電廠煙囪排煙鋼內筒液壓頂升施工及質量控制

黃志源　王炳琴　王炳莉（.華電鄭州機械設計研究院，河南鄭州 45005；.樂山職業技術學院，四川樂山 500；.華能日照電廠，山東日照 7686）

電廠煙囪排煙鋼內筒液壓頂升施工及質量控制

黃志源1王炳琴2王炳莉3
（1.華電鄭州機械設計研究院，河南鄭州 450015；2.樂山職業技術學院，四川樂山 511100；3.華能日照電廠，山東日照 276826）

目前電廠煙囪鋼筋混凝土外筒內設置鋼內筒已成為使煙囪達到設計使用壽命要求的主流方案，應用越來越廣。在眾多電廠脫硫改造工程中，煙囪鋼內筒因其重量大，高度大，施工難度很大。采用SQD-1200-200SF型松卡式千斤頂液壓頂升方法施工具有操作簡單、安全可靠及其施工高效，被電力施工單位越來越多采用。

煙囪鋼內筒 液壓頂升 倒裝法 質量控制

1　工程概況

貴州大方電廠一期工程裝設4×300MW燃煤供熱機組，煙氣脫硫裝置與發電機組同步建設，均為噴淋塔，一爐一塔配置。由于電廠實際燃煤的含硫量大大高于原設計燃煤含硫量，并于2010年至2012年完成了四臺機組的脫硫增容改造。

1、2號機組和3、4號機組排放的煙氣分別從煙囪兩側對稱布置接入兩根240/Φ7.0m煙囪中，煙囪結構形式為鋼筋混凝土套筒煙囪，煙囪內筒內襯采用耐酸磚，設計防腐等級偏低。鑒于取消脫硫旁路煙道和GGH后煙囪運行條件的變化，原有排煙內筒防腐蝕做法無法滿足要求，需進行防腐蝕改造。改造方案為：拆除磚內筒、檢修平臺和保溫等，用鈦鋼復合板材料新建排煙內筒、內煙道、導流板，排煙內筒采用直立結構形式，上下等直徑，直徑為6.8m。鋼內筒高度為243m，鋼內筒筒體材料采用鈦鋼復合鋼板，厚度取六種：分別為20mm+1.2mm厚、18mm+1.2mm厚、16mm+1.2mm厚、14mm+ 1.2mm厚、12mm+1.2mm厚和10mm+1.2mm厚。

2　鋼內筒頂升工藝流程

（1）施工流程：筒體單片吊裝進入頂升平臺——→用5噸的倒鏈把筒體收緊點焊固定——→校正合格——→外縫焊接，內縫清根焊接——→液壓提升裝置提升到2.0米（一節鋼板的高度）——→重復以上過程——→在9米高的臨時平臺上保溫施工——→鋼內筒頂升到指定高度后鎖定液壓提升裝置——→鋼內筒筒體與基礎安裝焊接——→拆除液壓頂升裝置——→進行鋼煙道吊裝。

（2）液壓頂升倒裝法施工原理：煙囪鋼內筒的高度為243米，計算重量為767噸，采用12臺安裝在地面的SQD-1200-200SF型松卡式千斤頂頂升鋼內筒，采用倒裝法施工，頂上一節安裝一節，與上部焊接后再頂升，以此完成243米的高度，鋼內筒加工在煙囪0米地面上完成，包含卷板，噴砂刷漆，焊接，加強筋焊接，脹圈加工焊接等，避免了高空作業，在施工和操作過程中有很高的安全性。

（3）SQD-1200-200SF型松卡式千斤頂的工作原理：鋼內筒采用SQD型松卡式千斤頂液壓提升設備，逐層倒裝完成。該千斤頂為松卡式，上、下卡頭分為兩面三刀體的穿心式雙作用液壓千斤頂（也可稱為液壓提升器），適用于各種大型儲罐（鋼制的）、電廠脫硫塔、火電廠煙囪鋼內筒、砼倒錐殼水塔、水柜或其它重物的液壓提升施工。①SQD-1200-200SF型松卡式千斤頂的中心有一根直徑70mm的提升桿，長度為9.85米。安裝時先把上下夾頭的松卡螺母逆時針向上調至頂端，這樣上下夾頭的工作狀態處于送卡位置，上下夾頭中的夾塊在彈簧的作用下，向下把提升桿鎖住。②液壓缸上升時上下夾頭都處于鎖緊狀態，（夾塊是放在錐套里的，向下液壓越緊，向上松開。上夾頭的夾塊鎖住提升桿，液壓缸上升時提升桿帶動夾塊向下運動，越拉越緊，下夾頭也是鎖住提升桿的。但提升桿在液壓缸上升時同步上升，下夾頭的夾塊受到一個向上的力則自動送開，從而松開了提升桿，提升桿帶動提升架上的托架，托架帶動脹圈，脹圈與鋼內筒是焊接在一起的，從而帶動整個鋼內筒向上提升。③SQD-1200-200SF型松卡式千斤頂，液壓行程為200mm。但液壓缸行至200毫米時，液壓缸受限而停止，下夾頭在彈簧的作用下鎖緊了提升桿。這時可以讓液壓缸回程上下運動，下夾頭受提升桿的重力和彈簧的作用，將提升桿鎖住。提升桿不能向下運動，液壓缸下降時，則上夾頭收到一個向上的力，夾塊自動打開，松開提升桿，這樣液壓缸回到原位后，就可以接著下一個行程的工作。

