锅炉钢结构安装

锅炉钢结构安装河北省电力建设第一工程公司HEPCC1目录锅炉钢结构概述锅炉钢结构的连接方式锅炉钢结构安装准备焊接式锅炉钢结构组合及安装高强螺栓连接方式锅炉钢结构安装第一部分-锅炉钢结构概述HEPCC1锅炉钢结构概述锅炉钢结构概述锅炉钢结构是炉体的支撑构架，它支撑着所有受热面、炉墙及炉体其它附件的重量，并决定着炉体的外形。同时，钢架还是本体及其它部件安装时找正的依据和基础。大中型锅炉钢架结构：钢架是由立柱、横梁、水平支撑、垂直支撑、顶板组成的立体井架。其中，立柱和横梁为钢架的最主要构件。立柱通常采用宽翼缘H型钢，立柱的底面固定在钢筋混凝土基础上。钢架中的横梁置于立柱之间，并与之刚性连接。横梁主要是受弯构件，轴力较小；柱则是压力和弯矩都很大的压弯构件，支撑锅炉全部或绝大部分重量。锅炉钢结构概述在现代高层钢结构中，由于风或地震产生的水平荷载成为设计时控制因素，需要在垂直方向设置抵抗很大水平力的构件，以减小侧向位移。体现在锅炉钢结构上，在框架中设置垂直支撑作为抗侧力结构；同时在每层设置水平支撑，使部分不属于垂直支撑的框架外柱共同参与抵抗水平外力，以加大侧向稳定性。钢架的炉顶部分基本上是由大板梁、次梁及吊杆梁等组成。炉本体的部件都是通过吊杆悬吊在炉顶梁上。因此，要求炉顶钢架有足够的刚性和强度，在受热、振动和承重后不致变形过大。为了加强炉顶梁系的稳定性，在框架的顶面和侧面，还布置了许多拉条，使框架形成刚性结构。为了让大梁的重力能够通过立柱中心传递到基础上去，多数大型锅炉的立柱顶面均放置了弧形垫铁。锅炉钢结构概述锅炉钢架主要采用的钢材有碳素结构钢Q235钢和低合金结构钢16Mn钢等。一般结构多选用Q235钢；跨度、高度大或载荷较重的结构，如立柱、炉顶大梁、次梁等均采用16Mn钢制成。第二部分-锅炉钢结构的连接方式锅炉钢架的连接方式锅炉钢结构的连接方式锅炉钢结构的连接方式可分为焊缝连接、高强螺栓连接。1、焊接方式焊缝连接在过去是钢结构最主要的连接方式。焊接的方法很多，锅炉钢架施工中主要采用手工电弧焊。手工电弧焊是一种适应性很强的焊接方法，它在建筑领域得到广泛使用。它的焊接设备简单，使用灵活、方便。大多数情况下焊接接头可实现与母材等强度，适应的焊接钢种范围广。其优点主要有：可对钢材从任何方位、角度相交进行连接，适用范围广；不需要在钢材上开孔，不消弱截面；焊缝刚度大，密封性好。锅炉钢架的连接方式其主要缺点是：焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成影响区，其金相组织和机械性能发生变化，某些部件材质变脆；焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，影响结构的承载力和刚度等。2、高强螺栓连接方式高强螺栓连接是近四五十年来迅速发展起来的一种螺栓连接新形式，锅炉钢结构一般使用扭剪型高强螺栓。一般300MW及以上机组的锅炉钢结构采用这种连接形式。在高强螺栓连接中，螺栓杆内有很大的预拉力，把接头板件夹得很紧，使之产生很大的摩擦力，保证连接件较好的整体性和刚性。按照设计及受力要求的不同，高强螺栓连接可分为摩擦型和承压型两种。其中承压型高强度螺栓一般只用于承受静力或间接动力荷载结构中允许产生一定滑移变形的连接，这种连接形式应用不多。摩擦型高强螺栓连接由于始终保持板件接触面摩擦力不被克服和不发生相对滑移，因而其整体性好，刚性好，变形小，受力可靠，耐疲劳，主要用于承受动力荷载的结构，锅炉钢结构就采用这种形式。高强螺栓的技术要求主要技术要求是钢材材质、螺栓预拉力、构件摩擦面处理及其相应的抗滑移系数。高强螺栓的钢材：高强螺栓连接副的螺栓、螺母和垫圈均采用高强度钢材，制成品后再经热处理以进一步提高强度。目前我国采用8.8和10.9两种强度等级的高强螺栓，8.8级螺栓常用45号钢或35号钢，10.9级螺栓常用20MnTiB钢或35VB钢；螺母常用5号钢或35MnVB钢；垫圈常用45号钢或35号钢。