1、电厂2600MW机组 210m8602烟囱钢内筒安装施工组织设计华电长沙电厂（2600MW）机组210m8602烟囱钢内筒安装施工组织设计编制：曾终敏 钟北建审核：朱林审批：伍件湖南省第四工程公司华电长沙电厂烟囱工程项目部二零零六年十二月目 录 编制依据 执行标准 工程概况 气顶倒装施工工艺原理 工艺特点 钢内筒预制 气顶装置安装 钢内筒安装 主亚奥施工机械 各主要分项工程的施工工艺和质量保证措施 施工班子成员及组织结构 安全生产、文明施工保证措施编制依据1、钢制常压容器技术规范（GBJ2880-81）；2、长沙电厂210m/8602烟囱钢内筒设计概况；3、钢结构施工及验收规范（GB50205
2、-2001）4、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）5、火电发电厂工程施工组织设计导则（国电电源2002849）6、电力建设工程施工技术管理导则（国电电源2002896）7、火电工程施工组织设计手册（火电卷：通用部分、200MW、300MW、350MW机组部分和600MW及以上机组部分）8、国家及电力行业现行条例、规范、规程、标准。执行标准：本工程严格执行国家和电力部、国家电力公司颁布的有关火电施工的技术标准、规程、工程质量、安全、文明施工、启动调试、竣工验收等规定。1、 火电施工质量检验及评定标准（土建工程 第一篇）（建质1994114）2、 火电发电厂工程施工组织设计导
3、则（国电电源2002849）3、 电力假设施工及验收规范（建筑工程篇）（SLD69-87）4、 电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）（DL5007-92）5、 火力发电厂测量技术规程（DL5001-92）6、 电力建设土建工程施工技术检验若干规定（建质199513）7、 火电发电厂基本建设工程启动及验收规程（1996版）（电力工业部电建1996159号）8、 火电机组达标投产考核标准（2001版）（国电源2001218号）9、 电力建筑安全健康与环境管理工作规定（国电电源200249号）10、 电力建设安全工作章程（第一部分：火力发电产）（DL5009.1-2002）11、 电力建设
4、工程施工技术管理导则（国电电源2002896号）12、 电力建设工程质量监督规定（2002版）（国质监20023号）13、 国电电力关于“二十五项反措施”实施细则（国电股生字2002133号）14、 烟囱工程施工及验收规范（GBJ78-85）15、 钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）16、 建筑地基基础施工质量验收规范（GB50202-2002）17、 混凝土工程施工施工质量验收规范（GB50204-2002）18、 钢筋焊接及验收规范（JGJ18-2003）19、 钢筋机械链接通用技术规程（JGJ107-2003）20、 工程测量规范（GB50026-93）21、 混凝土
5、质量控制标准（GB50164-92）22、 普通混凝土配合比例设计规定（JGJ57-2000）23、 混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T10-95）24、 建设工程文件归档整理规范（GB/T50328-2001）25、 建筑工程冬期施工规程（JGJ104-97）26、 特种设备安全检查条例（国务院令第373号）一、 工程概况华电长沙电厂（2*600MW）工程210m烟囱是一座筒中筒烟囱。它是由一个钢筋混凝土外筒作为防护筒，其底部内半径为11500mm，上口内半径为6000mm，高207m，上小下大，成锥形。混凝土筒内设一个等直径的为8602mm的钢桶作为排烟筒，高为210m，钢内筒材质为Q23
