80000m3干式煤气柜安装调试工法.docx
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80000m3干式煤气柜安装调试工法
80000m3干式煤气柜安装调试工法
中冶集团华冶资源公司邯郸机电安装分公司
张岭栗素霞贺新民周岳河刘志超
1前言
随着市场经济的发展以及国家对节能减排不断提出新的要求,全国各钢铁企业都在不断加大煤气回收利用设施的投入,威金斯干式布帘煤气柜是从国外引进的新型煤气回收设备,具有施工周期短,投资低,设备使用检修率低等特点,目前,威金斯干式布帘煤气柜在全国范围内不断的得到推广及应用。
2工法特点
2.1工序优化,缩短工期。
本工法根据煤气柜构造的特点,采用柜顶组装和柜侧板同时施工,缩短施工工期。
2.2安装工艺标准化,降低成本。
本工法采用地面整体组装柜顶,用手拉葫芦进行整体吊装的柜顶吊装方法,减少了大型施工机械的使用,从而降低了成本。
同时本工法适用与任何布帘煤气柜的施工,其他曼式柜等煤气柜的施工也可作为参考。
2.3工艺技术先进,确保施工安全及质量。
本工法全部采用地面组装,予拼装,然后整体吊装的办法,从而保证较好的焊接环境及构件的几何尺寸,同时避开了垂直交叉作业,减少高空作业,因此保证了施工安全。
3适用范围
本工法适用与威金斯干式煤气柜的施工及调试。
4工艺原理
该工艺采用安装煤气柜侧板的同时,在煤气柜活塞板上搭设工装,组装柜顶结构;气柜侧板安装完成后,在煤气柜钢柱上方设手拉葫芦将煤气柜柜顶整体吊装就位。
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
施工工艺流程见图5.1-1。
图5.1-1施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1柜底板及活塞板的安装
1.基础测量
在结构安装前,应结合土建施工单位提交的基础交工资料进行基础的复测,根据结构安装需要进行结构安装基线的投设工作,以保证结构安装时有必要的施工及复测基线。
基线包括:
00、900、1800、2700、中心标高、外环基础标高、底板圆拱测量及各立柱轴线,并相应确定出结构安装的控制基准点。
2.底板、活塞板的敷设(包括活塞托座)
根据复测后的基础基线敷设底板中心定位板,然后根据排版图尺寸敷设00~1800、900~2700十字中心定位板,然后分四个区敷设底板。
3.底板的焊接工作分为定位焊与正式焊两个阶段,定位焊的焊接顺序应与正式焊一致,由于底板面积较大,板较薄,焊接时易产生焊接失稳导致底板产生超差变形,在施焊时应保证固定的焊接程序,并严格执行。
同时在焊接前严格检查底板的搭接长度,保证底板焊接搭接长度不少于图纸要求的搭接长度。
4.底板焊接后按照图纸要求对焊缝进行100%抽真空试验,全面检测底板焊缝的焊接质量,以无泄漏为标准。
检测后将活塞支柱的补强板根据施工图要求的位置安装在底板上,记录各补强板的偏差值,以备活塞支柱开孔时使用。
5.活塞板的安装同底板安装。
5.2.2活塞托座(混凝土挡墙)施工
1.活塞托座施工顺序:
托座结构组装;密封槽钢组装;混凝土浇注
2.托座本体组装;先进行活塞支柱部位开孔,然后进行框板和补强件组装,焊接时采取措施防止活塞环状板变形。
以上工作完成后进行配重混凝土浇注。
混凝土浇注前进行隐蔽施工部位检查,设置支柱套管盲板,浇注混凝土时要充分捣实,撒落到活塞板上其他地方的混凝土要迅速清除干净。
5.2.3立柱及侧板的安装
立柱由H型钢制作,由于煤气柜立柱的垂直度安装精度较高,立柱垂直度安装偏差过大会影响侧板的安装质量,因此煤气柜立柱一般不采用工厂制作,现场整体安装的方法,而是分段进行现场安装的办法进行,以利于控制安装,方便调整。
