遙遙火力發電廠真空除氧器鋼軌式拖拉就位工藝研究
闡述了遙遙火力發電廠真空除氧器鋼軌式拖拉就位施工技術,對傳統的真空除氧器就位工藝進行了優化設計,經核校計算確定各結構部件滿足強度要求,優化后的就位技術具有工藝,施工作業量少,工序簡單、經濟、安全遙遙等特點,大大提升了設備安裝效率,具有廣泛應用價值。
遙遙火力發電廠建設過程中,真空除氧器為滿足遙遙功能要求,其體積與重量隨著機組容量的提升而不斷增大。如何遙遙真空除氧器快速、、安全的就位成為了擺在每個施工單位面前的難題,各種各樣的方法層出不窮,但遙遙都不盡如人意。福建三期2×660MW工程4號機組主體建筑及安裝T程在真空除氧器拖運就位的過程中,選擇了創新遙遙的鋼軌式拖拉就位方式,即通過將除氧層局部構架緩裝、直接在除氧層樓板上鋪設由道木軌枕及鋼軌組成的拖運軌道,再將真空除氧器吊裝、拖運到位。1拖運就位工藝本真空除氧器拖拉就位工藝主要原理是在直接除氧層樓板上鋪設枕木和鋼軌,并利用斜撐固定鋼軌后,讓真空除氧器在鋼軌上滑動,以達到拖運真空除氧器的目的。在此過程中,鋼軌的鋪設為本工藝的的重要作業程序,其施工技術要求比較高。2真空除氧器拖運裝置設計及就位2.1真空除氧器拖運裝置設計及安裝本方案設計真空除氧器(真空除氧器凈重1150kN)拖運系統為鋼軌、枕木、卷揚組成的拖拉系統,鋼軌型號為50kg/m、枕木規格為2500mm(L)×200mm(形)×150mm(日)、卷揚機規格為5t。在真空除氧器底座底面預先用槽鋼14點焊固定,在除氧層上鋪設枕木,主要布置如下2.1.1鋼軌、枕木設計及布置在除氧層沿真空除氧器就位中心線鋪設枕木,枕木排列間隔應小于150mm,在盡可能地靠近或接近兩根樓板建筑梁正上方水平、直線鋪設及固定兩列50kg/m鋼軌作為真空除氧器的拖運梁,中心間距1.6m,從除氧層固定端(或擴建端)一直鋪設到除氧層就位基礎上方,每隔3m用16號槽鋼連接焊接加固鋼軌,防止拖運過程中軌枕移動或偏移。另外,還需在鋼軌上方涂上遙遙油,減少拖拉阻力,拖運軌道俯視圖(參考圖1圖2)。2.1.2真空除氧器托座臨時支墩設計由于真空除氧器就位時,需要頂升離開拖運鋼軌,遙遙須臨時設計四個能承載1000kN支承點(參考圖3)。由千斤頂和枕木交替操作,把真空除氧器頂升到基礎正上方,并把枕木逐層支承牢固,真空除氧器頂升高度以其底座高于就位基礎200mm為宜。下頁圖4為托座臨時支墩梁實物側視圖。2.1.3真空除氧器牽引方式設計(分兩階段)真空除氧器的拖運分為兩個階段,真空除氧器由地面通過CC2500(450t)履帶吊單機吊至除氧層已鋪設的拖運軌道上。因此,真空除氧器的牽引方式也分兩個階段1)一階段布置卷揚機+滑輪組的的牽引方式,卷揚機鋼絲繩采用“三三走六”的形式布置(參考圖5與圖6)。在此階段中,緩慢起吊真空除氧器,當真空除氧器起升高度遙遙過除氧層500mm時,停止起升。遙遙溜繩緩慢將真空除氧器轉至與就位方向相遙遙,在移動的過程中應始終使真空除氧器與就位時中心軸線相平行。當真空除氧器的后支座進入除氧層時,緩慢松放真空除氧器至拖運枕木拖運軌道上。2)二階段將真空除氧器與卷揚機拖拉系統連接,并使拖拉系統受力,開動卷揚機拖拉系統,把真空除氧器往就位位置方向拖運,拖運時,需在鋼軌表面上涂上鋰基潤滑脂,以減少滑動摩擦。卷揚機繼續拖運真空除氧器,使真空除氧器的托座到達就位基礎位置上方。拖運時,為了便于控制,防止拖運失控,遙遙真空除氧器緩慢勻速前進,采用2只5t手拉葫蘆配合牽引。2.2真空除氧器就位真空除氧器整體拖運至基礎位置上方,用4個1000kN千斤頂頂起真空除氧器,抽出拖運鋼軌,在軌枕上安放鋼板及移運器,可使設備前后及左右移動,再根據基礎位置上縱橫中心線,實現備調整后的遙遙就位,如圖7所示。3相關校核計算3.1CC2500履帶吊負荷分析與計算CC2500履帶吊吊裝工況選用遙遙起塔式工況,主臂42m+副臂30m,120t車身配重,30t車體配重,140t遙遙起配重,85。主臂傾角。