山西潞安高硫煤清洁利用油化电热一体化示范项目热电装置工程
4#锅炉汽包吊装
施工方案
山西省工业设备安装有限公司
潞安煤基热电项目部
二零一五年七月
目录
一、工程概况 (1)
二、编制依据 (1)
四、进度计划 (1)
五、施工准备与资源配置计划 (2)
六、汽包吊装方法 (12)
七、质量保证措施 (14)
八、安全保证措施 (16)
九、应急预案 (23)
一、工程概况
潞安煤基热电4#锅炉由苏州海陆重工股份有限公司设计制造，本锅炉为410t/h高压自然循环煤粉锅炉，具有中间夹弄的Ⅱ型布置，全钢锅炉构架，双排柱布置。前烟道为燃烧室，后烟道布置对流受热面，受热面采用吊和搁相结合的方式，即除预热器和出渣设备是搁置外，其余所有受压的部组件均为悬吊式，通过吊杆吊挂在炉顶大板梁上，本台锅炉锅筒中心标高为458000mm，锅筒内径φ1600mm，壁厚为100mm，总长为16.213米，工作压力为11.32Mpa，工作温度324℃，材料为19Mn6，重量为76.947T，通过吊杆悬挂在顶梁上，吊杆总重3098Kg。吊装用钢丝绳最大受力3.277t，卷扬机最大牵引力4326.86kg，动滑轮组最大受力
59716.72kg。
二、编制依据
1、苏州海陆重工股份有限公司施工图纸及技术文件
2、《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）DL5190.2-2012
3、《电力建设施工质量验收及评价规程》（锅炉机组）DL/T5210.2-2012
4、《电力建设施工及验收技术规范》（焊接工程篇）DL5190.7-2012
5、《电力建设施工质量验收及评价规程》（焊接工程）DL/T5210.7-2010
6、《电力建设安全施工管理规定》
7、《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）
8、《重要用途钢丝绳》GB8918-2006
9、《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-2005
10、施工组织设计
三、吊装组织机构
吊装领导组组长：张斌
吊装领导组副组长：黄红峰
吊装总指挥：赵中平
吊装副指挥：李晓涛
吊装组成员：田海兵、刘鑫、王俊凯、梁晓杰、王玉亮、郭小有、王青海、
马文超、刘生才、王志国、赵文光、李文阳、宁腾飞、李波安全保障组成员：杜宝玉、贺海收、郭谨
四、进度计划
五、施工准备与资源配置计划
5.1、汽包吊装前应具备的条件
⑴基础沉降记录复测完毕
⑵汽包吊装前对影响吊装的主、次梁应安装完毕并经验收合格；
⑶汽包及其吊装机具、索具自检合格；
⑷吊装现场的气候、风力等符合吊装作业条件；
⑸专项吊装方案经过审批；
5.2、施工准备
（1）施工技术准备及设备验收
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；
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；
③、根据到货清单，认真核实设备及附件的到货数量及规格型号，并做好开箱检验记录；
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；
⑤、依据相关规范，检查汽包（包括汽包内部装置，U形吊杆等）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总承包方或厂家提出；
（2）现场准备
①、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；
②、汽包吊杆为整体到货，检查其连接是否满足要求，是否顺畅，待汽包正式吊装时，将吊挂装置的U 形段用倒链和槽钢固定在汽包上图纸吊挂位置与汽包同时吊装；
③、方案经审核批准后，按方案要求进行吊装前的技术安全交底，并做到分工明确，责任到人；吊装机具的设置严格按照方案要求进行，严禁擅自更改施工方案。
④、设置吊装机具前起重工首先要对卡环、卷扬机、导向滑子、滑轮组、钢丝绳等进行全面细致的检查工作。并通过总包、监理、业主的验收。