由于壁板焊接采用搭接焊接,规格较薄,如果采用开平板施工,为了防止焊接变形,消除钢板两端的应力,在安装前应用卷板机对钢板两端500mm范围进行卷制。
为了防止焊接变形,壁板外侧环形加强角钢不应距离搭接焊缝太大,一般控制在100mm以内。
5.2.4T形挡架安装
首先进行封盖板组装,组装前应将底板上的基准线移到T型板台架上,检查椭圆度后可配置封盖板,焊接时要对称分段进行;在盖板上安装密封槽钢和角钢时要考虑收缩余量,焊接完成后在密封膜安装的一侧用砂轮机磨光。
在封盖板上组装支柱安装座,全周安装定位后,进行正式焊接固定。
T挡板分上、下两部分制作,先装配下部T挡板。
把组装完成的下部T挡板和梁,以斜梯部为起始点,用柜内汽车吊吊装。
安装上部T挡板时一定要特别注意上部接触活塞的悬臂朝向柜中心。
5.2.5柜顶安装
1.柜顶组装
活塞托座组装及混凝土浇灌后,根据柜顶板的结构型式搭设柜顶拼装支架,拼装支架应与底板保持一定的空间距离,保证有一定的操作空间。
拼装支架用型钢搭设,根据柜顶不同高度分级搭设,设中心支架,以此为圆心,成射线状向四周架设支架,柜顶骨架分上下两层角钢组成,先安装下层,全部安装完成后,再组装上层,顺序由中央向两侧对称作业。
柜顶骨架拼装拱度预抬高40mm。
柜顶桁架成为具有一定刚度的结构稳固体系后,进行柜顶板的敷设工作。
柜顶板最外侧的环板待柜顶吊装就位固定后再安装,铺设程序,以柜顶球面中央部位的关键板为准,向外辐射调整铺设,柜顶板焊接按工艺指导书进行,焊接时在弧形空间段加设垫块等填充物以控制变形。
2.柜顶吊装
柜顶采用提升法整体进行吊装;基本工作程序是柜顶构件在柜内组装焊接好,各种辅件安装完毕,利用架设在柜立柱顶上的吊装杆,使用30台手拉葫芦进行吊装。
在柜顶吊装前应按实际计算柜顶的结构重量,计算柜顶吊装所用的起吊用具的参数,起吊参数包括设备的起重能力、各部位的吊索直径及长度等,将起吊工作准备好后,在最上段立柱安装侧板全部焊接后,安装起吊装置,起吊装置的高度不应低于立柱上端2米,以保证有足够的吊装空间。
具体吊装方案如下:
柜顶吊装采用30台(20t/台)手动葫芦整体垂直吊装就位。
在第7节立柱上端续接30根T型吊装短柱(L=2200mm),悬挂主吊绳和安全保险绳。
在柜顶梁外周环板上设置30个吊耳(吊耳安装方式见图5.2.5-1)。
或直接用钢绳锁住角钢起吊。
钢绳直径选用φ20。
图5.2.5-1吊耳安装方式图
因手拉葫芦的最大起吊高度为12米,所以吊装过程中柜顶需在空中停留三次,依靠安全保险绳临时悬吊整个柜顶,进行葫芦链条倒换,调整吊绳长度。
整个吊装过程预计需用4天时间,每天工作完成后用20根安全保险绳加30根主吊绳将柜顶悬空吊挂固定。
吊装示意图5.2.5-2。
图5.2.5-2吊装示意图
吊装主要注意检查点:
首先检查柜顶提升装置是否设置好,主要包括位置是否正确,高差是否一致,焊接是否符合要求,绳索是否符合质量要求、设置是否合理,滑轮组设置是否合理以及运行路线有无障碍物等。
5.2.6密封膜安装
1.密封膜开箱。
各种附件全部安装结束后,柜内杂物应全部搬出,清扫干净,将捆包完整的密封膜、密封件、配重块等柜内需要的物品全部搬入,拆去进出口道路焊接封闭出入口。
在安装之前才能开箱(密封膜易燃忌火),开箱时注意绝对不能损伤密封膜;密封膜展开方法见下图。
先把A辊展开,然后一面使吊环向上部叠起,展开按顺序编号连接起吊钢丝绳。
密封膜展见图5.2.6-1。
图5.2.6-1密封膜展图
2.起吊密封膜。
在顶部人孔上设置手动卷扬机,把钢绳放到活塞板上与密封膜吊环相连。
起吊用的卷扬机要按柜内指挥者的信号进行操作,卷扬机同时操作的台数不得少于6台。
