中小型鍋爐鋼結構的安裝分析

張陽利

（鄭州鐵路技師學院，河南 鄭州 450000）

隨著社會的發展，人們對安全及效率的重視程度也越來越高。單純對鍋爐行業來說，安全主要體現在設計的安全系數以及生產質量控制、安裝中的效率及施工安全、運行三個方面。文章著重談一下安裝問題。

1 鍋爐鋼結構概述

鍋爐鋼架是爐體的支撐構架，全鋼結構，承載著受熱面、爐墻、及爐體其他附件的重量，并決定著爐體的外形。

鍋爐鋼架結構：其主要由立柱、橫梁、水平和垂直支撐、平臺、扶梯、頂梁等組成；廣義的鋼結構也包括受熱面；部分鍋爐還有單獨的防雨棚設計。

2 安裝前的準備工作

鍋爐鋼結構安裝前的準備工作主要分為兩大類，一是技術準備，包括熟悉圖紙、圖紙會審、計算工程量、技術交底等。二是場地和設備的準備，包括場地平整，運輸道路清理，工裝及施工機械的就位。

其中，工裝（主要是地面焊接或者栓接組件件的支架），為了減少高空作業的工程量，在場地條件許可的前提下，要盡可能多的做地面組裝工作。

3 設備清點與檢查

設備的清點與檢查包含施工設備與鍋爐散裝鋼結構，清點與檢查主要是根據計劃的安裝順序檢查工裝設備是否到位以及各個鍋爐構件的數量是否正確，檢查鍋爐構建的擺放順序是否利于安裝工序的展開，以提高安裝效率。

4 基礎的驗收與劃線

鍋爐基礎是安裝的基石，基礎是否達到設計要求很重要，鍋爐安裝前要會同建筑以及有關人員對基礎進行全面的檢查驗收，確認合格后才能進行下一步的工作。重點檢查鍋爐基礎的外觀質量以及軸線、跨距，對角線偏差，并復測預埋螺栓的軸線及標高，合格后各方簽字確認。

基礎驗收工序完成后，進行基礎劃線工作，首先將基礎表面清理干凈，然后根據建筑專業提供的鍋爐縱橫中心線用拉鋼絲法或者經緯儀測量，在各基礎上畫出底板定位中心線。校核各基礎中心線的間距以及地腳螺栓的間距，為第一段立柱的安裝找正提供依據。

5 立柱的安裝

立柱的安裝分為第一段立柱的安裝和后續的安裝，第一段立柱的安裝時整個鋼結構安裝找正的重點，如果第一段立柱安裝出現了偏差，上層立柱以及鋼梁的安裝會出現很大麻煩，甚至會影響到后續受熱面以及爐墻的安裝，所以，第一段立柱必須確保位置的準確，這樣才能有利于整根立柱偏差的控制。

立柱安裝過程中相鄰立柱找正固定完畢立即安裝最少一根橫向拉撐梁的方式，目的在于盡快形成支撐結構，預防立柱產生應力變形。在第一段立柱安裝完畢后，進行柱腳間距復測和柱頂間距測量，確認符合要求后對各拉撐梁進行完全固定。

待第一段立柱的拉撐梁完全固定（指用于穩定立柱結構的梁，未必把所有橫梁全部安裝，部分橫梁可以后續安裝），再進行下一段立柱的安裝對接工作，第二段及以后的立柱是以第一段立柱柱頂為基準進行安裝，此時需要特別的強調的是施工安全問題，在保證安全的前提下保證安裝的規范和定位準確，其他要求與第一段要求相同。

立柱一般有兩種結構形式，一是槽鋼抱焊型，二是H鋼型，槽鋼抱焊型也有兩種不同的對接方式，一種是上下兩根立柱在生產時就將兩根槽鋼分別留出長短頭，便于對接，一種是都是齊頭，平面對接，一般來講，個人認為留出長短頭的對接方式更為理想，無論是哪種對接方式，在對接前均要講對接口除磨出坡口，然后焊后磨平，最后再在周邊加焊加強板。