钢丝绳的检查：吊装汽包的跑绳、绑扎绳是新采购的钢丝绳，必须要有出厂合格证，中间不得有接头，使用前要进行细致的检查，钢丝绳不得成锐角折曲、扭结，也不得由于受夹、受砸而成扁平状，确定无问题后才可投入使用。
卷扬机的检查：在使用前应全面检查卷扬机的机械装置和电气系统。机械装置应润滑充分、动作灵活、声音正常，特别是制动器应松紧适度、制动可靠。电气系统应绝缘良好、控制开关操作灵活、切换正确无误。
导向滑子、滑轮组的检查：使用前必须进行拆装检查工作；在检查滑车时有下列情况之一时，必须更换其零件或不得使用该滑车：①滑车上发现有裂纹或永久变形；②滑轮槽面磨损深度超过钢丝绳直径的20%；③轮缘部分有破碎损伤；④吊环、吊钩的危险断面磨损厚度超过10%；⑤轮轴磨损超过轴径2%；⑥轴套磨损超过臂厚的10%。滑车所有转动部分必须动作灵活、润滑良好，定期添加润滑剂。
卡环使用前应进行外观检查，发现有永久变形或裂纹，应即报废；卡环表面应光滑，不得有毛刺、裂纹、尖角、夹层等缺陷。
⑤、滑轮组穿钢丝绳
汽包吊装起升机构采用2台10T慢速卷扬机进行牵引。卷扬机布置在炉后0米处，用φ32mm钢丝绳捆绑的形式将卷扬机生根固定在炉后K4-1柱和K4-5柱上。将跑绳φ22mm-6×
37+1-1670摆顺后缠绕在卷扬机滚筒上，再将两个动滑轮按照钢丝绳穿绕示意图中钢丝绳的
缠绕方法进行穿绕。吊装前提前安装吊装梁。考虑汽包吊耳位于5L41（H700*300*16*35)正下方,使用吊耳不能使汽包就位，故将汽包进行捆绑进行吊装。吊汽包采用捆绑的方式吊挂动滑轮，然后将定滑轮用塔吊吊至吊装梁ZL-42与ZL-41(H700*300*16*35)上，用φ32mm-6×37+1-1670钢丝绳4圈8
股将定滑轮分别固定。钢丝绳缠绕方法示意图
①、钢架余量计算
钢架立柱K1/K2○2轴~K1/K2○4轴柱中心距为16000mm，柱宽为460mm，柱间净距为：16000mm-460mm=15540mm，长16213mm，倾斜30°时，水平投影长度是： 16213×cos30°=14041mm，吊装时，左右侧余量△=（15540-14041）/2=750mm。
∴吊装时倾斜30°，炉左右侧间隙满足吊装要求。
②、倾斜吊装受力分配
（1）在倾斜吊装状态，的受力如图：
图1 受力图
L 1=3000×2×cos30°=5196.15mm L 2=(3000－R ×tg30°) cos30° =(3000-900×tg30°) cos30° =2148.08mm
上式中：R —半径，R=900mm ， 则33132.64kg
5196.15
2148.08
3200)(76947L L G F 122=?+=?=
47014.36kg
F G F 21=-= 滑轮组最大受力为：G ′=（47014.36+653.5+1684.8)×1.1×1.1=59716.72kg 式中的653.5——H100-8D 滑车重量 1684.8——跑绳重量 3200——吊杆的重量
所以选滑轮组为HQ100-8D ，根据公司现有机具，选用H100-8D 滑轮组。 ③、临时起吊梁强度计算
⑴ 临时起吊梁用双440*300*12*19H 型钢，长度取2.65m 临时梁自重G ls =674.96 kg
滑轮组H100-8D 重量：Ghl=653.5×2=1307 kg 跑绳长度： L=n （h+3d ）+I+10 式中：L — 跑绳长度，m n — 工作绳数， h — 提升高度，m d —滑轮直径，m
I —定滑车距卷扬机距离及卷扬机滚筒上最少钢丝绳，m 10—安全余量，m
已知：n=16 h=50.7m d=0.48m I=92.7 m L=16×(50.7+3×0.48)+92.7+10=936m 钢丝绳自重G line =936×180/100=1684.8Kg
临时梁最大受力，考虑滑轮组钢丝绳等因素，取动载系数为1.1，考虑不平衡系数1.2，则临时梁最大动载荷为Q mv 。
Q mv1=(F 1+G hl +G line )×1.1×1.2+G hl
=(47014.36+653.5+1684.8)×1.1×1.2+653.5=65799.01kg Q mv2=(F 2+G h2+G line )×1.1×1.2+G h2
=(33132.64+653.5+1684.8)×1.1×1.2+653.5=47475.14kg