高强螺栓的预拉力预拉力通过终拧紧时用扳手拧紧螺母来产生，扭剪型高强螺栓的尾部连有一个截面较小的沟槽和梅花头，终拧时用特制电动扳手将梅花头沿沟槽拧断即为达到规定的预拉力值。构件摩擦面的处理及其抗滑移系数使用高强螺栓时，构件的摩擦面通常经特殊处理，使其洁净并粗糙，以提高其抗滑移系数。第三部分-锅炉钢结构安装准备锅炉钢架安装准备锅炉钢结构安装准备锅炉钢架安装准备是钢架施工中一个主要组成部分。它包括两大内容：一是技术准备，如熟悉图纸、图纸会审、计算工程量、编制施工技术措施、施工技术交底等。二是施工准备，如组合场地平整、运输道路清理、力能布置、施工机械布置、安全设施搭设、构件准备、工器具准备等。1、施工机械布置一般情况下，焊接式锅炉钢架组合后直接使用锅炉主力吊车进行吊装。高强螺栓连接的锅炉钢架一段设备使用移动式吊车进行吊装，同时锅炉主力吊车开始布置；二段开始使用锅炉主力吊车吊装。一般在锅炉外侧（固定端或扩建端）合适位置布置一台塔吊作为锅炉主力吊车，另外一侧，使用移动式吊车（也可使用一台平臂吊）作为辅助，零米地面使用一台50吨履带吊进行吊装配合。2、组合场地若锅炉钢架连接形式为焊接方式，则安装前必须进行组合。部分采用高强螺栓连接的锅炉钢架为减少高空作业量，也采用适当组合来进行钢架安装。组合场地的合理选择、布置可为充分利用场地及起重机具的工作创造方便条件，并关系到工程的成本和进度。组合场地位置一般布置在吊车施工范围内，方便运输的位置。3、安装工器具及临时设施准备吊装使用的起吊工器具：钢丝绳、卡环、倒链、滑轮组等应能满足施工。安装及测量工机具：经纬仪、水准仪、钢卷尺、电动扳手、撬棍、大锤等；根据不同的高强螺栓孔径加工过冲；根据立柱腹板柱头螺栓孔的外型尺寸及立柱的重量加工立柱吊装板；根据各立柱的外型尺寸加工吊装操作平台；加工钢爬梯，加工的数量以满足施工为限(一般总数为1段钢结构高度×1段钢结构柱子的根数×1.5)。安全器具：扶手绳、速差自控器、攀登自锁器、安全网、标准化围栏等，应满足使用要求。4、设备准备4.1设备清点根据吊装计划，设备应提前到现场。对所到现场的设备应按照吊装计划顺序及阶段性安装构件数量进行全面清点，逐件记录，以确保吊装工序的连续性和顺序性。4.2高强螺栓复检及抗滑移试验高强螺栓使用前，应检查是否有出厂的校验证明，还应从每批中，抽验8套螺栓进行轴力试验，合格后方准使用。钢结构安装前，应根据设计规范做摩擦面的抗滑移试验，试件由钢结构制造厂家提供，其目的是确定大批生产的摩擦面的处理工艺是否符合设计要求。以上两个试验需外委。基础验收与划线5、基础验收与划线安装前安装人员要会同建筑以及有关人员对基础进行全面检查验收，确认合格后才能进行下一步工作。重点检查锅炉基础的外观质量及轴线、跨距、对角线偏差，并复测预埋螺栓轴线的尺寸和标高，合格后办理交接手续。基础的工序交接完毕后，进行基础划线。首先将基础凿出麻面，并将表面及剪力槽内清理干净。根据建筑专业提供的锅炉纵横中心线，用拉钢丝法或经纬仪测量，在各基础上划出底板定位中心线，采用经纬仪法划线时遇到有物体遮挡经纬仪视线的基础，应采用绷钢丝的方式，根据相临且已确定中心线的基础，划出该基础中心线。校核中心线与地脚螺栓的间距及各基础中心线的距离。该中心线为第一段立柱的初步找正提供依据。第四部分-焊接式钢结构组合与安装组合支架搭设焊接式锅炉钢结构组合及安装焊接式锅炉钢结构一般应用在200MW及以下的中小型发电机组的锅炉钢结构上。这种形式的钢结构安装前应先组合成组件，再进行安装；两个组件找正就位后，安装组件之间的连梁及拉撑。1、组合支架搭设组合支架应搭设在运输通道附近和起重机的作业范围内，其尺寸应根据组合件的尺寸决定；组合支架一般用三至四层枕木搭成墩子，也可使用混凝土块、砖头等砌成的墩子；墩子上铺设45～50号工字钢，工字钢位置要避开横梁托架和需要焊接的部位；工字钢之间用型钢连接，平台要有足够的强度和稳定性，有足够的刚性；工字钢上平面距地面一米左右，便于钢结构的对接和焊接；组合支架搭设的方向应和组件起吊的方向一致，组合支架搭设的位置应符合组件起吊次序。