如果是小型鍋爐，立柱大多只有兩段，直接在地面工裝支架上對接完畢更為方便。

6 頂梁的安裝

現在鍋爐受熱面大多是吊掛結構，這就要求在設計時對于頂梁的要求很高，材質上頂梁多采用含Mn 鋼，頂梁下方多有豎支撐，同時頂梁上有各種吊掛孔，在頂梁安裝前必須全面熟悉圖紙，確認頂梁方向，頂梁的方向主要是有吊掛孔位置確定的，一旦方向裝錯，由于位置高，橫截面大，會為后期施工帶來較大影響。并且在頂梁安裝中，采用吊裝一件找正一件，固定一件的辦法，不允許在未找正并固定的構件上安裝下一構件，以免給后續工作帶來麻煩。

在頂梁吊裝之前，一般需要將汽包安裝到位，安裝汽包之前需要將汽包的支撐梁及支撐梁所汽包周邊幾根立柱上的拉撐梁盡可能的安裝到位并固定完畢。

汽包是鍋爐受壓的的主要構件，安裝時要求定位準確，兩端水平度良好，固定牢固。

7 鋼結構安裝的開口方案

在鋼結構安裝時，在保證整體結構穩定劑強度要求的原則下，部分構件緩裝，作為汽包及受熱面設備安裝開口。

頂梁安裝開口：當單臺吊車無法滿足頂梁吊裝要求時，需要吊車進入鋼架內部進行工作，部分暫時不影響整體結構的構件應該緩裝（如拉撐梁等）。

汽包吊裝開口：部分鍋爐的汽包安裝時，也需要一臺吊車進入鋼架內部輔助就位，此時，對安裝有影響的拉撐梁以及平臺扶梯緩裝。

受熱面安裝開口：為滿足水冷壁、過熱器、省煤器、再熱器以及其附屬聯想的安裝，對此有影響的立柱拉撐，次梁等可以緩裝，等待所有有影響構件安裝完畢再按照一定順序全部密封。

8 平臺扶梯的安裝

平臺扶梯作為運行時的人工通道是必不可少的，但是在鋼結構安裝時卻不能一次性完全安裝完畢，首先，平臺扶梯的安裝應該遵守有利于施工組織，有利于施工安全的原則逐步安裝，比如第一段立柱安裝完畢，在對后續工序沒有影響的方向可以安裝部分平臺扶梯，以利于對鋼梁的焊接加固以及各種施工工具的放置和施工人員安全。

對其他安裝有影響的平臺扶梯應該在影響消除后盡快安裝，為后續施工的人員安全保駕護航。

9 防雨棚的安裝

一般的防雨棚都是在其他鋼結構（不包含煙風道）安裝完畢后進行安裝，防雨棚由于處于鍋爐的最頂端切周邊沒有立柱的防護，一般選擇在地面組裝完畢后整體吊裝，防雨棚的柱腳相比于鍋爐立柱小很多，相對來講對于定位要求也低，指示再吊裝時必須考慮天氣因素，如風力稍大就需要擇日起吊。

以上是對于各種構件的簡單敘述，除此之外，還有一些通用的安裝工藝要求需要注意：

第一，每層安裝先組成一個剛度單元再進行擴展安裝，每層鋼架安裝時除必須保證立柱的垂直度和柱間間距外，立柱上、下段接頭之間間隙也必須符合規范要求，否則應墊不銹鋼墊片。

螺栓設專人保管，安裝時按初緊、終緊等程序進行，當天安裝當天終緊，每層爐架驗收后方可吊裝上一層鋼架。

鋼結構吊裝工藝如下：

首先是組件重心的確定，主要考慮方形、長圓柱體和三角形等物體。

其次是起吊節點的選定，即根據組件的結構、強度、剛度，機具起吊高度、起重索具安全要求等選定。

再次組件綁扎，即為了防止組件在吊裝時產生滑動、梁邊銳角對繩索的切割、避免吊繩夾角過大等所進行的墊襯和捆綁等，以確保吊裝的安全性。

第四是試吊，即對重大或重要組件在正式起吊前，先將組件稍稍吊離地面，然后對機具、索具、夾具和組件有無變形、損壞等情況進行全面檢查。

最后是吊裝就位，應力求吊裝一次到位。