大型起重机械在锅炉顶板吊装中的实践与探索
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【摘要】锅炉顶板由于设备重量大、安装位置高，吊装难度大，其安装方案的优劣对于锅炉安装的安全风险控制、质量控制、安装进度控制以及施工成本控制等方面有着很大的影响。土耳其BEKIRLI电站1#锅炉顶板吊装过程中，充分利用大型起重机械的优势，大胆进行探索，使得大容量机组锅炉顶板吊装在安全、高效的前提下顺利完成，是新形势下一种新的探索。本文就该锅炉顶板吊装过程及注意事项进行阐述，供各界同仁探讨、借鉴。
1.概述
土耳其BEKIRLI（1+1）×600MW超临界电站1#机组锅炉为超临界参数变压运行直流锅炉，锅炉型号为DG1827/25.4-Ⅱ5，由东方锅炉厂负责设计并制造。锅炉顶板设备总重为793T。顶板主梁从前到后依次为MB-1、MB-2、MB-3、MB-4、MB-5。其中MB-4板梁为最重件，重量为185.4吨，具体规格如下：
板梁号 外形尺寸（m×m×m） 重量（T） 就位标高（mm） 备注
MB-4 上半
33.34×1.4×3.6 185.4 84100 叠合梁
下半
33.34×1.4×2.4
MB-3 上半
27.1×1.2×3.4 133.2 83900 叠合梁
下半
27.1×1.2×2.4
MB-2 上半
27.1×1.0×2.8 106.2 83100 叠合梁
下半
27.1×1.0×2.2
MB-5 33.34×1.2×3.4 65.7 83100 单体梁
MB-1 27.1×1.0×3.4 40.7 83100 单体梁
根据安装现场实际力能供应情况，本次板梁吊装采用地面组合，整体进行吊装的方式进行，从施工过程及实际效果看，此种吊装方法安全系数高，施工质量得到可靠保证，施工工期大大缩短，从而使得施工成本大幅下降，为企业取得了很好的直接经济效益及间接经济效益。
2.常规顶板吊装方法介绍
600MW锅炉顶板由于受其设备质量及几何尺寸较大，无法整体运输及现场整体安装困难等因素制约，通常设备厂家将锅炉部分顶板在厂内分段进行制作，以克服上述困难。针对这一情况，常规的600MW锅炉顶板吊装方法通常采用分体吊装的方法进行，顶板运抵现场后，根据设备厂家供货的自然分段，分体进行吊装。此种吊装方法的优点是对安装机械的起吊能力要求相对低一些，而同时此方法的缺点却很多：a） 吊装临时措施较多，临时措施的搭设及高空拆除费时费力。b）高空作业量大，安全危险因素多，不利于保证人身设备安全。c）施工工序复杂，施工难度增加，施工质量难于控制。d）施工周期长，给后续施工工期带来很大压力。e）由于上述原因造成施工人员多、施工机具耗时长，继而使施工成本增大。
3.本次顶板吊装方法介绍
3.1本次顶板吊装使用的起重机械有：FZQ1380型63T附着自升式塔式起重机、SCX2000（200T）履带吊车、AC300（300T）汽车吊、NK-400E（40T）汽车吊、CC2800（600吨）履带吊车。其中，CC2800（600吨）履带吊车作为MB-2～MB-5顶板吊装的主力吊车，该吊车为租赁土耳其当地大件吊装公司的吊车。其余吊车为MB-1顶板吊装吊车及其余顶板的卸车、翻转、组合吊车。
3.2顶板设备运抵现场后，将顶板卸车放置于事先设计好的顶板起吊位置，固定牢靠，同时考虑保证不影响顶板起吊时的吊车站位及行走场地，顶板保持一定的间距，以便于顶板的吊运组合。
3.3根据锅炉钢结构的吊装进度，合理安排锅炉顶板的组合工作，组合顺序依据吊装顺序进行。
3.4将顶板上叠合梁安放于下叠合梁上，依次进行顶板的螺栓穿装、紧固及其加强角钢安装焊接工作，待几何尺寸验收及焊接金属检验合格后，拆除顶板组合的临时措施，等待吊装。