3　鋼內筒液壓頂升系統安裝

（1）提升架及千斤頂安裝。貴州大方發電有限公司1#煙囪新建鋼內筒? 6800mm，內筒使用12個頂升裝置，如圖1所示，額定起升重量960T，新建鋼內筒起升總重量約767噸。設備提升架在未就位前將千斤頂安裝在提升架頂部并將固定螺栓裝齊，提升架安裝沿著鋼內筒直徑8750mm，按12等分圓周分布，提升架由11根直徑510mm× 16mm的無縫鋼管長度為9m，單獨一根立柱5560mm座在相鄰兩根提升架中間的門梁上拼裝組成，提升架底部與煙囪底部的預埋鐵焊接牢固，提升架中有一根直徑70mm（45#）的提升桿，用于提升托架，從而帶動鋼內筒的提升，每根提升架之間? 121*7的無縫鋼管作為支撐。用門梁的制作為5530*20mm的鋼板焊接成的箱型梁，門梁下作為進板的門洞，尺寸為4020*2920mm，門洞下安裝進板軌道，軌道由I20卷制成弧形，另一端與外筒壁的門口相連。

（2）脹圈的制作安裝：漲圈是將卷壓成弧形的鋼板焊接成箱型梁，用箱型梁提著焊接在鋼內筒上的卡塊進行起升作業，提升脹圈采用20毫米的鋼板卷壓成弧型，做成整體圈梁，放在安裝的預定位置。

（3）操作平臺制作安裝：本工程的操作平臺分為四層，標高分別為3.7m，5.2m，7.2m，9.3m，各層平臺用L110*10的角鋼作為支撐，4mm厚的滿鋪于平臺，用?32*2.5的無縫鋼管作為扶手欄桿，并在支架的一側安裝一個高9 m的直爬梯。其中標高9.3米的平臺需用20*200的鋼板卷制成弧形，并與提升架頂部焊接牢靠，用來加固提升架的穩定性。

（4）設備油管安裝：提升架安裝完成后，在千斤頂的兩個油孔分別引出一根油管，千斤頂上方為回油管，下方為進油管，進油管和支油管連接時應加閥門。按照液壓油路圖連接管路系統，油路的尾段安裝排氣三通，其余千斤頂用普通三通相連。進油管三通與立管（千斤頂上所連的最細的管）之間安裝針形閥，回油路不需要。設備油管安裝如圖2所示。

使用時，電機帶動液壓注塞泵，將液壓油供至溢流閥，通過溢流閥調整整個泵站系統壓力，通過閥板將液壓油分別輸至各個千斤頂，當油進入千斤頂后，液壓油從下油咀進入缸內。由于上卡頭自動鎖緊提升桿，此時下卡頭松開，在油壓作用下，活塞上升將提升桿帶著負載向上舉起。當活塞升至一個滿行程時，油泵停止供油，負載停止上升，完成提升過程。回油時，液壓油從上油咀進入，此時下卡頭鎖緊提升桿靜止不動，在壓力作用下，活塞回程，液壓油從下油咀排出。至此，完成一個提升過程。如此往復循環，千斤頂將提升桿帶著重物不斷提升。當完成一個階段的提升工作后，停止供油，將上、下卡頭松開。 然后將提升桿放下。如此反復，直至煙囪鋼內筒安裝完成。

4　鋼內筒液壓頂升過程

防腐好的鋼內筒2m鋼板通過3t行車吊運至煙囪門口處預設軌道下，再用2t單軌吊通過軌道運進煙囪內預定位置，而后進行拼節組對。

（1）把后續節的弧形筒片運入，以4片為一節，將它們合圍在初始頂端段的外圈，把相鄰筒片間的4條縱縫中的3條焊固，留下最后一條縱縫因圍在已組裝筒節的外圈尚有相當間距，在此間距的兩側適當位置上分別焊上兩對鋼板制的素具眼板，用兩只5t的手拉葫蘆把相鄰的二板收緊。

（2）把鋼內筒的脹圈加固在鋼內筒上。

（3）檢查筒體的周圍，清除可能影響其頂升的障礙物。

（4）打開同步閥的閥門，在嚴密的監視與控制下，使頂端段徐徐上升。

（5）當頂端段升到高度已超過合圍在外圈的后續筒片上約50～100㎜時，關上同步閥，穩定住頂端段的位置，把保險保好。

（6）把兩只手拉葫蘆同步收緊，使后續筒節的最后一長縱縫靠攏，并組對焊固，拆除手拉葫蘆，割去素具眼板，打磨光滑。

（7）根據設計要求對焊縫進行檢驗。

（8）重復1-8的過程，使第2個后續節接上，頂端段由上而下又接上一節，由于它的逐步接長，頂端段就稱為已組裝的筒段。

（9）不斷重復1-8條的過程，已組裝筒段不斷接長。

（10）當后續筒節逐節組焊上升到設計的筒體高度時，頂升結束。

5　鋼內筒頂升過程質量保證措施

（1）鋼內筒同步頂升控制：該系統采用同步閥控制多缸同步頂升，同步閥控制具有結構簡單、成本低、制造容易、可靠性強等許多優點。

（2）鋼內筒頂升垂直的控制：①保證每圈內筒的組對間隙一致，不會出現兩面不平行的情況。②0米以上42米以下的內筒頂升，其垂直度主要依靠4根鋼絲繩，③筒體超過42米，其垂直度主要依靠導向裝置進行引導和糾正，同時在筒體底部與12米平臺之間也對角方向斜拉布置四個倒鏈，對筒體的傾斜及偏移進行糾正。④筒體超過80米，由于兩層導向裝置的限位，內筒基本上不會再傾斜，同時仍可以通過底部的四個倒鏈進行限位的糾偏。