起吊开始后,应先把展开的密封膜慢慢吊起,使全部的密封膜呈圆筒状,待高度调整基本一致后再继续起吊。
起吊到规定高度后,内部密封膜要在T挡板和活塞支架间放下,外部密封膜要在T挡板和侧板间放下。
密封膜到达位置后,从上部先开始安装,然后再安装下部,由于安装作业人员较多,事先必须检查密封膜安装孔和安装金属件的位置。
当全部螺栓穿完并经检查无误后再紧固,最后检查密封膜有无折皱和异常。
密封膜安装完成后,不得在T挡板及活塞支架上放置杂物,密封膜间隙部不得掉入杂物,发现有杂物必须立即除去。
5.2.7煤气柜的调试
1.煤气柜是用煤气柜底板、11层以下壁板,活塞底板和和橡胶密封膜构成密封体来容纳煤气。
煤气柜底板和活塞板为圆拱形结构,其中底板座在铺有50mm厚沥青砂浆防潮层的基础上面,活塞当柜内未存储煤气时,活塞坐落在底板上,T形挡板坐落在T形挡板台架上,柜内逐渐进气达到一段压力时,活塞开始上升,下段密封膜开始向上卷动,这时,T形挡板及上段密封膜在原位置不动,随着气体的进入,活塞不断上升,当活塞上桁架碰到T形挡板上部桁架顶板时,活塞不能上升,煤气达到第二段压力时,活塞将与T形挡板同时上升,上段密封膜开始向上卷动,直到T形挡板上升到最高位置,气柜达到最大储气量。
气柜向外送气时,其过程与进气的运行过程相反。
2.气柜运行调试的主要内容及调试顺序主要有:
密封部位泄漏检查。
调平装置调整。
密封间隙测量,水平度调整。
放散装置调整。
活塞撞块调整。
工作压力的确定。
复测一次水平,如有变化时还需作微调。
气密性试验。
升降试验
3.煤气柜的调试措施
1)密封部位泄漏试验
启动风机送入空气,使活塞缓慢上升3米左右高度,开始气柜密封部位进行全面检验,检验标准:
在密封部位涂肥皂水检查不泄漏为合格。
具体检查部位如下:
密封膜安装部位,通过紧固密封膜安装螺栓来保证密封膜的密封。
紧急放散阀密封部位严密不漏。
活塞撑管法兰密封,通过紧固螺栓和更换密封垫来保证其密封性。
煤气柜活塞、壁板(11层以下)放散管道连接焊缝检查。
柜底排污装置密封焊缝及法兰结合面密封检查
2)调平装置调整
检查混凝土块配置均匀性,活塞和T围栏的水平度超出标准时,调整混凝土块的配置,使活塞和T围栏的水平在标准范围之内。
活塞上浮过程中,进行水平测定,在允许范围内,活塞上升到最大限度地伸长密封膜,然后活塞下降,每2m测量一次水平。
作出测量记录。
在活塞上升过程中如出现倾斜,停止送气,调整混凝土块的位置,再充气,如此反复,直到调至水平。
在活塞挡板上部放置粘土球或橡胶泥球,在活塞上升到顶部T挡板前,测量粘土球的高度差,然后用垫片调整高度。
活塞水平允许误差:
±30mm。
活塞升降至少2次,直至调试合格为止。
检查配重运行是否灵活,各滑轮工作状态是否正常。
活塞着床后应作一次全升降。
3)密封间隙测量
活塞及T挡架上升到最上端后,用吊线坠检查上端点是否在在相应起点(提前标出初始点)的垂直线上,下降到起点位置时是否回到原位,作好记录,上下扭转偏差不应大于100mm。
在活塞上浮过程中,每2米进行一次密封间隙测定,在允许范围内,活塞上升到最大限度地伸长密封膜,然后活塞下降,再每2m测量一次水平。
密封间隙允许偏差:
内密封250~490mm
外密封225~515mm
4)放散装置调试
让活塞上升和上层T挡架上升到煤气柜最大容量,检查紧急放散阀是否动作,如果不动作,调整顶杆使其动作。
保证放散装置动作圆滑,各顶杆同时动作,放散有效,回原位后,密封不漏。
5)活塞撞块调整
送入空气使活塞上升,内膜全部展开,活塞支柱与上层T挡架接触,检查各个橡胶撞块是否与活塞支柱完全接触,如果没有完全接触,在撞块上部加装垫片使其完全接触。