3.5MB-1顶板采用FZQ-1380型63T附着自升式塔式起重机单独吊装就位。MB-1顶板吊装完毕后，将FZQ-1380塔吊拆除。塔吊拆除完成后进行其余顶板的吊装，MB-2～MB-5顶板的吊装由CC2800（600吨）履带吊车单独起吊完成。吊装方法为顶板在炉后起吊后，吊车抬钩，顶板高度超过K5排柱子标高79.6米后，CC2800（600吨）履带吊车从炉后开口进入，到达位置后，就位顶板。
3.6MB-4顶板在所有组件中重量最大，其规格为L=33340mm，为叠梁形式。断面规格为6000×1400×36×120mm，其中上顶板重95.798吨，下顶板重77.286吨，安装就位标高为84100mm；板梁净重为173.1吨，起吊总重为185.4吨，（包含吊装索具和临时操作平台）。CC2800（600吨）履带吊车选用18米作业半径，附加配重200吨，额定起重量211吨，吊车负荷率83.9%。吊装索具选用6×37+1，[σ许]=1550Mpa，?60mm，L=20米钢丝绳二对，八股起吊，钢丝绳破断拉力为173T，安全系数等于173×sin78°×8/177=7.65倍。满足安全条件。受CC2800（600吨）履带吊车起吊高度限制，本次顶板吊装吊索采用兜绳捆绑的方式进行，吊点中心为顶板的中心，吊点间距6米，钢丝绳夹角78°，为了防止吊装过程中，锁具产生滑移，在两吊点间设置长度为6米的撑杆两件，撑杆以螺栓连接的方式固定于顶板上。其余顶板重量远小于MB-4顶板重量，吊装操作及计算过程不再赘述。
4.吊装方法比较与分析
与常规顶板吊装方法相比，本次顶板的吊装方法具有如下优点：
a）吊装临时措施较少，且减省了高空拆除临时设施工作，省时省力。b）高空作业量小，安全系数增大，有利于保证人身设备安全。c）施工工序简单化，施工难度降低，施工质量易于保证。d）施工空间增大，便于大面积同时开展工作，施工周期大大缩短，为后续施工工作的开展及缩短整体锅炉安装工期提供了有利条件。e）综上所述原因节约大量劳动力、施工机具使用时间短，从而使施工成本大幅降低，给企业创造了经济效益。
5.采用此种顶板吊装方法的经济效益分析
5.1某施工现场锅炉顶板采用分体吊装方法使用的吊装机械有：FZQ-1380型63T附着自升式塔式起重机，CC2200型350t履带吊车，LS―368RH5/250T型履带吊车，NK-400E（40T）汽车吊。投入施工人员50人，施工工期45天，经计算顶板吊装费用2383168.5元。
5.2本次顶板吊装使用的机械有：FZQ1380型63T附着自升式塔式起重机、SCX2000（200T）履带吊车、AC300（300T）汽车吊、NK-400E（40T）汽车吊、CC2800（600吨）履带吊车。投入施工人员30人，施工工期12天，本次顶板吊装实际费用经计算为1220621.58元。
5.3本次顶板吊装较常规方法顶板吊装节省费用：2383168.5元- 1220621.58元=1162546.92元。此计算结果仅为改变吊装方法后为企业产生的直接经济效益，同时缩短施工工期33天为后续安装工作提供了有利条件产生的间接经济效益，其数值远高于直接经济效益的数值。
6.结束语
土耳其BEKIELI电站1#锅炉顶板吊装，充分利用了社会资源优势，大胆进行了大容量机组锅炉顶板吊装方法改进，为社会创造了经济效益，充分体现了科学技术就是生产力的论述，是对锅炉顶板吊装的探索和创新。通过实际操作看，该方案是可行的。更安全、更高效的施工方法是广大工程建设者的追求，希望本文能够对今后的大型设备吊装起到探讨作用，同时希望各界同仁多提宝贵意见，以期更加完善。