6、5B，钢内筒高于混凝土外筒3m。另外钢内筒与混凝土筒壁间还设有6层钢平台及爬梯，作为日常检修维护、烟气取样及钢内筒止晃作用。钢内筒外壁还设有越50mm的保温层，以保护烟气的温度，提高烟气抬升速度。二、 气顶倒装施工工艺原理气顶倒装施工工艺的原理如同“汽缸与活塞”的关系，用常规的吊具组装好适当的高度的钢内筒顶端段（本工程为10.8m），在接近顶口处装上一个密封用的封头，构成一个敞口的“汽缸体”，将其套在由粗细圆柱体构成的“内底座”外周。内底座的底部钢板固定在钢内筒基础上，内底座外圈与钢内筒相接处设密封圈。这样，在密封圈以上、封头以下筒壁所包围的范围内构成一个密封腔。外部气源通过管道又底部向密闭圈
7、通入压缩空气，当作用于封头的空气压力超过已组对的上筒段包括封头在内的重量，并足以科夫密封圈对筒内壁的摩待气体擦力时，钢内筒便开始上升待气体顶升使上筒段的下口超过后续节的钢板宽度以后，便将卷制的弧形钢板三块围成一个整圆，在内底座的周围合拢，组焊成后续筒节，再适当排气使上筒段徐徐下降，并与后续筒节对接相焊，上筒段便接长了一节。再气顶上升，合围组焊后续新筒节，上筒段与新筒节对焊，如此一节复一节，使筒段累计接上到设计高度。三、 工艺特点3.1 本工艺以压缩空气为动力，把组装过程中的钢内筒自身化为顶升工具，因而可大量节约起重机具的装备费用，而气源装置仅需要2-3台空气压缩机，一台罗茨鼓风机和一台贮气罐设
8、备，工艺简单。3.2 气顶时压缩空气的压强与筒身增高的重量成正比，所以压强是逐步增加的。经计算，到顶时的气压力为0.163pa，此时最薄筒段的材料许用应力为实际应力的2.39倍，所以在正常的施工监督下，气顶时没有发生泄露或爆炸的可能，筒体安全，这一点已为北仓港电厂、扬州第二发电厂、河北三河电厂的工程实践所证实。3.3 本工艺对筒体以外的构筑物不发生施工荷载，可避免刚平台的承重受力，对多管式烟囱可以交叉顶升，加快了施工进度。3.4 钢内筒的安装工程由组对和焊接时间决定，因此，辅助装置的完善及操作工人的熟练程度对工程偶直接影响。四、钢内筒的预制41 排版放样根据施工图要求，高强度拉杆与钢内筒的水平
9、焊缝间距应300mm，烟道的开口处与水平环缝100mm；钢内筒的基本节由2块组成一个圈，竖缝每两块之间错开。4.2 下料坡口钢内筒内直径为8602mm，根据不同欧德板厚，确定展开周长。焊缝形式采用坡口焊。用半自动火焰切割机落料、坡口，下料后在钢板到角端用钢印和油漆编号。4.3压头卷圈利用三辊卷板机进行压头和卷圈，卷制时用弦长1.5m的内卡样板检查曲率，其间隙应不大于3mm，卷制后应按编号依次安放，以便以后安装吊运。五、 其定装置安装5.1支撑梁安装利用外筒滑模平台在钢筋混凝土外筒顶端立起支撑梁。支撑梁的作用在于牵引钢内筒上升，支撑梁设置在南北轴线上，与双钢内筒中心轴线相对应，跨度为11.196
10、m。支撑梁主梁上弦上设置4个定滑轮、2个动滑轮和30钢丝绳，钢丝绳一端通过动滑轮；连接钢内筒顶端，一端沿外筒身连接至地面10t卷扬机。此外，每个钢内筒两侧装设2个导向滑轮，并沿导向滑轮设置2根张紧钢丝绳，以辅助导向。5.2 密封内底座安装密封内底座设在钢内筒内底面，高约8m，其状似活塞，由底板、活塞杆、活塞头和密封圈组成（活塞杆小于钢内筒直径约1.2m）。在混凝土筒内设置1套临时起重扒杆（60t/40m），先将密封内底座运至烟囱洞口，利用扒杆将其吊入钢内筒基础内，找正、就位、固定，然后安装地面组焊平台、供气设备、顶升控制柜及气体管路。5.3 组装筒体顶端段顶端段的组装是在预制场地上先组焊若干整