(2)支反力Ra 、Rb 计算 Ra ×2650= Q mv ×1350+G ls ×1325 R a =33857.73kg R b =32616.24kg
(3) 临时梁所受最大弯矩： M=R a ×130=4401504.9kg ·cm (4) 抗弯截面模量： 梁截面惯性矩为: Ix=57010m 4
抗弯截面模量为: W x =2591.36 cm 3 (5) 抗弯强度：W
M σ=
84.93MPa m 849.27kg/c 36
.259124401504.92Wx M W M σ2==?===
∵ Q235-B [σ]=160 Mpa ∴σ＜[σ]
⑹ 临时梁截面所受最大剪力计算 Q ′=Ra=33857.73kg A=324.48cm 2 τ
max
≈Q ′/A=33857.73/ 324.48=104.34kg/cm 2=10.43MPa
∵ Q235-A [τ]=100 MPa
∴ τ
max
＜ [τ]
(7)临时梁所受的复合应力
()()
MPa 83.8643.10393
.84322
22
=?+=
+=
τσ
σ＜[σ]
由(5)、(6)、(7)计算可知：临时梁强度足够,考虑捆钢丝绳位置受力较大，防止翼缘变形，故考虑增加加劲肋。
④、卷扬机最大牵引力计算
已知100t 滑轮组由一台10t 卷扬机牵引，滑轮组出绳经两次导向入卷扬机，可得：Q=(F 1+G hl )×1.1
已知F 1=47014.36kg G hl =653.5 kg Q max1=(47014.36+653.5)×1.1=52434.65kg Q max2=(33132.64+653.5)×1.1=37164.75kg
()()
max
1n n
拉Q
E 1
E
1E S ??--=
-
式中：S 拉——行车大钩卷扬机拉力，t E ——综合磨檫系数，青铜套轴承1.04 N ——滑轮组钢丝绳的有效根数，16 Q max ——滑轮组的最大受力，49.008t ∴()()
()
()
4326.86kg 52434.651.041
1.04
11.04Q
E 1
E
1E 1S 1
1616
max 1n n
拉=??--=
??--=
--
S 拉2=3066.8
卷扬机跑绳选φ22mm-6×37+1—1670，其破断拉力为267KN ， K=F p /F 许=26.7/4.327=6.17＞6 ∴钢丝绳满足使用要求。 ⑤、滑轮绑绳计算
（1）定滑轮绑绳计算
本次吊装中，定滑轮选用φ32mm-6×37+1-1670钢丝绳四圈八股固定在临时梁上。钢丝绳最大破断拉力为564 MPa，由于绑绳最大受力为
Ｆ1′＝(47014.36+653.5+1722.24)×1.1+653.5=54982.61kg，
Ｆ2′＝(33132.64+653.5+1722.24)×1.1+653.5=39712.72kg，
每根钢丝绳的受力为
F
实1=54982.61/8=6872.83 kg K1=F
p
/F
许
=56.4/6.873=8.2＞6
F
实2=39712.72/8=4964.09 kg K2=F
p
/F
许
=56.4/4.984=11.32＞6
∴钢丝绳满足使用要求。
（2）吊点钢丝绳计算
吊点绑绳选用φ32.0mm-6×37+1-1670钢丝绳，对于φ32.0mm钢丝绳，由于滑轮组最大受力
F 1=47014.36×1.1=51715.8 kg，吊点用钢丝绳4圈8股固定，每根钢丝绳的受力为 F
实
=51715.8/8=6464.47 kg
K1′=F
p /F
许
=56.4/6.465=8.72＞6
K2′=F
p /F
许
=56.4/4.55=12.4＞6
∴钢丝绳满足使用要求。
⑥、导向滑轮固定用钢丝绳计算。
已知卷扬机的最大牵引力为4326.86 kg。第一、第二导向轮用φ22mm-6×37+1-1670钢丝绳4股固定，导向滑轮最大受力为：
F=2×4.327 t=8.654 t 每根钢丝绳的受力为 F
实
=8.654/4=2.164t
K1导=F
p /F
许
=267/2.164=123.4＞6
K2导=F
p /F
许
=267/1.619=174.1＞6
∴钢丝绳满足使用要求。