风机安装2、焊接式锅炉钢架组合2.1钢柱对接：把分段的立柱摆放在组合架上，并检查每段的弯曲、扭曲，托架的数量、位置，以及立柱的长度是否符合要求。其弯曲、扭曲的误差应符合规定，如有超差弯曲、扭曲的调校一般采用局部加热的方法进行校正。根据立柱上托架的位置确定各对接分段长度，将每段上多余长度割去，加工出符合焊接工艺要求的坡口，用钢卷尺复查立柱的总长，考虑到立柱对接焊缝收缩的影响，总长应比设计长度长4—6mm。调整立柱的水平及垂直度（用水准仪或玻璃管水平找水平，在柱子两侧拉钢丝找垂直），符合要求后将对接缝点焊固定。再进行一次立柱总长、托架标高的检查，无误后进行焊接。对接焊缝焊完后，将焊缝高出平面部分修平，再组装接缝处的加强板，加强板焊接时应遵循一定顺序控制变形。2.2组合件组合立柱对接后，在立柱上要定出安装基准标高线，一般取0.5m或1m，同时要画出立柱底板的中心线以及各层钢梁标高线、中心线，并打上铳眼，做出明显标识。立柱划线之后，就开始钢架的组合，即把钢架的零件组合成若干个组合件。按图纸的要求进行组合，一般情况下将主副柱组合成一个组件。钢架组合的主要工艺如下：2.2.1组合架的型钢上画出立柱的位置边线、打上铳眼、焊上限位角钢，再将立柱吊到组合架上，立柱与组合架上相应的位置线要求重合。然后用钢卷尺测量立柱间的尺寸应比设计尺寸大2—4mm，作为焊接时的收缩量。2.2.2在组合横梁时，对立柱和横梁的水平度要进行检查，可用水准仪或玻璃管水平仪测量。当横梁的托架低时，只能用一块铁板垫起来，且铁板应露出横梁两侧各20mm，以方便焊接。2.2.3在各项找正结束后，可将横梁、斜撑同立柱之间加以点焊固定，重新复查各部分尺寸有无变动，如发现误差超过表所列的允许误差时则应再次进行校正，然后再正式焊接。焊接完毕后安装临时爬梯及操作平台，以便在吊装过程中及横梁安装过程中使用。3、焊接式锅炉钢结构安装3.1基础检查划线及垫铁配置：在钢架安装前，应对土建施工的基础进行检查，办理交接手续，主要检查基础浇灌质量及位置和外形尺寸。基础的交接完毕后，进行基础划线。按垫铁布置图将放置垫铁的位置凿平，测量该位置标高，配置垫铁。在钢架吊装前，将基础清理干净，放上垫铁，再测量每组垫铁的标高，调整垫铁基本处于同一水平面，垫铁放置在立柱主立筋正下方；把基础垫铁以外的部分凿出麻面。3.2拖拉绳及地锚的设置：拖拉绳一般采用直径为￠15.5mm～19mm的钢丝绳，根据现场环境设置好地锚，注意拖拉绳与地面的夹角为不能过大。3.3组件准备：钢架在起吊前必须对钢架组合件进行一次全面的检查（通知监理部门和建设单位），包括所有应焊接的部位是否焊完，是否符合设计要求，拖拉绳及其它临时设施是否准备好，随同钢架组合件一同吊装的零部件是否已经固定牢固等。3.4钢架组件吊装：起吊时，吊装机械吊装组件上部，组件下部根据现场情况使用一台吊车配合抬吊。就位后拴好拖拉绳，临时固定钢架柱脚，检查校正立柱垂直度，摘除吊钩。如果组件较长，为防止钢架吊装时产生永久弯曲变形，应在组件上设置4个吊装点（每侧设置2个吊点），为了使每根钢丝绳受力均匀，采用单轮滑车串起。吊装完一个，找正一个，并临时固定，待4榀钢架全部吊装、就位找正后，及时安装两组件之间的连梁，确保构件稳定。3.5组合件找正：钢架找正以基础中心线及立柱的1m标高线为基准，先调整标高，后调整位置，用水准仪测量立柱1m标高与厂房1m标高是否一致。钢架垂直度调整用经纬仪测量，拖拉绳拉倒链调整。一跨四根立柱都就位找正后，还要测量各立柱间的对角线，相应的对角线应相等。测量对角线，不仅要测立柱上下两处，而且要测中间各主要联梁标高处，如超过允许误差，则应进行调整。找正结束后，将立柱四周的预埋钢筋用气焊煨弯（对钢筋加热温度不能过高），弯贴在立柱上，按设计要求进行钢筋焊接固定。最后将两片钢架之间的横梁、斜撑及其他部件按施工工序装上去，并找正