11、圆的筒体，逐个进入筒体基础附近，利用支撑梁及40t的滑轮组从筒首向下逐节组对焊接至13.4m处，并在筒首下7.3m处安装封头，随后将已组装完毕的顶端段分别吊至密封底座上面的位置，使其下口套向密封底座的外周，徐徐放下，避免碰伤密封圈，直至顶端段下口接触组焊平台。5.4 组装螺旋轨道根据钢内筒的位置，将预制好的螺旋轨道安装完毕，以便筒体钢板的运输。六、 钢内筒的安装6.1 安装步骤6.1.1将钢内筒的筒板依次用运输小车送至洞口，利用螺旋轨道上的电动葫芦将筒板吊起，推至预定位置，将他们合围在初始顶端段的外围，并焊固相邻筒片间的3条纵缝中的2条，留一条纵缝有一定的间距，用2只手拉葫芦挂在焊缝两边预先焊
12、的锁具眼板上。、6.1.2打开通向筒体的进气阀，在气压室的压力达到预定的压力时，开启20t卷扬机在顶端牵引，使筒段徐徐上升。6.1.3当顶端段顶升到高度超过合围在外圈的后续节筒片上边50-200mm时，关闭卷扬机和进气阀，稳定住顶端段的位置。6.1.4同步收紧2只手拉葫芦，使后续筒节的最后一长纵缝靠拢，并组对焊固，拆除手拉葫芦，割去锁具眼板，打磨光滑。6.1.5徐徐打开排气阀，并同时松卷扬机，使顶端段缓缓下降，使它与后续节想靠拢，最后组焊二者的对接环缝。6.1.6重复1-5的过程，使第二个后续节接上，顶端段由上而下又接上一节，依次逐步接长直到设计高度，气顶结束。6.1.7划出烟道口位置，先补强
13、后开口，拆除顶部封头，从烟道口吊出筒体，拆除气顶装置，分段从烟道口吊出。6.2 外保温及拉杆安装两只外筒的外保温安装采用在各层平台之间组焊环形外保温吊篮由上而下施工，将加强肋由吊篮运至指定位置，用手拉葫芦将加强肋吊至规定标高位置，施工 人员在外保温吊篮中组焊加劲肋，同时将保温用的矿棉板及铝板围在筒体外壁并用不锈钢带固定。当吊篮下至各层止晃装置位置时，安设止晃拉杆。七、选用的主要施工机械序号名称规格单位数量备注1卷扬机10t台22卷扬机3t台23卷扬机1t台24气割工具套65电焊机XGB-500台156水准仪架17经纬仪架18半自动火焰切割机台69冲击电钻台210摇臂钻Z25台111空压机9 m
14、3台212空压机0.3 m3台113轨道小车10t台1自制14封头1.8m个3自制15活塞个3自制16储气罐10 m3个117电控柜个1自制18气顶控制柜个1自制19钢丝绳36米120020钢丝绳17米30021钢丝绳13米30022密封装置套1自制八、 保证工程质量的措施8.1 钢结构制作工程8.1.1 质量保证措施1) 构建型号、制作质量应符合实际要求和施工规范规定。2) 连接材料焊接螺栓等连接材料均应有质量证明书，并符合设计要求及有关标准的规定。3) 涂料防腐油漆应符合实际要求和有关标准的规定，并应有产品合格证明书。4) 划线号料前应准确看懂施工图：a、 根据设计图纸，以1：1的比例在样
15、板台上标出节点及几何尺寸，核对图纸各部的尺寸及工艺技术指导书上要求。b、 认真审核施工图中零件尺寸，以及零件的连接关系，如果构件复杂不易确定零件的尺寸或组合连接关系时，可通过放样确定准确的零件尺寸。c、 划线号料组装和检查所使用的量具，必须定期送计量部门检定或自行严格考核，使其误差控制在允许的范围内。d、 用尺测量零构件时，必须把吃面紧贴零件表面，零件长度超过10m，避免钢尺严重挠度，造成测量误差。应力拉力器或弹簧秤将尺拉到0.3Mpa的直度后再进行准确测量。5) 号料时应根据不同零、构件的加工量：a、 划线号料样板外形尺寸为-0.5mm；b、 测量样板内卡样板应控制在-0.5mm，外卡样板控