⑦、卷扬机固定计算
卷扬机固定选用φ32.0mm-6×37+1-1670钢丝绳，2圈固定，已知钢丝绳的破断拉力为564MPa，则安全系数为：
K4=564×100×2/8312=13.57＞[K]=6
图4 汽包吊装示意
⑧、钢丝绳夹角最大受力计算
由于汽包为倾斜吊装，汽包钢丝绳最大夹角为7°（如下图）
F max=F1/cos7°=59716.72/cos7°=60165kg
每根钢丝绳最大受力
F max1=F max/8=60165/8=7520kg
Kmax=56.4/7.52=7.5＞6
所以满足要求
⑨、临时吊梁安装高度的确定
顶板梁顶标高为50700mm ，汽包就位后顶标高为45800mm ，顶板梁与汽包中心线间的距离为4900mm ，大于滑轮组在拉紧时最小极限尺寸（3900mm ），临时吊梁直接固定在顶板梁上即可。（固定位置见下图）
滑轮组布置示意图
临时吊梁安装高度的确定
顶板梁顶标高为50700mm，汽包就位后顶标高为45800mm，顶板梁与汽包中心线间的距离为4900mm，大于滑轮组在拉紧时最小极限尺寸，临时吊梁直接固定在顶板梁上即可。（固定位置见上图）
5.4、机械配置计划
5.8、劳动力配置计划
六、汽包吊装方法
1.试吊
试起吊前，对整套起吊系统进行全面的检查，卷扬机中心线必须与导向滑轮中心线对正，检测吊点绑绳、拴钩情况、滑轮组钢丝绳穿绕、跑绳有无摩擦（中间交叉位置制作门子架，一个跑绳走上端，另一个走下端，避免钢丝绳摩擦）、导向滑轮和卷扬机的固定情况，以及临时加固的各种框架的焊接情况等。采用猫爪固定钢丝绳，绳头长度要为钢丝绳直径的10倍，φ32钢丝绳采用6个猫爪固定，φ22钢丝绳采用4个猫爪固定。检查无异常现象，指挥滑轮组系统缓慢起吊，当汽包离开支座100mm时，停止起吊。静吊3分钟，无异常后，进行卷扬机抱闸试验，继续指挥两套滑轮组起升300mm后，单侧落钩，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。
2.正式吊装
左端滑轮组先起升，右端滑轮组跟随作相应地调整，使汽包倾斜角度为30度，此时汽包
两端即可在钢架内无阻碍地起升。保持汽包倾斜角度不变，两套滑轮组同时起升，汽包的左端起升到炉顶钢架下约3000mm时，左端滑轮组停止起升。右端继续起升至将汽包调整为水平状态，检查汽包标高，调整两套滑轮组使汽包升起至就位标高。吊装时，每层钢结构上都要有专人监护，避免汽包与横梁、立柱碰撞。
3.汽包吊挂安装
汽包吊挂固定在汽包上随汽包同时吊装，提前将厂家自带的吊装管卡固定在吊杆两侧，并在管卡两侧焊接一根12#槽钢，另一端用倒链将汽包锁住。待起升至吊挂固定高度时，用塔吊将吊装梁吊起，吊装梁下端焊接吊耳，吊耳位置要与吊杆吊耳距离一至，将钢丝绳捆在吊装梁上。钢丝绳从吊挂孔内穿入，吊起吊挂并固定。由于汽包倾斜吊装，故先吊装高处的吊挂。（如下图）
4.汽包找正
4.1以事先测好并在k1柱上做好标记的1m标高点为基准，用玻璃管水平仪测汽包两端四个位置的标高,并通过调整吊挂装置顶部的螺母高低,直至汽包中心的标高偏差为±5mm，且汽包纵横水平度偏差≤2mm，纵横中线以炉顶板梁纵横中心线为基准，用线锤和盘尺测定汽包的纵横中心线。在卷扬机的配合下，通过适当调整吊架支座的位置，使汽包纵横中心线偏差均小于±2mm。
4.2汽包加固
汽包吊装就位找正后，对汽包进行临时加固，以防止在大降水管和导汽管等对口时汽包受外力而错位。加固方法是：在汽包两端导汽管座上用槽钢[14制作方框，用槽钢[14与钢柱
焊接固定，限制汽包在左右及前后方向错位。注意严禁在汽包上施焊。
4.3汽包摘钩：在汽包周围搭设零时操作平台，并挂好安全绳，带汽包固定完成后，取掉猫爪，并用塔吊将钢丝绳吊下。
4.4汽包外表防护：为防止汽包筒体在安装之后，在交叉作业中受到电、气焊伤害，在作业过程中要严加防护措施；禁止裸露的焊把线与汽包接触，汽包筒体上严禁动电、气焊。
4.5汽包内部装置：在安装完汽包后，进行内部装置的检查安装。检查零部件数量是否齐全；外观应无明显划痕，严重锈蚀和变形。汽包内部应无尘土、锈皮、金属余屑、积水。焊渣。人孔门安装时螺栓丝扣、法兰垫圈均涂有黑铅粉类润滑剂，法兰垫摆正、无偏斜，螺栓紧固要受力均匀。
七、质量保证措施