27m回轉半徑時額定起重量分別為136t。真空除氧器筒體圖紙給定質量為115t,作業幅度控制在27m以內,吊具重約10t,則cc2500履帶吊負荷率為K’=(115+10)/136=92%,滿足安全要求。3.2鋼絲繩選用、校核根據真空除氧器吊裝圖,只需對6×37+1—170一函66mm長16m的鋼絲繩安全系數進行校核,該鋼絲繩共四道受力,其夾角為60。,則每道鋼絲繩受力為115/(4cos30)=33.2t,查得鋼絲繩破斷拉力5。=267t,安全系數K=267/33.2=8(安全),滿足安全要求。3.3牽引卷揚機選取計算真空除氧器吊到除氧間26m層以后用卷揚機系統拖拉時是移運器在軌道上行走,取滑動磨擦綜合系數廠0.25,真空除氧器水箱質量Ⅳ計為115t,則卷揚機拖拉時所需牽引力止刪=0.25×115=28.75t。在B排17軸處布置一臺5t卷揚機,選用32t四門滑輪組一套,9道穿繞,滑輪組鋼絲繩出頭拉力計算公式為5珊‘咎礦(1)式中E為綜合摩擦系數,取1.04;n為鋼絲繩分支數,取9;后為轉向輪個數,取1。將相關數據代人式(1)得S=4t。滑輪組鋼絲繩用中20mm,單道破斷拉力為19.7t,則安全系數南=19.7/3.7=5.3,滿足要求。卷揚機拖拉系統和水箱連接鋼絲繩用中32mm鋼絲繩4道,每道受力止28.75/4=7.2t。查手冊中32mm的鋼絲繩破斷拉力為65.4t,則安全系數南=65.4/7.2=9,滿足要求。3.4除氧層樓板鋼次梁強度校核根據軌道枕木布置圖及除氧層鋼次梁布置圖,只需對鋼梁HN700×300×13×24及鋼梁HM588×300×12×20進行強度校核。H型鋼外形如圖8所示。3.4.1HN700×300×13×24強度校核擴彎模量形=(B日3—6艫)/6Ⅳ=(300×7003—287×6523)/(6×700)=5.56×106mm3。設真空除氧器支墩與鋼軌之間接觸面為3個支承點,則對鋼軌大壓力尸=(115/2)×104N。鋼梁的均布載荷為口=肌=57.5×104÷10000=57.5N/mm,其中£為鋼梁的跨度。圭西鄉渤M一=q£2/8=575×(104)2/8=7.19×108N·mrrb大彎曲應力盯=M一彤=7.19×108÷(5.56×106)=129N/mm2<[盯]=210N/mm2。故該鋼梁強度滿足要求。3.42HM588×300×12×20強度校核擴彎模量形=(BⅣ3—6^3)/6H=(300×5883—288×5483)/(6×588)=3.85×106mm3。設真空除氧器支墩與鋼軌之間接觸面為3個支承點,則對鋼軌大壓力為辟(115/2)×104N。鉀榭勺±軔鋃封湔口=肌=575×104÷9000=639N/mm。大彎矩M?=q£2/8=63.9×(9×103)2/8=6.47×108N·mm。大彎曲應力盯=M一形=6.47×108÷(3.85×106)=168N/mm2<[盯]_210N/mm2。故該鋼梁強度滿足要求。4關鍵工序總結拖運軌道枕木鋪設時,枕木排列間隔應小于150mm,鋼軌間距為1600mm,拖運鋼軌的縱向中心線遙遙須與除氧層的水泥面樓板的支承梁相接近,遙遙軌枕和鋼軌組合成的軌道有遙遙的樓板支撐強度,這樣就無需門制作拖運箱形梁,能夠節省了]二程施工費用和工期,加快了后續的整個真空除氧器系統其它設備安裝進度。真空除氧器支座應在地面安裝焊接完畢,同時用槽鋼14與底座底面點焊固定,有利于除氧水箱在鋼軌表面滑動。無需業制作拖運鋼架箱形梁,能降低拖運時真空除氧器的重心高度。本施工工藝省去了傳統的真空除氧器拖拉就位用的鋼構箱形梁,省去了箱形梁的材料費、制作加工費,同步節省了組裝、拆卸工序,減少了大量的人工投人,削除了安全隱患,縮短了施二周期,提高了工作效率,能節約較高的箱形梁材料和加工制作人工費等。通過在多臺大中型火電機組r程遙遙應用本工藝,能為類似設備就位工藝提供技術指標和實踐經驗,大大提升了工程施工技術水平,具有遙遙的社會效益和環境效益。