16、制在0.5mm；c、 气割缝宽量：板材或型材厚度16mm以下为2mm，16-26mm为2.5mm。6）焊接收缩量，一般应根据控制焊接的线能量大小、焊接环境温度、被焊母材钢种零件尺寸、截面规格、坡口形式和组队对方法等综合因素考虑焊接收缩量。7）钢材号料前和机械剪切或气割后的变形均应进行矫正到要求的直线度，以防造成量尺和组合的误差。8）垂直受力的柱钩件拼接时，保证连接的焊缝强度与钢材强度相等的条件下，应采用正焊缝对接，拼接前应对两连接的截面进行铣平或磨平，保证对口间隙一致，以满足焊接质量达到结构受力要求。9）横向悬空类的承重构件，当连接焊缝的强度低于钢材强度时，为增强焊缝的强度，应采用与作用力方向
17、成45-60夹角的对接焊缝进行连接。正焊缝时，则必须按设计规定的强度进行计算或采取补强加固措施，以保证设计规定的结构强度。10）拼接、连接焊缝（正、斜焊缝）的位置应放在受力较小的部位，焊接时宜采用与构件同材料、同厚度的引弧板施焊，消除弧坑裂纹等质量缺陷。11）合理的布置焊缝，避免焊缝之间的距离靠的太近。当材料的长度尺寸大于零件长度尺寸时，尽量减少或不作拼接焊缝，焊缝布置应对称于构件的重心或轴线对称两侧，以减少焊接应力集中和焊接变形。12）零件和构件连接时，应避免以不等截面和厚度相接，相接时应按缓坡形式来改变截面的形状和厚度，使对接处的截面和厚度相等，达到传力平顺均匀受力。可防止焊后产生过大的应
18、力及增加变形。13）为了防止钢构件制作时的变形，应采取如下措施：拼接时应选择合理的装配顺序，一般的原则是：先将整体构件适当分成几个部件，分别进行小单元部件的拼接，然后将这些拼接和焊完的部件予以矫正后，再拼成大单元的整体。这样可以防止某些不对称或者收缩大的构件焊缝和进行矫正，而不影响整体结构的变形。拼装时还应注意以下工作：a、拼接前，应按设计图的规定尺寸，认真检查拼接零件的尺寸是否正确。b、拼装底样的尺寸一定要符合半成品构件的尺寸要求，构件焊接点的收缩量应接近焊后实际尺寸的要求，预加焊后收缩余量数值。c、拼装时为防止构件在拼装过程中产生过大的应力变形，应使不同形状零件的规格形状均符合规定尺寸和样
19、板要求。同时在拼装时不宜采用较大的外力强制组对，以防止构件焊后产生过大的构束应力而发生变形。d、构件组装时，为使焊接接头均匀受热以消除应力和减少变形，应做到对接间隙、坡口角度、搭接长度和下形贴角连接的尺寸正确，其形式尺寸的要求应按设计及确保质量的经验做法进行。14）制作H型钢质量检验表序号项目允许偏差mm1截面高度h500mm3.02截面高度h=500-1000mm4.03截面宽度（b）3.04腹板中心线偏移2.05翼缘板垂直度H/100且不大于3.06弯曲矢高1/1000且不大于5.07扭曲H/250且不大于5.08腹板局部平面度t14mm（在1m范围内）t14mm3.02.08.2 钢内筒
20、制作工程8.2.1 质量保证措施1）板材规格质量应符合实际要求和施工规范规定，并应附有质量证明文件。2）涂料防腐油漆应符合实际要求和有关标准的规定，并应有产品合格证明书。3）划线号料前应准确看懂施工图。根据设计图纸，以1：1的比例在平台上划出集合尺寸，核对尺寸及对角线。划线号料组装和检查所使用的量具，必须定期送计量部门鉴定或自行严格校核，使其误差控制在允许的范围内。8.2.2 钢内筒制作要求1、基本要求：严格按图施工，按照GB50205-2001验收及JB2880-81要求验收。2、保证项目：4）钢内筒内直径为8602，直径允许偏差2mm；5）钢内筒外径周长允许偏差6.5mm；6）钢内筒每节高