6)工作压力确定
充入空气在起升前测定空气压力,通过增减平衡活塞用的混凝土块调整其压力达到2.5kPa到3.0kPa之间。
继续充入空气使上层T挡架和活塞一起起升,然后测定柜内空气压力,如果空气压力高于3.0kPa,则减少混凝土配重块,将其压力控制在3.0kPa以内。
7)气密性试验
试验前准备作业为:
各密封部位检漏工作已经完成,并且完全不泄漏。
排污装置密封良好。
在活塞人孔及侧板人孔上各安装1个U型气压计用来测量压力,同时在活塞人孔上安装两各温度计测量温度。
在侧板上安装钢卷尺一把,作为容量变动的测量用。
试验过程:
用鼓风机送入空气,容量鼓到活塞超过密封角钢2米时停止送风,关闭鼓风机配管处蝶阀。
卸下鼓风机出口法兰螺栓,安装堵板,在堵板部位用肥皂水确认不泄漏。
在活塞稳定后确认其容量(此时的测定值始终作为参考)
从充入空气的第二天开始正式测定,测定时间在气温最稳定的日出前的同一时刻进行。
空气容量的测量是把T围栏顶梁的位置标记在侧板内侧,把第一次(充入空气后第二天的位置)作为基准米记录每天的容量变化。
计算方法为:
A=
。
A为容量变化量D为内径,H为T围栏升程。
容量的测量位置在柜体检查门和与此对称的位置两处进行,并取其平均值。
气柜泄漏量先在3天内测量计算,如泄漏不超过2%时,经业主、监理和施工三方同意,可不继续作泄漏试验,如泄漏超过2%时,应找出原因,并继续试验,以在7天内不超过最初柜容的2%即为合格。
计算方法为:
测量时容积=
温度变化造成的容积差=测量时容积-最初容积
泄漏量=A-温度变化容积差
泄漏比=
8)升降速度试验
快速下降试验,充气后同时4个打开放气阀,测量能否以3.5m/min的速度下降,检查放散能力,以保证用户能在最大负荷下运行。
本试验因临时风机出力达不到提升速度3.5m/min的要求,可在煤气风机运行时补做。
6材料及设备
煤气柜安装及调试需要一系列施工专用工机具,量具,清单见表6.1-1。
表6.1-1主要施工机具一览表
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
塔式起重机
2
卷板机
2000×20
3
电焊机
BX1--500
4
半自动切割机
5
磁力钻
Ф23
6
摇臂钻床
Ф32
7
砂轮机
8
磨光机
Ф150
9
汽车吊
25t
10
汽车吊
16t
11
卷扬机
5t
12
手动卷扬机
3t
13
倒链
3-5t
14
倒链
1-2t
15
气割设备
16
经纬仪
J2
17
水准仪
S3
18
干燥箱
19
千斤顶
20t
20
千斤顶
10t
21
空压机
S=6m3
22
真空泵
23
漆膜测厚仪
24
卷板机
7质量控制
7.1本工法执行主要规范
7.1.1《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)
7.1.2《金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范》(HGJ212-83)
7.1.3《冶金机械液压、润滑和气动设备工程安装验收规范》(GB50387-2006)
7.1.4《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-1997)
7.1.5《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-1998)
7.1.6《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-1998)
7.2质量保证措施