1.汽包质量标准和工艺要求
2、汽包内部装置、吊杆质量标准和工艺要求
3.施工应注意的质量问题
3.1.汽包内部装置安装检查完毕后对汽包内部要彻底清理，对各接管座要用管堵盖好并用胶带粘牢。
3.2.汽包加固时严禁与汽包筒体直接生根、引弧焊接。
3.3.锅炉整体水压前汽包内部检查后用金属缠绕垫片密封；安装金属缠绕垫片时勿折以免损坏。
3.4.汽包吊架与汽包外圆在90°接触圆弧应吻合，个别间隙≤2mm。吊架中心线与汽包中心线须吻合，吊架负荷要均匀。
4.质量记录
4.1.汽包检查划线验收记录；
4.2.汽包安装验收记录；
4.3.汽包吊杆安装验收记录；
4.4.汽包内部装置安装检查记录；
4.5.锅炉整体水压试验前汽包内部检查后汽包人孔封闭签证。
八、安全保证措施
1.吊装前应对下列内容组织大检查：
1.1施工机具的规格和布置与吊装方案是否一致并便于操作；
1.2机具的合格证以及清洗、检查、试验的记录是否完整；
1.3隐蔽工程的自检记录；
1.4汽包的检查、划线以及吊装前应进行的工作是否都已完成；
1.5检查电源是否能保证正常供电；
1.6气象预报情况；
1.7指挥者及施工人员是否已经熟悉其工作内容；
1.8参加吊装人员分工明确，责任到人；辅助人员是否配齐；
1.9备用工具、材料是否齐备；
1.10妨碍汽包转正的横梁及拉条是否拆除；
1.11其他有关的准备工作是否就绪。
2.吊装指挥
2.1凡参加吊装的施工人员必须坚守岗位，并根据指挥者的命令进行操作；
2.2指挥者应把信号向全体人员交代清楚。指挥人员必须声音洪亮，对讲机固定一个频道，非起重人员不得在对讲机中讲话。工作人员如对信号不明确时，应立即询问，严禁凭估计、猜测进行操作；
2.3指挥者应站在能看到吊装全过程并被所有操作人员看到的位置上，以利直接指挥各个工作岗位，否则应通过助手及时传递信号。
3. 进入施工现场应正确佩带安全帽，严禁吸烟，严禁酒后进入施工现场。
4.吊装作业区应设警戒线，并作明显标志，吊装汽包时，严禁无关人员进入或通过。正式吊装前必须进行试吊。
5.在风力达到五级和五级以上时，汽包禁止吊装。
6.试吊中应检查全部机具、地锚受力情况，发现问题应立即将汽包落到地面，故障排除后重新试吊，确认一切正常，方可正式吊装。
7.吊装时，动作应平稳。两台卷扬机共同工作时，启动、停止动作要协调一致，避免汽包振动和摆动。
8.吊装时，施工人员不得在汽包下面、导向滑子附近及其他有危险的地方停留。
9.进入汽包内部施工时，照明必须使用低压电源（12V），汽包内降水管上管口要铺上胶皮防止零部件和工具吊入降水管内；带进汽包内的工具等要有保卫人员作好记录，施工后如数带出。
10.进行电、气焊施工时，严禁用裸露的把线，以防搭伤汽包，氧气瓶与乙炔瓶之间必须相隔5m以上，与作业点之间保持10m以上的距离。
11.使用大锤、手锤时严禁戴手套，且挥动方向不得向人。
12.使用电磨、角向砂轮时应戴防护面罩或护目镜。
13.电动工具出现故障应先断电后处理，严禁钳工进行任何拆接线工作，电气作业由电气专业人员进行。
14.使用倒链、千斤顶等起重机具前应检查其是否完好，施工中严禁超负荷使用。
15.施工完毕，彻底清理现场，做到“工完、料净、场地清”。
16、所有职工都必须严格执行和遵守安全规程、规范、规定，做到“不违章指挥，不违章操作，不违犯劳动纪律”，必须严格执行先培训，考试合格后上岗的制度。
17、特殊工种作业人员必须持证上岗。
18、遵守《施工现场十项安全技术措施》和潞安集团《十不准》，坚持正确使用三宝。
19、施工现场吊装作业必须严格遵守“十不吊”规定，吊装作业中应设禁区，并设明显标志。
20、作业前所有参与施工的人员必须进行施工方案的学习，做好方案交底，建立培训档案。
21、各类机械，重点是特种机械，必须经过按程序报验合格后，方可使用，并定期检查维护、防止带病作业。
22、施工过程中不仅注意自身安全，还应注意他人安全和不被他人伤害，也不伤害他人，严格遵守“四不伤害”原则，同时还应注意设备安全。
23、构件起吊后其下方严禁有人逗留。吊物降落前，指挥人员必须确认降落区域安全可靠方可发出降落信号。吊装范围内拉安全警戒绳，并设专人监护，任何人员严禁入内。
24、吊装作业中如发现异常情况，必须立即停机进行排除。
25、危险源辨识