21、度为1800，允许偏差2mm；7）同一节内相对高度允差（任一位置）2mm；8）钢板环焊缝坡口形式如图：9）钢板立焊缝坡口形式如图：10）坡口要求机械坡口或半自动火焰切割后，打磨光滑，其切割豁口不大于2mm；11）椭圆度允差，用弦长600mm的弧板检查，不超过2mm；12）钢板对角线允差2mm；13）钢板表面的凹痕不大于1.5mm；14）钢板表面不得有焊疤；15）根据气顶要求，钢内筒均须按弧形瓣片（三个瓣片为一筒节，高1800mm）加工；16）弧形瓣片应进行编号，相邻瓣片应为同一节，便于查找，并符合上述质量要求；17）油漆应充分干燥，焊缝30mm不得刷漆；18）严格按图排版、编号，便于追溯；19
22、）制作件的材质必须移植清楚，可追溯；8.3 主题安装工程1、主题安装工程顺序：1）平台扶梯安装（平台扶梯安装示意图附后）；2）气顶装置安装:a、利用顶部承载梁安装钢内筒首段（约12m）；b、气顶活塞安装；c、组对平台安装；d、将钢内筒首段套入活塞；e、组焊平台及螺旋轨道安装；f、气顶操作柜安装及气管配置；g、排气扇安装；3）顶升a、通过小车 螺旋轨道 弧片就位；b、第一条纵缝组对点焊；c、进气的压力等于计算压力，然后由上部滑轮组或手拉葫芦提升；d、提升的同时将储气罐打开充气顶升到规定的高度（顶升高度等于钢板的高度，约1800mm），停止充气；e、待装筒节纵缝组对焊接；f、待装筒节纵缝组对焊接；
23、内环缝打磨清根，焊接封底；g、焊缝检验打磨；h、同上程序一样安装下一筒段，循环安装。注：本工程顶升所需压力从初始段0.2kg/cm2，到最终的1.51kg/ cm2 ；4）检验，校正；5）底座安装；6）气顶装置拆除；采用气顶法的安全验证：气顶时的最大压力为1.75kg/cm2；则：max=p*610/2/1=1.51*610/2/1=460.55 kg/cm2；Q235B材料的需用用力=1650 kg/cm2；安全系数=/ max=3.58可以采用气顶法安装是安全可靠的。2、基础验收（1）地脚螺栓的允许偏差应符合要求；（2）混凝土筒身垂直度复验；（3）各层刚平台位置的复测；3、组焊要求 本工程
24、材质为Q235B，厚为10-16mm，组装后采用手工焊焊制而成。本工程特点是工程质量要求高，焊接工作量大，故施工人员必须认真施工，尤其是焊接人员更应认真负责，保质保量完成施工任务。1） 焊工资格a） 焊工必须进行培训并考试合格后方可上岗，在上岗前应进行一定的模拟训练。b） 焊工必须具有相应的劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工合格证方可进行相应项目施焊。焊工应有较好体力，方能适用烟囱的焊接。2）焊接工艺评定烟囱施工前必须按公司GR-001、GR-002焊接工艺评定编制工艺卡。3） 焊缝分类和施焊程序a、 焊缝分类：纵缝、环缝；b、 主题焊缝的焊接程序：纵环缝焊接要遵守如下规定：（a） 先焊纵缝，后焊
25、环缝；先焊外缝，后焊内缝；纵（环）缝焊接外面第一层采取分段或对称焊以分散应力。（b） 纵（环）缝焊接均采用正面焊接，背面清根的焊接方法。如果中途停止焊接则一条焊缝至少焊接二层以上。（c） 焊接时换焊条要快，接头部位在下次焊接前都应打磨，保证接头部位熔合良好且有利于气体排出。（d） 纵向焊道的焊肉应焊到环向焊缝的中心，在环缝焊接前铲除磨光。（e） 对于坡口缺肉或间隙过大处，必须在焊前填补、磨光并进行外观检查，合格后方可焊接。（f） 多人焊接的焊缝，各层接头应错开，并将接头打磨成缓坡状后施焊。（g） 严格禁止在破口外面的母材上引焊，一旦在母材上引焊，应随时磨去。对于击弧后较深处，应打磨并补焊，外观
