電站鍋爐安裝過程干涉現象的評判方法之我見

莊文　馬國勇

【摘 要】本文主要就電站鍋爐安裝過程干涉現象的評判方法展開了相關的研究工作，探討了在電站鍋爐吊裝當中對于干涉現象所應當采取的計算機評判方法，經實踐檢驗表明該方法可以實現對吊裝構件以及已經完成安裝構件的干涉現象做出精準化的判斷。應用這一技術還可實現對鍋爐吊裝方案設計水平的全面提升，促進安裝施工效率得以顯著提升。

【關鍵詞】電站；鍋爐安裝；干涉現象；評判方法

在針對大型電站項目實施鍋爐安裝之前，應先行擬定出適當的吊裝技術方案，其主要的內容構成就含括了鍋爐核心構件的吊裝方式、鍋爐吊裝設備的布設、構件的安裝次序等內容。在上述設計工作當中最為重要的一項即為根據鍋爐結構、形狀及布設特性來針對其吊裝方案實施干涉分析，以確定其安裝流程與鍋爐鋼架開口的科學合理性，并預防在安裝過程當中機具與鍋爐構件產生干涉情況，保障鍋爐安裝過程的安全性。

一、自動判斷干涉的技術方案

通常情況下，實施干涉具體可分為以下幾項處理步驟來實施：

1.對鍋爐結構與施工圖展開分析探討，了解其內部結構、構件樣式及位置信息，構建起模擬化的鍋爐結構立體空間模型；

2.針對吊裝方案展開具體分析，明確所需吊裝的構件數據及行進路徑，同時充分掌握有關吊裝設備的布設狀況，確切記錄并考量已經安裝的鍋爐構件對于后續構件安裝所造成的干擾；

3.參考歷史經驗并開展相關的計算分析來確定吊裝方案有無構件、吊具干涉現象。

在實施計算機輔助分析及判定干涉現象時大致可參照以上步驟來具體實施，通過計算機來輔助技術人員對上述過程相關工作的分析與處理。

二、構件數據結構的重建

假定已經把構件的初始數據信息存儲到了CAD軟件的圖形數據庫當中。在顧及到由ADS__C接口所得到的數據是通過動態鏈表形式來存儲的，其數據內容往往較為分散化而且也不利于對數據進行操作處理，例如要想獲得某長方體構件的截面長度數值，便需先找出1040組碼節點，而后再獲取相關數據信息，并且由于各類原因影響使得鏈表結構也存在著巨大的差異性，很有可能會導致數據傳輸面臨巨大困擾。

采用具有一致性的數據結構來表示鍋爐基礎構件數據的結構緊密性，同時還可把構件結構數據分成抽象式和具體式多種不同的數據信息，以便于在干涉分析的過程中進行獲取；在對基礎構件數據進行一致表述時，也采用鏈表方式來表述基本結構的線形組合。

三、干涉判斷算法設計

（一）干涉判斷算法整體方案

據相關研究表明，針對運動過程當中的被吊裝構件以及已經完成安裝的構件所實施的干涉分析，可采取以下兩項策略方法：

1.構件優先。這一策略即為顧及到所吊裝的構件仍然處在某固定路段之時和所有已經完成安裝的構件實施干涉判斷，而后再開展之后路段的分析及判斷；

2.吊裝路徑優先。此項策略便是針對吊裝構件在實際吊裝路徑之上和各個構件的相關性來逐個予以干涉判斷。

上述兩類干涉判斷算法在功能上大致相當，然而前一種方法需要由鍋爐數據庫內來得到構件的數據信息，其中會牽涉到多次ADS__C接口和對于構件數據的轉換問題，因而一般會采用后一種方法來進行處理，能夠實現對計算效率的有效提升。