7.2.1施工过程中,严格执行国家规范、规程、质量检验评定标准及公司质量管理程序文件,以保证每道工序均处于受控状态。
7.2.2严格技术交底,每一个分项开工之前,工长必须以书面形式对作业班组进行技术交底,明确施工方法及质量目标,交接记录双方均要签字。
7.2.3施工过程中严格执行工程质量奖惩制度、奖优罚劣。
7.2.4各级管理人员均要持证上岗,特殊工种要有相应的上岗操作证。
7.2.5严格执行“三检制”和“三工序”制度,项目质量员跟踪检查,掌握质量动态,加强工序质量控制,以工序保分项,以分项保单位工程质量目标实现。
8安全措施
8.1进行安全评价,用安全检查表、故障类型及形象分析、事故树法、故障树法,进行现场的安全分析,采取可靠的安全技术措施。
8.2坚持安全活动网点四大员值日制度,班前讲安全,班中查安全,班后总结安全。
对全体人员进行安全教育和安全技术交底,传达有关安全生产文件,坚持每周一的集体安全活动日。
8.3各工种必须按其不同岗位和工作环境正确使用劳保用品,严格执行高空作业安全技术规程。
各种施工机械设备的电气部分有可靠的绝缘设施和熔断装置,并设专人负责。
8.4现场设备、材料库房必须采取可靠防火措施,现场已敷设电缆旁如要动火,必须采取可靠的防火隔离措施,作好成品保护,严格防火灾事故。
8.5高空作业脚手架搭设牢固,凡4m以上高空应按规定敷设安全网,严防高空坠落。
8.6指挥吊车者必须是持有“操作证”的起重工。
5级以上大风禁止高空吊装作业、8级以上大风必须将吊车主臂放下,严防吊车倾翻事故。
8.7定期检查吊具、索具如破损必须立即修复或更换,安全系数必须大于5(f>5),严禁违章使用。
吊车作业点必须推平、压实,铺300mm碎石或碎钢渣,大型吊车必须设置路基箱以扩大接地面积。
8.8保证吊车在平坦坚硬的地面作业,防止吊车因地面塌陷倒而倾
9环保措施
9.1严格执行国家及相应施工项目所在地方对施工环境保护措施的规定。
9.2建立环境保护,文明施工管理实施体系,落实责任制。
9.3编制项目施工环境保护,文明施工专项方案,并严格执行。
9.4施工现场文明施工管理,班组成员实行责任分工制,负责施工点的文明施工。
9.5准备足够的容器、棉纱、锯末等物品,对泄漏的油液进行收集,污染的场地及时进行清洁处理。
废弃物品集中存放,按规定处理。
9.6运到现场的设备、构件一定要堆放整齐,做好有关标识。
9.7施工余废料及时清理回库,让现场保持干净。
9.8爱护现场已安和未安的所有设备、构件不受损,并坚决抵制不文明的行为。
9.9材料计划力求准确,供应及时,工程完后及时退场。
9.10施工人员进入施工现场,必须做好标准化作业施工,正确使用安全帽、工作服等劳动防护用品。
9.11大宗材料、成品、半成品、机具设备等按工程进度的需要进场,按指定地点有序堆放,不随意侵占场内道路和增设道口。
9.12施工现场用水、用电设施的安装和使用符合安装规范和安全操作规程,并按施工组织设计进行接(架)设,临时接用要提出申请,按批复实施,严禁随意接水、接电。
9.13保持工地环境卫生,工地上不准随地大小便,必须做到令行禁止,发现随地大小便者处以重罚。
9.14施工现场必须做到工完料清,及时清理现场。
10效益分析
运用本工法指导施工,施工组织合理,施工工序和施工方案优化,能节省大型吊装机械的使用费用,且提高了工作效率,经济效益显著,亦保证了施工质量。
11应用实例
邢钢800003干式煤气柜工程。
本工法是根据邢钢800003干式煤气柜的实际安装经验编制的,在施工过程中,使用本工法获得经济效益136万元,工程质量达到国家验收标准。
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- 80000 m3 煤气 安装 调试