26、检查合格符合要求。（h） 禁止使用无绝缘的焊钳。（i） 引弧采用回焊法，在焊接前方约15mm引弧，然后拉回到焊接处焊接。4）工艺规范a、工艺规范：按公司焊接工艺评定报告GR-001、002制定焊接工艺规范。b、气象管理及防护在下列情况下，如没有防护措施，停止焊接：下雨 相对湿度90% 风速8m/s 气温-105） 点固焊及工卡具焊接当对口依靠工卡具调整好后，均须进行点固焊，点固焊长80mm左右，间隔350mm-500mm，焊肉高6mm左右，焊接工艺与正式焊接相同。工卡具焊接：组装所用的定位块、吊耳等焊接部位的焊接工艺同正式焊接，并应从严要求。焊接时严禁在壳板上引弧，起弧和收弧应在焊缝坡口内侧并
27、采取回焊法，填满弧坑，排除气孔。6） 焊缝的清根和打磨a、焊缝的清根：焊缝清根可采用角向磨光机及碳弧气刨清根。气刨时弧长为1-2mm，太长容易发生夹碳现象，弧长大于3mm则电弧不稳。调整合适的风压，风压太小，不能有效的将铁水吹出来；风压太大，则电弧不稳，且容易断弧。碳弧气刨的深度及宽度视钢板的厚度及坡口角度而定。清根时一般使用8mm的碳精棒刨2-3次即可成型，其深度不宜超板超板厚的1/2。气刨宽度要适中，宽度太窄时，底层焊接时运条不方便，容易产生夹渣和未焊透缺陷。成型刨槽两侧的飞溅应清除干净，并用磨光机打磨成光滑过度形状，露出金属光泽方允许焊接。气刨工艺参数：工艺参数： 电极直径8mm电流（A
28、）： 280-330风压MPa： 0.35-0.4弧 长： 1-2b）焊缝表面打磨内外焊缝成型后，经过检查合格后，可以进行焊缝表面打磨工作，去掉表面渣、飞溅，修整咬边，减小应力集中。打磨后焊缝表面与母材相接处形成光滑过渡，这样可以有效的避免延迟裂纹的产生。打磨宽度：焊缝中心两侧各60mm，熔合线处深度小于0.5mm。若表面气孔、夹渣、熔合不良等缺陷存在，应继续修磨至消除表面缺陷，局部打磨深度在0.5mm以内者允许磨至0.5mm，但其周围要磨成圆滑过渡形状。如果深度超过1mm，则应打磨成适合于焊接的形状，以便进行补焊。c、定位块、吊耳等的切割应优先采用碳弧气刨切割，其次选用氧气-乙炔焰切割。以上
29、焊接件切割后，应用角向磨光机磨光，使其与母材平滑过渡。8）焊材管理焊材在施工现场的正确和合理使用，对保证焊接质量也是一个重要环节，现场管理和使用主要是存放要防潮，焊前要预热。焊材管理要做好以下几点：1. 焊接材料必须保存在焊材库内，焊材库必须干燥通风，相对空气湿度低于60%。2. 入库焊条须检查焊条制造厂的质量说明书，焊条包装物不得有破损现象，方可批准入库保管。3. 焊条保管人员要懂业务会管理，发放焊条时，应做到先入库后发放，如储存中发现焊条出现质量问题应及时报告有关部门妥善处理解决。4. 焊条的发放必须建立发放和回收制度，并做好记录，严格控制。5. 焊条使用前必须严格按照该焊条供应厂家的要求
30、烘干、保温。6. 烘干焊条时，禁止将焊条突然放进高温炉内或从高温中突然取出冷却，防止焊条因骤冷骤热而产生药皮脱皮现象。7. 低氢型焊条烘干后，一般在常温下超过4小时，应重新烘干，重复烘干不宜超过2次。9）较少焊接角变形的方法焊接角变形的产生会形成较大的内应力，利用工卡具防止焊接角变形。工卡具对壳板的精确组装起很大的作用，能足够的保证间隙、错口、角变形等都在要求的范围之内，当焊缝点固焊完后，打紧全部楔子用以防止焊缝产生过大的角变形，反面清根前将其拆除。1 反面清根的适宜深度及宽度，有利于减少角变形。正面焊接时，封底焊不宜太厚，一般在4mm以下，因为这层焊肉缺陷太多，必须要清除掉、从第二层以后一定要确保焊接质量，避免产生气孔和夹渣。2 控制箱能量在要求的范围之内，可减少角变形。焊接线能量越大，则母材及焊缝温度越高，金属冷缩的应力越大，势必造