（二）路段中構件間的動態干涉判斷算法

這一算法從本質上來說是一類動態化的干涉分析，也就是針對運動過程當中的構件和其余構件之間的關系加以判斷。較為科學化的算法應當是依據吊裝構件的結構、形態、運動路徑數據等內容來對構件的掃描體積予以計算處理，之后再將之作為復合構件來予以分析，并判定其和另外一些構件及設備間的相關性。此種計算方法盡管在理論上可以實施，然而因為鍋爐構件與路徑往往十分復雜，很有可能會造成算法也變得極其復雜，不僅會導致干涉判斷效率受到嚴重影響，在工程實踐方面也沒有任何必要性。

因此，本次研究就設計出了一種新型化的構建動態干涉判斷算法，即：如果確定路段運動方式為直線運動，那么則依據路段長度L以及所給定的出的移動數值△l來明確出最大運動次數I，將△l充當步長，判定該構件的干涉情況；如果不出現干涉，那么進入到下一個△l的干涉判斷范圍，指導運動次數i抵達L以后，便可進到下一路段。這一算法的關鍵即為把某一路段當中的動態干涉判斷問題轉變為多個不同位置的靜態化干涉判斷，能夠促使算法得到極大的精簡。盡管和理想狀態下的動態干涉判定方法相比仍存在一定差距，然而只要確?！鱨的足夠合理，同樣也能夠實現較高的精度性，可充分符合于實際工程施工要求。

四、干涉判斷實例分析

依據以上干涉判斷算法，本文就提出了一種在典型鍋爐安裝過程中處理干涉現象的計算機輔助評判系統。依據鍋爐設計圖紙與設計施工圖將其結構參數信息錄入到軟件系統當中，同時參考安裝部門可選吊具的具體數據信息構建起鍋爐結構數據庫和吊裝方法、安裝次序、吊具平面布設等相關方案，而后再就建立起的吊裝方案采用干涉判斷算法來評估其是否出現了干涉情況。這一軟件系統還有著良好的后備處置性能，例如對出現了干涉的構件進行統計與分析；對干涉位置做出明確標識；實施吊裝方案設計與吊具布設安排；針對吊裝過程開展動態模擬。

為測試軟件功能，就針對某電廠300MW機組的Ⅰ型鍋爐的吊裝方案展開了干涉分析：將鍋爐移動到爐前相距Z柱1.5m位置附近，垂直升高到標準高度8m處，圍繞中心軸轉動20°，而后傾斜提升至標準高度66.0m位置，再還原轉動確保鍋筒保持水平，最終朝向爐后位置水平移動1.5m，抵達安裝位置。

采用本文所提出的干涉判斷方法分析其干涉結果：這一方案和鍋筒出現的干涉相對傳統方法明顯降低，僅會與鍋爐前端位置的水平支撐構件相干涉，而立柱、連梁等位置均不會與鍋筒產生干涉。因此采用這一方案能夠確保由于干涉所造成的緩裝構件大幅度降低，能夠有效確保鍋爐結構保持良好的穩定性，有著較好的科學適用性。

五、結束語

總而言之，在本次研究中就提出了在安裝鍋爐時的計算機輔助評判方法及相關的軟件系統，通過實踐檢驗表明這一方法針對已經擬定的電站鍋爐初步吊裝方案可實現科學、高效的干涉分析，輔助實施吊裝方案的可行性與優劣勢判斷，有著極高的實用性價值。這一技術的應用能夠有效解決傳統采取人工按時所無法高效、精準且全面性的針對吊裝過程干涉做出判斷的尷尬情況，無論是對提升鍋爐吊裝方案設計水平，還是實現快速化的鍋爐安裝均有著極其重要的作用價值。

參考文獻：

[1] 田學軍.電站鍋爐安裝中對承壓部件的質量控制[J].鍋爐技術，2015，46（4）.

[2] 陸浩.淺談電站鍋爐受熱面管子安裝焊口焊接缺陷的產生及防止[J].科技展望，2014，（5）.

[3] 管理.電站鍋爐安裝中對承壓部件的質量控制[J].中國設備工程，2016，（10）.

[4] 宗曉暉.電站鍋爐安裝質量控制的幾點措施[J].城市建設理論研究，2014，（6）.