核(FZQ2000附臂吊起 吊工作半径为28m,额定起吊质量mCF为65t; DBQ4000塔吊起吊工作半径为31m,额定起吊质量 mCD为75.4t):

FZQ2000型附臂吊负荷利用率=FC/mCF×100%= 70%。

DBQ4000型塔吊负荷利用率=FC/mCD×100%= 60.3%。

(3)钢 丝 绳 校 核:FZQ2000型 附 臂 吊 与 DBQ4000型塔吊均选用1根直径47.5mm、长度28 m吊装钢丝绳,4股受力,安全系数K=Sb/FC=10.3。 2.4.3 B板梁吊装

FZQ2000型附臂吊工况:吊装时吊点选取距板 梁中心LBF为13.5m,吊车半径为33m,额定起吊质 量46t。

DBQ4000型塔吊工况:吊装时吊点选取距板梁 中心LBD为10m,吊车半径为33m,额定起吊质量 66.5t。

(1)两车负荷分配计算(mB=72t):

(2)吊车负荷利用率校核(FZQ2000型附臂吊 起吊工作半径为33m,额定起吊质量mBF为46t; DBQ4000型塔吊起吊工作半径为33m,额定起吊质 量mBD为66.5t):

FZQ2000型附 臂 吊负 荷 利 用 率=F2000/mBF× 100%=66.6%。

DBQ4000塔吊负荷利用率=F4000/mBD×100% = 62.2%。

(3)钢 丝 绳 校 核:FZQ2000型 附 臂 吊 与 DBQ4000型塔吊均选用1根直径47.5mm、长度28m 吊装钢丝绳,4股受力,FZQ2000型附臂吊安全系数 K=Sb/F2000=15.27。DBQ4000型塔吊安全系数K=Sb/ F4000=11.36。

从以上计算结果可以看出,吊板的各个部位的 应力足够,可以满足吊装要求。 2.5 施工成本分析

从施工成本角度分析,使用DBQ型塔吊和FZQ 型附臂吊的综合台班费更为经济。例如FZQ2000 型附臂吊的台班基价为6500元(扣除燃料动力费 400元后,净台班费为6100元);仅为400t履带吊台 班费的1/3(履带吊燃料动力费每月1万多元,且没 有计算到台班费成本中)。为了确保安全性,在实 际施工中,由于履带吊稳定性较差,在双机抬吊时 负荷分配要尽量考虑履带吊的受力特性。若吊点 选择偏向履带吊,容易造成设备重心偏移,增加起 吊过程的不安全性。从履带吊进出场运输成本角 度考虑,由于其本身特点,要求运输车辆多为专用 拖车,仅拉运主机的专用拖车费用高达6万元/次, 增加了转场费用,而DBQ型塔吊和FZQ型附臂吊则 无此限制。 3 吊装作业中的安全环境技术措施 3.1 作业安全环境目标

在锅炉钢架吊装过程中,实现无重大机械及设 备事故;无人身死亡事故;不发生重大环境污染事 故;文明施工达标率100%。 3.2 安全技术措施[5]

(1)所有参加作业人员必须进行体格检查,合 格后,方可参加作业。

(2)所有参加本次作业的工作人员必须在施 工前履行安全、技术交底,并进行双签字。

(3)施工前全面检查、检修所用吊车、工机具、 卡索具,合格后方准投入使用。

(4)吊车的使用要严格遵照其操作规程,严禁 超负荷起吊。

(5)严格执行安全操作规程及安全施工措施, 不违章作业。

(6)在起吊作业区域设警戒线,无关人员不得 停留或通过;吊装时,所有人员撤至安全地带,吊物 下方严禁任何人通过或逗留。 4 结语

在火力发电厂施工安装中,锅炉设备安装都属 于高空作业,履带起重机能力受到很大的限制,而 轨道式塔吊和附臂式塔吊由于其结构的特殊性,除 对幅度(起吊半径)有限制外,在作业高度方面有明 显优势,特别是在近百米高度的作业中,这两种类 型塔吊的作业安全性要优于移动式履带起重机。 在上都电厂3期2×660MW机组工程锅炉钢架板梁 吊装施工实践中,本文所述技术方案合理,作业安 全性较高,现场作业条件完全满足FZQ2000型附臂 吊的需求,可满足300~600MW以上锅炉大板梁 (锅炉顶部构件质量大多为48~120t)的吊装施 工。本次吊装作业提高了大型机械设备的使用率, 节约了租赁履带吊的费用,台班费用降低,经济性 较好。

参考文献
[1] 上海电力建设公司.起重与运输[M].北京:水利电力出版 社,1985:1-13.
[2] 贺小明,李柏安.起重技术与安全[M].武汉:武汉测绘科技 大学出版社,1995:42-61.
[3] 王建忠,史占铎,王海龙,等.600 MW火力发电机组安装 作业丛书-锅炉分册[M].北京:中国电力出版社,2006: 11-18.
[4] 祝燮权.实用五金手册[M].上海:上海科学技术出版社, 2000:66.
[5] 全国起重机械标准化技术委员会.GB 6067.1-2010 起重 机械安全规程第1部分:总则[S].北京:中国标准出版社, 2010.